Ładowarki teleskopowe w natarciu

-- piątek, 28 listopad 2008

Elektroniczne sterowanie i oprogramowanie dostarczają technologię, która umożliwia wprowadzanie poważnych udoskonaleń w budowie systemów ładowarek teleskopowych

Elektronika i oprogramowanie łączą swoje możliwości z hydrauliką, by obniżyć koszty systemu, zwiększyć osiągi i dodać nowe funkcje, powodując przejście na sterowanie elektroniczne w dziedzinie systemów ładowarek teleskopowych. Wyposażenie systemów hydraulicznych w sterowniki elektroniczne i joysticki daje im inteligencję i elastyczność, umożliwiając wdrożenie takich funkcji, jak sterowanie ruchem w płaszczyźnie XY oraz opcji wydajnościowych wymaganych przez konkretnego klienta.

Przemysł robi dobrą robotę, utrzymując koszty podzespołów na niskim poziomie, ale żeby obniżyć całkowity koszt systemu, trzeba spojrzeć na cały system i przejść do elektroniki, by możliwe były dalsze postępy – twierdzi Jim Eisenmenger, starszy inżynier ds. zastosowań w firmie Sauer-Danfoss. Zamiast skupiać się na pompach, zaworach i joystickach jako takich, producenci OEM przyglądają się wszystkim tym podzespołom, kosztom przekonstruowania maszyny, kosztom instalacji oraz kosztom związanym ze zrozumieniem systemów przez organizację serwisową i ich utrzymaniem w terenie.

Ładowarki teleskopowe, znane także pod nazwą wózków widłowych do pracy w trudnym terenie, to przypominające traktory maszyny z napędem na cztery koła, wyposażone w rozkładany wysięgnik oraz zestaw wideł do podnoszenia palet i umieszczania ładunków na większej wysokości. Niektóre maszyny mogą podnosić i umieszczać ładunki na wysokości do 17 metrów, zaś udźwig systemów przekracza 5400 kG.

W Europie elektroniczne systemy sterowania już występują powszechnie, ponieważ właściciele-operatorzy uzasadniają dodatkowe wydatki, powołując się na wartość sterowania elektronicznego. W USA głównymi nabywcami są wypożyczalnie sprzętu i koszt zakupu zawsze był ważniejszy od zwiększenia wydajności.

Zmienia się to, że elektronika i oprogramowanie potrzebne do sterowania elektronicznego stały się solidniejsze i prostsze w użyciu. W przeszłości, klienci musieli znać język programowania i wiedzieć, w jaki sposób zaprojektować lub przygotować specyfikację oprzyrządowania. Teraz istnieją graficzne środowiska programowania oraz oprzyrządowanie konfigurowalne, takie jak system sterowania Sauer- Danfoss PLUS+1™.

Firma Sauer-Danfoss rozszerzyła swój asortyment sterowników PLUS+1™, by zapewnić komunikację z joystickiem, czujnikami i zaworami w systemie. System ten umożliwia producentom OEM łatwą konfigurację oprzyrządowania sterującego i programowania, zamiast polegania na pomocy z zewnątrz oraz rozwoju sprzętu i oprogramowania. Oprócz tego, spadł koszt czujników, w które wyposażone muszą zostać maszyny. Teraz same czujniki, joysticki i sterowniki zbliżają się do punktu, w którym będą konkurencyjne w stosunku do pojedynczych podzespołów hydraulicznych – dodaje Eisenmenger.

Podczas gdy celem jest zarówno poprawa wydajności, jak i obniżka kosztów, główną korzyścią jest zmiana parametrów pracy definiowana przez oprogramowanie, a nie oprzyrządowanie. Opcje maszyny i poziomy wydajności można implementować za pomocą oprogramowania i/ lub czujników, przy minimalnej ilości zmian w mechanizmach hydraulicznych.

Jednym z przykładów tej metody jest skrócenie czasu jednostkowego poprzez zastosowanie zwiększonego przepływu hydraulicznego z pompy, w celu szybszego przesuwu cylindrów.

Nowa architektura systemowa zwiększyła możliwości ładowarek teleskopowych. Ergonomicznie umieszczone joysticki poprawiły komfort pracy operatora i oferują jedyne w swoim rodzaju możliwości, takie jak elektroniczne poziomowanie wideł. Technologia dzielenia strumienia i sterowania uzależnionego od obciążenia zapewnia maksymalną możliwość sterowania wieloma funkcjami maszyny w warunkach zmiennego obciążenia i zmiennych wymaganiach związanych z ciśnieniem. Modułowa budowa zaworu sprawia, że łatwiej jest dopasowywać systemy do wymagań użytkownika.

Sterowanie elektroniczne umożliwia to poprzez zapobieganie zgaśnięciu silnika w sytuacji, gdy operator chce zastosować większe ciśnienie i przepływ, niż pozwala na to silnik. Sterowanie może także tłumić/ spowalniać szybki ruch za pośrednictwem programowego stopniowania poleceń operatora i w warunkach bliskich osiągnięcia granicznych parametrów pracy.

