Серво Гидравликӣ ва Қолаббандии Гидравликии Анъанавӣ: Муқоисаи Арзиши 5-сола

Чаро мошини арзонтар метавонад гаронтар бошад

Менеҷери корхонаи қолабсозӣ дар Донггуан нав як пресси гидравликии анъанавии 250-тоннагии кӯҳнашударо бо пресси нави ҳамон хусусият иваз карда буд. Пресси ивазкунанда камтар аз нисфи мошини серво-гидравликии муодили он арзиш дошт. Пас аз ҳаждаҳ моҳ, ҳисоби барқи корхона дар фарши қолабсозӣ нисбат ба соли гузашта 6% зиёдтар буд - пресси анъанавӣ нисбат ба пресси кӯҳнае, ки иваз карда буд, қувваи назаррас бештар истеъмол мекард. То охири соли сеюм, арзиши умумии барқи пресси анъанавӣ пеш аз он ки садо, талабот ба хунуккунӣ ва фосилаи иваз кардани равғанро ба назар гирад, аз нархи мошини сервои муодили он зиёдтар буд. Дар ниҳоят, корхона ба ҷои иваз кардани он, системаи серворо ба пресси мавҷуда аз нав муҷаҳҳаз кард ва дар давоми моҳи пурраи аввал истеъмоли энергия нисф кам шуд.

Интихоб байни қолаби тазриқии серво-гидравликӣ ва гидравликии анъанавӣ қарори оддии "навтар беҳтар аст" нест. Ин ҳисобкунии умумии 5-солаи арзиши моликият аст, ки аз тоннажи мошин, профили давра, соатҳои корӣ ва арзиши маҳаллии барқ ​​вобаста аст. Дар ин мақола ин ҳисобкунӣ муфассал баррасӣ мешавад - фосилаи энергия дар асл чӣ гуна аст, фосилаи нигоҳдорӣ чӣ гуна аст, мошини анъанавӣ то ҳол мукофоти худро дар куҷо мегирад ва чӣ гуна рақамҳоро барои насби мушаххас якҷоя кардан мумкин аст.

Чӣ тавр пресси гидравликии анъанавӣ қувваро истифода мебарад

Мошини қолаби гидравликии сӯзандоруи насоси муқаррарии собит муҳаррики электрикиро бо суръати доимӣ кор мекунад, ки одатан мустақиман ба шабака бидуни гардонандаи басомади тағйирёбанда пайваст карда мешавад. Мотор насоси гидравликии собит-ҷойивазкуниро - одатан насоси поршенӣ ё насоси поршении меҳварӣ - ба кор медарорад, ки ҷараёни доимии моеъи гидравликиро бо фишори мутаносиб ба бор таъмин мекунад. Клапанҳои идоракунии самтӣ, клапанҳои мутаносиб ва клапанҳои сервои мошин ҷараён ва фишорро барои мувофиқат ба марҳилаҳои пӯшидани қолаб, сӯзандору, нигоҳдорӣ, пластиккунонӣ ва кушодани қолаби давра танзим мекунанд.

Мотор дар тамоми давра бо суръати пурра кор мекунад, ҳатто вақте ки талаботи гидравликӣ кам аст. Дар марҳилаи нигоҳдорӣ - вақте ки қисм барои нигоҳ доштани фишори ковокӣ танҳо як қисми ҷараёни авҷро талаб мекунад - ҷараёни зиёдатӣ тавассути клапани релеф ба зарф бармегардад ва энергияро ҳамчун гармӣ пароканда мекунад. Дар марҳилаи хунуккунӣ - вақте ки ба ҷуз миқдори ками тоннаи фишанг ба ҷараёни гидравликӣ умуман ниёз нест - насос ҳанӯз ҳам бо суръати пурра мечархад, ҳанӯз ҳам қувваи пурраро истифода мебарад ва клапани гузариш ҳанӯз ҳам ҷараёни зиёдатиро мерезад. Ин номуассирии сохтории системаи насоси собит аст: муҳаррик ва насос дар як нуқтаи корӣ кор мекунанд ва ҳама гуна номувофиқатӣ байни он нуқта ва талаботи воқеии гидравликӣ ҳамчун гармӣ гум мешавад.

