מתכנני מכונות תנועה ליניארית מציינים יותר ויותר מפעילים אלקטרומכניים מכיוון שהם נקיים יותר, קלים יותר לשליטה ודורשים פחות תחזוקה מאשר צילינדרים הידראוליים. עם זאת, לעתים קרובות מתעלמים מהיתרונות הבטיחותיים הרבים הנלווים לשימוש בפתרונות אלקטרומכניים. אלה נגזרים מביטול הצורך בנוזל הידראולי ויישום פתרון טיפול בעומס חשמלי לחלוטין.

סיכוני בטיחות של בקרת תנועה מבוססת צילינדר הידראולי

מהנדסי תכנון מציינים צילינדרים הידראוליים עבור פעולתם בחוזק גבוה, במחזור גבוה, אך כדי להשיג זאת נדרשת מערכת חיצונית מורכבת של צינורות, מחברים, מסננים, מתגים, שסתומים ומשאבות. אפילו מערכת הידראולית קטנה (2,000-5,000 psi) יכולה לכלול לפחות שמונה חלקים נעים נפרדים, אך ניתן ללחוץ על חלקם עד 10,000 psi ולחמם ל-180°F.

גורמים אלה, בשילוב עם המאפיינים המובנים של שמן הידראולי, עלולים לגרום לכל אחת מהבעיות הבאות:

• טראומה פיזית. מערכות בטמפרטורה גבוהה ובלחץ גבוה מהוות סיכון פוטנציאלי אפילו בפעולה שוטפת, אך ככל שהבלאי והרכיבים הללו נכשלים, הסיכון לסכנה עולה. קרבה לקווים הידראוליים עלולה לגרום לכוויות, חבורות, חתכים או שפשופים מקווים הידראוליים.
• סיכון חשיפה.הסוכנות האמריקאית לחומרים רעילים ולרישום מחלות מדווחת שסוגים מסוימים של נוזלים הידראוליים עלולים לגרות את העור או העיניים וכי בליעת סוגים מסוימים עלולה לגרום לדלקת ריאות, דימום מעיים או מוות בבני אדם.
• ההשפעות של אוויר לנשימה עם רמות גבוהות של נוזלים הידראוליים אינן ידועות, אך מדינות מסוימות קבעו מגבלות חשיפה לנוזל הידראולי. המכון הלאומי לבטיחות ובריאות תעסוקתית (NIOSH) ממליץ על מגבלת חשיפה של 350 מ"ג/מ"ר³של תזקיקי נפט ליום עבודה של 10 שעות ושבוע עבודה של 40 שעות.
• נְגִיעוּת.בנוסף להיותם רעילים לבני אדם, נוזלים הידראוליים יכולים להזיק לסביבה. הסוכנות להגנת הסביבה האמריקאית (EPA), למשל, כוללת נוזלים הידראוליים ברשימת השמנים שלה הדורשים טיפול מיוחד.
• סכנת החלקה ונפילה.ישנם מקרים רבים שדווחו על עובדים שנפצעו מהחלקה על שלוליות נוזל שדלפו או נפילה בזמן שטיפסו על המכונות שלהם עם שמן על הידיים או הנעליים.
• ניקיון. דליפות פנימיות עשויות גם להיות כפופות לרגולציה מקומית או לדרוש השקעה נוספת בחומרים סופגים או בשירותי ניקוי אחרים.
• כושר בעירה.נוזלים הידראוליים מבוססי נפט פחות דליקים מדלקים תזקיקים בינוניים של נפט כגון דלק סילוני, נפט או סולר. עם זאת, אלה עלולים להוות סכנת שריפה בריסוס, כפי שעלול לקרות כאשר דליפות בלחץ גבוה הופכות את הנוזל למצב אירוסול.

מכיוון שהנוזלים הידראוליים מתכלים ומאבדים מיעילותם עם הזמן, יש להחליף אותם באופן קבוע, מה שמביא לעלות נוספת כדי לשמור על מלאי של שמן ומסננים חדשים. בדרך כלל, יש צורך במשאבים נוספים של מחלקת התחזוקה כדי לתאם את בדיקת המסננים ושלמות השמן כדי לקבוע מתי להחליף את הנוזלים. רפיון בכל אחד מהמאמצים הללו מגדיל את הסיכון לשימוש בנוזלים הידראוליים.

הבחירה הבטוחה

למרות חסרונות כמו אלה שתוארו לעיל, תכנונים הידראוליים יושמו מכיוון שהם היו האלטרנטיבה הטובה ביותר להפעלה כבדה במחזוריות גבוהה. יישומים הידראוליים ידועים באופן מסורתי כמתמודדים עם כוח ועומסים כבדים יותר ביישומים עבור פחות השקעה ראשונית. מכיוון שמפעילים אלקטרו-מכניים התקדמו ביכולות להתמודד עם עומסים כבדים יותר, סנכרון מפעילים ויישום פשוט - הכל ללא נוזלים הידראוליים או צנרת מורכבת - הם מספקים ביצועים דומים או טובים יותר ממערכות הידראוליות.

הבה נשווה את פעולתם של מפעילים חשמליים וצילינדרים הידראוליים. מפעילים אלקטרומכניים מטמיעים את כל פונקציונליות ההפעלה בבית המפעיל עצמו, המחבר יחידת בקרה אלקטרונית (ECU) עם חוטים בודדים בלבד. המאפשרים יכולת זו הם מיקרו-מעבדים מובנים שניתן לתכנת לדווח על מיקום, לספק משוב אבחון המשפר ביצועים ולטפל בפונקציות מורכבות כמו סנכרון של מספר מפעילים. בנוסף לביטול הסכנות הקשורות ישירות לשימוש בנוזלים, מפעילים אלקטרומכניים מספקים את היתרונות הבטיחותיים הבאים של המפעל:

• על ידי מתן אפשרות למפעילים להגביר את המהירות, להאט אותה, לעקוב אחר פרופיל תנועה עקבי או להחזיק עמדה, מפעילים אלקטרומכניים מעניקים להם שליטה מרבית על העומס.
• קל יותר לאטום תאים קומפקטיים, ובכך מונעים סיכוני זיהום.
• פחות חלקים נעים פירושו פחות בלאי וסיכון נמוך יותר לכשל.
• יישום ותפעול ניטור הביצועים הוא הרבה יותר קל כי רובו מתבצע באמצעות תוכנה ולא במערכות חיצוניות.
• מפעילים אלקטרוניים יכולים לקבל פקודות ובתמורה לספק נתונים הקשורים לבטיחות כגון עומס או טמפרטורה.
• ניתן לסגור את הפעילות בקלות במקרה של תקרית.
• ניתן לעקוף מערכות אלקטרוניות באופן ידני במידת הצורך.
• ההפעלה שקטה, מסירה את הסכנה של לקות שמיעה למי שנחשף אליה כל הזמן.

ככל שתשומת הלב לבטיחות במקום העבודה גוברת בקרב הרגולטורים הממשלתיים והציבור הרחב, היא הפכה לשיקול חשוב בעת תכנון פתרון בקרת תנועה ירוקה. מפעילים אלקטרומכניים נותנים מענה לכמה מחסרונות הבטיחות של מערכות המבוססות על צילינדרים הידראוליים. שלב זאת עם קלות התפעול והתחזוקה שלהם ותהיה לך אפשרות אידיאלית לצרכי המפעיל שלך בעתיד.