Οι υδραυλικές βαλβίδες θα επωφεληθούν από τη συνδεσιμότητα

Σήμερα βιώνουμε μια μετάβαση από τα κλασικά, αναλογικά υδραυλικά συστήματα στην ψηφιακή τεχνολογία ρευστών με δυνατότητα σύνδεσης. Οι Ευρωπαίοι κατασκευαστές μηχανημάτων ειδικότερα ψηφιοποιούν όλο και περισσότερο τα σχέδια των μηχανημάτων τους και επιζητούν την άψογη ενσωμάτωση των υδραυλικών συστημάτων σε αυτά τα συνδεδεμένα περιβάλλοντα. Αυτό σημαίνει ότι, όσον αφορά το επίπεδο αυτοματισμού, τα υδραυλικά συστήματα συμβαδίζουν με τα συστήματα ηλεκτρομηχανικής μετάδοσης κίνησης. Ένα από τα καθοριστικά χαρακτηριστικά από την άποψη αυτή είναι η απρόσκοπτη ενσωμάτωση ευφυών υδραυλικών βαλβίδων σε διαφορετικές τοπολογίες αυτοματισμού μέσω ανοικτών προτύπων, όπως πολλαπλών διεπαφών Ethernet.

Οι ευφυείς ελεγκτές μονού άξονα ρυθμίζουν ήδη από απόσταση υδραυλικές κινήσεις στο πλαίσιο ενός κλειστού βρόχου ελέγχου. Επίσης, τα ενσωματωμένα ηλεκτρονικά συστήματα της βαλβίδας περιλαμβάνουν ήδη ισχυρό έλεγχο κίνησης. Αυτός πραγματοποιεί τη σύγκριση μεταξύ τιμής στόχου και πραγματικής τιμής επί τόπου και ρυθμίζει με ακρίβεια μερικών μικρομέτρων. Η ποιότητα ελέγχου του συστήματος καθορίζεται αποκλειστικά από την ανάλυση των συστημάτων μέτρησης. Αυτά τα συστήματα ελέγχου κίνησης χωρίς πίνακα ελέγχου χρησιμοπoιούνται όλο και περισσότερο σε πριονιστήρια, στη χαρτοβιομηχανία και σε εργαλειομηχανές. Επίσης, υπάρχουν έξυπνα συστήματα μετάδοσης κίνησης αντλιών μεταβλητής ταχύτητας και έξυπνα συστήματα ρύθμισης αντλίας. Παρέχουν εντελώς νέες δυνατότητες αντικατάστασης των συστημάτων ελέγχου στραγγαλισμού, τα οποία χρησιμοποιούνταν κατά κόρον έως τώρα, από πιο ενεργειακά αποδοτικά συστήματα ελέγχου μετατόπισης. Έτσι, λειτουργίες που εκτελούνταν στο παρελθόν από αντλίες μετατοπίζονται πλέον στο λογισμικό.

Η μαζική παραγωγή αισθητήρων για την αυτοκινητοβιομηχανία ή για τον κλάδο των καταναλωτικών προϊόντων έχει μειώσει σημαντικά το κόστος. Τώρα, η χρήση αισθητήρων σε υδραυλικά συστήματα αυξάνεται συνεχώς. Κατά τη γνώμη μας, η ενσωμάτωση τεχνολογίας αισθητήρων τέτοιου είδους σε υπάρχοντα περιβλήματα βαλβίδων αποτελεί το επόμενο βήμα. Όσον αφορά την παρακολούθηση των συνθηκών, οι αισθητήρες θα μπορούσαν να συλλέγουν πληροφορίες σχετικά με την ποιότητα των υγρών, τη θερμοκρασία, τους κραδασμούς και τους εκτελούμενους κύκλους μεταγωγής. Μέσω αλγορίθμων βαθιάς μάθησης, οι χρήστες μπορούν να ανιχνεύουν τη φθoρά πριν αυτή να προκαλέσει δυσλειτουργίες.

Ο βαθμός ελευθερίας όσον αφορά τις γεωμετρίες σύνδεσης περιορίζεται ήδη από τις τυπικές απαιτήσεις. Η βιομηχανία των υδραυλικών συστημάτων συζήτησε το θέμα των ψηφιακών υδραυλικών συστημάτων διεξοδικά πριν από καιρό. Η ιδέα ήταν και είναι να ελέγχονται οι ροές με «κλιμακωτό» ή «συγχρονιζόμενο» τρόπο, με τη χρήση στρατηγικών ενός ή περισσότερων bit. Σε ορισμένες εφαρμογές, αυτό μπορεί να συνιστά πλεονέκτημα έναντι της συνεχώς μεταβλητής τεχνολογίας.

