Paste your Google Webmaster Tools verification code here
Sep 23


Mobiele breker aandrijftechnologieën, mechanische of hydraulisch?

Een onderwerp van discussie, die gegarandeerd onenigheid uitlokt tussen ontwerpers en gebruikers van mobiele breekinstallaties, maar waarom en wat onderscheid de mechanische en hydraulische methoden? Hier in dit artikel enig inzicht om deze vaak gestelde vraag.

Traditioneel wordt de breker met de diesel primaire krachtbron verbonden door middel van V-snaren en gekoppeld en door een mechanische koppeling. Vanwege de enorme traagheid van de vliegwielen is het noodzakelijk dat de operator de koppelingshendel proportioneel opstart zonder de motor te overbelasten bij de aanloop van de vliegwielen.

Dit werkt behoorlijk goed, en in veel gevallen is dit nog steeds een goede oplossing bij één enkele opstart per dag en waarbij een lage doorvoersnelheid alles is wat je nodig hebt, maar de markt is nu druk met andere oplossingen die allemaal beweren de beste manier te zijn en dit kan verwarrend zijn voor gebruikers van mobiele breekinstallaties om te weten wat het beste werkt voor hen.

Vanwege de hoge kosten van koppelomvormers en hybride dieselelektrische aandrijvingen is de industrie meer aangetrokken om droge plaatkoppeling en hydraulische aandrijvingen toe te passen.

hydrostatische aandrijving

hydrostatische aandrijving

Neem de droge plaatkoppeling bijvoorbeeld, het klinkt simpel! Gemonteerd direct op de motor en een riemschijf direct op de uitgaande as van V-riemen aandrijving. In termen van absolute efficiëntie is dit zeker het systeem met het laagste vermogen verlies van alle methoden als u het brandstofverbruik mee in overweging neemt.

Er moet wel een keerzijde zijn! Pure efficiëntie versus functionaliteit.

Het bieden van een soft-start koppeling besturing, computergestuurde pilot-systemen zijn nu de norm voor modulerende regelaars (zoals de operator wordt gebruikt om handmatig te doen). Bij elke opstart verhoogt de koppelingsplaat temperatuur, de thermische capaciteit beperkt het toegestane aantal starts per uur. Torsie trillingen van de motor kunnen “microslips” veroorzaken die de bedrijfstemperatuur verhogen en die tot voortijdige uitval kunnen leiden.

Afhankelijk van de opstelling van koppelinghoofdas lagers is de zijdelingse belasting van de koppeling beperkt. Daarom is het systeem zeer gevoelig voor overspanning van de aandrijfriemen omdat deze moeten worden gespannen door het bewegen van de gehele motorpak. Ook de directe V-snaaraandrijving zijn begrensd door de beschikbare posities voor de aandrijfmotoren.

Bij mobiele brekers is er ook het probleem van verstoppingen in de breekkamer ten gevolge van de opgave van ongelijkmatige, te grote of onbreekbare stukken. In de meeste van deze gevallen moet de koppeling handmatig worden gelost of zal de aandrijfmotor zelfs tot stilstand komen. Bij pogingen om de machine in deze situatie terug op te starten kan er ernstige schade optreden in de koppeling en zelfs complete verbranding van de koppelingsplaten veroorzaken.
Terwijl sommige machines in staat zijn om de instelling te openen om zo een aantal van het blokkerend materiaal te ontladen, is het nog steeds onwaarschijnlijk dat een herstart mogelijk is zonder handmatige tussenkomst.

Ook moet worden bedacht dat het breekstation slechts een deel van het hele systeem is. Het voordeel van een directe aandrijving kan al snel tenietgedaan worden door een inefficiënte bijkomende hulpaandrijving. Hydraulische aandrijvingen zijn geruime tijd gebruikt door een groot aantal fabrikanten voor het verrijden van een mobiele breker op rupsen en dit met een goede geschiedenis van succes. Een grote flexibiliteit in zowel de besturing en de bediening van de machine zijn de belangrijkste voordelen van een hydraulisch systeem.

Terwijl de ontwerpkosten van een hydraulisch transmissie systeem groter kan zijn dan die van een droge plaat koppeling levert de centrale hydraulische pomp zowel olie voor de aandrijving van de breker als voor de aandrijfmotoren van de rupskettingen. De hydraulische pomp is de primaire krachtbron take-off van de dieselmotor en daardoor is een secundaire hoog koppel power take-off niet vereist, wat resulteert in een zeer compacte installatie.

Bij een indirecte aandrijving is de motor en de pomp positionering niet beperkt door de aandrijflijn. Bijgevolg kan de motor worden gemonteerd in de beste positie en oriëntatie voor de doeltreffende werking en onderhoud.

