Sähköä ja älyä liikkuvaan kalustoon
Rexroth eOC sähköistää Sampieranan toimintaa: pienikokoisten laitteiden sähköisesti ohjattu hydrauliikka
Eurocomach-merkin pienoiskaivinkoneet ja pienet pyöräkaivurit toimivat nyt entistäkin hallittavammin, joustavammin ja tuottavammin Bosch Rexrothin sähköisen avoimen piirin arkkitehtuurin avulla. Sähköhydraulisen pumpunsäädön ja ohjelmiston yhdistelmä vähentää polttoaineenkulutusta sekä pienentää myös kokonaiskustannuksia suunnittelun ja huollon välillä.
Pienikokoisten työkoneiden pitäisi olla mahdollisimman helposti ohjattavia, monipuolisia ja energiatehokkaita. Ratkaisu tähän piilee hydrauliikan sähköistämisessä. Italialaiseen Sampierana-konserniin jo liki 30 vuoden ajan kuulunut Eurocomach-merkki on nyt osoittanut uusilla pienoiskaivinkoneillaan, pyöräkuormaajillaan ja telakuormaajillaan, että tällaisten parannusten ohella voidaan saada aikaan myös kestäviä standardointivaikutuksia.
Työskentele monipuolisemmin, tarkemmin ja tuottavammin
Sampierana aloitti hydrauliikan sähköistämisen kuuden tonnin painoisissa pienoiskaivinkoneissaan vastatakseen joustavampien ratkaisujen jatkuvasti kasvavaan kysyntään. ”Pienikokoisia työkoneitamme käytetään useissa eri tehtävissä”, kertoo Sampieranan tekninen päällikkö Giuseppe Fabbri. ”Kuormaamisen ja kaivamisen tulee olla erittäin tarkkaa tai nopeaa ja tuottavaa tarpeen mukaan, ja ratkaisuissa tulee pystyä kuljettamaan erilaisia työkaluja, kuten lapioita, vasaroita tai ruohonleikkureita.” Perinteiset hydrauliratkaisut ovat jarruttaneet tätä kehitystä, koska valmistajat ovat joutuneet tekemään niiden joustamattomuuden takia aina kompromisseja. Koska aiemmin oli määritettävä etukäteen, ohjattaisiinko hydraulipumppua paineella, vääntömomentilla vai kulma-anturilla, energiatehokkuutta, joustavuutta ja tuottavuutta ei voitu optimoida yhtä suuressa määrin. Kun parametrit on määritetty laitteistopuolella, niitä ei voi enää muuttaa missään käyttöiän vaiheessa.
Parempi tehokkuus ja dynamiikka sekä yksilöllinen toiminta: sähköisen avoimen piirin eli eOC:n, koneenohjauksen sekä tuntuman ja dynamiikan yhteisen hallinnan ansiosta parametreja voidaan asettaa ja muuttaa aina tilanteen mukaan.
Sähköinen ohjaus avoimessa piirissä
Sampierana löysi keinon aiempien rajoitteiden ratkaisemiseen Bosch Rexrothin sähköisellä avoimen piirin eOC-arkkitehtuurilla. Sen keskeisenä komponenttina on sähköhydraulinen aksiaalimäntäpumppu, joka ohjaa avointa piiriä kulma-anturilla ja paineantureilla. eOC-pumppua ohjataan suljetussa piirissä sähköisesti, jotta vääntömomentin, paineen ja virtaustilavuuden vaadittuja asetuspisteitä voidaan ohjata toisistaan erillään tarkasti ja dynaamisesti muutamassa millisekunnissa. Ratkaisun BODAS eOC ‑ohjelmiston avulla yksittäisiä parametreja, kuten dynamiikkaa ja tehon ohjausta voidaan säätää, muuttaa ja yhdistää käytön aikana. Ohjausohjelmisto siirtää tietoa CAN-väylän kautta ja on asennettavissa joko Bosch Rexrothin BODAS eOC ‑ohjaimeen tai kolmannen osapuolen valmistajan ohjaimeen.
Kompakti sähköistäminen: Bosch Rexrothin sähköinen avoimen piirin eOC-arkkitehtuuri, joka koostuu eOC-pumpusta, kuormanpitoventtiileitä sisältävästä sähköhydraulisesta ohjauslohkosta ja eOC-ohjelmiston sisältävästä BODAS-ohjausyksiköstä.
