Futuro da maquinaria de construção: atuadores elétricos vs. hidráulicos

Conteúdo Premium
Carregador compacto de esteiras T7X totalmente elétrico da Bobcat Carregador compacto de esteiras totalmente elétrico T7X da Bobcat (Imagem cortesia da Bobcat)

Quando a Bobcat lançou sua carregadeira compacta de esteiras T7X bem a tempo para a ConExpo do ano passado, ela não era diferente apenas no sentido de que era movida a eletricidade.

Mais incomum ainda, a máquina também dispensou atuadores hidráulicos em favor de atuadores elétricos para fazer o que a Bobcat alegou ser a primeira carregadeira compacta de esteiras totalmente elétrica do mundo.

Na verdade, esta não foi a primeira investida da Bobcat no mercado de máquinas totalmente elétricas: a T7X veio depois da S7X, que a empresa afirmou ser a primeira minicarregadeira totalmente elétrica do mundo.

E a OEM americana não é a única empresa que analisa o potencial dos atuadores elétricos para fabricar máquinas totalmente elétricas.

Em 2022, a Komatsu publicou um , com um motor elétrico em vez de um motor a diesel e um motor elétrico para todos os atuadores. No mesmo ano, ela exibiu um protótipo de carregadeira de rodas compacta totalmente elétrica na Bauma, na Alemanha, projetada e construída com a Moog Inc.

Quais são as vantagens?

Em um mundo onde atuadores hidráulicos são a norma em todos os tipos de equipamentos de construção, por que mudar para elétricos? E eles estão prontos para se tornarem uma visão mais comum em máquinas de construção do futuro?

Talvez um dos maiores argumentos a seu favor seja que eles são mais eficientes. Atuadores hidráulicos podem envolver grandes perdas de energia, e tornar-se totalmente elétrico pode melhorar a eficiência geral da máquina, o que ajuda a melhorar a vida útil da bateria se forem acionados eletricamente. O estudo da miniescavadeira totalmente elétrica da Komatsu descobriu que a eficiência do sistema melhorou de 30% para 57% em comparação com as miniescavadeiras hidráulicas convencionais.

Há outras vantagens, como aponta o estudo da Komatsu, incluindo a eliminação do óleo hidráulico, o que torna a máquina mais ecológica, além de mais silenciosa.

O outro argumento a favor dos atuadores elétricos, como Joel Honeyman, vice-presidente de inovação global da Bobcat Company, aponta ao Construction Briefing , é a precisão.

“Quando a indústria automotiva começou a avançar na eletrificação, vimos muitos avanços nos componentes. Quando olhamos para esses componentes, sejam atuadores ou drives, você ganha muito em termos de feedback e posição que não necessariamente obtém com a hidráulica�, explica ele.

“Você obtém feedback sobre a carga atual que pode estar no próprio atuador, mas também sobre a posição do atuador, e isso tem sido um desafio técnico com a hidráulica por muitos anos � saber onde está a posição o tempo todo�, ele acrescenta.

Perspectiva do operador

Da perspectiva do operador, é improvável que ele perceba uma grande diferença na aparência de uma máquina totalmente elétrica ou em como ela é operada em comparação a uma máquina diesel-hidráulica, afirma Honeyman.

Mas tem o potencial de oferecer mais precisão e capacidade de resposta.

Essa capacidade de resposta também pode ser controlada mais facilmente. “Temos diferentes configurações que você pode colocar no veículo e que podemos mudar instantaneamente para torná-lo mais ou menos

Uma primeira olhada no conceito de escavadeira elétrica controlada remotamente da Komatsu

responsivo dependendo do nível de habilidade do operador � você não pode fazer isso com sistemas hidráulicos�, ele diz.

E os atuadores elétricos permitem a introdução de novos recursos que os hidráulicos não conseguem necessariamente acomodar.

“Colocamos um recurso nas máquinas em que, se você clicar em um botão, ele automaticamente sacode o balde vigorosamente. O atuador de inclinação se move muito rapidamente para conseguir isso, e você não consegue fazer isso com hidráulica�, diz Honeyman.