Худи гармӣ ройгон нест. Барои нигоҳ доштани часпакӣ ва пешгирии оксидшавӣ равғани гидравликӣ бояд хунук карда шавад, ки ин маънои онро дорад, ки хунуккунандаи алоҳидаи равған (бо об хунук ё бо ҳаво хунук карда мешавад) пайваста кор мекунад ва қувваи иловагиро истифода мебарад. Талабот ба хунуккунӣ дар пресси анъанавии 250-тонна дар муҳити 30°C назаррас аст - одатан дар ҳудуди 15-25% аз воридоти барқии мошин дар се баст.

Чӣ тавр системаи серво-гидравликӣ барқро истифода мебарад

Системаи серво-гидравликӣ муҳаррики доимии суръатро бо муҳаррики сервои тағйирёбанда - одатан муҳаррики синхронии магнитии доимӣ (PMSM) - иваз мекунад, ки аз ҷониби гардонандаи басомади тағйирёбанда (VFD) идора карда мешавад. Драйвери серво суръати муҳаррикро барои мувофиқат бо талаботи гидравликӣ дар вақти воқеӣ идора мекунад. Вақте ки давра дар марҳилаи ҷараёни баланд (пӯшидани қолаб, сӯзандору, пластиккунонӣ) қарор дорад, муҳаррик ба суръати баланд ҳаракат мекунад. Вақте ки давра дар марҳилаи ҷараёни паст (нигоҳдорӣ, хунуккунӣ) қарор дорад, муҳаррик ба суръати пасте, ки танҳо ба талаботи воқеии гидравликӣ ҷавобгӯ аст, коҳиш меёбад. Вақте ки давра дар ҳолати оромӣ (бе ҳаракат) қарор дорад, муҳаррик метавонад пурра қатъ шавад ё бо суръати қариб сифр кор кунад.

Натиҷа ин аст, ки мошини серво-гидравликӣ танҳо қувваи лозимиро барои ҳар як марҳилаи давра истеъмол мекунад. Мотор бо суръати доимӣ кор намекунад, насос ҷараёни зиёдатиро убур намекунад ва парокандагии гармии клапани гузариш, ки носамарии пресси анъанавиро муайян мекунад, асосан аз байн меравад.Бош Рексрот, Юкен, ва дигар истеҳсолкунандагони системаҳои гидравликӣ қайдҳои дархостро бо муқоисаи ченшудаи истеъмоли энергияи серво ва насоси собит нашр мекунанд; диапазони маъмулӣ дар тамоми маълумоти нашршуда коҳиши энергияро дар қисмҳо бо марҳилаҳои нигоҳдорӣ ва хунуккунии назаррас 40-80% ва коҳиши 20-40% дар қисмҳо бо марҳилаҳои нигоҳдорӣ ва хунуккунии кӯтоҳтар ташкил медиҳад.

Сарфакорӣ дар тамоми давра яксон нест. Сарфакориҳои бузургтарин дар марҳилаи хунуккунӣ (дарозтарин марҳилаи камталаб дар аксари давраҳо), дуюмин бузургтарин дар марҳилаи нигоҳдорӣ ва хурдтарин дар марҳилаи тазриқӣ (ки дар он ҷараёни авҷ лозим аст ва системаи серво низ дар авҷ кор мекунад) ба амал меоянд. Дар қолаби прессии маъмулии 250-тоннагӣ бо қисми ABS-и 200 г бо давраи 25 сония, марҳилаи хунуккунӣ тақрибан 50% давра, марҳилаи нигоҳдорӣ 15%, марҳилаҳои тазриқ ва пластиккунонӣ 25% ва марҳилаҳои кушодан/пӯшидан 10% -ро ташкил медиҳад. Марҳилаи хунуккунӣ ҷоест, ки мошини серво бештар сарфа мекунад.

