Acelere su plegadora hidráulica con la tecnología de control de bombas

La tecnología de control hidráulico de las prensas plegadoras hidráulicas ha pasado por tres etapas distintas de control: control proporcional a la presión, control servoproporcional al caudal y tecnología de control híbrido electrohidráulico. Este desarrollo representa una progresión desde el control básico hasta el control preciso, lo que en última instancia se traduce en la capacidad de ahorrar energía y reducir los costes de uso simultáneamente. Con la implantación de [...]

Tecnología de control de bombas

Índice

La tecnología de control hidráulico de las prensas plegadoras hidráulicas ha pasado por tres etapas distintas de control: control proporcional a la presión, control servoproporcional al caudal y tecnología de control híbrido electrohidráulico.

Este desarrollo representa una progresión desde el control básico hasta el control preciso, lo que en última instancia se traduce en la capacidad de ahorrar energía y reducir los costes de uso simultáneamente.

Con la implantación de la tecnología híbrida electrohidráulica en las plegadoras hidráulicas, se ha producido un cambio significativo de la tecnología gruesa a la refinada.

Revisión del desarrollo de la tecnología de mezclado electrohidráulico

Cuando se introdujo por primera vez la tecnología híbrida electrohidráulica, estaba muy influenciada por la superioridad de la tecnología híbrida. Sistemas CNC y conocimientos técnicos. Sin embargo, simplemente sustituyó el motor asíncrono por un servomotor y utilizó un método de control de velocidad multietapa que estimaba la demanda de caudal hidráulico para cada paso ejecutivo del ciclo de plegado.

Debido a esta estimación, la bomba de aceite accionada por el servomotor debe producir más caudal del necesario. El exceso de caudal se ve obligado a rebosar a través de la válvula de alivio, con la consiguiente pérdida de energía. Además, este método de control es inestable y no puede adaptarse a los requisitos de diversas técnicas de procesamiento. El control de la velocidad del ariete es inflexible y los costes de fabricación son elevados.

Afortunadamente, con el avance de la tecnología de control de bombas electrohidráulicas y la acumulación de experiencia en múltiples industrias, el prensa plegadora hidráulica se ha optimizado aún más con un esquema de control de limitación del par, como se muestra en la Figura 1.

esquema de control de la limitación del par

Figura 1 Esquema de control de la limitación del par motor

Este esquema de control puede resolver no sólo la situación básica de desbordamiento, sino también reducir aún más la válvula proporcional a la presión, lo que puede ahorrar algunos costes del sistema hidráulico.

Actualmente, este programa se utiliza principalmente para apoyar el comando analógico de flujo hidráulico del sistema NC. Sin embargo, todavía hay algunos sistemas CNC en el mercado que no soportan el trabajo analógico dual (flujo hidráulico y presión hidráulica) y sólo pueden utilizar una combinación de conmutación para formar una velocidad de varias etapas del control de flujo con comando analógico de presión.

Además de esta aparente deficiencia, el esquema de control de limitación de par tiene otra limitación importante.

Antes de entrar en materia, vamos a describir brevemente el principio de funcionamiento del control de limitación de par en un prensa hidráulica máquina de frenado, como se muestra en la figura 2.

Correspondencia entre presión y par

Figura 2 Correspondencia entre presión y par

El par de salida del motor se controla asignando la presión del sistema, lo que se consigue mediante un sistema de control PID básico. Aunque el principio es sencillo y fácil de entender, existe una relación no lineal entre la orden de presión, el valor límite del par y el valor real de la presión durante una implementación específica.

Para corregir este problema, el sistema CNC necesita puntos de trazado. El requisito de precisión de la presión determina el número de puntos de trazado necesarios, y las horas-hombre de ajuste correspondientes también aumentarán en consecuencia. Si se reducen los puntos de trazado, aumentará la desviación de la presión.

A la luz de estos defectos de aplicación práctica, proponemos las soluciones correspondientes.

Modo de control de presión de bucle cerrado completo

Añada un sensor de presión al sistema de control para obtener información en tiempo real sobre la presión del sistema.

La ventaja es que elimina por completo el desbordamiento, lo que permite al sistema satisfacer con mayor precisión la demanda de caudal en tiempo real del proceso.

