Oito Razões Convencionais para Preferir Movimento Hidráulico Sobre Sistemas Eletrônicos

No mês passado, apresentamos cinco razões pelas quais o hidráulico é mais vantajoso que o movimento eletrônico. A informação foi obtida de um white paper, Movimento Hidráulico vs. Movimento Elétrico: Uma Comparação Honesta para o Registro, co-escrito por George Kokalis com a Servo Kinetics, e Dr. J.F. Sarnicola, P.E., presidente da Sarnicola Simulation Systems, Inc.

Aqui está uma sinopse das oito razões finais pelas quais os autores acreditam que o movimento hidráulico é mais vantajoso que o movimento eletrônico.

1. Tanto sistemas hidráulicos quanto elétricos são comparáveis em termos de desempenho, exceto nas áreas de resolução e perda de comunicações e/ou interrupções com o sistema de controle e seus efeitos no hardware físico. Embora sistemas elétricos conceitualmente tenham maior capacidade de resolução, eles são na verdade comparáveis a sistemas hidráulicos devido a tolerâncias de fabricação, design e montagem. Em termos de perda de comunicações e/ou interrupções com sistemas de controle, sistemas elétricos com sistemas de feedback digital frequentemente perdem sua orientação. Sistemas hidráulicos, com sistemas de feedback analógico, não perdem sua orientação espacial. Isso pode ser um fator importante se quedas de energia frequentes são um problema, particularmente em aplicações onde cargas muito pesadas são elevadas e a energia é perdida ou uma condição de E-stop é iniciada.

2. Durante condições de E-Stop ou quedas de energia, sistemas hidráulicos são inerentemente seguros, pois podem travar no lugar ou assentar suavemente, dependendo do design. Sistemas elétricos tipicamente travam na posição quando um comando E-Stop é iniciado. Assentamento lento pode ser alcançado através de esquemas de backup de bateria mais caros e complexos. Se casos potenciais de falha não são abordados para sistemas elétricos, uma falha pode resultar em colapso de retração imediata dos atuadores devido aos designs mecânicos de maior eficiência.

3. Em sistemas hidráulicos, tanto a plataforma de movimento quanto a carga útil são protegidos de danos porque atuadores hidráulicos são projetados para absorver a energia total do sistema em condições de velocidade excessiva. Sistemas elétricos dependem de uma combinação de chaves e lógica de controle para proteger o sistema. Embora eficazes, programação e complexidade adicional resultam em custo instalado muito maior e potencial para falha do sistema, incluindo o atuador batendo em um dos batentes duros iniciando travamento do atuador.

4. Sistemas de plataforma de movimento elétricos podem ser barulhentos e o som de corrida feito pelas muitas peças móveis pequenas nos atuadores pode interferir com o conteúdo programado no convés móvel, especialmente em aplicações de simulação de voo. Sistemas hidráulicos são extremamente silenciosos no espaço do equipamento, e ruído associado à HPU é abordado localizando-a remotamente da plataforma de movimento.

5. Sistemas hidráulicos têm vantagens de instalação sobre sistemas elétricos. Primeiro, sistemas hidráulicos requerem apenas que o serviço de alta tensão seja levado ao local da HPU, ao contrário de sistemas elétricos que requerem que o serviço de alta tensão seja levado aos atuadores do sistema de plataforma de movimento, que estão dentro do espaço de pessoal. Segundo, os problemas de vazamento e ruptura nas mangueiras pressurizadas que sistemas hidráulicos usam para ligar cada atuador sob controle de servoválvula foram eliminados com configurações modernas de conexões SAE O-ring, JIC e outras.

6. Unidades hidráulicas que podem usar óleo hidráulico padrão ou óleos grau alimentício quando necessário, são seguras no raro evento de vazamento de óleo. Óleo grau alimentício tem sido usado em aplicações de processamento de alimentos por cerca de 100 anos sem efeitos adversos. Além disso, conexões e encaixes para sistemas de qualidade servo comumente usam conexões JIC e SAE que protegem contra vazamento, diferente de sistemas industriais e agrícolas que usam conexões de tubo não confiáveis.

7. Sistemas hidráulicos requerem menos manutenção que sistemas elétricos. A cada 1000 horas de operação, um sistema hidráulico requer verificação do filtro da HPU, lubrificação conforme instruções do fabricante, e limpeza geral e verificação de respostas de desempenho. A cada 80 horas de operação, sistemas elétricos requerem lubrificação, inspeção da fiação de energia e uma multiplicidade de chaves de fim de curso e operação de encoder/resolver, bem como verificação de lógica de controle. Se qualquer parte do sistema elétrico falhar, o sistema é paralisado, aumentando tempo de inatividade e despesas relacionadas.

8. Sistemas hidráulicos passaram no teste de durabilidade. A maioria dos sistemas mais antigos de plataforma de movimento hidráulico estão em operação, com hardware físico original, por mais de 60 anos. Além de servoválvulas, as únicas peças móveis físicas são as combinações pistão/haste em cada atuador. Desenvolvimentos em servoválvulas ao longo dos anos as tornaram muito confiáveis e duráveis; com vidas operacionais maiores que 30 anos na maioria das instâncias. Sistemas de movimento elétrico estão em operação por apenas aproximadamente 10-15 anos. Sistemas de movimento elétrico atuais usam principalmente mecanismos de fuso de avanço, esferas ou rolos para efetuar movimento rotativo para linear. Se todos esses mecanismos não forem lubrificados adequadamente, o resultado é desgaste de componentes e possível falha do sistema.

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Todas as conclusões técnicas e científicas estão incluídas no white paper que pode ser encontrado na íntegra em www.servokinetics.com, sob a seção Sobre Nós.