Серво Премиум: Арзиши Сармоягузорӣ ва Арзиши Амалиётӣ

Мошини қолаби тазриқии серво-гидравликӣ одатан аз 30 то 60% гаронтар аз мошини анъанавии муодили ҳамон тонна ва андозаи тир аст. Арзиши дақиқ аз истеҳсолкунандаи мошин, таъминкунандаи системаи серво ва мушаххасоти мошин вобаста аст. Барои пресси намояндагии 250-тонна, арзиши серво дар бозори кунунӣ афзоиши панҷрақама аст - маънодор, аммо барои менеҷери корхонае, ки харидро арзёбӣ мекунад, тағйирдиҳанда нест.

Маблағи суғурта тавассути сарфаи энергия барқарор карда мешавад. Барои ҳисоб кардани рақам дар бораи баргардонидани хароҷот, се вуруд лозим аст: сарфаи энергия барои як давра, давраҳо барои як баст ва арзиши нерӯи барқ. Викс.хати маҳсулоти системаи сервобарои системаҳои сервои асоси насоси вентилятсияшуда дар барномаҳои қолаби тазриқӣ танзим карда шудааст, ки сарфаи энергия дар сатҳи система дар диапазони нашршуда мебошад. Барои мошини 250-тоннагӣ бо давраи 25 сония, ки 6000 соат дар як сол (тақрибан ду баст пайваста) кор мекунад, сарфаи солонаи нерӯи барқ ​​дар як диапазони назаррас қарор дорад - барои баргардонидани мукофоти серво дар давоми 18-36 моҳи аввали кор, вобаста ба тарифи барқи маҳаллӣ, кофӣ аст.

Хабарҳои пластикӣваТехнологияи пластикӣмаълумоти пурсиши чандинсоларо нашр кардаанд, ки нишон медиҳанд, ки мошинҳои серво-гидравликӣ ҳоло дар фурӯши прессҳои нав дар диапазони аз 50 то 800 тонна дар Амрикои Шимолӣ, Аврупо ва Осиёи Шарқӣ бартарӣ доранд ва прессҳои анъанавӣ бештар ба барномаҳои мушаххаси баландтоннажӣ ва махсус маҳдуд мешаванд. Тағйири бозор худ нишонаи ҳисоббаробаркунии ҳисоб аст: агар арзиши серво дар тӯли 3 сол барқарор намешуд, бозор тағйир намеёфт.

Нигоҳдорӣ: Ҷое, ки ду система аз ҳам ҷудо мешаванд

Профили нигоҳдории системаи серво-гидравликӣ аз пресси анъанавӣ дар се самт фарқ мекунад.

Аввалан, худи муҳаррики серво нисбат ба муҳаррики индуксионии дорои қувваи баробар нигоҳубини камтарро талаб мекунад - хасуҳо, ҳалқаҳои лағжанда надоранд ва ротори магнитии доимӣ ҷараёни ангезишро талаб намекунад. VFD профили нигоҳдории худро дорад (вентиляторҳои хунуккунӣ, конденсаторҳои электролитӣ бо мӯҳлати хизмати 8-12 сол), аммо ҷузъҳои фаъоли худи муҳаррик барои мӯҳлати хизмати тӯлонӣ бидуни нигоҳдории банақшагирифташуда тарҳрезӣ шудаанд.

Дуюм, насоси гидравликӣ дар системаи серво бо суръати тағйирёбанда ва одатан бо суръати миёнаи RPM нисбат ба насоси собит дар пресси анъанавӣ кор мекунад. RPM миёнаи пасттар маънои фарсудашавии пасти подшипникҳо, даври камтари гармӣ ва мӯҳлати дарозтари мӯҳрро дорад. Маълумоти саҳроӣ аз ҷониби нашр шудаастТехнологияи қолабсозӣва таъминкунандагони гуногуни насосҳои гидравликӣ мунтазам нишон медиҳанд, ки насосҳои парелӣ дар хидматрасонии суръати тағйирёбанда нисбат ба ҳамон насоси парелӣ дар хидматрасонии суръати собит дар пресси муқоисашаванда мӯҳлати хизмати назаррас дарозтар доранд.

