Bending busbar hidraulik atau servo

Tanya seorang pembekal mesin sama ada anda patut membeli hidraulik atau servo, dan anda akan menerima balik satu penerangan tentang yang mana satu mereka bina. Itu tidak berguna kepada sesiapa pun.

Kami membina kedua-duanya. EMAC-BB-H12 ialah kepala hidraulik hibrid dan EMAC-BB-S12 ialah kepala servo tulen. Kedua-duanya dikadarkan secara sama: 400 kN, ketepatan bending ±0.1°, keupayaan 200 × 16 mm, pampasan springback elektronik, 6.25 kW terpasang. Julat yang sama, helaian spesifikasi yang sama, rangkaian pemacu yang berbeza. Jadi pilihan antara kedua-duanya ialah pilihan tentang bagaimana anda menjalankan kilang anda dan bukan tentang mesin mana yang lebih baik, dan kami tiada sebab komersial untuk berpura-pura sebaliknya.

Tiga seni bina, bukan dua

Perbandingan ini biasanya dikemukakan sebagai dua pilihan. Sebenarnya ia tiga, dan yang di tengah itulah tempat kebanyakan kekeliruan semasa berada.

Pada kepala hidraulik konvensional, pam sesaran tetap pada motor aruhan berjalan berterusan pada kelajuan penuh. Aliran yang tidak diperlukan oleh mesin itu melimpah melalui injap pelega dan menjadi haba dalam minyak. Gerakan ram dikawal oleh injap arah dan injap berkadaran, dan unit itu membawa satu akumulator, takungan yang agak besar dan lazimnya satu penyejuk.

Pada kepala hibrid, atau pam servo, satu motor servo memacu pam itu dan kelajuan pam diarahkan supaya sepadan dengan permintaan. Kedudukan ram dikawal dengan memutarkan pam dan bukan dengan mencekik aliran merentas satu injap, jadi laluan pelega berhenti menjadi elemen kawalan utama. Oleh sebab kehilangannya jauh lebih kecil, takungannya mengecil dan penyejuknya kerap hilang terus. Dari segi hidraulik, ia masih sebuah mesin hidraulik: silinder, minyak, kedap, penapis.

Pada kepala servo tulen, satu motor servo memacu skru bebola, skru penggelek atau rak, dan tiada sebarang bendalir kerja langsung. Satu-satunya minyak dalam mesin itu ialah pelincir kotak gear dan pelincir laluan pandu.

Apabila orang menyebut "mesin bending servo", kadangkala mereka bermaksud yang kedua dan kadangkala yang ketiga, dan kedua-duanya berkelakuan sangat berbeza dari segi daya dan dari segi penyelenggaraan. Tanya yang mana satu sedang diterangkan oleh sesuatu sebut harga.

Daya pada lejang penuh

Inilah kelebihan struktur hidraulik dan ia tidak cukup dibincangkan.

Silinder hidraulik menghasilkan daya yang sama dengan tekanan didarab luas omboh, dan hubungan itu tidak peduli di mana ram berada. Daya berkadar penuh tersedia pada permulaan lejang, pada hujungnya, dan di mana-mana antara kedua-duanya. Ia juga tersedia secara statik: anda boleh menahan pada tekanan, tanpa had masa, tanpa sebarang denda terma dalam pemacunya.

Paksi servo yang dipacu skru menghasilkan daya daripada tork motor melalui pic skru itu, dan walaupun itu juga malar secara nominal terhadap kedudukan, hadnya dalam amalan adalah berbeza. Menahan daya tinggi pada kelajuan sifar menyalurkan arus melalui belitan motor tanpa sebarang putaran untuk membantu menyejukkannya, jadi daya tugas berterusan adalah lebih rendah daripada daya puncak. Hayat skru dan nat dikawal oleh kamiran beban didarab jarak, jadi bekerja berhampiran daya maksimum secara berterusan menghabiskan rangkaian pemacu itu lebih cepat berbanding bekerja pada separuh daya. Dan keseluruhan rangkaian itu — skru, nat, galas dan kerangka — mesti disaizkan bagi nilai puncaknya, dan itulah sebabnya mesin servo pada sesuatu kadaran daya secara amnya lebih mahal antara kedua-duanya untuk dibina.

Bagi bending rata yang nipis pada 5 hingga 10 mm, ini jarang mengikat. Bagi kerja bending tepi yang tebal di puncak keupayaan mesin, tempat bar berada pada keratan penuh dan alat berada pada penglibatan penuh untuk tempoh tahanan yang panjang, silinder hidraulik sedang melakukan apa yang direka untuknya manakala skru pula sedang bekerja keras.

