Lineaaristen liikekoneiden suunnittelijat määrittelevät yhä enemmän sähkömekaanisia toimilaitteita, koska ne ovat puhtaampia, helpompia hallita ja vaativat vähemmän huoltoa kuin hydraulisylinterit. Usein kuitenkin unohdetaan sähkömekaanisten ratkaisujen käytön aiheuttamat monet luontaiset turvallisuusedut. Nämä ovat peräisin hydraulinesteen tarpeen poistamisesta ja täysin sähköisen kuormankäsittelyratkaisun toteuttamisesta.

Hydraulisylinteriin perustuvan liikkeenohjauksen turvallisuusriskit

Suunnitteluinsinöörit määrittelevät hydraulisylinterit niiden lujaa ja nopeaa toimintaa varten, mutta tämän saavuttaminen edellyttää monimutkaista ulkoista letkujen, liittimien, suodattimien, kytkimien, venttiilien ja pumppujen järjestelmää. Pienessäkin hydraulijärjestelmässä (2 000–5 000 psi) voi olla vähintään kahdeksan erillistä liikkuvaa osaa, mutta jotkut voidaan paineistaa jopa 10 000 psi:iin ja lämmittää 180 °F:iin.

Nämä tekijät yhdistettynä hydrauliöljyn luontaisiin ominaisuuksiin voivat johtaa mihin tahansa seuraavista ongelmista:

• Fyysinen trauma. Korkean lämpötilan ja korkeapaineiset järjestelmät aiheuttavat riskin myös rutiinikäytössä, mutta kun nämä kuluvat ja komponentit epäonnistuvat, vaarariski kasvaa. Hydraulilinjojen läheisyys voi aiheuttaa palovammoja, mustelmia, viiltoja tai hankausta hydraulilinjoista.
• Altistumisriski.Yhdysvaltain myrkyllisten aineiden ja tautien rekisterivirasto raportoi, että tietyntyyppiset hydraulinesteet voivat ärsyttää ihoa tai silmiä ja että tiettyjen tyyppien nauttiminen voi aiheuttaa keuhkokuumeen, suolistoverenvuotoa tai kuoleman ihmisillä.
• Hengitysilman vaikutuksia korkean hydraulinesteen kanssa ei tunneta, mutta joissakin maissa on asetettu hydraulinesteille altistumisrajat. Kansallinen työturvallisuus- ja työterveysinstituutti (NIOSH) suosittelee altistumisrajaksi 350 mg/m³öljytisleitä 10 tunnin työpäivän ja 40 tunnin työviikon aikana.
• Saastuminen.Sen lisäksi, että hydraulinesteet voivat olla myrkyllisiä ihmisille, ne voivat olla haitallisia ympäristölle. Esimerkiksi Yhdysvaltain ympäristönsuojeluvirasto (EPA) sisällyttää hydraulinesteet erikoiskäsittelyä vaativien öljyjen luetteloonsa.
• Liukastumisen ja putoamisen vaara.On raportoitu monia tapauksia, joissa työntekijät ovat loukkaantuneet liukastuessaan vuotaneen nesteen lätäkölle tai kaatuessaan kiipeäessään koneilleen öljyä käsissä tai kengissä.
• Puhdistus. Sisätilojen vuodot voivat myös olla paikallisten säännösten alaisia ​​tai vaatia lisäinvestointeja imukykyisiin aineisiin tai muihin puhdistuspalveluihin.
• Palavuus.Öljypohjaiset hydraulinesteet ovat vähemmän syttyviä kuin öljyn keskitislepolttoaineet, kuten lentopolttoaine, kerosiini tai dieselpolttoaine. Ne voivat kuitenkin olla palovaaraa ruiskutettuna, kuten voi tapahtua, kun korkeapaineiset vuodot muuttavat nesteen aerosolitilaan.