Sähköhydraulisen paineen ja virtaustilavuuden ohjelmisto (EHpQ) ohjaa virtaustilavuutta ja painetta toisistaan erillään. Näin kaikkia tunnettuja koneparametreja voidaan säätää vapaasti käyttötilan ja käyttäjän mieltymysten mukaan.
Ohjelmiston kaikki ohjaustoiminnot
Koneiden optimoimiseksi Sampierana voi käyttää eOC-pumpun lukuisia erilaisia hydromekaanisia ohjaustoimintoja ja mekaanisia liitäntöjä. Ne kaikki siirretään suoraan ohjausohjelmistoon, jonka kautta Eurocomachin insinöörit voivat käyttää seuraavia ohjaustiloja: paine- tai deltapaineohjaus, virtausnopeus, kulmaohjaus ja vääntömomentin ohjaus. Kaikilla kolmella ohjaustilalla on valmiiksi määritetyt parametrit, jotka varmistavat eOC-pumpun optimaalisen toiminnan hydraulijärjestelmässä. Esimerkiksi kuormantunnistuksen parametrit on määritetty valmiiksi. Koska BODAS eOC ‑ohjelmisto mukauttaa hydraulitehoa saatavilla olevan moottorin vääntömomentin mukaan jatkuvasti ja myös tasoittaa koneen kuormitusjaksojen häiriöitä, sen avulla voidaan käyttää erittäin dynaamisia ja tarkkoja työskentelytoimintoja. Työkoneen kokonaistuottavuus paranee, ja koko hydraulijärjestelmän energiankulutus pienenee polttoaineenkulutuksen ja akun käytön vähenemisen myötä.
Virtauksenjako: kompakti ja skaalautuva
Ensimmäisessä hankkeessa Sampierana käytti eOC-arkkitehtuuria 60ZT- ja 65 TR ‑pienoiskaivinkoneiden kehittämiseen. 60 ZT:llä on nollasädeprofiili ja yhtenäinen puomi. 65T:ssä on puolestaan kolmoispuomi, joka soveltuu pienen säteensä ansiosta erityisesti kaivamiseen, käsittelyyn ja kuormaamiseen. Molemmat mallit ovat eOC:n ansiosta erittäin suorituskykyisiä ja monipuolisia. A10VO on hiljainen säätyvätilavuuksinen aksiaalimäntäpumppu, jonka avulla suorituskykyä voidaan ohjata tarkasti. Pienikokoinen RS12/EH-ohjauslohko puolestaan varmistaa virtauksenjaon (LUDV) ja tukee sekä erittäin suorituskykyistä että energiatehokasta hydrauliikkaa vähäisellä painehäviöllä.
Yhdessä BODAS eOC:n avoimen ja skaalautuvan RC5-6/40 ‑pumpunsäädön ja BODAS eOC ‑ohjelmiston avulla koneen dynaamista toimintaa ja tuottavuutta voidaan optimoida tarkasti. Käyttäjä ohjaa koneen elektroniikkaa suoraan ohjaussauvan ja koneen näytön avulla. Deltapaineen, painegradientin, virtaustilavuuden ja muiden toimintoparametrien tilannekohtaisen mukautuksen ansiosta pienoiskaivinkoneita voidaan käyttää hitaasti ja tarkasti rakennustyömaalla tai suurten maamäärien siirtämiseen nopeasti.
Joustavampi suunnittelu
Bosch Rexrothin uusi sähköhydraulinen ratkaisu parantaa myös teknisen suunnittelun joustavuutta ja tehokkuutta. ”Koska kaikki ohjaustoiminnot siirretään sähkömekaanisesta ohjaimesta ohjelmistoon, asiakkaamme voivat käyttää kaikkia toimintoja ja pumppujen monipuolisia mahdollisuuksia”, toteaa kaivoskaivinkoneiden ja rakennuskoneiden myynti- ja teollisuuspäällikkö Simon Dreher. Lisäksi Rexroth-asiantuntijan mukaan valmistajat voivat ottaa skaalautuvan ratkaisun käyttöön vaiheittain. Valmistajat voivat esimerkiksi aloittaa ensin sähköhydraulisella eOC-pumpulla ja sitten laajentaa ratkaisua sähköhydrauliseen pääohjauslohkoon tai koko hydraulijärjestelmään. Käyttöönotto voidaan vaatimuksista riippuen toteuttaa pysyvästi koodatuilla yksilöllisillä parametreilla ja lukuisilla säädettävillä digitaalisilla CAN-väyläparametreilla.