Tenaga: melahu ialah tempat perbezaannya berada

Di bawah beban, kedua-dua seni bina itu tidak banyak berbeza. Sistem hidraulik kehilangan sedikit kepada kecekapan pam dan injap serta kepada geseran bendalir, skru servo kehilangan sedikit kepada kecekapan motor dan geseran skru, dan tiada satu pun kehilangan itu mendominasi gambarannya.

Keadaan melahu ialah tempat kedua-duanya bercapah, dan bending busbar ialah proses yang banyak melahu. Pengendali menempatkan semula bar antara lenturan, memeriksa satu dimensi, berjalan ke rak untuk mengambil panjang seterusnya. Pada mesin hidraulik konvensional, pam berputar pada kelajuan penuh sepanjang kesemua itu, melimpahkan aliran melalui injap pelega dan memanaskan minyak. Pada pam servo, motor itu perlahan atau berhenti. Pada paksi servo tulen, motor hanya menarik arus penahan sahaja.

Mengukurnya lebih sukar daripada yang digambarkan oleh pemasaran. Pembekal pemacu pam kelajuan boleh ubah lazimnya mendakwa pengurangan tenaga 30 hingga 60% berbanding unit kelajuan tetap, dan sesetengahnya mendakwa sehingga 80%, sentiasa dengan kaveat "bergantung pada kitaran tugas" yang melakukan banyak kerja. Itu angka vendor dan ia tidak disahkan secara bebas di sini.

Perkara yang paling hampir dengan data yang diukur secara bebas datang daripada kelas mesin yang berdampingan. Satu program utiliti di Amerika Syarikat memantau sebuah mesin pengacuan suntikan hidraulik dan sebuah mesin serba elektrik secara bersebelahan selama seminggu pada bahagian yang setara, dan melaporkan 0.278 kWh setiap paun plastik bagi mesin hidraulik berbanding 0.073 kWh setiap paun bagi mesin serba elektrik. Itu proses yang berbeza dengan kitaran tugas yang berbeza dan ia tidak sepatutnya dipindahkan kepada bending busbar sebagai satu angka. Ia berada di sini semata-mata kerana arahnya dan skala kasarnya bertahan di bawah pengukuran dan bukan di bawah pemasaran.

Bagi kes anda sendiri, buat aritmetiknya dan bukan mempercayai sesuatu peratusan. Kuasa motor terpasang pada kedua-dua kepala kami ialah 6.25 kW. Ambil panjang syif anda, tolak masa ketika ram benar-benar bergerak di bawah beban, dan hargakan bakinya pada tarif industri anda. Dalam kilang satu syif dengan penggunaan yang sederhana, perbezaan tahunannya biasanya cukup kecil sehingga ia tidak akan menentukan pembelian itu. Dalam sebuah loji busway tiga syif, ia cukup besar untuk muncul dalam pengiraan tempoh pulangan modal, dan ia datang bersama satu penjimatan kedua yang dilupakan orang: tenaga yang tidak masuk ke dalam minyak ialah tenaga yang tidak perlu anda bayar untuk dibuang semula dengan penyejuk, dan haba yang tidak anda tambahkan kepada kilang pada musim panas.

Ketepatan dan kebolehulangan

Kedua-dua kepala dispesifikasikan pada ±0.1° dengan pampasan springback elektronik, dan itu bukan kebetulan pemasaran: pada mesin moden, ketepatan penentududukan ditetapkan oleh sistem pengukuran dan gelung kawalan, bukan oleh apa yang menolak ram itu.

Tempat kedua-dua seni bina itu berbeza ialah pada apa yang perlu dilawan oleh gelung itu.

Skru servo mempunyai hubungan yang tegar dan hampir linear antara kedudukan motor dan kedudukan ram, dengan sela belakang dan pulasan skru sebagai ralat utamanya, dan kedua-duanya stabil serta boleh dipampas. Ram hidraulik pula mempunyai turus minyak antara pam dan bebannya, dan minyak boleh dimampatkan. Ketegarannya berubah dengan tekanan, dengan suhu dan dengan udara terperangkap. Gelung tertutup pada kedudukan ram menanganinya dengan cukup baik, tetapi gelung itu bekerja lebih keras dan sambutan dinamiknya lebih lembut.