Koska hydraulinesteet heikkenevät ja menettävät tehonsa ajan myötä, ne on vaihdettava säännöllisesti, mikä aiheuttaa lisäkustannuksia uusien öljyjen ja suodattimien varaston ylläpitämisestä. Tyypillisesti tarvitaan huoltoosaston lisäresursseja suodattimien ja öljyn eheyden tarkastuksen koordinoimiseksi, jotta voidaan määrittää, milloin nesteet on vaihdettava. Löysyys näissä toimissa lisää hydraulinesteiden käytön riskiä.

Turvallinen valinta

Huolimatta edellä kuvatuista haitoista, hydrauliset mallit on otettu käyttöön, koska ne olivat paras vaihtoehto raskaaseen, nopeaan käyttöön. Hydraulisten sovellusten on perinteisesti tiedetty käsittelevän raskaampaa voimaa ja kuormia sovelluksissa pienemmillä alkuinvestoinneilla. Koska sähkömekaaniset toimilaitteet ovat kehittyneet kykyjensä käsitellä raskaampia kuormia, toimilaitteiden synkronointia ja yksinkertaista toteutusta – kaikki ilman hydraulinesteitä tai monimutkaista putkistoa – ne tarjoavat vertailukelpoisen tai paremman suorituskyvyn kuin hydraulijärjestelmät.

Verrataanpa sähkötoimilaitteiden ja hydraulisylinterien toimintaa. Sähkömekaaniset toimilaitteet upottavat kaikki käyttötoiminnot itse toimilaitteen koteloon, joka yhdistää elektronisen ohjausyksikön (ECU) vain muutamalla johdolla. Tämän ominaisuuden mahdollistavat sisäänrakennetut mikroprosessorit, jotka voidaan ohjelmoida raportoimaan sijainti, antamaan diagnostista palautetta, joka parantaa suorituskykyä, ja käsittelemään monimutkaisia ​​toimintoja, kuten useiden toimilaitteiden synkronointia. Sen lisäksi, että sähkömekaaniset toimilaitteet eliminoivat suoraan nesteiden käyttöön liittyvät vaarat, ne tarjoavat seuraavat laitoksen turvallisuusetuja:

• Sähkömekaaniset toimilaitteet antavat käyttäjälle mahdollisuuden nostaa nopeutta, hidastaa sitä, seurata johdonmukaista liikeprofiilia tai pitää asentonsa, joten he voivat hallita kuormaa maksimaalisesti.
• Kompaktit kotelot on helpompi tiivistää, mikä eliminoi kontaminaatioriskit.
• Vähemmän liikkuvia osia vähentää kulumista ja pienempi vikariski.
• Suorituskyvyn valvonnan toteuttaminen ja käyttö on paljon helpompaa, koska suurin osa siitä suoritetaan ohjelmiston avulla ulkoisten järjestelmien sijaan.
• Elektroniset toimilaitteet voivat hyväksyä komentoja ja vastineeksi tarjota turvallisuuteen liittyviä tietoja, kuten kuormitusta tai lämpötilaa.
• Toiminta voidaan pysäyttää helposti onnettomuuden sattuessa.
• Elektroniset järjestelmät voidaan tarvittaessa ohittaa manuaalisesti.
• Toiminta on äänetöntä, mikä poistaa kuulovaurion vaaran niiltä, ​​jotka ovat jatkuvasti alttiina sille.

Kun valtion sääntelyviranomaisten ja suuren yleisön huomio työturvallisuuteen kasvaa, siitä on tullut tärkeä näkökohta vihreiden liikkeenohjausratkaisujen suunnittelussa. Sähkömekaaniset toimilaitteet korjaavat joitakin hydraulisylintereihin perustuvien järjestelmien turvallisuushaittoja. Yhdistämällä tämä niiden helppokäyttöisyyteen ja huoltoon, saat ihanteellisen vaihtoehdon toimilaitetarpeisiisi tulevaisuudessa.