Beralih dari Aktuator Hidrolik ke Listrik: Pertimbangan Utama

Seiring dengan globalisasi yang memicu persaingan yang lebih ketat, produsen mencari cara untuk tetap unggul dengan mengubah banyak proses inti mereka. Ini termasuk konversi dari sistem hidrolik ke sistem listrik.

Kedua silinder hidrolik dan aktuator listrik memberikan banyak manfaat untuk banyak aplikasi gerak linier. Hidrolik menawarkan gaya tinggi dengan biaya terjangkau, sementara aktuator listrik menampilkan kemampuan yang sama dengan fleksibilitas, presisi, dan keandalan tambahan.

Dalam artikel ini, kami membantu Anda memahami sifat konversi dari sistem hidrolik ke aktuator listrik, parameter kunci yang terlibat, dan manfaat potensialnya.

Parameter Kunci yang Perlu Dipertimbangkan

Beberapa parameter kunci yang perlu dipertimbangkan saat mengonversi dari sistem hidrolik ke aktuator listrik. Ini meliputi:

Gaya

Silinder hidrolik dirancang untuk memiliki tekanan operasi tinggi. Silinder hidrolik 3 inci yang beroperasi pada 2.200 psi dapat memberikan sekitar 15.000 pon gaya (lbf). Sementara itu, aktuator listrik yang dipower oleh baut gulungan mampu memberikan 50.000 lbf.

Aktuator listrik cenderung lebih menarik karena mereka dapat menghasilkan gaya segera, sementara sistem hidrolik membutuhkan waktu untuk membangun tekanan.

Kontrol Gerakan

Aktuator listrik menawarkan kontrol yang jauh lebih presisi daripada silinder hidrolik. Ini karena motor listrik dapat dikontrol dengan cepat dan mudah menggunakan perangkat umpan balik, seperti enkoder. Aktuator listrik juga menyediakan posisi tak terbatas, artinya mereka dapat berhenti di setiap titik dalam perjalanan mereka.

Silinder hidrolik, di sisi lain, bergantung pada klep untuk mengontrol aliran, yang tidak presisi, tetapi mereka bekerja paling baik dalam aplikasi yang tidak rumit.

Toleransi Suhu

Aktuator listrik dapat beroperasi dalam rentang suhu yang jauh lebih luas daripada silinder hidrolik. Ini karena motor listrik lebih toleran terhadap suhu ekstrem. Di sisi lain, cairan hidrolik dapat rusak pada suhu tinggi, yang dapat menyebabkan kerusakan pada sistem.

Pengumpulan Data

Aktuator listrik dapat mengumpulkan data, seperti posisi, kecepatan, dan gaya. Data ini dapat digunakan untuk meningkatkan efisiensi sistem. Silinder hidrolik, di sisi lain, tidak memiliki kemampuan ini.

Risiko Lingkungan

Aktuator listrik tidak menimbulkan risiko lingkungan yang sama seperti silinder hidrolik. Cairan hidrolik dapat bocor dan mencemari lingkungan. Di sisi lain, aktuator listrik dipower oleh listrik, yang tidak berbahaya bagi lingkungan.

Biaya Siklus Hidup

Aktuator listrik memiliki biaya siklus hidup yang lebih rendah daripada silinder hidrolik. Ini karena aktuator listrik tidak memerlukan cairan hidrolik, yang harus diganti secara berkala. Aktuator listrik juga memiliki umur yang lebih lama daripada silinder hidrolik.

Mengonversi dari Hidrolik ke Listrik

Ada banyak alasan untuk mengonversi dari sistem hidrolik ke aktuator listrik. Manfaat aktuator listrik membuatnya menarik untuk banyak aplikasi seperti mesin dengan motor listrik seperti mobil, ventilasi, dan kulkas.

Langkah pertama untuk mengonversi dari hidrolik ke listrik adalah untuk menghindari pengukuran untuk daya fluida. Insinyur perlu ingat bahwa sebagian besar silinder yang didayakan oleh fluida sering diukur dua atau tiga kali lebih besar dari yang diperlukan.

