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Futuro da maquinaria de constru莽茫o: atuadores el茅tricos vs. hidr谩ulicos
30 abril 2024

Quando a Bobcat lan莽ou sua carregadeira compacta de esteiras T7X bem a tempo para a ConExpo do ano passado, ela n茫o era diferente apenas no sentido de que era movida a eletricidade.
Mais incomum ainda, a m谩quina tamb茅m dispensou atuadores hidr谩ulicos em favor de atuadores el茅tricos para fazer o que a Bobcat alegou ser a primeira carregadeira compacta de esteiras totalmente el茅trica do mundo.
Na verdade, esta n茫o foi a primeira investida da Bobcat no mercado de m谩quinas totalmente el茅tricas: a T7X veio depois da S7X, que a empresa afirmou ser a primeira minicarregadeira totalmente el茅trica do mundo.
E a OEM americana n茫o 茅 a 煤nica empresa que analisa o potencial dos atuadores el茅tricos para fabricar m谩quinas totalmente el茅tricas.
Em 2022, a Komatsu publicou um , com um motor el茅trico em vez de um motor a diesel e um motor el茅trico para todos os atuadores. No mesmo ano, ela exibiu um prot贸tipo de carregadeira de rodas compacta totalmente el茅trica na Bauma, na Alemanha, projetada e constru铆da com a Moog Inc.
Quais s茫o as vantagens?
Em um mundo onde atuadores hidr谩ulicos s茫o a norma em todos os tipos de equipamentos de constru莽茫o, por que mudar para el茅tricos? E eles est茫o prontos para se tornarem uma vis茫o mais comum em m谩quinas de constru莽茫o do futuro?
Talvez um dos maiores argumentos a seu favor seja que eles s茫o mais eficientes. Atuadores hidr谩ulicos podem envolver grandes perdas de energia, e tornar-se totalmente el茅trico pode melhorar a efici锚ncia geral da m谩quina, o que ajuda a melhorar a vida 煤til da bateria se forem acionados eletricamente. O estudo da miniescavadeira totalmente el茅trica da Komatsu descobriu que a efici锚ncia do sistema melhorou de 30% para 57% em compara莽茫o com as miniescavadeiras hidr谩ulicas convencionais.
H谩 outras vantagens, como aponta o estudo da Komatsu, incluindo a elimina莽茫o do 贸leo hidr谩ulico, o que torna a m谩quina mais ecol贸gica, al茅m de mais silenciosa.
O outro argumento a favor dos atuadores el茅tricos, como Joel Honeyman, vice-presidente de inova莽茫o global da Bobcat Company, aponta ao Construction Briefing , 茅 a precis茫o.
鈥淨uando a ind煤stria automotiva come莽ou a avan莽ar na eletrifica莽茫o, vimos muitos avan莽os nos componentes. Quando olhamos para esses componentes, sejam atuadores ou drives, voc锚 ganha muito em termos de feedback e posi莽茫o que n茫o necessariamente obt茅m com a hidr谩ulica鈥�, explica ele.
鈥淰oc锚 obt茅m feedback sobre a carga atual que pode estar no pr贸prio atuador, mas tamb茅m sobre a posi莽茫o do atuador, e isso tem sido um desafio t茅cnico com a hidr谩ulica por muitos anos 鈥� saber onde est谩 a posi莽茫o o tempo todo鈥�, ele acrescenta.
Perspectiva do operador
Da perspectiva do operador, 茅 improv谩vel que ele perceba uma grande diferen莽a na apar锚ncia de uma m谩quina totalmente el茅trica ou em como ela 茅 operada em compara莽茫o a uma m谩quina diesel-hidr谩ulica, afirma Honeyman.
Mas tem o potencial de oferecer mais precis茫o e capacidade de resposta.
Essa capacidade de resposta tamb茅m pode ser controlada mais facilmente. 鈥淭emos diferentes configura莽玫es que voc锚 pode colocar no ve铆culo e que podemos mudar instantaneamente para torn谩-lo mais ou menos
responsivo dependendo do n铆vel de habilidade do operador 鈥� voc锚 n茫o pode fazer isso com sistemas hidr谩ulicos鈥�, ele diz.
