Traducido automáticamente por IA, leer el original
El futuro de la maquinaria de construcción: actuadores eléctricos vs. hidráulicos
30 abril 2024

Cuando Bobcat lanzó su cargadora compacta de orugas T7X justo a tiempo para ConExpo el año pasado, no solo era diferente en el sentido de que funcionaba con electricidad.
á inusual aún, la máquina también eliminó los actuadores hidráulicos en favor de actuadores eléctricos para crear lo que Bobcat afirmó que era el primer cargador compacto de orugas totalmente eléctrico del mundo.
En realidad, este no fue el primer rodeo de Bobcat en lo que respecta a máquinas totalmente eléctricas: el T7X siguió al S7X, que según la compañía era el primer cargador de dirección deslizante totalmente eléctrico del mundo.
Y el OEM estadounidense no es la única empresa que estudia el potencial de los actuadores eléctricos para fabricar máquinas totalmente eléctricas.
En 2022, Komatsu publicó un , con un motor eléctrico en lugar de un motor diésel y un motor eléctrico para todos los actuadores. Ese mismo año, presentó un prototipo de cargadora de ruedas compacta totalmente eléctrica en Bauma, Alemania, diseñada y construida con Moog Inc.
¿Cuales son las ventajas?
En un mundo en el que los actuadores hidráulicos son la norma en todo tipo de equipos de construcción, ¿por qué hacer el cambio a los eléctricos? ¿Se convertirán en algo cada vez más habitual en las máquinas de construcción del futuro?
Quizás uno de los mayores argumentos a su favor es que son más eficientes. Los actuadores hidráulicos pueden implicar grandes pérdidas de energía, y pasar a ser totalmente eléctricos puede mejorar la eficiencia general de la máquina, lo que ayuda a mejorar la vida útil de la batería si se accionan eléctricamente. El estudio de las miniexcavadoras totalmente eléctricas de Komatsu descubrió que la eficiencia del sistema mejoró del 30% al 57% en comparación con las miniexcavadoras hidráulicas convencionales.
Hay otras ventajas, como señala el estudio de Komatsu, entre ellas la eliminación del aceite hidráulico, lo que hace que la máquina sea más ecológica, además de más silenciosa.
El otro argumento a favor de los actuadores eléctricos, como señala Joel Honeyman, vicepresidente de innovación global de Bobcat Company, a Construction Briefing , es la precisión.
"Cuando la industria automotriz comenzó a avanzar hacia la electrificación, vimos muchos avances en los componentes. Cuando analizamos estos componentes, ya sean actuadores o unidades, ganamos mucho en términos de retroalimentación y posicionamiento que no necesariamente se obtiene con la hidráulica", explica.
“Se obtiene información sobre la carga actual que puede haber sobre el actuador en sí, pero también sobre la posición del actuador, y eso ha sido un desafío técnico con la hidráulica durante muchos años: saber dónde está la posición en todo momento�, agrega.
Perspectiva del operador
Desde la perspectiva de un operador, es poco probable que note una diferencia importante en la apariencia de una máquina totalmente eléctrica o en su funcionamiento en comparación con una máquina diésel-hidráulica, afirma Honeyman.
Pero tiene el potencial de ofrecer más precisión y capacidad de respuesta.
Esa capacidad de respuesta también se puede controlar más fácilmente. “Tenemos diferentes configuraciones que puedes colocar en el vehículo y que podemos cambiar instantáneamente para hacerlo más o menos
“La respuesta depende del nivel de habilidad del operador; eso no se puede hacer con la hidráulica�, afirma.
Y los actuadores eléctricos permiten la introducción de nuevas características que los hidráulicos no necesariamente pueden incorporar.
“Hemos incorporado a las máquinas una función que permite que, si se pulsa un botón, se sacuda automáticamente el balde con bastante fuerza. El actuador de inclinación se mueve muy rápido para lograrlo, algo que no se puede hacer con un sistema hidráulico�, afirma Honeyman.
Otra característica nueva que permiten los actuadores eléctricos es la nivelación automática del cucharón. “Sabemos la posición del cilindro en todo momento y, gracias a ello, podemos nivelar automáticamente el cucharón sin necesidad de hardware adicional�, afirma.
La retroalimentación más amplia que proporcionan los actuadores eléctricos también permite a Bobcat introducir funciones de seguridad. “En cuanto el cucharón se desplaza por completo hacia afuera en una cargadora, puede quedar en una posición vulnerable a sufrir daños. Por eso, en cuanto está en esa posición, limitamos la corriente que llega a los motores de accionamiento para evitar que se produzcan daños en la máquina�, afirma Honeyman.
¿Cuales son las limitaciones?
Sin embargo, existen límites a lo que los actuadores eléctricos son capaces de hacer actualmente, en particular la fuerza que pueden aplicar los actuadores lineales.
Esto significa que podría pasar algún tiempo antes de que los equipos más grandes con actuadores lineales, como las excavadoras, vean sus cilindros hidráulicos reemplazados por actuadores eléctricos.
Los actuadores eléctricos también tienden a ocupar más espacio, lo que puede dificultar su instalación en las máquinas.
“Hoy en día, un cilindro hidráulico es muy compacto. Con el accionamiento eléctrico, 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 más grande�, dice Honeyman. “Ese es uno de los desafíos de hoy, pero la hidráulica lo resolvió hace muchos años: ha existido durante mucho tiempo y se ha optimizado. Pero a medida que pasa el tiempo, la industria automotriz continúa incorporando más tecnología en esta área y creo que veremos más soluciones en el mercado�.
En la actualidad, la tecnología también es más cara que las soluciones hidráulicas probadas y comúnmente utilizadas.
'Solo estamos rascando la superficie'

No obstante, Honeyman ve un futuro brillante para los actuadores eléctricos. “Creo que apenas estamos empezando�, afirma.
“Muchos de nuestros proveedores hidráulicos tradicionales están empezando a trabajar en soluciones de componentes de accionamiento eléctrico. La base de suministro hidráulico se ha dado cuenta de que este podría ser el nuevo futuro e incluso en una máquina diésel hay muchas ventajas. Eso significa que la disponibilidad de los componentes está mejorando�.
“También me gustaría recordarles rápidamente que no es necesario que el vehículo sea totalmente eléctrico para aprovechar algunas de las tecnologías que estarán disponibles en lo que respecta a accionamientos y propulsores eléctricos. Estamos empezando a ver todo tipo de combinaciones y paralelismos [con máquinas diésel], no solo en la construcción, sino también en la agricultura�.
Si bien las máquinas totalmente eléctricas generalmente aún no están disponibles comercialmente, la T7X de Bobcat ya comenzó a salir de las líneas de producción, y Sunbelt Rentals se convirtió en el primer cliente en comprar las nuevas máquinas, en lo que podría ser una señal de que más máquinas con esta tecnología llegarán al mercado en el futuro.
Mantente conectado




Reciba la información que necesita cuando la necesite a través de nuestras revistas, boletines y resúmenes diarios líderes en el mundo.
CONECTE CON EL EQUIPO