Bergantung pada daya fluida untuk ukuran dapat menyebabkan keluaran gaya silinder hidrolik yang berlebihan tampak lebih besar dari apa yang ditentukan oleh aplikasi. Itulah sebabnya karena semakin besar silinder, kemampuan gaya-nya meningkat.

Ini menciptakan dua masalah spesifik:

• Pertama, ini menyebabkan persyaratan gaya aplikasi terlihat lebih tinggi dari apa yang dapat diberikan oleh aktuator listrik.

• Kedua, aktuator listrik dapat memiliki harga beli yang lebih tinggi daripada silinder hidrolik dan pengukuran berlebihan sering mengakibatkan biaya yang tidak terjangkau.

Persyaratan Gaya Aktual

Sebelum melihat aktuator listrik, insinyur harus jelas tentang persyaratan gaya aktual untuk aplikasi. Serangkaian tes harus dilakukan pada aplikasi untuk melakukan ini.

Tes ini akan membantu mengidentifikasi keluaran gaya yang diperlukan oleh aktuator dan merupakan langkah krusial dalam memilih aktuator listrik. Tes harus mencakup rentang gerak penuh pada kecepatan yang berbeda dan di bawah beban yang berbeda.

1. Tentukan Gaya Puncak

Setelah melakukan serangkaian tes, insinyur akan jelas memahami gaya yang diperlukan oleh aplikasi dan dapat menentukan gaya puncak.

Gaya puncak adalah gaya maksimum yang diperlukan oleh aplikasi. Menentukan faktor ini dapat dilakukan dengan menurunkan tekanan dalam sistem hidrolik hingga silinder dapat bekerja dengan susah payah.

Menggunakan tekanan aktual dalam persamaan “Gaya = Tekanan x Luas” adalah cara yang baik untuk mendapatkan gaya aktual. Namun, proses ini hanya akan dapat mengidentifikasi gaya puncak aplikasi alih-alih memetakan gaya melalui siklus perpanjangan dan penarikan penuh.

2. Memasang Sel Beban

Langkah berikutnya adalah memasang sel beban. Sel beban adalah jenis sensor yang mengukur gaya. Ini sering digunakan dalam aplikasi di mana gaya perlu diukur dengan akurat, seperti timbangan badan.

Dalam kasus ini, sel beban akan digunakan untuk mengukur keluaran gaya aktuator listrik. Ini akan memastikan bahwa keluaran gaya aktuator listrik akurat dan dapat digunakan untuk memetakan gaya melalui siklus perpanjangan dan penarikan.

Bacaan sel beban dapat diakses, dievaluasi, dan dicatat pada komputer pribadi atau sistem pengumpulan data. Ada banyak jenis sel beban yang berbeda, jadi sangat penting untuk memilih satu yang cocok untuk aplikasi.

Terima Manfaat dari Beralih ke Aktuator Listrik

Beralih dari silinder hidrolik ke aktuator listrik dapat menakutkan, tetapi menawarkan berbagai manfaat seperti akurasi, keselamatan, dan keandalan yang ditingkatkan.

Mereka dikenal menawarkan kontrol gerakan yang dapat diprogram, repeatability, dan pengumpulan/pelaporan data. Aktuator listrik juga lebih mudah dipelihara daripada silinder hidrolik.

Selama Anda mempertimbangkan parameter penting ini dan faktor lain, seperti yang disebutkan dalam artikel ini, saat mengonversi dari silinder hidrolik ke aktuator listrik, prosesnya akan jauh lebih lancar.

Untuk aktuator listrik yang andal, lihat John Henry Foster. Perusahaan kami dapat membantu melengkapi fasilitas industri Anda dengan aktuator listrik berkualitas tinggi untuk berbagai aplikasi. Hubungi kami hari ini dan tim kami siap menjawab semua pertanyaan Anda.