A melhor folha de referência de comparação – Bases de movimento do Flight Simulator – Movimento hidráulico x movimento elétrico

Os sistemas de movimento elétrico estão em operação há aproximadamente dez a quinze anos. Durante esse tempo, vários foram substituídos por sistemas hidráulicos para muitas aplicações de rolamento de peso morto. O número e o tipo de componentes em projetos de atuadores elétricos são uma grande preocupação. Os projetos primários atuais usam mecanismos de parafuso de avanço, parafuso de esfera ou parafuso de rolo. Todos estes utilizam uma infinidade de componentes para efetuar o movimento rotativo para linear. Combinações de vários roletes planetários, um número generoso de esferas de roletes e parafusos de avanço de desgaste compreendem os recursos de design dos vários mecanismos. Todos eles precisam de quantidades adequadas e generosas de lubrificação. Além disso, em altas velocidades, os projetos de parafuso de rolo e parafuso de esfera resultam em ruído significativo proveniente do número de peças móveis carregadas, a menos que medidas significativas sejam tomadas para amortecer o ruído inerente. O desgaste dos componentes é uma grande preocupação. A combinação de várias pequenas peças mecânicas fortemente carregadas é uma receita para contato e desgaste de metal com metal. Esses projetos, embora inteligentes, não são “simples” em sua abordagem para converter o movimento rotativo em translação linear.

Instalação

Os sistemas elétricos exigem que altas tensões sejam trazidas para os atuadores do sistema da plataforma de movimento, dentro do espaço pessoal. Precauções especiais devem ser tomadas para garantir que tais sistemas sejam seguros e atendam aos requisitos nacionais e de códigos. Os sistemas hidráulicos, no entanto, exigem apenas que o serviço de alta tensão seja levado apenas para o local remoto da HPU. É comum que a HPU hidráulica esteja localizada em um local remoto sob controle rígido. Portanto, apenas baixas tensões de controle são necessárias diretamente na plataforma de movimento.

Os sistemas hidráulicos requerem mangueiras pressurizadas para cada um dos atuadores sob controle de servoválvula. Normalmente, são usadas pressões do sistema entre 1.000 psig e 1.500 psig. Essas pressões são manuseadas com facilidade e segurança por mangueiras trançadas de dois fios comumente classificadas para pressões acima de 3.000psi. Os vazamentos são praticamente uma coisa do passado com o moderno anel de vedação SAE, JIC e outras configurações de encaixe. Da mesma forma, os óleos hidráulicos podem ser substituídos por óleos minerais de “grau alimentício” em situações onde for necessário. A representação de sistemas hidráulicos modernos de alto desempenho comparáveis ​​aos usados ​​em equipamentos comerciais e industriais é enganosa. Os sistemas hidráulicos modernos não apresentam os problemas de vazamento e ruptura associados aos equipamentos de implementos de baixo custo.

Simplicidade / Complexidade

Os sistemas hidráulicos são bastante simples:atuadores, servoválvulas, controlador e computador. Os atuadores hidráulicos são projetados para absorver a energia total do sistema, no caso de um “pior caso” das condições de fuga. Isso é feito por meio do uso de amortecimentos embutidos em cada extremidade do curso do atuador. Este recurso de design de cilindro muito simples é incorporado ao cilindro para protegê-lo contra todas as falhas de controle, elétricas e hidráulicas. Essencialmente, quando ocorre qualquer condição de falha, ou seja; computador, controlador, elétrico, servo-válvula e até erro do operador, resulta em falha; as almofadas embutidas nos cilindros protegerão tanto a plataforma de movimento quanto a carga útil contra danos.

Os sistemas elétricos, por outro lado, normalmente dependem de uma combinação de “interruptores” e lógica de controle para proteger o sistema. Muitos sistemas elétricos dependem de um sistema de “frenagem” para interromper violentamente o movimento. Embora possam ser eficazes em sua implementação, a programação e a complexidade adicional resultam em um custo de instalação muito maior e potencial para falha do sistema que pode resultar em danos à plataforma de movimento ou à carga útil. Deve-se observar que, se todos esses sistemas elétricos de backup falharem, o atuador simplesmente baterá em uma das paradas rígidas com o travamento instantâneo do atuador. Isso geralmente é um encravamento que requer meios mecânicos para destravar, a menos que sistemas e equipamentos mais complicados sejam adicionados para limitar a desaceleração a limites razoáveis.

Manutenção

Os sistemas hidráulicos geralmente requerem manutenção aproximadamente a cada 1.000 horas de operação. Isso geralmente equivale a verificar o filtro HPU, a lubrificação (dependendo do fabricante) e a limpeza geral e a verificação das respostas de desempenho. Essas verificações de sistema de “baixa tecnologia” são bastante fáceis de manter com técnicas e pessoal de manutenção padrão. Esses sistemas estão em operação há muitos anos com manutenção mínima.

Os sistemas elétricos, por outro lado, normalmente requerem lubrificação aproximadamente a cada 80 horas de operação, juntamente com a verificação da fiação de energia e uma infinidade de interruptores de limite, verificação da lógica de controle e verificações operacionais do codificador/resolvedor. Sua confiabilidade é baseada no funcionamento adequado de uma combinação de componentes dispostos em um arranjo de “série”. Qualquer um dos componentes monitorados resultará na parada do sistema, aumentando assim o tempo de inatividade e suas despesas associadas.

Ruído operacional

Os atuadores hidráulicos utilizados no espaço do equipamento são extremamente silenciosos com níveis de ruído abaixo de 50dbA. De importância significativa é a questão do ruído do sistema hidráulico associado à HPU. Isso geralmente é resolvido localizando-o remotamente a partir da plataforma de movimento. Isso é vantajoso por dois motivos principais:Ruído reduzido e rejeição de calor controlada e reduzida.

Os sistemas de plataforma de movimento elétrico podem ser barulhentos devido às muitas pequenas peças móveis nos atuadores como resultado de seu design específico. Há um som significativo de "correr" que é muito distinto e pode ou não interferir no conteúdo programado no deck móvel. Isso pode ser particularmente preocupante em aplicações de “simulação de voo”.

Por J.F. Samicola e G.P. Kokali