Сеюм, хунуккунандаи равған дар пресси серво-гидравликӣ камтар бефосила кор мекунад, зеро парокандагии гармии клапани гузариш кам мешавад. Вентилятори хунуккунанда ё насоси оби хунуккунанда ба ҷои кор кардан пайваста, вобаста ба ҳарорати воқеии равған фаъол ва хомӯш мешавад. Вақти камтари кори хунуккунанда маънои нигоҳдории камтари хунуккунанда ва кам шудани истеъмоли барқи паразитӣ аз системаи хунуккунӣ дорад.

Баръакс, пресси анъанавӣ фарсудашавии бештари подшипникҳо дар муҳаррик ва насос, ивазкунии зуд-зуди мӯҳр ва фишори баланди гармӣ ба равған дорад, ки оксидшавии равғанро суръат мебахшад ва фосилаи ивазкунии равғанро кӯтоҳ мекунад. Дар пресси анъанавии сесмена, фосилаи ивазкунии равған одатан 4000 соат аст; дар пресси серво-гидравликӣ бо ҳамон давраи корӣ, фосила то 6000-8000 соат тӯл мекашад. Арзиши равған дар тӯли 5 сол назаррас аст - пресси 250-тонна 400-600 литр равғани гидравликиро нигоҳ медорад ва равған ва арзиши партов ҳангоми ҳар як ивазкунӣ дар бисёр бозорҳо як чизи чоррақама аст.

Садо ва муҳити корӣ

Пресси анъанавӣ муҳаррик ва насосро бо суръати пурра пайваста кор мекунад ва дар истгоҳи оператор садои устувори акустикиро дар диапазони 78-85 дБ(А) ба вуҷуд меорад. Пресси серво-гидравликӣ суръати муҳаррик ва насосро дар марҳилаҳои нигоҳдорӣ ва хунуккунӣ коҳиш медиҳад ва саҳми садоро аз системаи гидравликӣ ба таври назаррас коҳиш медиҳад. Садои умумии мошин то диапазони 65-72 дБ(А) паст мешавад, ки фарқи байни сатҳи садоест, ки барои таъсири пурраи баст муҳофизати шунавоӣ талаб мекунад ва сатҳи садое, ки дар остонаи ҳадди танзимкунанда аст.

Кам кардани садо сарфаи мустақими хароҷот нест, аммо он дар бозорҳое, ки қоидаҳои қатъии садои касбӣ доранд (Директиваи ИА OSH 2003/10/EC, US OSHA 29 CFR 1910.95, China GBZ 2.2), як фоидаи воқеӣ аст, ки дар он ҷо матбуоти анъанавӣ барои операторон муҳофизати шунавоӣ талаб мекунад. Арзиши муҳофизати шунавоӣ, санҷиши аудиометрӣ ва инфрасохтори назорати садо дар ошёнаи корхона одатан дар ҳисобкунии бозпардохти танҳо барои энергия ба назар гирифта намешавад - аммо ин дар уфуқи 5-сола арзиши воқеӣ аст.

Дақиқӣ ва такрорпазирӣ

Системаи серво-гидравликӣ бартарии дақиқӣ дорад, ки на ҳамеша дар ҳисобкунии баргардонидани энергия пайдо мешавад, балки дар суръати партовҳо зоҳир мешавад. Идоракунии фишори ҳалқаи пӯшида бо сенсори фишор ва насоси суръати тағйирёбанда фишори ковокиро дар доираи маҳдудтар нисбат ба системаи насоси собит бо клапанҳои мутаносиб нигоҳ медорад. Дар қисмҳои таҳаммулпазирии сахт - оптикӣ, тиббӣ, бастабандӣ - танҳо беҳтар кардани суръати партовҳо метавонад арзиши серворо дар тӯли 5 сол, новобаста аз сарфаи энергия, пардохт кунад.

