P / HYDAC KineSys Cilindros elétricos HEZ

Transcrição

1 P /06.15 HYDAC KineSys Cilindros elétricos HEZ

2 ANOTAÇÃO As indicações neste catálogo referem-se às condições operacionais e casos de aplicação descritos. Em casos de aplicação e/ou condições operacionais divergentes, pedimos entrar em contato com nosso departamento técnico. Reservamo-nos o direito de efetuar alterações técnicas sem prévio aviso.

3 A HYDAC foi fundada no ano de 1963 em Sulzbach / Neuweiler na Alemanha, onde até hoje se encontra a sede do grupo de empresas. Com mais de colaboradores em todo o mundo a HYDAC é uma das empresas líder na tecnologia de fluidos, hidráulica e eletrônica. Com a amplitude e profundidade do programa de produtos e com a reconhecida competência em desenvolvimento, fabricação, vendas e assistência, são dimensionados e construídos modernos e confiáveis sistemas de acionamento. Com mais de 45 filiais próprias no exterior e mais de 500 parceiros de venda e assistência, a HYDAC está mundialmente nas proximidades imediatas do cliente e é um parceiro experiente e confiável in loco. HYDAC KineSys está para sistemas cinemáticos e se distingue pela perfeita simbiose das engenharias de hidráulica e eletro-mecânica. A demanda por alta produtividade sob simultânea consideração da eficiência de recursos em modernas máquinas e instalações, vem sendo uma especificação cada vez mais frequente do cliente. Diante de um panorama de constante crescimento dos custos de energia e da matéria prima, a concepção eficiente do sistema de acionamento é um importante componente na consideração geral do Custos de Ciclo de Vida (Life Cycle Costs). Daí, moderna tecnologia de acionamento significa uma vantagem frente à concorrência. Através das experiências adquiridas em muitos projetos internacionais, nossos especialistas de produto e do ramo industrial podem analisar suas aplicações. Juntos elaboramos rapidamente, e determinado no objetivo, soluções econômicas. Conforme a aplicação, diversas estratégias, desde um simples comando até uma regulação altamente dinâmica, serão selecionados para sua tarefa de acionamento. Nesta ocasião podemos recorrer a um grande número de bancadas de ensaio e testes e de sistemas de simulação. Neste caso não faz diferença em se tratar de um desenvolvimento individual e fabricação de sistemas estacionários e móveis, ou da realização de soluções seriadas. Através da disponibilização de todo o programa de produtos HYDAC, podemos colocar à sua disposição a melhor solução para suas necessidades. Desta forma se reduz a complexidade e é assegurada a mais eficiente função para a operação de sua máquina e instalação. Suas tarefas são os nossos desafios. 1

4 Índice 1 Funcionamento e características Descrição de funcionamento de um HEZ Construção Variantes Formas construtivas da rosca Execução especial Dados técnicos Código de tipo Dados técnicos do HEZ-2-I/U standard Dados técnicos do HEZ-2-L standard Vida útil em função da carga Vida útil de fusos com circulação de esferas Vida útil de fusos com rosca trapezoidal Comando Circuito de contactor inversor Operação com conversor de frequência descentralizado Hydac (HFI-MM) montado Operação de posição regulada com conversor de frequência HYDAC em gabinete de comando (HFI-CM) Dimensões Dimensões do cilindro elétrico HEZ-2-I Dimensões do cilindro elétrico HEZ-2-U Dimensões do cilindro elétrico HEZ-2-L Opções Exemplo de aplicação

