S mnogim karakteristikama kao što je gustoća snage, hidraulički sustavi postali su dugoročni-izbor za mnoge ne-cestovne mobilne strojeve. Posljednjih godina, potaknuta sve strožim propisima i kontinuiranim tehnološkim napretkom, očekuje se da će elektrifikacija postati glavni smjer u budućnosti.
Dakle, kada se tradicionalna hidraulička tehnologija susreće s električnom tehnologijom, kakva će se vrsta iskre sudariti?
Danas raspravljamo o tome kako iskoristiti prednosti hidrauličke i električne tehnologije za kombiniranje hidrauličkih komponenti, motora i kontrola vozila za optimizaciju performansi stroja i suočavanje s izazovima budućnosti.
01. Hidraulički sustav neće nestati
Tržište ulaže više novca u istraživanje električne tehnologije nego ikada prije. Prema analizi Reutersa, globalni proizvođači automobila planiraju potrošiti više od 5 trilijuna dolara na istraživanje i razvoj električnih vozila i baterija do 2030. Povećanjem ulaganja planiraju postupno izbaciti iz upotrebe vozila na fosilna goriva i ispuniti sve strože ciljeve dekarbonizacije. Sve investicije imaju zajednički cilj: ranu popularizaciju električnih sustava. Ali to ne znači da će biti posvuda, posebno za hidrauličke sustave u određenim radnim scenarijima, i neće nestati u skorije vrijeme. U nekim je primjenama hidraulički sustav prikladniji sustav.
Gustoća snage hidrauličkog sustava je vrlo dobra, a njegova važnost u području prijenosa snage je-očigledna.
Utvrđeno je da dodavanje električnih sustava hidrauličkim sustavima može poboljšati performanse proizvoda i smanjiti buku. Zapravo, više obećavaju tehnologije koje kombiniraju prednosti hidrauličke i električne tehnologije. Industrija koristi različite načine za kombiniranje električne tehnologije s postojećim platformama za poboljšanje gustoće snage i učinkovitosti.
02. Kombinacija hidrauličkog i električnog dizajna
Moramo koristiti tradicionalnu tehnologiju, ali je poboljšati, kombinirajući prednosti hidrauličke tehnologije i električnog pogona kako bismo maksimalno iskoristili prednosti elektrifikacije.
Međutim, pronaći pravu ravnotežu neće biti lako. Proizvođači hodajućih strojeva idu prema elektrifikaciji pogona, a glavni problemi s kojima se suočavaju su kako osigurati dovoljan okretni moment za opremu i kako učinkovito koristiti električnu energiju. Kao i kod prijenosnih sustava, dizajn komponenti prijenosa na temelju maksimalnog opterećenja potrebnog za podizanje ili pomicanje opreme zahtijeva precizne izračune. Za bager pune-veličine potrebno je uzeti u obzir vrijeme kopanja i količinu rada tijekom dana. Ovaj alat obično ima hidraulički pogon i izvlači tlak i protok iz pumpe koju pokreće dizelski motor hodajućeg stroja. U potpuno-električnom sustavu, alat može pokretati motor-za teške uvjete rada koji pokreće kuglične vijače ili druge linearne komponente. Međutim, čak i na hibridnim platformama, veličina aktuatora koji zapravo dovršava posao i njegova potrošnja energije mogu biti veliki.
Kombinacija električne i hidrauličke snage je učinkovitije rješenje. Da bi se pomaknuo teret određene težine, mora se postići određena snaga, bilo da se radi o naponu i struji motora, ili o protoku i tlaku cilindra, i konačno, momentu potrebnom za proizvodnju rada. Motor koristi generator, a ne dizel motor, za napajanje hidrauličkog sustava. Generator pokreće otvorenu hidrauličku pumpu koja opskrbljuje strujom cilindre koji pokreću alate bagera. Time se iskorištavaju izvrsne karakteristike gustoće snage hidrauličkog sustava, dok se u smislu snage prelazi sa sustava motora s unutarnjim izgaranjem na električni pogon. Optimizacijom hidrauličkih i električnih sustava došli smo do važnog zaključka da bismo trebali koristiti oba sustava zajedno, fokusirajući se na ulogu pojedinačnih komponenti u cjelokupnom sustavu, a ne samo na pojedinačne komponente.
03. Hibridna snaga danas je glavna struja
Unatoč napretku u tehnologiji baterija i gorivih ćelija, oni još uvijek ne mogu zadovoljiti zahtjeve velike snage mnogih teških vozila, posebno terenskih-vozila, u teškim uvjetima. Dok se baterije nastavljaju razvijati i nastoje razbiti okove koji ograničavaju širenje elektrifikacije, hibridni pogonski sklopovi idealno su privremeno rješenje. Hibridni sustavi posebno su prikladni za veliku opremu s dugim radnim ciklusima, koji nisu prikladni za sve-električne sustave u smislu ukupnog troška vlasništva.
Hibridni uređaji kombiniraju gustoću snage dizelskog generatora s učinkom smanjenja emisija baterije, koja sadrži manji dizelski motor i punjivu bateriju i motor, a istovremeno ispunjavaju zahtjeve rada visokog-intenziteta i niske emisije. Do danas su se hibridni sustavi uglavnom koristili za pokretanje radnih funkcija, ali također mogu pokretati funkcije vuče velikih kamiona i autobusa.
04. Budućnost je električni svijet
Elektrifikacija vozila i opreme postupno se ubrzala u posljednjih nekoliko godina, čak i kod teške opreme (iako relativno sporim tempom). S obzirom na trenutni tempo tehnološkog razvoja, mnogi u industriji očekuju da će se napredak prema elektrifikaciji dodatno ubrzati nakon 2030. godine.