Innym przykładem jest sterowanie ruchem w płaszczyźnie XY, gdy operator może przemieszczać ładunek w płaszczyźnie pionowej lub poziomej za pomocą prostego ruchu joysticka. W przeszłości, jeśli użytkownik chciał podnieść ładunek, operator musiał unieść wysięgnik i wysunąć teleskop. Ale użytkownicy musieli wykonać obie te operacje na raz lub po kolei, etapami, by ładunek poruszał się we właściwym kierunku – nadmienia Eisenmenger. Nadal można tak robić, ale teraz można przerzucić przełącznik i zmienić efekt ruchu joysticka, tak by ładunek szedł prosto w górę lub w dół, lub prosto do przodu, lub do tyłu, a operator nie musi dokonywać precyzyjnych korekt, by ładunek przesuwał się gładko w pożądanym kierunku.

System sprawia, że niedoświadczonym użytkownikom łatwiej jest obsługiwać maszynę. Nikt, kto nigdy nie obsługiwał maszyny, nie może nawet zbliżyć się do doświadczonych operatorów, jeśli chodzi o podnoszenie ładunków i umieszczanie ich w wysoko położonych, trudnodostępnych miejscach. Korzystając z zaawansowanych funkcji, takich jak sterowanie ruchem w płaszczyźnie XY, mogą oni z łatwością przesuwać ładunki pionowo w górę, prosto przed siebie i z łatwością umieszczać je w pożądanych miejscach.

Sterowniki PLUS+1™ oferują ujednolicone podejście i oprogramowanie do komunikacji z joystickiem, czujnikami i zaworami w systemie ładowarki teleskopowej.

Innym aspektem poprawy osiągów jest to, że producenci OEM mogą elektronicznie dopasować urządzenie do potrzeb użytkownika. Jedna wypożyczalnia może potrzebować wyposażonego w dobre tłumienie, bardzo „płynnie” działającego systemu dla niedoświadczonych operatorów, który zapewni gładki i pozostający pod kontrolą ruch. Inny klient może potrzebować bardziej wydajnej maszyny, szybciej reagującej na polecenia wydawane joystickiem. Maszynę można skonfigurować za pomocą oprogramowania tak, by uzyskać inny sposób działania i komfort obsługi.

Istnieją także korzyści natury instalacyjnej w stosunku do sterowania hydraulicznego za pomocą pilota. W porównaniu z istniejącymi maszynami, nastąpiło zmniejszenie liczby przewodów, połączeń i łączników, w jakie musi być wyposażona maszyna; a sterowanie elektroniczne sprawia, że instalacja jest „czysta”.

Niektóre z barier utrudniających przejście na sterowanie elektroniczne to koszt czujników i postrzegany stopień komplikacji. Mimo że ceny czujników spadły, nadal istnieją obawy co do pewnych ich typów. Organizacje serwisowe wyszkolono do usuwania problemów natury mechanicznej i hydraulicznej i postrzegają one elektronikę jako coś skomplikowanego i coś, z czym trudno się pracuje. Zamiast szukać problemu natury mechanicznej lub hydraulicznej, być może trzeba będzie podłączyć analizator i szukać błędnego kodu. W rzeczywistości, utrzymanie urządzenia na chodzie może okazać się łatwiejsze niż dotychczas, ale istnieje bariera mentalna, którą trzeba będzie pokonać, aby organizacje serwisowe mogły w pełni zaakceptować sterowanie elektroniczne.

Wcześniejsza architektura wykorzystywała hydraulicznie sterowany joystick, który mierzył sygnał ciśnieniowy w celu poruszania zaworami; teraz do solenoidu wysłany zostaje sygnał elektryczny, by zawór został poruszony elektrycznie. Stary system nie potrzebował sterownika, ale minusem były przewody hydrauliczne, z którymi związany jest hałas, potencjalne wycieki i wysoka temperatura przenikająca do kabiny. Nowa architektura, wprowadzając elektroniczny sterownik i joystick, sprawia, że system staje się inteligentny.

To nowe podejście optymalizuje instalację hydrauliczną za pomocą bardziej wyrafinowanego sterowania. Podstawowe właściwości maszyny, w kategoriach udźwigu, pozostają niezmienione, ale sterowanie jest bardziej eleganckie, a do tego dodane zostały takie cechy, jak osiągi dostosowane do wymagań użytkownika i sterowanie ruchem w płaszczyźnie XY – stwierdza Eisenmenger. Najlepszym sposobem przesuwania wysięgnika w górę i w dół jest zastosowanie tłoka hydraulicznego i żadne rozwiązanie nie może temu dorównać pod względem kosztów i osiągów. Teraz kontrolujemy tę zdolność z większą dozą inteligencji.

dn