Outro novo recurso que os atuadores elétricos permitem é o nivelamento automático do balde. “Sabemos a posição do cilindro o tempo todo e, por isso, podemos nivelar o balde automaticamente sem hardware adicional�, ele diz.

O feedback mais extenso que os atuadores elétricos fornecem também permite que a Bobcat introduza recursos de segurança. “Assim que a caçamba rola completamente para fora em um carregador, ela pode ficar em uma posição vulnerável a danos. Então, assim que ela estiver nessa posição, limitamos a corrente para os motores de acionamento para evitar danos à máquina�, diz Honeyman.

Quais são as limitações?

No entanto, há limites para o que os atuadores elétricos são capazes atualmente, particularmente a força que os atuadores lineares podem aplicar.

Isso significa que pode levar algum tempo até que equipamentos maiores com atuadores lineares, como escavadeiras, tenham seus cilindros hidráulicos substituídos por atuadores elétricos.

Os atuadores elétricos também tendem a ocupar mais espaço, o que pode tornar mais difícil sua instalação nas máquinas.

“Hoje, um cilindro hidráulico é muito compacto. Com a atuação elétrica, você precisa ter alguma entrada para poder movê-lo. No caso do nosso carregador, é um atuador de parafuso de esferas que tem um motor separado e, portanto, a embalagem é maior�, diz Honeyman. “Esse é um dos desafios de hoje, mas a hidráulica resolveu isso há muitos anos � eles existem há muito tempo e foram otimizados. Mas, com o passar do tempo, a indústria automotiva continua a colocar mais tecnologia nessa área e acho que veremos mais soluções por aí.�

Do jeito que as coisas estão, a tecnologia também é mais cara do que as soluções hidráulicas testadas, comprovadas e comumente usadas.

'Só arranhando a superfície'
Carregadora compacta totalmente elétrica S7X da Bobcat (Imagem cortesia da Bobcat)

No entanto, Honeyman vê um futuro brilhante para atuadores elétricos. “Acho que estamos apenas arranhando a superfície disso�, ele diz.

“Muitos dos nossos fornecedores hidráulicos tradicionais estão começando a trabalhar em tipos de soluções de componentes de atuação elétrica. A base de fornecimento hidráulico acordou para o fato de que este pode ser o novo futuro e, mesmo em uma máquina a diesel, há muitas vantagens. Isso significa que a disponibilidade dos componentes está melhorando.�

“Eu também seria muito rápido em lembrar às pessoas que não é preciso ser um veículo totalmente elétrico para aproveitar algumas das tecnologias que estarão disponíveis quando se trata de atuação elétrica e acionamentos elétricos. Estamos começando a ver todos os tipos de cruzamentos e paralelos [com máquinas a diesel], não apenas na construção, mas também na agricultura.�

Embora máquinas totalmente elétricas ainda não estejam disponíveis comercialmente, o T7X da Bobcat já começou a sair das linhas de produção, com a Sunbelt Rentals se tornando o primeiro cliente a comprar as novas máquinas, o que pode ser um sinal de que mais máquinas com a tecnologia devem chegar ao mercado no futuro.

cronômetrotrk_px

Espaço reservado para formulário
Mantenha-se conectado

Receba as informações que você precisa, quando precisar, através de nossas revistas, boletins informativos e briefings diários líderes mundiais.

ENTRE EM CONTATO COM A EQUIPE
Andy Brown Editor, Editorial, Reino Unido - Wadhurst Tel: +44 (0) 1892 786224 E-mail: [email protected]
Neil Gerrard Editor Sênior, Editorial, Reino Unido - Wadhurst Tel: +44 (0) 7355 092 771 E-mail: [email protected]
Catrin Jones Editor Assistente, Editorial, Reino Unido � Wadhurst Tel: +44 (0) 791 2298 133 E-mail: [email protected]
Eleanor Shefford Gerente de Marca Tel: +44 (0) 1892 786 236 E-mail: [email protected]