Kun mobiililaitteiden valmistajat siirtyvät käyttämään GPS-ohjattua maansiirtoa, robottiautomaattisia jätteenkeräysvarsia ja tarkkuusmaatalouden työkoneita, hydrauliset toimilaitteet eivät enää voi toimia sokean voimankertojana. Nykyaikaiset sähköhydrauliset ohjausventtiilit vaativat reaaliaikaisen, millimetrin tarkkuuden männän iskun takaisinkytkennän suorittaakseen automaattisen tasonsäädön, estääkseen mekaaniset törmäykset ja synkronoidakseen monisylinteriset vivustot.
Aiemmin laitevalmistajat yrittivät mitata hydraulisylinterin iskua käyttämällä ulkoisia vetolangan antureita, kiertokulmaantureita kytkentänastoissa tai ulkoisia optisia lasereita.
Todellisissa rakennus- ja kaivosympäristöissä nämä ulkoiset anturit vioittuvat nopeasti. Lentävät kivilastut katkaisevat paljaat anturikaapelit, paksu savimuta tukkii pyörivät liitokset ja korkeapaineiset höyryhuuhteluvedet aiheuttavat veden pääsyn elektroniikkakoteloihin.
Älykäshydraulisylinteritupotetut lineaariset asentoanturit ratkaisevat tämän haavoittuvuuden siirtämällä koko mittausanturin itse sylinterin suojaavan teräsytimen sisään. Turvallisesti pistoolilla poratussa männänvarressa ja paineeristetyssä ruostumattomasta teräksestä valmistettuun onteloon sijoitetut sisäiset muuntimet mittaavat jatkuvan iskun asennon ilman, että se altistuu vihamielisille ulkoelementeille.
Magnetostriktiivinen asennon tunnistus toimii kosketuksettoman magnetostriktion periaatteella. Kiinteä anturi aaltoputkiputki ulottuu sylinterin pohjasta syvään pitkittäisreikään, joka on porattu männän varren keskustan läpi. Pysyvä magneettirengas on upotettu suoraan liikkuvaan männän päähän.
Kunhydraulisylinteriohjain lähettää kyselyvirtapulssin alas aaltoputkea pitkin, se luo pyöreän magneettikentän. Kun tämä kenttä leikkaa mäntämagneetin magneettikentän, aaltoputkeen syntyy hetkellinen vääntöjännitysaalto. Anturin elektroninen poimintapää havaitsee tarkan mikrosekunnin, jonka tämä jännitysaalto palaa ja laskee männän asennon alimillimetrin tarkkuudella. Koska magneettirengas ei koskaan kosketa fyysisesti aaltoputkiputkea, ei ole liukukoskettimia, jotka kuluisivat miljoonien käyttöjaksojen aikana.
Kyllä. Johtavaräätälöity hydraulisylinterimallit käyttävät ulkoisesti irrotettavaa anturiarkkitehtuuria. Ruostumattomasta teräksestä valmistettu paineputki muodostaa pysyvän, hermeettisesti suljetun hydraulisen esteen, jonka paine on 350 bar. Elektroninen anturimoduuli ja ydinanturi kierretään sylinterin pohjakanteen ulkopuolelta. Jos tapahtuu sähköjälki tai kaapelivika, kenttäteknikot yksinkertaisesti irrottavat anturin kiinnitysrenkaan takahaarukasta ja liu'uttavat anturin ulos tyhjentämättä hydraulisäiliötä, rikkomatta nestejohtoja tai häiritsemättä sisäisiä männän tiivisteitä.
Kun OEM-hankintatiimit harkitsevat siirtymistätavalliset hydraulisylinteritÄlykkäisiin anturiin integroituihin toimilaitteisiin liittyy usein kolme teknistä epäilyä:
Tekninen ratkaisu: Nykyaikaiset magnetostriktiiviset anturit kapseloivat signaalinkäsittelyn mikroelektroniikkansa korkeatiheyksisiin silikonipohjaisiin yhdisteisiin koneistetussa ilmailu- ja avaruusluokan alumiinikotelossa. Lisäksi sisäinen aaltoputkiputki on tuettu korkean lämpötilan polymeerisäteisvaimentimilla, jotka on sijoitettu 12 tuuman välein sen pituudella aseporatun tangon sisään. Tämä vaimennusgeometria vaimentaa korkeataajuisia tärinöitä ja dynaamisia iskuaaltoja, kun kaivinkoneen kauha osuu kiinteään graniittiin.
Tekninen ratkaisu: Akku-sähkö- ja hybridilaitteissa korkeajännitteiset vetoinvertterit aiheuttavat voimakkaita sähkömagneettisia häiriöitä (EMI). Nykyaikaisille OEM-valmistajille suunnitellut älykkäät sylinterit käyttävät täysin suojattua kierrettyä parikaapelia ja differentiaalisia digitaalisia siirtoprotokollia, kuten CANopen tai SAE J1939. Integroitu digitaalinen alipäästösuodatus eliminoi jännitepiikit ja maasilmukan melun varmistaen vakaat paikannussignaalit myös silloin, kun ne reititetään suurvirtakaapeleiden viereen.
Tekninen ratkaisu: Metallin poistamisella lieriömäisen sauvan tarkalta neutraalilta keskiakselilta on mitätön vaikutus sen polaariseen hitausmomenttiin ja nurjahdusvastukseen (Euler-pylvään lujuus). Säilyttääkseen 3:1-turvallisuustekijän sylinteriinsinöörit lisäävät hieman ulkotangon halkaisijaa tai päivittävät perusseoksen tavallisesta hiiliteräksestä korkean tuoton mikroseostetuksi teräkseksi (kuten 42CrMo4 tai AISI 4140), mikä varmistaa täyden nimelliskapasiteetin ilman pilarin taipumista.
Jotta varmistetaan kaupallisten laitteiden älykkäiden anturisylintereiden luotettavuus usean vuosikymmenen ajan:
Kehitetäänkö seuraavan sukupolven autonomisia kaivukoneita, robottijätejärjestelmiä tai älykkäitä maatalouskoneita, jotka vaativat suljetun kierron iskunpalautetta?
Yhteistyökumppanina HCIC:n erikoistuneen sähköhydrauliikan suunnitteluosaston kanssa Jinanissa. Tarjoamme täydellisen mukautetun anturiintegraation, sertifioituja 3D STEP CAD -malleja, tehdaskalibroituja asentoantureita ja suoran OEM-konttitoimituksen nopeuttaaksesi autonomisen koneesi kaupallistamista.