5 Informação de produto 1 Funcionamento e características Para a simples realização de movimentos lineares, os cilindros elétricos HYDAC (HEZ) são ideais dada à facilidade de integração e por serem praticamente livres de manutenção. No HEZ a conversão do movimento rotativo do motor elétrico num movimento linear ocorre mediante um acionamento de rosca. Pela seleção da transmissão e do acionamento, pode-se realizar diferentes forças de atuação, velocidades de deslocamento e fatores operacionais. Da mesma forma como no acionamento KineSys de rotação variável para sistemas hidráulicos, é possível selecionar diferentes conceitos de acionamento, desde um posicionamento simples até um posicionamento de alta precisão. Os cilindros elétricos são oferecidos em diferentes formas construtivas podendo ser fabricados a pedido do cliente. As formas construtivas diferenciam-se pelo tipo de fixação do motor elétrico oferecendo assim diversas variantes de montagem. Características de produto HEZ Programa de produtos standard Força de atuação até 25 kn, dinâmico Velocidade de curso até 1 m/s Curso até 2000 mm, livremente selecionável Fator operacional conforme execução até 100 % Possibilidade de montagem de diversos sensores para a determinação de posição Conforme a aplicação, também são possíveis dados técnicos divergentes Vantagens do produto Programa de produto com comprimento de curso individual ao cliente Praticamente sem manutenção Funcionamento silencioso Unidade de acionamento compacta Autodetente é possível Muito boa compatibilidade com o meio ambiente Extensão de fornecimento programa standard A extensão de fornecimento do programa de produtos standard contém o cilindro com motor flangeado, olhal articulado no tubo de êmbolo e pino de mancal giratório. Opções de fornecimento Suporte do mancal giratório (vide capítulo 7.4 opções) Olhal articulado atrás (vide capítulo 7.4 opções) Chave posição fim de curso Comando (circuito de contactor, conversor de frequência, servo-regulador) 3

6 2 Descrição de funcionamento de um HEZ Através de um acoplamento o motor de transmissão aciona o fuso de rosca que é fixado na carcaça de mancal através de rolamentos. A porca de rosca converte o movimento giratório do fuso de rosca num movimento linear. A porca de rosca é ligada ao tubo de êmbolo através da carcaça de porca. O tubo de êmbolo é guiado num anel de vedação e um guia deslizante. A carcaça da porca é protegida contra torção através de um mancal deslizante. Para a fixação servem Suportes do mancal giratório na carcaça de mancal e um olhal articulado no tubo do êmbolo. 2.1 Construção Porca de rosca Carcaça de mancal Carcaça de porca Tubo de êmbolo Motor de transmissão Acoplamento Guia deslizante Anel de vedação Olhal articulado Pino do mancal giratório Suporte do mancal giratório 4

7 2.2 Variantes O HEZ é disponível em três formas construtivas. As formas construtivas diferem substancialmente pelo modo de fixação do acionamento no HEZ. HEZ Forma L O acionamento é montado sobre o cilindro elétrico em ângulo reto. HEZ Forma I O acionamento é montado sobre o cilindro em linha reta HEZ Forma U O acionamento é montado sobre o cilindro paralelamente 5

8 2.3 Formas construtivas da rosca Dependendo das condições de utilização podem ser empregados acionamentos de rosca de esferas ou de rosca trapezoidal. Fuso de rosca de esferas O fuso de rosca de esferas deve ser aplicado nas seguintes exigências: grande velocidade de atuação (> 50 mm/s) elevado tempo de operação (> 50 %) grande grau de eficiência exigido (> 85 %) aplicações altamente dinâmicas precisão de posicionamento ± 0,05 mm O acionamento de rosca com esfera do cilindro HEZ não possui autodetente. Por este motivo o cilindro é fornecido com um freio de motor. Fuso de rosca trapezoidal O fuso de rosca trapezoidal deve ser aplicado nas seguintes exigências: baixa velocidade de atuação baixo tempo de operação carga de impacto Aplicações econômicas precisão de posicionamento ± 0,1 mm Posição final de curso do cilindro Os cilindros não são executados resistentes à posição final. Por esta razão é preciso prever um monitoramento de posição fim de curso. Opcional, as chaves fim de curso podem ser fixadas no HEZ. 6