Perbezaan praktikalnya muncul pada gerakan yang pendek dan pantas, bukan pada ketepatan akhirnya. Paksi servo mendap lebih cepat daripada satu tokokan kecil yang diarahkan, dan itu penting apabila sesuatu atur cara sedang membuat banyak pembetulan sudut yang kecil. Pada satu lenturan 90° tunggal sehingga ke penghenti, anda tidak akan dapat membezakan kedua-duanya dengan protraktor.

Pampasan springback ialah fungsi kawalan dan ia berada dalam CNC pada kedua-duanya. Ia bekerja daripada pembetulan tersimpan bagi setiap gabungan bahan, temper dan alat, iaitu masalah bahan dan bukan masalah penggerak, dan ia ditangani secara berasingan dalam pampasan springback dalam bending busbar.

Bunyi

Unit kuasa hidraulik konvensional ialah objek paling bising di kebanyakan kilang busbar. Bunyinya didominasi oleh pam, dan ia berterusan, yang lebih memenatkan berbanding bunyi berselang-seli pada aras yang sama.

Kedua-dua hidraulik kelajuan boleh ubah dan servo tulen mengurangkan ini dengan ketara, dan atas sebab yang sama: pam itu sama ada memperlahankan diri atau memang tidak wujud. Mesin servo tulen ketika melahu pada dasarnya senyap, dan bunyinya di bawah beban bersifat mekanikal, daripada alat yang bersentuhan dengan bar, dan itu sama pada mana-mana mesin.

Kami tidak akan menyebut sebarang angka desibel, kerana angkanya bergantung pada kurungan, pemasangannya, takungannya, biliknya dan tempat anda berdiri, dan sebarang angka tunggal akan menjadi tidak bermakna. Jika bunyi merupakan kekangan bagi anda, minta satu pengukuran pada jarak yang dinyatakan di bawah kitaran tugas yang dinyatakan, daripada mana-mana pembekal, dan anggap penolakan sebagai satu jawapan.

Minyak, dan berapa sebenarnya kosnya

Hidraulik membawa satu aliran penyelenggaraan yang tiada kaitan langsung dengan bending. Penapis mengikut jadual. Analisis minyak, atau sekurang-kurangnya penukaran minyak mengikut jadual. Penggantian hos dan kedap, yang tidak berjadual dan oleh itu sentiasa menyusahkan. Satu takungan yang mesti ditambah, dijaga kebersihannya dan akhirnya dilupuskan sebagai sisa terkawal.

Ada juga satu isu penjagaan kebersihan yang khusus kepada industri ini. Busbar akan ditebat, disadur, disalut serbuk atau dikapsulkan selepas itu, dan kabus minyak hidraulik pada permukaan tembaga ialah masalah lekatan salutan. Kilang yang menjalankan bending hidraulik bersebelahan barisan penyalutan sudah pun mengetahuinya dan mempunyai satu langkah penyahgrisan. Kilang yang mengandaikan ia akan selamat akan mengetahuinya pada kelompok pertama bar yang melepuh.

Seni bina hibrid mengurangkan hal ini tanpa menghapuskannya. Kurang haba dalam minyak bermakna hayat bendalir yang lebih panjang dan takungan yang lebih kecil untuk ditukar, tetapi kedap, hos dan penapisnya masih ada.

Mesin servo tulen menukarkan hal ini dengan satu senarai yang berbeza dan lebih pendek: pelinciran skru dan laluan pandu, sela belakang yang diperiksa secara berkala, dan rangkaian pemacu yang pembinaan semulanya kelak merupakan satu peristiwa tunggal yang lebih besar daripada mana-mana servis hidraulik tetapi berlaku jauh lebih jarang.

Mula sejuk

Satu perbezaan yang kurang dihargai di kilang yang tidak berpemanas.

Kelikatan minyak hidraulik sangat bergantung pada suhu. Minyak sejuk bergerak perlahan, dan sebuah mesin yang dimulakan pada 5 °C pada pagi musim sejuk berkelakuan berbeza daripada mesin yang sama pada suhu keadaan mantapnya: masa kitaran menjadi lebih panjang, dan sehingga turus minyak dan kerangkanya mencapai keseimbangan, bahagian-bahagian pertama syif itu boleh terhanyut pada sudutnya. Jawapan lazimnya ialah satu kitaran pemanasan, yang memakan masa syif dan tenaga, dan itu antara sebab kilang hidraulik cenderung membiarkan mesin berjalan sepanjang waktu rehat.

