Optymalizacja systemów cięcia

HYDAC – Państwa partner w zakresie energooszczędnych rozwiązań w systemach cięcia.

02/11/2021 3 min. czas czytania

Zrealizowane projekty Technologia napędów Technika płynów

Optymalizacja systemów cięciaHYDAC – Państwa partner w zakresie energooszczędnych rozwiązań w systemach cięcia.

W procesie cięcia w przemyśle, precyzja i wydajność są sprawą priorytetową. Te cechy wymagają wydajnego i dynamicznego procesu, aby zapewnić dokładną długość elementu.

Wyzwanie

Nasz klient- niemiecki producent maszyn i systemów do cięcia, tworzy systemy stacjonarne z pompami o stałym przepływie z regulacją wydajności. Ze względu na stałą prędkość obrotową pompy, sprawność układu nie jest optymalna szczególnie w przypadku transportowania małych ilości materiału. Ponadto silnik pracujący w cyklach prowadzi do dużego zapotrzebowania na energię. Zwiększona produkcja ciepła dostarczanego do układu hydraulicznego zwiększa zapotrzebowanie na chłodzenie. Podczas pracy występuje również duży hałas , co znacznie pogarsza warunki pracy w otoczeniu systemu.
Aby uzyskać oszczędność energii na poziomie co najmniej 30%, konieczne było udoskonalenie przez specjalistów konstrukcji systemu. Głównym celem naszego klienta było zoptymalizowanie wydajności ruchu ścinającego oraz realizacja funkcji pomocniczych w kompaktowej i modułowej konstrukcji. Jednocześnie należało uprościć sterowanie zaworami i zrealizować je bez skomplikowanej techniki proporcjonalnej. Ze względu na ochronę zasobów, korzystne okazało się również zmniejszenie objętości oleju w zbiorniku i systemie hydraulicznym. Unikano również chłodzenia, aby zaoszczędzić energię i zmniejszyć koszty. Tak samo należało maksymalnie obniżyć generowany hałas, aby stworzyć lepsze warunki pracy dla pracowników.

Zwiększenie wydajności i optymalizacja kosztów w procesie cięcia dzięki napędowi o zmiennej prędkości firmy HYDAC

Współpracując z klientem jako partner, HYDAC odkrył, co należało zrobić: dzięki zastosowaniu napędu o zmiennej prędkości HYDAC, poprzedni układ pompowy została zastąpiony podwójną pompą zębatą. W nowym układzie poprzez zmianę prędkości obrotowej pompy i dobór właściwej kombinacji pomp, można uzyskać wymagany przepływ i ciśnienie. Prostsza konstrukcja z niewielką ilością komponentów i zoptymalizowaną interakcja procesów roboczych skutkuje krótkimikrótszym cyklem pracy. Wyższa prędkość obrotowa kompensuje zmniejszoną wielkość pompy. Dzięki temu uzyskuje się mniejszą konstrukcję, a tym samym niższą wagę. Jednocześnie znacznie uproszczona technologia zaworowa zastępuje zawory proporcjonalne. Zastosowanie akumulatorów gwarantuje zasilanie oleju dla urządzeń pomocniczych. W następstwie tych zmian pobór mocy jest ograniczony do minimum, dzięki czemu konieczność stosowania układu chłodzenia zostaje całkowicie wyeliminowana.

Wynik

Rozwiązanie ekspertów firmy HYDAC, przekroczyło oczekiwania klienta. Dzięki rozwiązaniu z napędem o zmiennej prędkości, firma HYDAC była w stanie zmniejszyć moc układu aż o 50% (z 20 kW do 10 kW). Jednocześnie objętość oleju w zbiorniku hydraulicznym spadła z 450 do 200 litrów. Redukcja generowanego hałasu – z 90 dB do poniżej 75 dB – znacznie poprawiła warunki pracy. Wyeliminowano konieczność stosowania skomplikowanej technologii zaworów proporcjonalnych. Ponadto nie jest już konieczne chłodzenie systemu. Takie energooszczędne rozwiązanie pozwola przekroczyć pożądane optymalizacje funkcji cięcia i pozycjonowania.

Optymalizacja cięcia i podawania:
Wygładzenie wartości szczytowych ciśnienia poprzez optymalne przełączenie obiegu bezciśnieniowego i sterowanie silnikiem elektrycznym. Nowy system generuje niskie straty ciśnienia, ponieważ nie są stosowane zawory proporcjonalne.