La scelta tra una pressa piegatrice elettrica e una idraulica può avere un impatto significativo sull'efficienza e sui costi della vostra azienda. Le presse piegatrici elettriche offrono un risparmio energetico superiore, vantaggi ambientali e velocità di funzionamento più elevate, mentre le presse piegatrici idrauliche sono note per la loro affidabilità e per i costi iniziali leggermente inferiori. Questo articolo vi aiuterà a capire le differenze, i vantaggi e i potenziali svantaggi di ciascun tipo, guidandovi a prendere una decisione informata e in linea con le vostre esigenze operative. Scoprite i fattori chiave che potrebbero trasformare il vostro processo produttivo e aumentare la produttività.
Con il crescente sviluppo della tecnologia, la moderna lavorazione della lamiera, in particolare il processo di piegatura, richiede standard sempre più elevati. Esistono diversi requisiti tecnici per le attrezzature e l'efficienza della lavorazione, e sia le aziende che i Paesi hanno un controllo rigoroso sulla protezione dell'ambiente e sulla conservazione dell'energia.
Pertanto, rispetto alle presse piegatrici idrauliche, le presse piegatrici controllate da servosistemi elettrici puri sono sempre più accettate dai principali produttori.
Negli ultimi anni, la maturità e la riduzione dei costi dei motori elettrici ad alta potenza e ad alta coppia e delle tecnologie di azionamento hanno spinto la crescente applicazione dei relativi dispositivi di azionamento elettrico.
La pressa piegatrice CNC ampiamente utilizzata nell'industria della lamiera ha aperto una nuova tendenza: il servoazionamento elettrico puro sostituisce il servoazionamento idraulico e il tonnellaggio e la produzione della pressa piegatrice CNC elettrica pura sono in aumento.
Questo articolo descrive i vantaggi del servo elettrico puro freni a pressa rispetto alle presse piegatrici idrauliche in termini di risparmio energetico, protezione ambientale, efficienza di lavorazione, precisione di piegatura e costi di manutenzione.
Uno dei vantaggi della tecnologia del servoazionamento elettrico puro è che la potenza in ingresso del motore è proporzionale alla potenza del carico, con conseguente elevato consumo di energia durante la flessione, basso consumo di energia quando il martinetto si muove senza carico e praticamente nessun consumo di energia quando il martinetto è fermo.
Tuttavia, in un sistema idraulico servo pressa freno, il motore principale e la pompa idraulica continuano a funzionare anche quando lo scivolo non è in funzione, consumando energia.
Inoltre, l'efficienza della trasmissione meccanica principale di una servo-pressa elettrica pura è superiore a 95%, mentre l'efficienza della trasmissione meccanica principale di una servo-pressa elettrica pura è superiore a 95%. trasmissione idraulica L'efficienza di una servo-pressa idraulica controllata da una valvola è inferiore a 80%, e la sua efficienza diminuisce ulteriormente in seguito all'invecchiamento e all'usura dei componenti del sistema idraulico.
Prendendo come esempio una pressa piegatrice da 100 tonnellate e basandosi su una giornata di lavoro di 8 ore, il consumo di energia dell'unità principale di una servopressa elettrica pura è di circa 12 kW-h/giorno, mentre il consumo di energia dell'impianto idraulico di una pressa piegatrice elettrica pura è di circa 12 kW-h/giorno. pressa idraulica freno è di circa 60 kW-h/giorno.
Pertanto, il servo elettrico puro pressa piegatrice può risparmiare circa 80% di energia rispetto a una pressa piegatrice idraulica.
Il servofreno elettrico puro non utilizza olio idraulico, eliminando così la necessità di sostituire l'olio e i componenti. Di conseguenza, non è necessario affrontare i problemi legati alla sostituzione dell'olio.
Inoltre, non ci sono olio idraulico Non ci sono perdite durante il processo di smontaggio o nel sistema idraulico durante l'uso regolare, il che significa che non è necessario trattare l'olio di scarto e controllare l'inquinamento.
La velocità di risposta del servomotore è più veloce di quello del servo idraulico.
