Sistemi oleodinamici e pneumatici vantano una lunga tradizione nel settore dell’automazione industriale. Un attuatore elettrico è un’idea relativamente nuova per la movimentazione di queste applicazioni. LINAK, l’azienda Danese specializzata nella produzione di attuatori lineari elettrici e pioniere di questo mercato a livello globale, ha ispirato lo studente Matthias John della “University of Applied Sciences Middle Hesse”, a svolgere un’analisi approfondita confrontando le tre tecnologie in merito a efficienza, consumi energetici, costi d’acquisto e di gestione. Matthias John conclude la sua tesi di laurea in modo inequivocabile: “confrontando differenti livelli di consumi energetici in diverse applicazioni, le soluzioni elettriche vincono nettamente questa sfida”. Una tesi di laurea mette a confronto tre tipologie di attuatori: idraulico, pneumatico ed elettrico Il continuo aumento dei costi energetici è la ragione sostanziale per cui i consumi ricoprono sempre più un ruolo determinante nella scelta di una tecnologia rispetto ad un‘altra. Per questa ragione numerosi impianti e macchinari oggigiorno non sono più gestite da sistemi idraulici o pneumatici ma da attuatori lineari elettrici. Matthias John per la sua tesi di laurea, ha messo a confronto le tre tecnologie in un ambiente chiuso in modo da disporre delle medesime condizioni climatiche ed ambientali. I sistemi idraulici, pneumatici ed elettrico sono spesso impiegati nell‘automazione industriale per movimentare carichi con pesi e forze differenti. Matthias John per la sua prova ha utilizzato sistemi facilmente reperibili sul mercato ed equivalenti in quanto a potenza e velocità, simulando la regolazione di un‘aletta di ventilazione, una tipica applicazione per un attuatore. Il test consiste nel fornire le medesime lunghezze corsa e capacità di carico per le tre tipologie di attuatori applicando la forza necessaria per aumentare o diminuire l‘angolazione dell‘aletta. Un modo semplice per creare delle forze applicate è stato utilizzare delle molle a gas. Quest‘ultime sono state fissate con una forza di 175 Newton ed una forza di estensione di 280 Newton dopo il completamento della corsa stabilita di 100 mm. Il sistema idraulico utilizzato è prodotto da Bosch Rexroth Group, un dispositivo molto diffuso per scopi didattici. Consiste in una pompa ad ingranaggi con una portata di 2 l/ min. ed azionata da un motore monofase a corrente alternata con una potenza d‘uscita di 0.55 kW. La massima pressione nominale raggiungibile è 50 bar ed un serbatoio con capacità di 2.8 l. Il costo totale del sistema, inclusi tutti i componenti necessari è stato di 2.671,00 Euro. Per il sistema pneumatico è stato scelto un compressore, modello „Silent-Master 50-89 W“ della Schneider Airsystems. Come per il sistema idraulico, questo sistema è spesso utilizzato per scopi dimostrativi e workshop con prestazioni del motore di 0.34 kW ed una pressione finale, come riportato dal costruttore, di 8 bar. L‘aria compressa è immagazzanita in un serbatoio da 9 l ed il compressore può essere azionato anche con alimentazione a 230 V, ovvero da una comune presa di corrente. Il costo totale del sistema, inclusi i componenti necessari è stato di 1,161,00 Euro. Il sistema elettrico utilizzato per questa prova è l‘attuatore lineare LA12 di LINAK che grazie alla sua forza in spinta di 300 N, assicura una copertura di carico ottimale. Questo valore è stato utilizzato come riferimento per la movimentazione del carico per i tre differenti attuatori. Una caratteristica comune, a prescindere da soluzioni personalizzate, è che tutti i sistemi sono disponibili e forniti con un‘unica lunghezza corsa. Per l‘attuatore elettrico la lunghezza corsa può essere regolata in funzione alle specifiche esigenze del cliente grazie a degli interruttori di fine corsa interni. Ulteriori componenti esterni non sono necessari consentendo tuttavia molteplici funzioni ed opzioni di posizionamento. Per azionare l‘attuatore connesso ad una presa di corrente comune a 230 V come per i precedenti sistemi, è stata utilizzata una scheda di controllo tipo TR-EM-208-T-230. Il costo totale del sistema utilizzato è stato di 480,00 Euro con alimentazione a 24 V. Forza / consumo di corrente Forza (N) Consumo di corrente di un attuatore lineare elettrico in relazione alla forza applicata.
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