Paksi servo tiada padanannya. Kelikatan gris berubah sedikit dan kerangkanya masih bergerak secara terma seperti mana-mana alat mesin, tetapi tiada bendalir kerja yang modulus pukalnya dan kelikatannya berada dalam gelung kawalan. Bahagian pertama yang keluar lebih hampir kepada betul.

Hibrid berada di antara kedua-duanya dan lebih hampir kepada hidraulik konvensional dalam hal ini, kerana ia masih mempunyai minyak, walaupun isi padu yang lebih kecil dan yang menghabiskan lebih sedikit hayatnya dalam keadaan panas.

Kos

Kami tidak akan menerbitkan harga, dan mana-mana artikel yang memberikan anda nisbah harga sedang meneka tentang spesifikasi anda, negara anda dan tahun anda. Apa yang boleh kami berikan kepada anda ialah bentuk kos itu.

Harga belian bagi sesuatu kadaran daya lazimnya menempatkan servo tulen di atas hidraulik hibrid, dan hidraulik hibrid di atas hidraulik konvensional, kerana rangkaian skru yang disaizkan bagi daya penuh itu ialah logam yang mahal.

Kos tenaga adalah sebaliknya dan ia berskala dengan penggunaan dan dengan tarif anda. Pada penggunaan yang rendah, ia hanyalah bunyi latar dalam akaun; pada penggunaan tiga syif dengan harga elektrik Eropah atau Jepun, ia bukan lagi begitu.

Kos penyelenggaraan ialah jumlah kecil berjadual yang berulang pada hidraulik berbanding jumlah tidak berjadual yang lebih besar dan lebih jarang pada servo. Yang mana antara kedua-duanya anda lebih suka adalah sebahagiannya persoalan kewangan dan sebahagiannya persoalan sama ada anda mempunyai jabatan penyelenggaraan.

Masa henti ialah tempat wang itu biasanya berada, dan ia tidak memihak kepada mana-mana seni bina secara konsisten. Mesin hidraulik mempunyai lebih banyak perkara yang gagal secara beransur-ansur dan boleh ditangkap awal. Mesin servo mempunyai mod kegagalan yang lebih sedikit tetapi masa penghantaran alat ganti yang lebih panjang apabila sesuatu pemacu atau skru benar-benar rosak.

Peraturan keputusan

Beli kepala servo tulen jika mana-mana daripada ini menggambarkan anda: anda menjalankan penggunaan yang tinggi merentas dua atau tiga syif; campuran produk anda didominasi oleh lenturan kecil dan sederhana yang berulang, tempat masa kitaran dan masa mendap adalah penting; anda berada dalam persekitaran bersih atau bersebelahan penyalutan, tempat minyak menjadi gangguan; bunyi merupakan satu kekangan; atau anda berada di hujung nipis julat keupayaan dan tidak akan sekali-kali bekerja dengan mesin itu berhampiran had dayanya.

Beli kepala hidraulik hibrid jika: anda kerap bekerja di puncak keupayaan, terutamanya lenturan bending tepi yang tebal dan tempoh tahanan yang panjang; kitaran tugas anda bersifat meletup-letup, dengan tempoh kerja berat dipisahkan oleh masa melahu, iaitu tepat-tepat keadaan yang direka untuk pam servo; anda mempunyai pasukan penyelenggaraan yang sudah cekap dengan hidraulik; atau anda mahukan kelakuan daya hidraulik tanpa bil tenaga sedia ada milik unit kuasa konvensional.

Beli hidraulik konvensional jika mesin itu akan digunakan secara ringan, belanjawan modal ialah kekangan yang mengikat, dan tiada satu pun daripada yang di atas terpakai.

Mod kegagalan yang paling kerap kami lihat bukanlah memilih seni bina yang salah. Ia memilih berdasarkan kadaran daya semata-mata dan kemudian mendapati bahawa sebaran bahannya lebih luas daripada jangkaan, jadi mesin yang selesa pada tembaga sepuh lindap berada pada hadnya pada temper keras. EN 13601 meletakkan tembaga keras pada 290 hingga 360 N/mm² tegangan berbanding 220 hingga 260 bagi sepuh lindap lembut, dan itu satu perubahan yang ketara pada daya yang dituntut oleh sesuatu lenturan. Kira apa yang akan dituntut oleh bahan paling keras dan keratan paling tebal yang benar-benar anda beli sebelum anda membandingkan rangkaian pemacu, menggunakan kalkulator daya bending dan bar kes terburuk anda sendiri dan bukan bar nominal.