Quels sont les compromis entre l'utilisation de moteurs hydrauliques et de moteurs électriques?

Ma compréhension limitée des systèmes hydrauliques est qu’ils ne sont pas aussi efficaces que les systèmes électriques et que les câbles sont moins chers que les conduites haute pression.

Exemple:

Dans une tondeuse à braquage nul, chacune des roues motrices est équipée d'une pompe et d'un moteur hydraulique séparés avec un planétaire par rapport à l'arbre de roue réel.

Il me semble que faire cela avec un moteur fonctionnant avec une génératrice et utilisant des moteurs électriques pour entraîner les roues serait une conception plus simple.

(Je suis confronté au remplacement d'une unité d'entraînement Eaton Gemini à hauteur de 1 500 $ pour l'unité, plus la main-d'œuvre. Il me semble qu'il devrait exister un moyen plus simple de créer de tels systèmes?)

vous constaterez qu'un groupe électrogène capable de fournir, par exemple, 10 CV (équivalent électrique, 750 watts = 1 CV) est très gros et lourd, et une pompe hydraulique avec une puissance nominale de 10 CV est plus petite et plus légère. De même, un moteur électrique bon pour 5 CV sera beaucoup plus lourd qu'un moteur hydraulique ayant la même puissance nominale. Donc, si de l'énergie hydraulique est disponible, il est logique d'utiliser des moteurs hydrauliques et de vivre avec les inefficacités.

L'exception à cette règle générale concerne l'utilisation de moteurs à haute tension (480 V) et d'un courant alternatif triphasé, ce qui donne un générateur plus petit et un moteur plus petit, mais le contrôle de la vitesse du moteur devient plus complexe dans ce cas.

Vous obtenez plus d’engrenage gratuit avec l’hydrostat, un emballage beaucoup plus petit et un poids inférieur. Prenez un moteur diesel de 60 CV et raccordez-le à un servo d'entraînement hydraulique. Il atteint une pression maximale de 4500 psi ou un débit maximal de 8 gal / min. Il permet une transmission infinie de la vitesse maximale en marche arrière à la vitesse maximale en marche avant. Le servo pèse environ 30 livres et est la taille d'une miche de pain. Les moteurs de roue ont la taille d'une tasse de café et sont placés dans un tube d'essieu. Ils peuvent avoir un vol / tour dix fois supérieur ou plus au servo, ce qui donne une réduction mécanique de 2X10 = 20: 1. Il n'y a pas de différentiel de couple avec différentiel de vitesse lorsque vous tournez, sauf si vous l'introduisez (ce que vous faites normalement dans des machines plus grandes). Vous pouvez conduire autant de roues que vous le souhaitez avec une relative facilité (juste de la plomberie et un bloc avec des clapets anti-retour). Il y a donc des économies énormes à faire pour se débarrasser des transmissions mécaniques à plusieurs vitesses. (Certains équipements auront toujours des engrenages de route - une transsexuelle mécanique entre le moteur et le servo).

Les hydrostats dégagent beaucoup de chaleur, mais ils les emportent tous dans la ligne de retour vers un refroidisseur de fluide. Les moteurs électriques n'ont pas cette fonctionnalité. Vous auriez besoin d'un moteur scellé avec circuit de refroidissement liquide pour l'installer dans un tube d'essieu.

La plupart des ordinateurs de contrôle des hydrostats sont exécutés sous forme de matériel de plomberie. Cela peut être bon ou mauvais. Vous n'avez pas besoin d'un génie électrique pour dépanner le système. Vous avez besoin d'un technicien qualifié en hydraulique.

Montrez-moi donc la combinaison moteur / moteur électrique / moteur électrique que vous aviez à l’esprit et qui peut correspondre à la capacité de couple maximum d’un système hydrostatique réglé à 4500 psi avec un rapport vol / tour de 20: 1 du servo aux roues. Ou, au moins, une machine capable de faire tourner les quatre roues d’une machine sur du béton sec tout en fonctionnant à grande vitesse. En d'autres termes, calculez le débit de 4500 psi à 60 ch. Et calculez la pression à 8 gal / min et 60 ch, et essayez de reproduire ce type de polyvalence avec un contrôleur de moteur électrique qui peut être nettoyé à la pression deux fois par jour pendant 20 ans.

Le plus gros inconvénient, de loin, est que les fuites de fluide hydraulique tuent mieux le gazon que le glyphosate.

Pour les virages à zéro, c'est à peu près la même chose. Vous avez besoin de deux servos avec des actionneurs séparés. Mais vous pouvez toujours obtenir une réduction directe de 1000: 1 des hydrostats. Souvent, la fonction de transport est une sorte de prise de force, l’entraînement du pont étant mécaniquement accroché (ceinturé) à l’arbre du moteur. Donc, si vous suspendez un groupe électrogène au vilebrequin, vous devez déterminer comment vous allez conduire le pont.

Cela ne veut pas dire que l'électricité est mauvaise. Le rover lunaire est allé à l'électricité, mais il ne tondait pas l'herbe; et il y avait des réducteurs de moyeu assez sophistiqués qui ne tiendraient probablement pas trop bien là où je travaille.