Ҷамъияти муҳандисони пластикӣмақолаҳои техникӣ оид ба дақиқии қолаби тазриқии серво-гидравликӣ, аз ҷумла тағирёбии вазн аз тир ба тир ва маълумот дар бораи такроршавии андозагирӣ, нашр мекунад. Бартарии дақиқии нашршуда дар қисмҳое, ки таҳаммулпазирии суст доранд (одатан коҳиши 10-20% дар тағирёбии тир ба тир), ночиз ва дар қисмҳои таҳаммулпазирии сахт (коҳиш 30-50%) назаррас аст.

Дар куҷо гидравликии анъанавӣ ҳанӯз ҳам ғолиб меояд

Пресси гидравликии насоси собити анъанавӣ кӯҳна нашудааст. Се категорияи истифода то ҳол онро афзалтар медонанд.

• Мошинҳои хеле баландтоннажӣ (зиёда аз 1500 тонна).Мукофотпулии системаи серво бо қувваи муҳаррик тақрибан ба таври хаттӣ миқёс мегирад; дар тоннажи хеле баланд, мукофотпулии мутлақи серво ба қадри кофӣ калон мешавад, ки мӯҳлати баргардонидан дароз мешавад. Баъзе барномаҳои махсуси баландтонажӣ инчунин хусусиятҳои мушаххаси вокуниши динамикиро талаб мекунанд, ки системаи суръати тағйирёбанда ба мисли системаи насоси собит бо аккумулятори калон тоза таъмин намекунад.
• Барномаҳои давраи тӯлонӣ ва кори пайваста.Агар пресс дар қисмати ғафс бо давраи 90 сония бо фазаи нигоҳдории тӯлонӣ ва кори пайвастаи сесмена кор кунад, мошини серво ҳанӯз ҳам энергияро сарфа мекунад, аммо сарфа дар тӯли шумораи камтари давраҳо дар як сол амортизатсия мешавад. Мӯҳлати баргардонидани маблағ дарозтар мешавад ва мошини анъанавӣ рақобатпазиртар мешавад.
• Иншоотҳои дорои сармояи маҳдуд.Нерӯгоҳе, ки буҷаи сармояи маҳдуд ва уфуқи сармоягузории кӯтоҳ дорад, метавонад бо назардошти хароҷоти сармоя, бахусус агар арзиши барқи маҳаллӣ паст бошад, фишори анъанавиро оқилона интихоб кунад.

Берун аз ин се категория, системаи серво-гидравликӣ бо арзиши умумии 5-солаи моликият интихоби бартарӣ дорад. Маълумоти бозор инро тасдиқ мекунад: саҳми сервои дастгоҳҳои нави пресс дар аксари минтақаҳо ва аксари синфҳои тоннажӣ, ба истиснои барномаҳои махсуси баландтоннажӣ, ки дар боло зикр шуданд, аксариятро ташкил медиҳад.

Таҳияи варақаи кории 5-солаи TCO

Муқоисаи арзиши умумии 5-солаи моликият байни сервогидравликӣ ва пресси анъанавӣ чор ҷузъи арзиш дорад: сармоя, энергия, нигоҳдорӣ ва партов/вақти корношоямӣ. Ҳар яки онҳо ба таври гуногун ҳисоб карда мешаванд.

Арзиши сармоя нархи хариди дастгоҳ ва насб, боркашонӣ, омӯзиш ва ба истифодадиҳӣ мебошад. Мукофоти серво фарқи байни арзиши сармояи ду дастгоҳ аст.

Арзиши энергия ба кВт/соат дар тӯли 5 сол баробар аст, ки бо тарифи маҳаллии барқ ​​зарб карда мешавад. Сарфаи энергияи мошини серво фарқи байни энергияи пресси анъанавӣ ва энергияи пресси серво дар ҳамон давра аст.