E os atuadores el茅tricos permitem a introdu莽茫o de novos recursos que os hidr谩ulicos n茫o conseguem necessariamente acomodar.
鈥淐olocamos um recurso nas m谩quinas em que, se voc锚 clicar em um bot茫o, ele automaticamente sacode o balde vigorosamente. O atuador de inclina莽茫o se move muito rapidamente para conseguir isso, e voc锚 n茫o consegue fazer isso com hidr谩ulica鈥�, diz Honeyman.
Outro novo recurso que os atuadores el茅tricos permitem 茅 o nivelamento autom谩tico do balde. 鈥淪abemos a posi莽茫o do cilindro o tempo todo e, por isso, podemos nivelar o balde automaticamente sem hardware adicional鈥�, ele diz.
O feedback mais extenso que os atuadores el茅tricos fornecem tamb茅m permite que a Bobcat introduza recursos de seguran莽a. 鈥淎ssim que a ca莽amba rola completamente para fora em um carregador, ela pode ficar em uma posi莽茫o vulner谩vel a danos. Ent茫o, assim que ela estiver nessa posi莽茫o, limitamos a corrente para os motores de acionamento para evitar danos 脿 m谩quina鈥�, diz Honeyman.
Quais s茫o as limita莽玫es?
No entanto, h谩 limites para o que os atuadores el茅tricos s茫o capazes atualmente, particularmente a for莽a que os atuadores lineares podem aplicar.
Isso significa que pode levar algum tempo at茅 que equipamentos maiores com atuadores lineares, como escavadeiras, tenham seus cilindros hidr谩ulicos substitu铆dos por atuadores el茅tricos.
Os atuadores el茅tricos tamb茅m tendem a ocupar mais espa莽o, o que pode tornar mais dif铆cil sua instala莽茫o nas m谩quinas.
鈥淗oje, um cilindro hidr谩ulico 茅 muito compacto. Com a atua莽茫o el茅trica, voc锚 precisa ter alguma entrada para poder mov锚-lo. No caso do nosso carregador, 茅 um atuador de parafuso de esferas que tem um motor separado e, portanto, a embalagem 茅 maior鈥�, diz Honeyman. 鈥淓sse 茅 um dos desafios de hoje, mas a hidr谩ulica resolveu isso h谩 muitos anos 鈥� eles existem h谩 muito tempo e foram otimizados. Mas, com o passar do tempo, a ind煤stria automotiva continua a colocar mais tecnologia nessa 谩rea e acho que veremos mais solu莽玫es por a铆.鈥�
Do jeito que as coisas est茫o, a tecnologia tamb茅m 茅 mais cara do que as solu莽玫es hidr谩ulicas testadas, comprovadas e comumente usadas.
'S贸 arranhando a superf铆cie'

No entanto, Honeyman v锚 um futuro brilhante para atuadores el茅tricos. 鈥淎cho que estamos apenas arranhando a superf铆cie disso鈥�, ele diz.
鈥淢uitos dos nossos fornecedores hidr谩ulicos tradicionais est茫o come莽ando a trabalhar em tipos de solu莽玫es de componentes de atua莽茫o el茅trica. A base de fornecimento hidr谩ulico acordou para o fato de que este pode ser o novo futuro e, mesmo em uma m谩quina a diesel, h谩 muitas vantagens. Isso significa que a disponibilidade dos componentes est谩 melhorando.鈥�
鈥淓u tamb茅m seria muito r谩pido em lembrar 脿s pessoas que n茫o 茅 preciso ser um ve铆culo totalmente el茅trico para aproveitar algumas das tecnologias que estar茫o dispon铆veis quando se trata de atua莽茫o el茅trica e acionamentos el茅tricos. Estamos come莽ando a ver todos os tipos de cruzamentos e paralelos [com m谩quinas a diesel], n茫o apenas na constru莽茫o, mas tamb茅m na agricultura.鈥�
Embora m谩quinas totalmente el茅tricas ainda n茫o estejam dispon铆veis comercialmente, o T7X da Bobcat j谩 come莽ou a sair das linhas de produ莽茫o, com a Sunbelt Rentals se tornando o primeiro cliente a comprar as novas m谩quinas, o que pode ser um sinal de que mais m谩quinas com a tecnologia devem chegar ao mercado no futuro.
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