El futuro de la maquinaria de construcci贸n: actuadores el茅ctricos vs. hidr谩ulicos

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Cargadora compacta de orugas totalmente el茅ctrica T7X de Bobcat Cargadora compacta de orugas totalmente el茅ctrica T7X de Bobcat (imagen cortes铆a de Bobcat)

Cuando Bobcat lanz贸 su cargadora compacta de orugas T7X justo a tiempo para ConExpo el a帽o pasado, no solo era diferente en el sentido de que funcionaba con electricidad.

惭谩蝉 inusual a煤n, la m谩quina tambi茅n elimin贸 los actuadores hidr谩ulicos en favor de actuadores el茅ctricos para crear lo que Bobcat afirm贸 que era el primer cargador compacto de orugas totalmente el茅ctrico del mundo.

En realidad, este no fue el primer rodeo de Bobcat en lo que respecta a m谩quinas totalmente el茅ctricas: el T7X sigui贸 al S7X, que seg煤n la compa帽铆a era el primer cargador de direcci贸n deslizante totalmente el茅ctrico del mundo.

Y el OEM estadounidense no es la 煤nica empresa que estudia el potencial de los actuadores el茅ctricos para fabricar m谩quinas totalmente el茅ctricas.

En 2022, Komatsu public贸 un , con un motor el茅ctrico en lugar de un motor di茅sel y un motor el茅ctrico para todos los actuadores. Ese mismo a帽o, present贸 un prototipo de cargadora de ruedas compacta totalmente el茅ctrica en Bauma, Alemania, dise帽ada y construida con Moog Inc.

驴Cuales son las ventajas?

En un mundo en el que los actuadores hidr谩ulicos son la norma en todo tipo de equipos de construcci贸n, 驴por qu茅 hacer el cambio a los el茅ctricos? 驴Se convertir谩n en algo cada vez m谩s habitual en las m谩quinas de construcci贸n del futuro?

Quiz谩s uno de los mayores argumentos a su favor es que son m谩s eficientes. Los actuadores hidr谩ulicos pueden implicar grandes p茅rdidas de energ铆a, y pasar a ser totalmente el茅ctricos puede mejorar la eficiencia general de la m谩quina, lo que ayuda a mejorar la vida 煤til de la bater铆a si se accionan el茅ctricamente. El estudio de las miniexcavadoras totalmente el茅ctricas de Komatsu descubri贸 que la eficiencia del sistema mejor贸 del 30% al 57% en comparaci贸n con las miniexcavadoras hidr谩ulicas convencionales.

Hay otras ventajas, como se帽ala el estudio de Komatsu, entre ellas la eliminaci贸n del aceite hidr谩ulico, lo que hace que la m谩quina sea m谩s ecol贸gica, adem谩s de m谩s silenciosa.

El otro argumento a favor de los actuadores el茅ctricos, como se帽ala Joel Honeyman, vicepresidente de innovaci贸n global de Bobcat Company, a Construction Briefing , es la precisi贸n.

"Cuando la industria automotriz comenz贸 a avanzar hacia la electrificaci贸n, vimos muchos avances en los componentes. Cuando analizamos estos componentes, ya sean actuadores o unidades, ganamos mucho en t茅rminos de retroalimentaci贸n y posicionamiento que no necesariamente se obtiene con la hidr谩ulica", explica.

鈥淪e obtiene informaci贸n sobre la carga actual que puede haber sobre el actuador en s铆, pero tambi茅n sobre la posici贸n del actuador, y eso ha sido un desaf铆o t茅cnico con la hidr谩ulica durante muchos a帽os: saber d贸nde est谩 la posici贸n en todo momento鈥�, agrega.

Perspectiva del operador

Desde la perspectiva de un operador, es poco probable que note una diferencia importante en la apariencia de una m谩quina totalmente el茅ctrica o en su funcionamiento en comparaci贸n con una m谩quina di茅sel-hidr谩ulica, afirma Honeyman.

Pero tiene el potencial de ofrecer m谩s precisi贸n y capacidad de respuesta.

Esa capacidad de respuesta tambi茅n se puede controlar m谩s f谩cilmente. 鈥淭enemos diferentes configuraciones que puedes colocar en el veh铆culo y que podemos cambiar instant谩neamente para hacerlo m谩s o menos

Un primer vistazo al concepto de excavadora el茅ctrica controlada a distancia de Komatsu

鈥淟a respuesta depende del nivel de habilidad del operador; eso no se puede hacer con la hidr谩ulica鈥�, afirma.