9 3 Execução especial Além de nosso programa de cilindros standard, também podemos fornecer todos os HEZ em execuções especiais, específicas às aplicações, com comprimento de curso, forças e velocidades individuais. Entre outras, também são possíveis execuções com tubos de aço ou aço inoxidável, assim como o emprego da técnica de servo acionamentos. Campos de aplicação são por exemplo: Na técnica de transporte, engenharia hidráulica de aço, manuseio de materiais, acionamentos de válvulas borboleta e armações etc. Dados técnicos gerais de HEZ em execução especial: Força de atuação até: 500 kn Velocidade de atuação até: 1000 mm/s Curso de atuação até: 3000 mm Tempo em operação até: 100 % Classe de proteção: IP65 ou superior Opções: Chave limite, sistemas de leitura (encoder), comandos, servo acionadores, acoplamento de sobrecarga, ATEX, execução em aço inoxidável, sistema de posicionamento, acionamento DC 12 / 24 V Têmpera de carvão em bruto (detente) Força de atuação: 13 kn Velocidade de atuação: 7 mm/s Curso de atuação: 130 mm Tempo em operação até: 25 % Opção: Execução em aço inoxidável Tecnologia de automação (fechar a ferramenta para solda por resistência) Força de atuação: 125 kn Velocidade de atuação: 47 mm/s Curso de atuação: 300 mm Tempo em operação até: 100 % Opção: Chave limite 7

10 Máquina injetoras de plástico (trocador de peneira) Força de atuação: 2 x 22 kn Velocidade de atuação: 18 mm/s Curso de atuação: 200 mm Tempo em operação até: 25 % Opção: chave limite, transmissão acoplada (menor necessidade de espaço) Ajuste de borboleta (ajuste da lâmina de guia do ar) Força de atuação: 50 kn Velocidade de atuação: 500 mm/s Curso de atuação: 300 mm Tempo em operação até: 25 % Opção: chave limite, servomotor, sistema de posicionamento Instalação de extrusão (extrusora de plástico) Força de atuação: 60 kn Velocidade de atuação: 250 mm/s Curso de atuação: 1800 mm Tempo em operação até: 100 % Opção: chave limite, servomotor, sistema de posicionamento 8

11 4 Dados técnicos Os dados técnicos você pode encontrar na documentação do projeto ou na confirmação do pedido e na placa de identificação. Para quaisquer perguntas ou dúvidas pedimos indicar sempre a designação de tipo do HEZ e o Nº de identificação. 4.1 Código de tipo 9

12 4.2 Dados técnicos do HEZ-2-I/U standard Dados técnicos do HEZ com motor trifásico 400 V, 50 Hz Tipo de fuso Fuso trapezoidal Tempo de operação até 25 % Força de atuação [kn] Velocidade [mm/s] Comprim. curso máx. [mm] Potência do motor [kw] , , , , , , , ,75 Fuso com esferas Tempo de operação até 100 % ,5 1, ,1 1, ,1 1, ,1 3, ,5 6, , , , , , , , , , , , , ,55 O comprimento de curso pode ser cortado até comprimento máximo indicado. O comprimento de curso indicado vale para aplicações com carga de compressão, com carga de tensão podemos oferecer comprimentos de curso mais longos. Pedimos que nos consultem para mais informações Velocidades indicadas são aproximadas. Velocidades e forças divergentes são possíveis Os cilindros com rosca de esferas sempre são equipados com freio. Cilindros com rosca trapezoidal a pedido do cliente também podem ser equipados com freio. Anotação: Sob determinadas condições de aplicação, como p.ex. posição de montagem vertical com carga suspensa e/ou vibrações, a auto detenção do cilindro elétrico com rosca trapezoidal pode ser cancelada. 10

13 4.3 Dados técnicos do HEZ-2-L standard Dados técnicos do HEZ com motor trifásico 400 V, 50 Hz Tipo de fuso Fuso trapezoidal Tempo de operação até 25 % Força de atuação [kn] Velocidade [mm/s] Comprim. curso máx. [mm] Potência do motor [kw] , , ,37 11, , , , , , ,5 Fuso com esferas Tempo de operação até 100 % , , , , , , , , , , , ,1 O comprimento de curso pode ser cortado até comprimento máximo indicado. O comprimento de curso indicado vale para aplicações com carga de compressão, com carga de tensão podemos oferecer comprimentos de curso mais longos. Pedimos que nos consultem para mais informações Velocidades indicadas são aproximadas. Velocidades e forças divergentes são possíveis Os cilindros com rosca de esferas sempre são equipados com freio. Cilindros com rosca trapezoidal a pedido do cliente também podem ser equipados com freio. Anotação: Sob determinadas condições de aplicação, como p.ex. posição de montagem vertical com carga suspensa e/ou vibrações, a auto detenção do cilindro elétrico com rosca trapezoidal pode ser cancelada. 11

