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Sampierana avança com o eOC da Rexroth: sistema hidráulico de trabalho controlado eletronicamente para equipamentos compactos

Web Editorial Team Editor

09/05/2023 8 min

As miniescavadeiras e carregadeiras com rodas compactas da marca Eurocomach funcionam de maneira ainda mais manobrável, flexível e produtiva com a arquitetura de circuito aberto eletrônico da Bosch Rexroth. A combinação do controle de bomba eletro-hidráulica e software reduz o consumo de combustível e também os custos gerais, da engenharia ao serviço.

As máquinas off-highway compactas devem ter o maior nível de manobrabilidade, versatilidade e eficiência energética possível. A eletrificação do sistema hidráulico de trabalho é um fator definidor para isso. A possibilidade de combinar esse tipo de melhoria com efeitos sustentáveis de padronização é demonstrada pelas novas miniescavadoras, carregadeiras de rodas e carregadeiras de esteiras da marca Eurocomach, parte do Sampierana Group da Itália por 30 anos.

Trabalho com mais versatilidade, precisão e produtividade

Enfrentando uma demanda crescente do mercado por flexibilidade, eficiência e produtividade cada vez maiores, a Sampierana lançou pela primeira vez a eletrificação do sistema hidráulico de trabalho em suas miniescavadoras de seis toneladas. "Nossas máquinas de construção compactas são usadas em uma variedade de trabalhos", explica Giuseppe Fabbri, Gerente técnico na Sampierana. "O carregamento e a escavação devem ser precisos, rápidos e produtivos, conforme necessário, e devem ser compatíveis com uma grande variedade de ferramentas – de pás a martelos ou cortadores de grama." O sistema hidráulico de trabalho convencional impede esse desenvolvimento, já que sua rigidez sempre impõe limitações aos fabricantes. Devido à necessidade de especificar com antecedência se a bomba hidráulica seria controlada por pressão, torque ou ângulo de giro, não foi possível otimizar a eficiência energética, a flexibilidade e a produtividade na mesma escala. Após definidos, os parâmetros referentes ao hardware não podem ser alterados durante toda a vida útil.

Maior eficiência, melhor dinâmica, comportamento individual: com o circuito aberto eletrônico (eOC), é possível ajustar e alterar o controle de máquina, a sensibilidade operacional e a dinâmica em conjunto com outros parâmetros de acordo com a situação.

Controle eletrônico em loop aberto

A Sampierana encontrou uma saída para a limitação de design anterior com a arquitetura eletrônica de circuito aberto eOC da Bosch Rexroth. O componente central é uma bomba de pistão axial eletro-hidráulica operando em circuito aberto com sensor de ângulo de giro e sensores de pressão. A bomba de eOC é controlada eletronicamente em um loop fechado para que os pontos de ajuste necessários de torque, pressão ou fluxo de volume sejam controlados independentemente com precisão e alta dinâmica na faixa de milissegundos. Usando o software associado eOC BODAS, é possível ajustar, alterar e combinar individualmente parâmetros como a dinâmica e o controle de potência durante a operação. O software de controle se comunica por barramento CAN e pode ser instalado em um controlador eOC BODAS da Bosch Rexroth ou em um aparelho de controle de outro fabricante.

Eletronificação compacta: a arquitetura do circuito aberto eletrônico (eOC) da Bosch Rexroth, composta por bomba de eOC, bloco de controle eletro-hidráulico com válvulas de retenção de carga, e unidade de controle BODAS com o software de eOC.

O software de pressão eletro-hidráulica e fluxo de volume (EHpQ) controla o fluxo de volume e a pressão separadamente. Desse modo, é possível ajustar livremente todos os parâmetros conhecidos da máquina de acordo com o modo de operação e a preferência do operador.

Todas as funções de controle no software

Para otimização de máquinas, as bombas de eOC oferecem à Sampierana uma grande variedade de funções de controle hidromecânico e interfaces mecânicas. Elas são todas transferidas diretamente para o software de controle, que oferece aos engenheiros da Eurocomach os modos de controle: controle de pressão ou pressão delta, taxa de vazão e ângulo de giro, e controle de torque. Cada um dos três modos de controle apresenta um conjunto predefinido de parâmetros de comportamento ideal da bomba de eOC no sistema hidráulico, como sensor de carga. O software de eOC BODAS adapta continuamente a potência hidráulica ao torque disponível do motor e também compensa os distúrbios nos ciclos de carga da máquina, possibilitando funções de trabalho altamente dinâmicas e precisas. A produtividade geral da máquina de trabalho aumenta e o consumo de energia de todo o sistema hidráulico diminui, favorecendo o consumo de combustível e o uso da bateria.