Pohjateknologia eri käyttökohteille, käyttömoottoriteknologioille ja toiminnoille: BODAS eOC ‑järjestelmän avulla OEM-valmistajat voivat määrittää sähköisen ohjauksen laajuutta itse säätämällä esimerkiksi pumppua, edistyneitä AAF-aputoimintoja ja koko järjestelmää.
Enemmän toimintoja, vähemmän polttoainetta
eOC BODAS ‑pumpunsäädön ansiosta Sampierana on ottanut käyttöön useampia ajoasetuksia ja työkaluja sekä parantanut koneiden tehokkuutta. ”Hydrauliikkaa voidaan ohjata tarkasti ja lyhyillä vasteajoilla”, Giuseppe Fabbri toteaa. ”Samalla voimme määrittää järjestelmäparametrit erittäin helposti. Hyödymme näistä mahdollisuuksista pitkällä aikavälillä, koska eOC BODAS ‑järjestelmä on suunniteltu avoimeksi ja skaalautuvaksi.”
Myös Sampieranan koneiden vastuullisuus paranee ratkaisun myötä. Koneiden ohjaukseen tarvitaan vähemmän öljyä, kun useita paineen, virtausnopeuden ja vääntömomentin hydromekaanisia ohjainakseleita on yhdistetty yhteen ratkaisuun. Lisäksi ohjausparametrien dynaaminen säätö minimoi energiankulutuksen koko hydraulijärjestelmässä. ”Näin voimme noudattaa voimassa olevia ympäristöystävälliseen liikkumiseen, päästöihin ja tehokkuuteen liittyviä määräyksiä helpommin sekä auttaa asiakkaitamme saavuttamaan ilmastonsuojelutavoitteensa entistäkin paremmin”, Giuseppe Fabbri kertoo. ”Se on meille kilpailukyvyn kannalta tärkeä tekijä.”
Standardisointi kokoamisessa, logistiikassa ja huollossa
Koska Sampieranan pumppujen vaihtelevuus vähenee, myös hallinnollisen työn tarve vähenee kehityksessä, kokoamisessa, logistiikassa ja huollossa, mukaan lukien varaosien hallinnassa ja jälkimarkkinoilla. Ominaisuuksien päivitykset ja vianmääritys onnistuvat BODAS Service Tool ‑työkalun kautta tehokkaasti. Työkalu sisältää myös yksityiskohtaisen pumppujen käyttöönotto-oppaan.
Tehokas hydrauliikka = paremmat ajoneuvot
Eurocomachin hydrauliikan sähköistäminen on hyvä osoitus siitä, kuinka paljon pienoistyökoneiden joustavuutta, tehokkuutta ja tuottavuutta voidaan parantaa, kun monimutkaiset muuttujat siirretään laitteistoista ohjelmistoihin. ”eOC BODAS ‑ratkaisun ansiosta voimme nyt käyttää lukuisia toimintoja yhdenmukaisella hydraulijärjestelmällä ja säätää sitä tarkasti kulloisenkin työtyypin ja käyttäjän mieltymysten mukaan”, Giuseppe Fabbri toteaa. ”Vaikka palvelemme asiakkaitamme työmaalla, tulevien ajoneuvojemme ketterämmät prosessit ja erinomaiset vapausasteet hyödyttävät yritystämme myös sisäisesti.” Hyvien tulosten ansiosta Sampierana aikoo ottaa Bosch Rexrothin eOC-järjestelmän käyttöön myös muissa Eurocomach-malleissa.
Tutustu Sampieranan ja Bosch Rexrothin väliseen yhteistyöhön tarkemmin
Lisätietoja eOC:stä
Kirjoittaja: Olaf Marshall
Tehtävä: Liikkuvan kaluston sovellusten liiketoimintayksikön viestintäpäällikkö, Bosch Rexroth AG
