Тепловая среда

Одной из основных проблем гидравлических систем является управление тепловым режимом. Неэффективность гидравлических систем приводит к перегреву. Температура гидравлической жидкости выше 80°C повреждает большинство уплотнительных материалов и ускоряет деградацию масла. Конструкция контура может играть большую роль в выделении тепла. Шланги, фитинги и другие компоненты могут быть фактором, если их размеры не соответствуют требуемому расходу. Сложные системы с датчиками нагрузки могут смягчить большинство проблем, связанных с перегревом, но могут быть дорогостоящими. Теплообменники — это экономичный способ решения этой проблемы без значительного увеличения размеров резервуара и, в конечном итоге, габаритов гидравлической нагнетательной системы.

Существует два способа решения проблем перегрева в гидравлических системах: снижение тепловой нагрузки или увеличение теплоотвода. Гидравлические системы рассеивают тепло через резервуар, поддерживая необходимый уровень масла или используя теплообменник. Поддержание гидравлической системы в надлежащем состоянии для эффективного отвода тепла требует постоянного внимания и технического обслуживания.

Электроприводы иногда могут перегреваться, но обычно это происходит из-за резких изменений рабочего цикла или работы привода с большей нагрузкой, чем предусмотрено конструкцией или расчетными характеристиками. Резкие изменения температуры окружающей среды, не учтенные при проектировании, также могут привести к перегреву, но эти условия являются исключениями и, как правило, не встречаются в большинстве производственных сред автоматизации. Благодаря более высокой эффективности и точности расчета, системы электроприводов могут быть настроены на работу при желаемой температуре для выполнения необходимого объема работы. Точное прогнозирование температуры позволяет системе электропривода работать стабильно, не влияя на срок службы устройства.

Холодная среда

Низкие температуры создают и другие проблемы для гидравлических систем. Холодное масло приводит к вялой и нестабильной работе до тех пор, пока оно не прогреется, что, в свою очередь, вызывает значительные колебания силы и скорости. Перепады температуры от высокой к низкой также могут повлиять на целостность уплотнения штока — критически важного компонента, предотвращающего утечки и загрязнение. Подогреватели масляного бака могут регулировать температуру при запуске, но они являются дополнительным компонентом и требуют дополнительных затрат.

С другой стороны, электрические приводы могут работать с термостойкой смазкой, что обеспечивает быстрый и эффективный запуск при низких температурах. Обычно наблюдается небольшая разница в повторяемости усилия при переходе от низкой к высокой температуре. Эта разница приемлема в большинстве случаев, что часто делает электрические приводы предпочтительнее гидравлических.

Срок службы и техническое обслуживание

Гидравлические системы — это надёжные, широко используемые устройства с длительным сроком службы. Однако, их эксплуатация требует частого технического обслуживания и внимания для поддержания желаемой производительности на протяжении всего срока службы системы. Поддержание целостности уплотнений штока и поршня имеет ключевое значение для обеспечения повторяемости работы, поскольку именно эти элементы удерживают давление, необходимое для движения и приложения силы. Если эти компоненты изнашиваются или повреждаются, их необходимо заменить. В противном случае, усилие при начальном давлении снизится, или «прорыв газов» повлияет на скорость. Периодическая замена масляных фильтров и масла является дополнительной задачей технического обслуживания. Загрязнённое или испорченное масло также может серьёзно повлиять на работу системы. Пренебрежение техническим обслуживанием приведёт к утечкам или загрязнению и преждевременному выходу из строя компонентов.

С другой стороны, электрические приводы, рассчитанные на весь срок службы, не требуют технического обслуживания. Основными силовыми элементами электрического привода являются силовой винт и другие упорные подшипники. Эти элементы имеют спецификацию динамической нагрузки (DLR), которую можно использовать для оценки величины работы (сила на расстояние), которую может выполнить электрический привод. Используя стандартную для отрасли оценку срока службы L10, можно с 90% вероятностью предположить, что электрические приводы прослужат в течение всего срока службы.

Эти силовые элементы обычно смазываются на весь срок службы, но при необходимости можно использовать простые методы смазки в полевых условиях. Другим изнашиваемым элементом в электрическом штоковом приводе является уплотнение штока, предназначенное для защиты внутренних компонентов привода от воды, пыли и других загрязнений окружающей среды. В отличие от уплотнений гидравлических цилиндров, в приводе нет давления, необходимого для его правильной работы. Даже если уплотнение выйдет из строя, привод продолжит работать. Уплотнения штока большинства электрических приводов легко и недорого заменяются в случае повреждения. Основной причиной выхода из строя электрических приводов является неправильное использование. Наиболее распространенными факторами неправильного использования являются превышение технических характеристик привода в течение длительного времени или грубая небрежность.