Арзиши нигоҳдорӣ аз ҷамъи қисмҳо ва меҳнат дар тӯли 5 сол иборат аст. Мошини серво одатан нигоҳдории камтари марбут ба насос, басомади камтари иваз кардани равған ва нигоҳдории камтари хунуккунанда дорад. Мошини анъанавӣ фарсудашавии бештари подшипникҳо дар муҳаррик ва насос ва истеъмоли бештари равған дорад.

Арзиши партов ва вақти корношоямӣ арзиши қисмҳои партовшуда ва арзиши маҳсулоти аз даст рафта дар вақти корношоямии ғайринақшавӣ мебошад. Мошини серво назорати фишори сахттар ва суръати партови пасттар дорад; мошини анъанавӣ суръати партови баландтарро дар қисмҳои таҳаммулпазирии сахт дорад, аммо дар қисмҳои таҳаммулпазирии суст ягон камбудӣ надорад.

Сарфаи холиси 5-солаи мошини серво ба ҷамъи сарфаи энергия ва сарфаи нигоҳдорӣ ва сарфаи партов/вақти корношоямӣ, аз кам кардани маблағи серво баробар аст. Агар натиҷа мусбат бошад, мошини серво ғолиб меояд. Агар манфӣ бошад, мошини анъанавӣ дар уфуқи 5-сола ғолиб меояд.

Чаҳорчӯби қабули қарор: Панҷ саволе, ки пеш аз муайян кардан бояд дод

Барои насби мушаххас, қарори серво ва анъанавиро метавон ба панҷ савол кам кард.

1. Профили давра чист?Марҳилаҳои нигоҳдории тӯлонӣ ва хунуккунӣ ба серво афзалият медиҳанд. Давраҳои кӯтоҳ бо талаботи баланди ҷараён дар тамоми давра ба сервоҳои анъанавӣ ё серво бо фарқияти кам афзалият медиҳанд.
2. Ҷадвали корӣ чист?Кори пайваста дар се баст сарфаи энергияро зиёд мекунад. Кори як баст бо давраҳои тӯлонии бекористӣ сарфаро коҳиш медиҳад, зеро пресс дар аксари рӯз хомӯш аст.
3. Арзиши барқи маҳаллӣ чанд аст?Бозорҳои бо тарифҳои баланд (Аврупо, Ҷопон, қисми зиёди Осиёи Шарқӣ) бозпардохтро суръат мебахшанд. Бозорҳои бо тарифҳои паст (қисман Ховари Миёна, Амрикои Шимолӣ бо гази табиии фаровон) бозпардохтро суст мекунанд.
4. Таҳаммулпазирии қисмҳо чист?Қисмҳои дорои таҳаммулпазирии сахт (тиббӣ, оптикӣ, бастабандии муайян) бартарии серворо тавассути партовҳои камтар афзоиш медиҳанд. Қисмҳои дорои таҳаммулпазирии суст ин ҷузъи сарфаро безарар мегардонанд.
5. Маҳдудияти сармоя чист?Агар маблағи сармояро бо меъёри муносиб маблағгузорӣ кардан имконнопазир бошад, мӯҳлати баргардонидани маблағ ҳатто агар иқтисоди сатҳи лоиҳа мусбат бошад ҳам, муҳим аст.

Барои пресси маъмулии 250-тоннагӣ дар давраи 25-сониягӣ, ки дар бозори бо тарифҳои мӯътадил ду баст кор мекунад, баргардонидани он дар давоми 18-36 моҳ аст. Барои пресси 100-тоннагӣ дар давраи 12-сониягӣ, ки дар бозори бо тарифҳои паст як баст кор мекунад, баргардонидани он метавонад то 4 сол ё бештар аз он тӯл кашад.варақаи кории бозпардохти лоиҳаҳамаи панҷ тағирёбандаро дар бар мегирад ва тавсияи мушаххаси лоиҳаро пешниҳод мекунад.

Саволҳои зуд-зуд додашаванда: Серво ва қолаби тазриқи гидравликии анъанавӣ