14 5 Vida útil em função da carga 5.1 Vida útil de fusos com circulação de esferas Para garantir uma suficiente vida operacional útil do cilindro elétrico a quilometragem operacional deve ser calculada. Este percurso é a distância axial que a haste de êmbolo perfaz. Para um dimensionamento preciso, são necessários o perfil de carga, a carga máxima, o curso, a velocidade de atuação e o Nº de ciclo de carga. O diagrama permite uma estimativa do cilindro necessário. Se o ponto de interseção da quilometragem operacional exigida com a média dos valores das cargas individuais estiver abaixo de uma das duas curvas, a vida útil estará garantida respect. o cilindro foi escolhido corretamente. Os cilindros standard, em função da quilometragem operacional, são divididos em duas categorias. A categoria 2 contém os seguintes cilindros standard: HEZ-2-I/U-K-3,5-233-XXXX-XXXX HEZ-2-I/U-K XXXX-XXXX HEZ-2-I/U-K-9-52-XXXX-XXXX HEZ-2-I/U-K XXXX-XXXX HEZ-2-L-K XXXX-XXXX HEZ-2-L-K XXXX-XXXX HEZ-2-L-K XXXX-XXXX Categoria 1 abrange todos os cilindros standard não listados na categoria 2. Força axial em [kn] Distância operacional dependente de carga Distância operacional [km] Categoria 1 catégorie 100 % 1 100% de carga Charge Categoria 2 catégorie 100 % 2 100% de carga charge 5.2 Vida útil de fusos com rosca trapezoidal Cilindros com fuso de rosca trapezoidal não estão sujeitos a condições de desgaste constante. Um desgaste se manifesta numa ultrapassagem dos critérios de dimensionamento. Com grande quilometragem em fuso de rosca trapezoidal ocorre um aumento de eficiência. Este aumento pode levar à perda do auto detente. 12

15 6 Comando Para comandar os cilindros elétricos HEZ há várias versões para escolha. A seleção da configuração adequada resulta da aplicação. Teremos prazer em orientar-lhe na escolha do conceito de acionamento adequado. 6.1 Circuito de contactor inversor B1 B2 HEZ L1 L2 S1 L3 Q1 S2 S3 Q2 Q1 Q2 Q2 B1 Q1 B2 M 3~ Q1 Q2 Os cilindros elétricos HEZ podem ser ligados diretamente à rede de força mediante um contactor inversor e trabalham então com uma velocidade constante. A mudança do sentido de rotação para avançar e retornar o cilindro é realizada com o circuito de contactor inversor apresentado. Este circuito inverte duas fases do motor quando acionado. O circuito mostrado dos contactores auxiliares permite a integração das chaves limite necessárias. 13

16 6.2 Operação com conversor de frequência descentralizado Hydac (HFI-MM) montado Para realizar velocidades de avanço variáveis com um HEZ, o motor assíncrono pode ser operado com um conversor de frequência. Aqui oferecemos o emprego do HFI-MM. Neste caso o conversor de frequência é montado diretamente ao motor não necessitando de espaço adicional no gabinete de comando. Os valores nominais são especificados via entradas digitais (frequência fixa), entradas analógicas ou sistemas de Bus. Através do comando integrado no conversor de frequência podem ser realizados sequências de movimento do cilindro. Neste caso, como opção, é realizada uma regulação de posição mediante um sistema de medição de percurso analógico montado ao cilindro. Perfis de velocidades podem ser executados igualmente sem nenhuma despesa adicional. 6.3 Operação de posição regulada com conversor de frequência HYDAC em gabinete de comando (HFI-CM) Grande precisão de posisionamentos pode ser ealizada com um HFI-CM Neste caso o emprego de emissores (encoders) incrementais é necessário. Estes podem ser rotativos, e deste modo fixados ao eixo do motor, ou medir diretamente o curso. Se além de uma grande precisão de posicionamento também é exigida uma alta dinâmica, podem ser aplicados servomotores HSM com as respectivas HFI-CM. Alem de aplicações de eixo individual, nesta configuração também são realizáveis soluções multieixos em rede de master slave (escravo mestre). 14

