Pagina 18 van: Aandrijftechniek – nummer 2 – 2021
AANDRIJFTECHNIEK | maart 202118
EHA. Bij deze actuatoren drijft een elektromotor een interne
hydropomp aan wat een serieus alternatief vormt voor de
traditionele kleppen waarmee cilinders op dit moment worden
aangestuurd (zie schema figuur 4).
De voordelen van elektrisch aansturen liggen enerzijds in
de mogelijkheid om eenvoudiger en nauwkeuriger te kunnen
regelen. Eventueel ook op afstand (remote). Daarnaast zijn
elektronisch eenvoudiger gegevens te verzamelen die passen
in de tijd van Industrie 4.0. De data zijn te gebruiken voor de
optimalisatie van het complete systeem waarin de actuator
functioneert, maar zijn tevens interessant in het kader van
voorspellend onderhoud. Zo is met deze data de conditie van
bijvoorbeeld een cilinder te monitoren en is bij aankomende
problemen eventueel in te grijpen voordat de component faalt.
Maar een elektrohydraulische actuator biedt meer voor-
delen zoals plug&run: ze zijn eenvoudig en snel inbedrijf te
stellen. Daarnaast wordt er zoveel vermogen afgegeven als
nodig is op een specifiek moment wat uiteindelijk kan leiden
tot energiebesparingen tot 70 procent, het zogenaamde ‘power
on demand’. Ook bieden ze een hoge weerstand tegen slijtage
en kan het klassieke (zware) hydraulisch aggregaat verval-
len. Tot slot behoren een lager geluidsniveau en een flexibele
opbouw tot de voordelen. Een flexibele, modulaire opbouw
biedt immers de mogelijkheid om eenvoudig een systeem te
bouwen dat nauwkeurig past bij de betreffende applicatie.
Floating cup technologie
Het verband tussen de efficiënte en nauwkeurige werking
van de EHA’s en het benchmark onderzoek, ligt in het feit dat
deze relatief nieuwe componenten beduidend andere eisen
stellen aan de eigenschappen van de hydraulische pomp.
Omdat de hydraulische cilinders namelijk voortdurend van
positie wisselen, werken ze in een zogenaamde start-stop
modus. Hierin moeten de pompen mee kunnen en deze pres-
taties ook leveren bij zeer lage toerentallen die soms maar
net boven de 0 min-1 liggen. Het rapport geeft aan dat veel
traditionele pompen daar technisch niet toe in staat zijn óf
de leverancier geeft aan dat de pompen in het kader van de
garantie niet in dit werkgebied mogen draaien.
Mommers: “Met bovenstaande is vervolgens ook snel de
link gelegd met onze floating cup technologie die ontwik-
keld is om júist deze prestaties te leveren. Uit het bench-
mark onderzoek blijkt bovendien dat deze technologie zelfs
Figuur 3. Overzicht gemeten lekstromen bij zes pompfabrikaten bij een druk van
200 bar
De benchmark test vond plaats op de Innas testbank
Figuur 4. Schema van een mogelijke elektrohydraulische actuator (EHA)
Lekstromen
Bij het meten van de lekstromen is – zoals zojuist ook al
aangegeven – soms gebruik gemaakt van een extra pomp. Dit
is nodig in die gevallen waarbij de lekstroom groter is dan de
verplaatste hoeveelheid olie; de extra pomp emuleert dan de
machine als onderdeel van een groter hydraulisch systeem.
Uit deze metingen kwam naar voren dat de lekstromen toene-
men bij hogere snelheden maar ongeveer constant blijven bij
lagere snelheden. Hoe beter de verschillende componenten bij
elkaar passen, hoe lager de lekstromen. Tijdens de metingen
die bij lage snelheid zijn uitgevoerd, werden nog andere fac-
toren in kaart gebracht die invloed hebben op de lekstromen:
olietemperatuur en druk in de behuizing. De invloed was bij
sommige pompen beduidend meer aanwezig dan bij andere
(zie figuur 3).
Robin Mommers: “De metingen bij lage snelheden lieten
een significant verschil zien in koppelverlies en lekkage die
optreden bij de twee verschillende richtingen waarin een
hydrostatische machine kan bewegen. Wanneer de machine
werkt als pomp, dan duwt de zuiger tijdens de hogedrukslag
de cilindertrommel tegen de slagplaat waarmee de afstand
tussen deze twee oppervlakken verkleint. Dit resulteert in
een hogere wrijving maar een lagere lekstroom. Wanneer de
machine fungeert als hydromotor, dan duwt de zuiger de cilin-
dertrommel juist weg van de slagplaat tijdens de hogedrukslag
waardoor de afstand groter wordt. Dit resulteert in een lagere
wrijving maar een hogere lekstroom.”
Elektrohydraulische actuatoren
Zoals in het intro werd genoemd, heeft een tweede reden
voor het vergelijkend onderzoek te maken met de ontwikkeling
van de zogenaamde elektrohydraulische actuatoren – kortweg
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000
Speed [rpm]
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
Le
ak
ag
e
[l/
m
in
]
Leakage flow rate at 200 bar
Rexroth A4FM28, 28cc motor
KYB MSF30, 30cc motor
Brevini SH11CM030, 32cc motor
Rexroth A4FO28, 28cc pump
Moog RKP32, 32cc pump
Innas FC24, 24cc pump
16-17-18-19_innas.indd 18 09-03-21 10:10