Presa della servopressa elettrica pura da 100 t macchina per freni Ad esempio, le velocità di ritorno e di discesa rapida della ram raggiungono i 200 mm/s, mentre la velocità di lavoro è di 0-20 mm/s;
La maggior parte delle presse piegatrici idrauliche con lo stesso tonnellaggio hanno velocità di ritorno e di discesa rapida del pistone inferiori a 120 mm/s e una velocità di lavoro di 10 mm/s.
La servo-pressa idraulica deve essere avviata per il preriscaldamento o fermata per la dissipazione del calore a causa dell'influenza dell'ambiente e del riscaldamento del sistema idraulico;
Una volta che si è verificato un guasto nel sistema idraulicoI requisiti tecnici per la risoluzione dei problemi sono elevati e i tempi sono lunghi.
La servopressa elettrica pura ha pochi componenti e un basso tasso di guasti, il che elimina sostanzialmente questi problemi.
Pertanto, l'efficienza di lavorazione di una servopressa elettrica pura è quasi doppia rispetto a quella di una pressa piegatrice idraulica dello stesso tonnellaggio.
Una servopressa elettrica pura ha una velocità di piegatura regolabile, che può essere impostata su una velocità più appropriata per diversi spessori, materiali e lunghezze di piegatura, migliorando la precisione di piegatura e garantendo un'elevata produttività.
L'asse di compensazione della deflessione della servo pressa piegatrice elettrica pura utilizza un dispositivo di compensazione della struttura VILA, che consente di ottenere una maggiore precisione di piegatura.
Il angolo di curvatura L'errore di una pressa piegatrice idraulica è di ±1 grado, mentre l'azionamento principale di una pressa piegatrice servoassistita è azionato da un servomotore attraverso una vite a sfera, con conseguente maggiore precisione di trasmissione.
Misurando gli angoli di piegatura di lastre di varie dimensioni, è possibile controllare l'errore dell'angolo di piegatura entro ±0,5 gradi.
L'olio idraulico di una pressa piegatrice idraulica deve essere sostituito regolarmente e la pompa, la valvola e i componenti di tenuta sono soggetti a guasti e danni.
L'impianto idraulico è anche soggetto a inquinamento, e trovare ed eliminare i guasti può essere difficile. Una volta che il sistema idraulico è inquinato, la pulizia del sistema può essere difficile e può portare all'inquinamento ambientale.
Al contrario, il sistema di trasmissione di una servopressa elettrica pura è semplice e non ha quasi costi di manutenzione, se non la lubrificazione periodica.
La progettazione e la produzione di una servo-pressa elettrica pura mirano a ottenere un'elevata precisione di piegatura, un'alta efficienza operativa e un'alta affidabilità.
L'analisi agli elementi finiti viene eseguita sul letto e sulla slitta e le prestazioni di questi componenti vengono ottimizzate e rafforzate.
Sulla base dell'analisi del consumo energetico, della protezione ambientale, dell'efficienza di lavorazione, dell'accuratezza di lavorazione e del costo delle servopresse elettriche pure e delle presse piegatrici idrauliche, le conclusioni sono riportate nella tabella allegata.
Tabella di confronto tra la pressa piegatrice idraulica e la servopressa elettrica pura
| Categoria di confronto | Pressa piegatrice idraulica | Servopressa elettrica pura |
| Consumo energetico (basato su una pressa piegatrice da 100 tonnellate e una giornata lavorativa di 8 ore) | Consumo di energia: circa 60kWh/d | Consumo di energia: circa 12kWh/d |
| Protezione dell'ambiente | Possibilità di contaminazione | Nessuna possibilità di inquinamento |
| Efficienza di lavorazione (basata su una pressa piegatrice da 100 tonnellate) | La velocità di ritorno e la velocità di discesa rapida del martinetto sono inferiori a 120 mm/s, mentre la velocità di salita è di 10 mm/s. | La velocità di ritorno e la velocità di discesa rapida della slitta raggiungono i 200 mm/s, mentre la velocità di lavoro va da 0 a 120 mm/s. |
| Precisione di piegatura | L'errore dell'angolo di piegatura è compreso tra ± 1 ° | L'errore dell'angolo di curvatura è compreso tra ± 0,5 ° |
| Costo | Leggermente inferiore | Leggermente superiore |
Il miglioramento dell'efficienza di piegatura di una servo-pressa completamente elettrica si riflette principalmente nei seguenti aspetti:
In primo luogo, la velocità di traslazione rapida di una servo-pressa completamente elettrica è generalmente superiore a quella di una servo-pressa elettroidraulica.