Compartilhamento de fluxo: compacto e escalável

Em um projeto inicial, a Sampierana usou a arquitetura de eOC para desenvolver as miniescavadoras 60ZT e 65TR. Enquanto a 60ZT apresenta um perfil de raio zero com uma lança monolítica, a 65TR está equipada com uma lança tripla, particularmente adequada para operações de escavação, manuseio e carregamento graças a seu raio pequeno. Os dois modelos apresentam alto desempenho e versatilidade graças ao eOC. Enquanto a bomba de deslocamento variável de pistão axial de baixo ruído tipo A10VO realiza um controle de desempenho preciso, o bloco de controle compacto RS12/EH assegura o compartilhamento de fluxo (LUDV) e, com baixas perdas de pressão, contribui para um sistema hidráulico de trabalho igualmente de alto desempenho e com eficiência energética.

Em conjunto com o regulador para bomba de eOC BODAS aberto e escalável RC5-6/40 e o software de eOC BODAS, é possível otimizar o comportamento dinâmico e a produtividade da máquina de maneira específica, com o operador interagindo diretamente com os componentes eletrônicos da máquina por meio do joystick e do display integrado. Graças à modificação de parâmetros funcionais condicionada à situação, como delta-P, gradiente de pressão ou fluxo de volume, as miniescavadoras têm a opção de trabalhar de maneira mais lenta e precisa no canteiro de obras ou mover grandes quantidades de terra em um ritmo acelerado.

Níveis de liberdade do design

A engenharia também ganha agilidade e eficiência com a nova solução eletro-hidráulica da Bosch Rexroth. "Como todas as funções de controle são transferidas do controlador hidromecânico ao software, toda a variedade de funções e variabilidade das bombas fica disponível aos clientes", explica Simon Dreher, Gerenciamento de vendas e indústria de escavadoras de mineração e máquinas de construção. Além disso, a solução escalável possibilita que os fabricantes realizem uma implementação passo a passo, de acordo com o especialista da Rexroth. Por exemplo, os fabricantes podem começar com a bomba de eOC eletro-hidráulica e posteriormente ampliar a solução para o bloco de controle eletro-hidráulico principal, ou para o sistema hidráulico completo. Dependendo dos requisitos, é possível realizar a implementação com parâmetros individuais codificados e com a variedade completa de parâmetros de barramento CAN digitais ajustáveis.

Tecnologia de base para diferentes aplicações, tecnologias e funções de motor de acionamento: com o sistema de eOC BODAS, os OEMs podem determinar o escopo do controle eletrônico por conta própria – desde a bomba e as funções de assistência avançada (AAF) até o sistema completo.

Mais funcionalidade, menos combustível

Usando o regulador para bomba de eOC BODAS, a Sampierana conseguiu ampliar a variedade de modos de trabalho e ferramentas e aumentar o desempenho de máquina simultaneamente. "É possível controlar o sistema hidráulico de trabalho de maneira precisa com tempos de resposta curtos", relata Giuseppe Fabbri. "Ao mesmo tempo, podemos configurar os parâmetros do sistema com muita facilidade. Essas vantagens estão garantidas a longo prazo, já que o sistema de eOC BODAS foi desenvolvido para ser aberto e dimensionável."

A Sampierana também pode indicar melhorias em termos de sustentabilidade. Por um lado, a combinação de vários eixos de aparelho de controle hidromecânico de pressão, vazão e torque demanda menos óleo de controle. Por outro lado, o ajuste dinâmico dos parâmetros de controle minimiza o consumo de energia de todo o sistema hidráulico. "Com base nisso, podemos cumprir os regulamentos atuais de ecomobilidade, emissões e eficiência com mais facilidade, e oferecer ainda mais suporte para que nossos clientes atinjam suas metas de proteção climática", explica Giuseppe Fabbri. "Este é um fator competitivo importante."

Padronização em montagem, logística e serviço

Com a menor variação de bomba, a Sampierana também reduz o esforço administrativo em todos os níveis, desenvolvimento, montagem, logística e serviço, incluindo gerenciamento de peças de reposição e pós-venda. As atualizações de recursos e a solução de problemas são realizadas de maneira eficiente pela BODAS Service Tool, que, entre outras coisas, também inclui um guia detalhado sobre o comissionamento da bomba.

Sistema hidráulico de trabalho eficiente = melhores veículos

A eletronificação do sistema hidráulico de trabalho na Eurocomach evidencia o nível de flexibilidade, eficiência e produtividade que as máquinas de trabalho compactas podem atingir em quando a complexidade é transferida do hardware para o software. "Graças ao eOC BODAS, agora podemos mapear uma grande variedade de funções com um sistema hidráulico consistente e realizar adaptações precisas de acordo com o tipo de trabalho que será realizado e com as preferências do operador", Giuseppe Fabbri resume. "Nossos clientes ficam satisfeitos no canteiro de obras, e nós nos beneficiamos internamente com processos mais enxutos e altos níveis de liberdade para as próximas gerações de veículos." Considerando os bons resultados, a Sampierana expandirá o sistema de eOC da Bosch Rexroth a outros modelos Eurocomach.

Conheça em primeira mão a colaboração entre a Sampierana e a Bosch Rexroth

Mais informações sobre o eOC

Autor: Olaf Marshall

Cargo: Gerente de comunicações da unidade de negócios de Hidráulica Mobil