Moderne transmissie pompen zijn in staat om nauwkeurig te worden gecontroleerd door een aan boord computersysteem. Bij het starten van de breekinstallatie, kunnen de vliegwielen bijna geruisloos worden versneld binnen enkele seconden zonder buitensporige belasting van de motor. De besturing controleert de motor parameters in real time en als de belasting te groot wordt kan de pompopbrengst worden verminderd, om zo met een maximale productie verder te gaan zonder onderbreking.

Wat is het verschil tussen hydraulische en hydrostatische aandrijving? In wezen een conventionele open loop hydraulisch systeem pompt olie uit een reservoir, door middel van een hoge druk pomp, en drijft dan de motor aan. De terugloop van de motor gaat direct terug naar het reservoir. Deze techniek kan de draairichting van de motor worden omgekeerd met behulp van een directionele regelklep en wordt deze beschermd tegen overbelasting door een overdrukventiel.

Bij een hydrostatisch systeem gaat de hoge olie uit de pomp onder hoge druk naar de motor en dan terug naar de inlaat van de pomp in een continue gesloten lus. Dit betekent dat als de belasting probeert sneller te lopen dan de pomp, de motor wordt gebruikt als een rem om de controle te behouden. Op deze wijze de breker kan niet alleen worden gedreven door het systeem, maar kan ook worden vertraagd en gestopt.

Een ander voordeel van het hydrostatische systeem is dat de pompen direct traploos kunnen worden geregeld door de aan boord computer, waardoor deze ongelooflijk beheersbaar zijn.

Typisch wanneer een mobiele breekinstallatie wordt stilgelegd blijven de vliegwielen draaien gedurende enkele minuten waarbij ze langzaam hun opgeslagen energie afdragen. Na het soepel versnellen van de vliegwielen tot de benodigde werksnelheid, kan de hydrostatische aandrijving systeem nu probleemloos tot stilstand brengen in slechts een paar seconden. Een bijkomend voordeel van deze mate van controle is dat bij een noodstop de machine binnen een paar seconden tot stilstand kan worden gebracht wat te de veiligheid ten goede komt! ”

Na een noodstop van de machine in een noodsituatie is het brekerhuis meestal vol met te breken materiaal! Bij een rechtstreekse aandrijving zou deze nu handmatig moeten worden geruimd, maar de hydraulische machine kan men de breker terug opstarten zonder gevaar van beschadiging. Het verhelpen van een verstopping wordt beschouwd als een van de meest gevaarlijke procedures bij het bedienen van een breekinstallatie. Dankzij een hydraulische uitvoering kan de ruiming van de verstopping op afstand en met beperkte risico worden uitgevoerd. De omgekeerde draairichting van de breekactie kan ook worden gebruikt voor het vermalen van gevoelige materialen, zoals asfalt maar tevens voor ruiming van blokkades.

Op de elektronische besturing kan een directe dataverbinding worden gemonteerd, waardoor de fabrikant in staat is de operator te helpen van op. Niet alleen kan de prestaties gegevens worden hersteld om te helpen bij stilstand situaties maar indien nodig kunnen aanpassingen worden gedaan om de programmering van de machine en de prestaties aan te passen aan de eisen van de exploitant.

Maar wat is de keerzijde? Hydraulisch aangedreven machines worden vaak beschuldigd van inefficiëntie, maar een goed ontworpen systeem kan voordelen bieden die deze verminderde efficiëntie geheel compenseren.

Ok, een simpele hydraulische pomp en motor combinatie welke zwaar belast wordt zijn we het erover eens over een efficiëntie van ca 50 à 60% maar een modern axiale zuiger transmissie pomp / motor is heel anders. Individuele component efficiëntie kan ruim 90% overschrijden en bij een goed ontworpen systeem voorzien met een efficiënt thermisch beheer worden ongeëvenaarde prestatie resultaten neergezet.

Oudere opencenter transmissies werden gevuld met vaak meer dan 1000 liter olie, welke regelmatig diende te worden aangevuld of ververst. Dit is zeker niet meer het geval, state of the art, gesloten circuit hydrostatische aandrijvingen vereisen een veel lagere oliecapaciteit van het reservoir en onderhoud gebaseerd op basis van olie bemonstering kan aanzienlijk de onderhoudskosten verminderen.

Conclusie
Terwijl men de droge plaatkoppeling technologie verder blijft ontwikkelen met intelligente betrokkenheid en verbeterde draagkracht, is een modern hydraulisch transmissiesysteem het meest voor de hand liggend voor de realisatie van aandrijfsystemen met meeste optimalisatie en maximale efficiëntie.

Hydraulische systemen bieden echter een sterk verbeterde functionaliteit en duurzaamheid met een zeer laag mechanisch onderhoud. In het bijzonder de nieuwe generatie hydrostatische aangedreven machines zijn veel veiliger en bieden een betere controle over de functies dan bij de meeste mechanisch aangedreven machines.

Voor meer informatie: info@naessens-hydraulics.be

Leave a Reply

Copyright 2008-2011 Naessens hydraulics, Filip Naessens, All rights reserved.