Το ζήτημα πλέον δεν είναι αν η τεχνολογία των υδραυλικών βαλβίδων θα επωφεληθεί από τη συνδεσιμότητα ή όχι. Το μόνο ζήτημα είναι το πότε. Οι συζητήσεις που διεξάγονται σήμερα σχετικά με τη Βιομηχανία 4.0 καταδεικνύουν σαφώς πόσο σημαντικό είναι να καθοριστούν όλες οι αναγκαίες λειτουργίες και λειτουργικές δυνατότητες. Μόνο αν οι μηχανισμοί και η τεχνολογία αισθητήρων τυποποιηθούν μεταξύ των διαφορετικών κατασκευαστών θα καταστεί δυνατή η ενεργή συνδεσιμότητα και η επικοινωνία. Ακόμα και στο μέλλον, κάθε υδραυλική μηχανική βαλβίδα πίεσης δεν θα διαθέτει ενσωματωμένα ψηφιακά ηλεκτρονικά στοιχεία και δεν θα είναι συνδεδεμένη με σύστημα ελέγχου ή άλλες βαλβίδες. Ένας εντυπωμένος κωδικός QR με πληροφορίες σχετικά με τις ρυθμίσεις του κατασκευαστή, περιγραφές των λειτουργιών ή πληροφορίες σχετικά με ανταλλακτικά παρεμβύσματα αποτελεί ένα πρώτο βήμα προς τη συνδεσιμότητα. Στον τομέα των νέων υλικών και των τεχνολογιών παραγωγής, η Rexroth έχει πολλές καινοτομίες σε στάδιο επεξεργασίας. Η τρισδιάστατη εκτύπωση πυρήνων για χυτά περιβλήματα ή η απευθείας εκτύπωση μειώνει σημαντικά την κατανάλωση ενέργειας κατά τη λειτουργία των βαλβίδων. Ενώ η διαιρετότητα του καλουπιού του πυρήνα έπρεπε να λαμβάνεται υπόψη κατά τον σχεδιασμό του πυρήνα, αυτό δεν είναι πια απαραίτητο σήμερα χάρη στην εκτύπωση του πυρήνα. Αυτό σημαίνει ότι μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε άλλα σχέδια καναλιών που καθιστούν δυνατή τη μείωση των απωλειών πίεσης και βελτιώνουν την κατανάλωση ενέργειας. Σε μια βαλβίδα με ροή 10.000 λίτρων το λεπτό, η μείωση της αντίστασης ροής κατά 10 έως 20 τοις εκατό μειώνει σημαντικά τις λειτουργικές δαπάνες.

Με τις βαλβίδες IAC (ενσωματωμένου ελεγκτή άξονα), η Bosch Rexroth προσφέρει έλεγχο κίνησης χωρίς πίνακα ελέγχου, ο οποίος είναι απόλυτα ενσωματωμένος στα ηλεκτρονικά συστήματα της βαλβίδας. Παρέχει πλήρη σύνδεση μέσω ανοικτών διεπαφών. Το ίδιο ισχύει για τους σερβοϋδραυλικούς άξονες με το δικό τους κύκλωμα υγρών. Σε αυτούς τους έτοιμους προς εγκατάσταση άξονες, η αντλία, οι βαλβίδες και οι κύλινδροι σχηματίζουν ένα συγκρότημα στο οποίο ο κατασκευαστής του μηχανήματος πρέπει να συνδέσει μόνο παροχή ρεύματος και να ελέγξει την επικοινωνία. Χρησιμοποιούν τα ίδια εργαλεία θέσης σε λειτουργία και τις ίδιες διεπαφές χρήστη, πράγμα που σημαίνει ότι όλες οι τεχνολογίες μετάδοσης κίνησης έχουν την ίδια εμφάνιση και αίσθηση. Ωστόσο, οι κλασικές σερβοβαλβίδες μπορούν επίσης να βελτιωθούν και άλλο. Οι νέοι εμβυσματούμενοι ενισχυτές με διαμόρφωση διάρκειας παλμών για βαλβίδες μεταγωγής της Rexroth μειώνουν τη θερμοκρασία επιφάνειας των συνδέσμων από περισσότερο από 80 βαθμούς σε μόλις 50 βαθμούς. Αυτό είναι ιδιαίτερα ενδιαφέρον για τα πριονιστήρια, όπου το πολύ εύφλεκτο πριονίδι δημιουργεί κίνδυνο έκρηξης.

Σε 10 χρόνια, οι βαλβίδες θα δίνουν τη δυνατότητα για ευκολότερο σχεδιασμό έργων, πιο άνετη θέση σε λειτουργία και πιο αποδοτική λειτουργία, και θα παρέχουν περισσότερες πληροφορίες πριν προκύψει ανάγκη για σέρβις. Εάν χρειάζεται σέρβις, η βαλβίδα μπορεί να έχει παραγγείλει ήδη τα ανταλλακτικά της.