17 7 Dimensões 7.1 Dimensões do cilindro elétrico HEZ-2-I Designação de tipo L [mm] L1 [mm] B [mm] H [mm d [mm] HEZ I - T XXXX Hub Hub HEZ I - T XXXX Hub Hub HEZ I - T XXXX Hub Hub HEZ I - T XXXX Hub Hub HEZ I - T XXXX Hub Hub HEZ I - T XXXX Hub Hub HEZ I - T XXXX Hub Hub HEZ I - T XXXX Hub Hub HEZ I - K XXXX Hub Hub HEZ I - K - 1, XXXX Hub Hub HEZ I - K - 1, XXXX Hub Hub HEZ I - K - 1, XXXX Hub Hub HEZ I - K - 3, XXXX Hub Hub HEZ I - K - 6, XXXX Hub Hub HEZ I - K XXXX Hub Hub HEZ I - K XXXX Hub Hub HEZ I - K XXXX Hub Hub HEZ I - K XXXX Hub Hub HEZ I - K XXXX Hub Hub HEZ I - K XXXX Hub Hub HEZ I - K XXXX Hub Hub HEZ I - K XXXX Hub Hub HEZ I - K XXXX Hub Hub HEZ I - K XXXX Hub Hub HEZ I - K XXXX Hub Hub HEZ I - K XXXX Hub Hub As velocidades podem ser variadas mediante utilização de um conversor de frequência. A medida L vale para êmbolo retornado. Exemplo: Curso 300 mm L: 843 mm mm = 1143 mm em posição retornada 15

18 7.2 Dimensões do cilindro elétrico HEZ-2-U Designação de tipo L [mm] L1 [mm] B [mm H [mm d [mm] HEZ U - T XXXX Hub Hub HEZ U - T XXXX Hub Hub HEZ U - T XXXX Hub Hub HEZ U - T XXXX Hub Hub HEZ U - T XXXX Hub Hub HEZ U - T XXXX Hub Hub HEZ U - T XXXX Hub Hub HEZ U - T XXXX Hub Hub HEZ U - K XXXX Hub Hub HEZ U - K - 1, XXXX Hub Hub HEZ U - K - 1, XXXX Hub Hub HEZ U - K - 1, XXXX Hub Hub HEZ U - K - 3, XXXX Hub Hub HEZ U - K - 6, XXXX Hub Hub HEZ U - K XXXX Hub Hub HEZ U - K XXXX Hub Hub HEZ U - K XXXX Hub Hub HEZ U - K XXXX Hub Hub HEZ U - K XXXX Hub Hub HEZ U - K XXXX Hub Hub HEZ U - K XXXX Hub Hub HEZ U - K XXXX Hub Hub HEZ U - K XXXX Hub Hub HEZ U - K XXXX Hub Hub HEZ U - K XXXX Hub Hub HEZ U - K XXXX Hub Hub As velocidades podem ser variadas mediante utilização de um conversor de frequência. *Na execução de olhal articulado-olhal, a tampa terminal com medida 15 mm é substituída por mancal olhal atrás. A medida L vale para êmbolo retornado. Exemplo: Curso 300 mm L: 330 mm mm = 630 mm em posição retornada 16