El sensor de presión emite sólo la cantidad necesaria y puede mantener la precisión de la presión dentro de 0,1 MPa, lo que reduce significativamente el tiempo de ajuste, como se demuestra en la figura 3.

Diagrama marco del modo de control de presión de bucle cerrado completo

Figura 3 Diagrama marco del modo de control de presión de bucle cerrado completo

Modo de bucle cerrado de presión de flujo multietapa

En respuesta a la prevalencia en el mercado de sistemas CNC para máquinas plegadoras que sólo admiten comandos de cambio de flujo, nuestro equipo ha optimizado el firmware de control del servoaccionamiento híbrido. Esta optimización permite a la prensa máquina de frenado adoptar un sistema de control numérico que permita un control más preciso de la presión, sin desbordamientos.

Como resultado, nuestra solución pretende mejorar la precisión, reducir el consumo de energía y disminuir los costes para nuestros clientes.

Esquema del control de flujo multietapa

Figura 4 Esquema del control de flujo multietapa

Acaso real

La configuración específica y los requisitos técnicos del plan se presentan en el Cuadro 1.

Cuadro 1 Configuración y requisitos técnicos

NO.NombreNúmeroRequisitos técnicos
1Sistema CNC1 
2Servomotor eléctrico de aceite1Presión máxima del sistema 30MPa
3Aceite-eléctrico servocontrolador1Velocidad máxima del motor 2000rpm
4Servomotor del amortiguador trasero1Velocidad de bajada rápida del carnero 150 mm/s
5Servomotor del amortiguador trasero1Velocidad de ralentización del carnero 10 mm/s
6Sensor de presión1Velocidad de ram 120 mm/s
7Bomba de aceite de engranaje interior1 

Como se muestra en la Figura 5, durante el proceso de plegadoEn el estado de mantenimiento de presión, la salida de presión y el ajuste de demanda se alinean estrechamente. Además, el caudal de salida se ajustará automáticamente en función del proceso real.

Entre ellas:

  • Una sección-rápido hacia abajo;
  • Sección B-alimentación;
  • Sección C - Mantenimiento de la presión;
  • Sección D: alivio de la presión;
  • Sección E-rápido arriba.
Modo de control de presión de bucle cerrado completo

Figura 5 Modo de control de presión de bucle cerrado completo

  • línea azul claro: comando de presión;
  • línea rosa: presión real;
  • línea azul: flujo de salida;
  • línea marrón: par de salida.

Como se muestra en la figura 6, el mismo efecto de control resuelve con éxito el problema del desbordamiento en varios procesos dentro del sencillo esquema de control de velocidad multietapa. Esta solución garantiza la precisión del control de la presión y proporciona importantes ventajas económicas.

Modo de control de presión de flujo multietapa

Figura 6 Modo de presostato de caudal multietapa

Entre ellas:

  • Una sección-rápido hacia abajo;
  • Sección B-alimentación;
  • Sección C - Mantenimiento de la presión;
  • Sección D: alivio de la presión;
  • Sección E-rápido arriba.
  • línea roja: comando de presión;
  • línea verde: presión real;
  • línea azul: comando de flujo;
  • línea amarilla: caudal real.

Conclusión

En comparación con la tecnología de control electrohidráulico comúnmente utilizada, la técnica de control de bomba de freno de prensa hidráulica de nuestra empresa ofrece un mecanismo de control superior. Puede cumplir simultáneamente los requisitos de ausencia de desbordamiento, reducción de la temperatura del aceite, reducción del ruido y mejora de la precisión sin aumentar significativamente los costes.

Además, esta técnica puede reducir los costes y aumentar los beneficios para fabricantes de prensas plegadoras y los usuarios finales, lo que la convierte en una solución ideal para sustituir la tecnología de control electrohidráulico de las prensas plegadoras hidráulicas.

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Shane
Autor

Shane

Fundador de MachineMFG

Como fundador de MachineMFG, he dedicado más de una década de mi carrera a la industria metalúrgica. Mi amplia experiencia me ha permitido convertirme en un experto en los campos de la fabricación de chapa metálica, mecanizado, ingeniería mecánica y máquinas herramienta para metales. Estoy constantemente pensando, leyendo y escribiendo sobre estos temas, esforzándome constantemente por mantenerme a la vanguardia de mi campo. Deje que mis conocimientos y experiencia sean un activo para su empresa.

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