In secondo luogo, la velocità di lavoro di una servo-pressa completamente elettrica è più del doppio di quella di una servo-pressa elettroidraulica.
In terzo luogo, le capacità di accelerazione e decelerazione di una servo-pressa completamente elettrica sono di gran lunga superiori a quelle di una servo-pressa elettroidraulica, con conseguente risparmio di tempo durante i cambi di velocità.
Analisi comparativa dell'efficienza di piegatura tra la servo-pressa full-electric e la servo-pressa elettroidraulica
Condizioni di lavorazione: Corsa rapida verso il basso di 80 mm, corsa di lavoro di 10 mm e corsa di ritorno rapida verso l'alto di 90 mm.
| Servopressa universale elettroidraulica | Servo-pressa elettroidraulica ad alta velocità | Servopressa universale completamente elettrica | Servopressa completamente elettrica ad alta velocità | |
| Velocità di avanzamento rapido dell'asse Y (mm/s) | 100-120 | 150-160 | 100-130 | 200 |
| Velocità di lavoro asse Y (mm/s) | 10 | 10 | 20 | 20 |
| Tempo di movimento (s) | Circa 4 | Circa 3,5 | Circa 2,8 | Circa 2,2 |
| Tempo di cambio materiale (s) | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 0.8 |
| Tempo di flessione singolo (s) | 4.8 | 4.3 | 3.6 | 3 |
| Numero di cicli di piegatura al giorno | 7500 | 8372 | 10000 | 12000 |
| Miglioramento dell'efficienza rispetto alle servo-presse elettroidrauliche convenzionali. | 100% | 112% | 133% | 160% |
| Aumento dei cicli di piegatura giornalieri rispetto alle servo-presse elettroidrauliche convenzionali. | 0 | 872 | 2500 | 4500 |
Numero di cicli di piegatura al giorno: Supponendo un tempo di lavoro totale di 10 ore al giorno, ovvero 36.000 secondi.
Il cilindro dell'olio, la valvola della pompa e le guarnizioni delle tradizionali piegatrici idrauliche sono soggetti a guasti e danni. La risoluzione dei problemi richiede elevate competenze tecniche e tempi lunghi. Inoltre, il sistema idraulico si contamina facilmente e, una volta contaminato, è difficile da pulire e può causare inquinamento ambientale.
Come illustrato nella Figura 1, la servo-pressa completamente elettrica ha un sistema di trasmissione semplice, che elimina componenti come cilindri, valvole della pompa, guarnizioni e tubi dell'olio. Ciò si traduce in un tasso di guasti molto basso e in costi di manutenzione praticamente nulli, richiedendo solo una lubrificazione periodica. Questo garantisce un'elevata precisione di piegatura, un'alta efficienza operativa e un'alta affidabilità. La tabella 1 mostra un confronto delle prestazioni tra la servo-pressa completamente elettrica di pari tonnellaggio e la servo-pressa idraulica.