Y los actuadores el茅ctricos permiten la introducci贸n de nuevas caracter铆sticas que los hidr谩ulicos no necesariamente pueden incorporar.

鈥淗emos incorporado a las m谩quinas una funci贸n que permite que, si se pulsa un bot贸n, se sacuda autom谩ticamente el balde con bastante fuerza. El actuador de inclinaci贸n se mueve muy r谩pido para lograrlo, algo que no se puede hacer con un sistema hidr谩ulico鈥�, afirma Honeyman.

Otra caracter铆stica nueva que permiten los actuadores el茅ctricos es la nivelaci贸n autom谩tica del cuchar贸n. 鈥淪abemos la posici贸n del cilindro en todo momento y, gracias a ello, podemos nivelar autom谩ticamente el cuchar贸n sin necesidad de hardware adicional鈥�, afirma.

La retroalimentaci贸n m谩s amplia que proporcionan los actuadores el茅ctricos tambi茅n permite a Bobcat introducir funciones de seguridad. 鈥淓n cuanto el cuchar贸n se desplaza por completo hacia afuera en una cargadora, puede quedar en una posici贸n vulnerable a sufrir da帽os. Por eso, en cuanto est谩 en esa posici贸n, limitamos la corriente que llega a los motores de accionamiento para evitar que se produzcan da帽os en la m谩quina鈥�, afirma Honeyman.

驴Cuales son las limitaciones?

Sin embargo, existen l铆mites a lo que los actuadores el茅ctricos son capaces de hacer actualmente, en particular la fuerza que pueden aplicar los actuadores lineales.

Esto significa que podr铆a pasar alg煤n tiempo antes de que los equipos m谩s grandes con actuadores lineales, como las excavadoras, vean sus cilindros hidr谩ulicos reemplazados por actuadores el茅ctricos.

Los actuadores el茅ctricos tambi茅n tienden a ocupar m谩s espacio, lo que puede dificultar su instalaci贸n en las m谩quinas.

鈥淗oy en d铆a, un cilindro hidr谩ulico es muy compacto. Con el accionamiento el茅ctrico, se necesita algo de entrada para poder moverlo. En el caso de nuestra cargadora, se trata de un actuador de tornillo de bola que tiene un motor independiente, por lo que el paquete es m谩s grande鈥�, dice Honeyman. 鈥淓se es uno de los desaf铆os de hoy, pero la hidr谩ulica lo resolvi贸 hace muchos a帽os: ha existido durante mucho tiempo y se ha optimizado. Pero a medida que pasa el tiempo, la industria automotriz contin煤a incorporando m谩s tecnolog铆a en esta 谩rea y creo que veremos m谩s soluciones en el mercado鈥�.

En la actualidad, la tecnolog铆a tambi茅n es m谩s cara que las soluciones hidr谩ulicas probadas y com煤nmente utilizadas.

'Solo estamos rascando la superficie'
Cargadora compacta totalmente el茅ctrica S7X de Bobcat (imagen cortes铆a de Bobcat)

No obstante, Honeyman ve un futuro brillante para los actuadores el茅ctricos. 鈥淐reo que apenas estamos empezando鈥�, afirma.

鈥淢uchos de nuestros proveedores hidr谩ulicos tradicionales est谩n empezando a trabajar en soluciones de componentes de accionamiento el茅ctrico. La base de suministro hidr谩ulico se ha dado cuenta de que este podr铆a ser el nuevo futuro e incluso en una m谩quina di茅sel hay muchas ventajas. Eso significa que la disponibilidad de los componentes est谩 mejorando鈥�.

鈥淭ambi茅n me gustar铆a recordarles r谩pidamente que no es necesario que el veh铆culo sea totalmente el茅ctrico para aprovechar algunas de las tecnolog铆as que estar谩n disponibles en lo que respecta a accionamientos y propulsores el茅ctricos. Estamos empezando a ver todo tipo de combinaciones y paralelismos [con m谩quinas di茅sel], no solo en la construcci贸n, sino tambi茅n en la agricultura鈥�.

Si bien las m谩quinas totalmente el茅ctricas generalmente a煤n no est谩n disponibles comercialmente, la T7X de Bobcat ya comenz贸 a salir de las l铆neas de producci贸n, y Sunbelt Rentals se convirti贸 en el primer cliente en comprar las nuevas m谩quinas, en lo que podr铆a ser una se帽al de que m谩s m谩quinas con esta tecnolog铆a llegar谩n al mercado en el futuro.

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