Vďaka mnohým charakteristikám, ako je napríklad hustota výkonu, sa hydraulické systémy stali dlhodobo{0}}výberom mnohých ne-cestných pojazdných strojov. Očakáva sa, že v posledných rokoch, poháňaných čoraz prísnejšími predpismi a neustálym technologickým pokrokom, sa elektrifikácia stane hlavným smerom v budúcnosti.
Takže, keď sa tradičná hydraulická technológia stretne s elektrickou technológiou, aký druh iskry sa zrazí?
Dnes diskutujeme o tom, ako využiť výhody hydraulickej a elektrickej technológie na kombináciu hydraulických komponentov, motorov a ovládacích prvkov vozidla s cieľom optimalizovať výkon stroja a splniť výzvy budúcnosti.
01. Hydraulický systém nezmizne
Trh investuje viac peňazí do výskumu elektrických technológií ako kedykoľvek predtým. Podľa analýzy agentúry Reuters plánujú svetoví výrobcovia automobilov do roku 2030 minúť viac ako 5 biliónov dolárov na výskum a vývoj elektrických vozidiel a batérií. Zvyšovaním investícií plánujú postupne vyradiť vozidlá na fosílne palivá a splniť čoraz prísnejšie ciele v oblasti dekarbonizácie. Všetky investície majú spoločný cieľ: skorú popularizáciu elektrických systémov. To však neznamená, že budú všade, najmä pre hydraulické systémy v špecifických pracovných scenároch, a tak skoro nezmiznú. V niektorých aplikáciách je vhodnejším systémom hydraulický systém.
Hustota výkonu hydraulického systému je veľmi dobrá a jeho dôležitosť v oblasti prenosu výkonu je zrejmá-.
Zistilo sa, že pridanie elektrických systémov do hydraulických systémov môže zlepšiť výkon produktu a znížiť hluk. V skutočnosti sú technológie, ktoré kombinujú výhody hydraulickej a elektrickej technológie, sľubnejšie. Priemysel využíva rôzne spôsoby kombinovania elektrickej technológie s existujúcimi platformami na zlepšenie hustoty výkonu a účinnosti.
02. Kombinácia hydraulického a elektrického prevedenia
Potrebujeme použiť tradičnú technológiu, ale vylepšiť ju, spojiť výhody hydraulickej technológie a elektrického pohonu, aby sme maximalizovali výhody elektrifikácie.
Nájsť tú správnu rovnováhu však nebude jednoduché. Výrobcovia kráčajúcich strojov smerujú k elektrifikácii hnacieho ústrojenstva a hlavné problémy, ktorým čelia, sú, ako zabezpečiť dostatočný krútiaci moment pre zariadenie a ako efektívne využívať elektrickú energiu. Rovnako ako v prípade prevodových systémov, návrh komponentov prevodovky založený na maximálnom zaťažení potrebnom na zdvíhanie alebo pohyb zariadenia vyžaduje presné výpočty. V prípade rýpadla plnej-veľkosti je potrebné zvážiť čas jeho kopania a množstvo práce počas dňa. Tento nástroj je zvyčajne poháňaný hydraulicky a čerpá tlak a prietok z čerpadla poháňaného dieselovým motorom kráčajúceho stroja. V úplne-elektrickom systéme môže byť nástroj poháňaný silným-motorom, ktorý poháňa guľôčkové skrutky alebo iné lineárne komponenty. Avšak aj na hybridných platformách môže byť veľkosť ovládača, ktorý skutočne dokončí prácu, a jeho spotreba energie veľká.
Kombinácia elektrickej a hydraulickej energie je efektívnejším riešením. Na premiestnenie záťaže špecifickej hmotnosti je potrebné dosiahnuť špecifický výkon, či už je to napätie a prúd motora, alebo prietok a tlak valca a napokon krútiaci moment potrebný na výrobu práce. Motor používa na pohon hydraulického systému skôr generátor ako dieselový motor. Generátor poháňa otvorené hydraulické čerpadlo, ktoré dodáva energiu do valcov, ktoré poháňajú nástroje rýpadla. To využíva vynikajúce charakteristiky hustoty výkonu hydraulického systému a zároveň prechádza z hľadiska výkonu zo systému spaľovacieho motora na elektrický pohon. Optimalizáciou hydraulického a elektrického systému sme dospeli k dôležitému záveru, že by sme mali oba systémy používať spoločne, pričom by sme sa mali zamerať na úlohu jednotlivých komponentov v celkovom systéme, a nie len na jednotlivé komponenty.
03. Hybridná sila je dnes hlavným prúdom
Napriek pokroku v technológii batérií a palivových článkov stále nedokážu splniť vysoké požiadavky na energiu mnohých ťažkých vozidiel, najmä terénnych{0}}vozidiel, v drsných podmienkach. Keďže batérie sa neustále vyvíjajú a snažia sa prelomiť putá, ktoré obmedzujú šírenie elektrifikácie, hybridné pohonné jednotky sú ideálnym dočasným riešením. Hybridné systémy sú vhodné najmä pre veľké zariadenia s dlhými prevádzkovými cyklami, ktoré nie sú vhodné pre všetky-elektrické systémy z hľadiska celkových nákladov na vlastníctvo.
Hybridné zariadenia kombinujú hustotu výkonu dieselového generátora s výkonom batérie na zníženie emisií, ktorý obsahuje menší dieselový motor a nabíjateľnú batériu a motor, pričom spĺňajú požiadavky na vysokú-intenzitu prevádzky a nízke emisie. Hybridné systémy sa doteraz používali najmä na poháňanie pracovných funkcií, ale môžu poháňať aj funkcie ťahania veľkých nákladných vozidiel a autobusov.
04. Budúcnosť je elektrický svet
Elektrifikácia vozidiel a techniky sa v posledných rokoch postupne zrýchľovala, a to aj v oblasti ťažkej techniky (hoci relatívne pomalým tempom). Vzhľadom na súčasné tempo technologického rozvoja mnohí v tomto odvetví očakávajú, že pokrok smerom k elektrifikácii sa po roku 2030 ešte zrýchli.