19 7.3 Dimensões do cilindro elétrico HEZ-2-L Designação de tipo L [mm] L1 [mm] [mm ] d [mm] HEZ L - T XXXX Hub Hub HEZ L - T XXXX Hub Hub HEZ L - T XXXX Hub Hub HEZ L - T - 11,5-5 - XXXX Hub Hub HEZ L - T XXXX Hub Hub HEZ L - T XXXX Hub Hub 231, HEZ L - T XXXX Hub Hub 231, HEZ L - T XXXX Hub Hub 231, HEZ L - T XXXX Hub Hub 231, HEZ L - K XXXX Hub Hub HEZ L - K XXXX Hub Hub HEZ L - K XXXX Hub Hub HEZ L - K XXXX Hub Hub 231, HEZ L - K XXXX Hub Hub 231, HEZ L - K XXXX Hub Hub HEZ L - K XXXX Hub Hub HEZ L - K XXXX Hub Hub HEZ L - K XXXX Hub Hub HEZ L - K XXXX Hub Hub 231, HEZ L - K XXXX Hub Hub 231, HEZ - 2 L - K XXXX Hub Hub 231, As velocidades podem ser variadas mediante utilização de um conversor de frequência. [mm ] A medida L vale para cilindro retornado. Exemplo: Curso 300 mm L: 387 mm mm = 687 mm em posição recolhida 17

20 7.4 Opções Suporte Olhal atrás HEZ-2-I Cilindros elétricos na forma construtiva I podem ser fornecidos opcional com Suporte. HEZ-2-U Cilindros elétricos na forma construtiva U podem ser fornecidos com Suporte e olhal na traseira. 18

21 HEZ-2-L Cilindros elétricos na forma construtiva L podem ser fornecidos com Suporte e olhal na traseira. 19

22 8 Exemplo de aplicação Exemplo: Dispositivo de içamento da tampa Para levantar e segurar uma cobertura com peso de 910 kg é utilizado um cilindro elétrico. A cobertura deve ser aberta e fechada em operação de toque. Ao atingir a posição final ajustada o cilindro deve parar automaticamente. Curso: 1000 mm Forma: U Velocidade: 15 mm/s Força: 9,1 kn Número de ciclos: 0,5x10 6 Fixação Suporte Traçado de força Tracado de curso levantar Segurar Abaixar Tempo Dimensionamento do cilindro requerido: O cilindro selecionado deve atender às exigências mínimas para velocidade, força, e ciclo de carga do fuso e porca. Em caso de altos números de ciclos o cilindro deve ser testado quanto a sua estabilidade. Cilindros selecionados do catálogo standard levando em conta o ciclo de carga: HEZ-2-U-K com um motor elétrico de 0,55 kw Quando da solicitação de cilindros dimensionados individualmente levando em conta o ciclo de carga: HEZ-2-U-K-9,1-15, com um motor elétrico de 0,18 kw Se for necessário, os cilindros podem ser fornecidos em execução de aço inoxidável e ATEX. Para velocidades variáveis ou de avanço com precisão pode-se empregar um conversor. Para um comportamento de reação altamente dinâmico do cilindro elétrico pode ser empregado um servo motor. 20

23 Cliente: Projeto: Unidades/ano Planejamento de projeto de cilindros elétricos Data: Demanda: Força de atuação: kn Forma: I L U Velocidade de atuação: mm/s Comprimento de curso: mm deste curso sob carga mm Fixação traseira: Olhal Suporte Operação conversora planejada: sim não Tensão do motor: 400V/50Hz 230V/50Hz Classe de proteção: Standard: IP55 IP: Temperatura ambiente: Standard: -20 C 70 C C Chave limite: no cilindro externo (não incluso no fornecimento) Sensores adicionais: Força transversal no tubo: não sim N Observação:Forças transversais, devem ser evitadas Posição de montagem: Tipo operacional: S1 Operação contínua S3 Operação intermitente % Croqui: Traçado de força Tracado de curso Demais anotações Tempo 21

24 Nota:

25 Tecnologia de acumuladores Hidráulica compacta Sistemas de filtração Tecnologia de processo Tecnologia de filtração Presença Global. Competência Local. HYDAC Matriz HYDAC Empresas Matriz HYDAC INTERNATIONAL GMBH Industriegebiet Sulzbach/Saar Alemanha Tel.: +49 (0) Fax: +49 (0) Internet: P /06.15 Sistemas de resfriamento Eletrônica Acessórios HYDAC Parceiros de venda e assistência