Ile trzeba siły ciągnąco-pchającej, a więc mocy napędowej, przy danej prędkości, żeby poruszać prowadnik przewodów? Jak lekka, a zarazem stabilna musi być przy tym konstrukcja prowadników przewodów, żeby zapewnić możliwie jak najmniejsze zużycie energii i żeby wystarczyły możliwie małe silniki wraz ze sterowaniem, przetwornicą częstotliwości i mechaniką? Nowoczesne prowadniki przewodów z tworzywa sztucznego oraz kable „Chainflex" firmy igus GmbH z Kolonii pomagają zaplanować i eksploatować maszyny w taki sposób, żeby były one efektywne pod względem energetycznym i kosztowym.

Powiązane firmy

Dzięki zastosowaniu odpowiednich materiałów i przemyślanej konstrukcji można radykalnie zredukować zużycie energii, co udowodniły aktualne testy i obliczenia wzorcowe przeprowadzone w laboratorium prowadników i przewodów firmy igus. Przykład: długie drogi przesuwu, duże masy wypełnienia. Jeżeli zamiast zastosowania ślizgowego użyjemy prowadnika przewodów z rolkami, uzyskamy obniżenie strat tarcia. Testy wykazały, że przy takich samych danych (wypełnienie, długość prowadnika, prędkość i przyspieszenie) istnieje możliwość obniżenia współczynnika tarcia z 0,3 na mniej niż 0,1. Wynik: dzięki użyciu rolkowego prowadnika przewodów moc napędowa została obniżona o 37% w porównaniu z zastosowaniem ślizgowym.

Nowoczesne tworzywo sztuczne zamiast stali

Tego rodzaju prowadniki przewodów z rolkami do długich przesuwów, skonstruowane przez firmę igus, stosowane są już od ponad dziesięciu lat na całej kuli ziemskiej. Przykładem może być droga przemieszczenia o długości 550 m w kopalni takonitu w Minnesocie (USA) lub 615 m w czeskiej elektrowni bazującej na węglu brunatnym, Tušimice (dotychczas najdłuższa na świecie odległość przesuwu za pomocą prowadnika przewodów z tworzywa sztucznego). Przy tym nawet w najcięższych ekstremalnych warunkach metalowe prowadniki zastępowane są obecnie przez smuklejsze i bezobsługowe prowadniki z tworzywa sztucznego. Niedawno wymiana taka miała np. miejsce w stalowni w Isfahan (Iran). Pył, smary i oleje obniżały tam sprawność ciężkiego prowadnika metalowego, który musiała ciągnąć ze sobą maszyna. Ostre krawędzie prowadnika i permanentne nasłonecznienie powodowały uszkodzenia przewodów.

Mniejsze wymiary, mocniejszy i lżejszy

Oprócz obniżenia wartości tarcia na przykładzie prowadników przewodów z rolkami istnieją jeszcze inne czynniki wpływające na efektywne zarządzanie energią. Należą do nich np. wymiary i ciężar. Testy porównawcze przeprowadzone w laboratorium technicznym firmy igus dowiodły obecnie, że przy użyciu prowadników przewodów o mniejszych wymiarach, które dzięki specjalnej stabilnej konstrukcji wytrzymują dokładnie takie same obciążenia jak większe prowadniki, można zaoszczędzić 17% mocy napędowej. Wybrano mocny prowadnik przewodów z serii „E4". Jest to obszerny, modularny system, pozwalający na realizację prawie wszystkich zastosowań, począwszy od „montowanych na boku", aż po drogi przesuwu powyżej 200 m. W szczególności dostępna od ostatniego roku bezpośrednio z magazynu nowa generacja prowadników „E4.1" oferuje mnóstwo możliwości zastosowania, ponieważ łączy ona w sobie w jednym uniwersalnym rozwiązaniu triki konstrukcyjne zaczerpnięte z dwóch wcześniejszych wariantów prowadników.

Przewody: materiały wykonania płaszcza i izolacji

Również przewody „Chainflex", przeznaczone specjalnie do prowadników, mogą w bezpośredni sposób wpłynąć na obniżenie zużycia energii. Wyniki najnowszych testów firmy igus wskazują, że wysokiej jakości materiały wykonania płaszcza i izolacji - w zależności od kombinacji przekrojów i przewodów - pozwalają przy zastosowaniu bezpiecznej metody obliczeń zaoszczędzić od 5 do 30% masy. W wyniku powyższego zapotrzebowanie mocy ze strony napędów można obniżyć o 17%. Po pierwsze: zoptymalizowane mieszanki materiałów wykonania płaszcza, przystosowane specjalnie do stosowania w prowadnikach przewodów, umożliwiają uzyskanie niskiej wartości ścierania. Po drugie: wysokiej jakości materiały wykonania płaszcza pozwalają na uzyskanie niezwykle cienkich ścianek w procesie wytłaczania, co pozwala zaoszczędzić do 18% masy w porównaniu z konwencjonalnymi przewodami. Są to więc dwa czynniki, dzięki którym możliwe jest obniżenie potrzebnej mocy napędowej. Do tego dochodzi jeszcze kwestia materiałów wykonania izolacji: materiały bardzo wysokiej jakości umożliwiają realizowanie znacznie wyższych wartości prądu przy tych samych przekrojach elektrycznych lub też umożliwiają często zmniejszenie przekrojów bez wpływu na pogorszenie się elektrycznej charakterystyki pracy. Pozwala to na redukcję ciężaru do 30%. Po uważnym przyjrzeniu się temu tematowi można stwierdzić, że kwestia zużycia energii w budowie maszyn i urządzeń, włączając w to wszystkie koszty elektroniki mocy, nie różni się w gruncie rzeczy od tej samej kwestii na rynku samochodów osobowych. Jeżeli, stosując inne opony i paliwo, kierowca pojazdu może łącznie zaoszczędzić około 60% kosztów paliwa, to są to korzyści techniczne i kosztowe, które trzeba jak najszybciej wypróbować.

www.igus.pl