Tabella 1 Confronto delle prestazioni tra la servo-pressa completamente elettrica dello stesso tonnellaggio e la servo-pressa idraulica
| Articolo | 35 tonnellate 1,3 metri | 100 tonnellate 3,1 metri | ||
| Servopressa completamente elettrica | Servopressa idraulica | Servopressa completamente elettrica | Servopressa idraulica | |
| Velocità a vuoto/(mm/s) | 200 | 160 | 180 | 160 |
| Velocità di lavoro/(mm/s) | 50 | 10 | 50 | 10 |
| Velocità di ritorno/(mm/s) | 200 | 140 | 180 | 130 |
| Precisione di posizionamento dell'asse Y/mm | ±0.01 | ±0.03 | ±0.01 | ±0.03 |
| Consumo di energia/(kW-h) | 0.9 | 2.2 | 1.5 | 7 |
La velocità di risposta del servomotore della servo-pressa completamente elettrica è superiore a quella del servomotore idraulico. Ad esempio, la servofrenatura completamente elettrica da 100 tonnellate e 3,1 metri ha un ritorno del cursore e una velocità di discesa rapida fino a 140 mm/s, e una velocità di lavoro di 0-50 mm/s. La maggior parte delle servo-presse idrauliche dello stesso tonnellaggio, invece, ha una velocità di ritorno e discesa rapida del cursore inferiore a 120 mm/s e una velocità di lavoro di soli 10 mm/s. Le servo-presse idrauliche sono soggette a guasti dovuti a problemi ambientali e di riscaldamento del sistema idraulico, che richiedono il preriscaldamento o il raffreddamento, mentre la servo-pressa completamente elettrica ha un numero inferiore di componenti e un tasso di guasti molto basso, evitando fondamentalmente questi problemi.
L'efficienza di lavorazione della servo-pressa completamente elettrica è quasi doppia rispetto alla servo-pressa idraulica di pari tonnellaggio. Ad esempio, la pressa piegatrice da 100 tonnellate e 3,1 metri può piegare fino a 34 volte al minuto (con un'altezza di apertura di 10 mm) e almeno 29 volte al minuto (con un'altezza di apertura di 140 mm), migliorando significativamente l'efficienza produttiva. Per una discesa veloce di 140 mm, la servo-pressa completamente elettrica può piegare 29 volte al minuto, mentre la servo-pressa idraulica può piegare solo 12 volte al minuto. Per una corsa di discesa rapida di 10 mm, la servo-pressa completamente elettrica può piegare 34 volte al minuto, mentre la servo-pressa idraulica può piegare 21 volte al minuto.
La servofresa completamente elettrica utilizza un servomotore per azionare direttamente l'asta della vite, aggiungendo una riga magnetica e formando un controllo ad anello completamente chiuso con il sistema, migliorando la precisione della trasmissione con una precisione di posizionamento di ±0,01 mm. La servofrenatura idraulica, invece, utilizza un motore per azionare la pompa dell'olio, che immette l'olio nella valvola proporzionale, la quale controlla il volume dell'olio per il funzionamento, con una conseguente minore precisione, con un'accuratezza di posizionamento generalmente di ±0,03 mm.
Uno dei vantaggi della tecnologia di servoazionamento completamente elettrica è che la potenza in ingresso del motore è proporzionale alla potenza del carico. Il motore non ruota in modalità standby, consumando quasi zero energia elettrica, e il rumore durante il funzionamento è molto inferiore a quello delle servo-presse idrauliche. Ad esempio, la servo-pressa da 100 tonnellate e 3,1 metri consuma 1,5 kW-h, mentre la servo-pressa idraulica consuma 7 kW-h.
L'efficienza della trasmissione meccanica principale della servo pressa piegatrice completamente elettrica è superiore a 95%, mentre l'efficienza della trasmissione idraulica della servo pressa piegatrice idraulica è inferiore a 80% e l'efficienza diminuisce ulteriormente con l'invecchiamento e l'usura dei componenti del sistema idraulico. Ad esempio, la pressa piegatrice da 100 tonnellate e 3,1 metri consuma circa 12kW-h/d per la macchina principale quando lavora 8 ore al giorno, mentre il sistema idraulico della servo pressa piegatrice idraulica consuma circa 56kW-h/d, con un risparmio energetico di circa 80% rispetto alla servo pressa piegatrice completamente elettrica.
La servo-pressa completamente elettrica non utilizza olio idraulico (con un risparmio medio di circa 5000 yuan all'anno), evitando il problema della sostituzione dell'olio idraulico e dei componenti idraulici, nonché i problemi di perdita dell'olio idraulico e di smaltimento e inquinamento dell'olio esausto.
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