wersja mobilna
Online: 505 Poniedziałek, 2016.09.26

Raporty

Elementy wykonawcze - raport z rynku krajowego

wtorek, 26 lipca 2011 12:48

Elementy wykonawcze, a więc różnego rodzaju siłowniki pneumatyczne, hydrauliczne i elektryczne, to podzespoły powszechnie stosowane w automatyce oraz różnorodnych maszynach. Umożliwiają one wykonywanie ruchów oraz wywieranie siły, a ich zastosowania wykraczają poza sam przemysł - są one wykorzystywane w pojazdach, maszynach budowlanych, rolniczych i różnych innych aplikacjach. Przedstawiamy technologie najpopularniejszych elementów wykonawczych, trendy w branżach z nimi związanych oraz dostawców tych wyrobów wraz z ich ofertą rynkową.

Spis treści » Po pierwsze siłowniki pneumatyczne
» Siłowniki hydrauliczne - do wymagających zastosowań
» Zawory bardzo istotną grupą produktów
» Siłowniki elektryczne - coraz popularniejsze
» Nie tylko siłowniki i zawory
» Producenci polscy i zagraniczni
» Festo, Bosch Rexroth i inne popularne marki
» Patrząc od strony klientów
» Rynek krajowy
» Pokaż wszystko

Rys. 1. Najpopularniejsze marki siłowników pneumatycznych w Polsce; wyniki odzwierciedlają opinie przedstawicieli firm biorących udział w raporcie i nie należy ich utożsamiać z wartościami sprzedaży lub udziałem firm w rynku

Bieżący raport, który jest drugim publikowanym w APA opracowaniem poświęconym tytułowej tematyce, dotyczy oprócz wymienionych elementów wykonawczych również zaworów, systemów przygotowania sprężonego powietrza, hydrauliki siłowej i różnego rodzaju osprzętu.

Chociaż część z tych produktów i rozwiązań nie zalicza się do podzespołów wykonawczych - a zawory są w automatyce wręcz elementami sterującymi - stanowią one często integralną część układów pneumatycznych oraz hydraulicznych i dostępne są w firmach oferujących siłowniki.

Tych ostatnich przedstawionych zostało w bieżącym raporcie prawie 20, w tym większość wiodących producentów polskich i zagranicznych. Zanim jednak omówiona zostanie ich oferta i sytuacja w branży, przyjrzyjmy się głównym grupom produktów i ich cechom technicznym.

PO PIERWSZE SIŁOWNIKI PNEUMATYCZNE

Produkty te stanowią obecnie jeden z najpopularniejszych w automatyce elementów wykonawczych. Domeną siłowników pneumatycznych i rozwiązań wykorzystujących sprężone powietrze są przede wszystkim różnego rodzaju maszyny i urządzenia automatyki przemysłowej, gdzie urządzenia te wykorzystywane są do przemieszczania elementów, ich pozycjonowania, przesuwu i wykonywania różnych ruchów. Zakres ich zastosowań obejmuje urządzenia stosowane w przemyśle spożywczym, pakującym, maszyny przetwarzające produkty, sortujące i wiele innych.

Zasada działania siłowników pneumatycznych opiera się na przemieszczaniu tłoka pod wpływem podawanego sprężonego powietrza, przy czym to ostatnie może być jednocześnie odsysane po drugiej stronie tłoka, tak aby zwiększyć efektywność jego pracy. Siłowniki występują w dwóch podstawowych wykonaniach - jako jednostronne (ciągnące lub pchające) oraz jako elementy dwustronnego działania.

Z kolei pod względem rozmiarów - średnic i długości tłoczysk - elementy te dostępne są w wielu wersjach - od miniaturowych (tłoczyska o średnicach milimetra i całe tłoki o podobnej długości), do dużych (tłoki o długościach kilku metrów i większych). Typowe siły wytwarzane przez siłowniki pneumatyczne wynoszą od kilkuset niutonów do kilku kN, przy czym naturalnie dostępne są rozwiązania o siłach znacznie większych, lecz są one rzadko stosowane, ustępując miejsca siłownikom hydraulicznym.

Omawiane siłowniki wykonywane są głównie z odlewów aluminiowych, ewentualnie też stali nierdzewnej lub chromowanej. Dotyczy to tłoków i tłoczysk oraz obudów. Ponadto wykorzystywane są stopy z domieszką brązu, mosiądz oraz materiały takie jak technopolimer i inne. W siłownikach stosowane są powszechnie tłoki magnetyczne, co pozwala na montaż na obudowie siłownika czujników zmian pola magnetycznego i wykrywanie ruchu tłoka.

Innymi popularnymi wykonaniami siłowników są wersje z mechanizmem zabezpieczającym przed obrotem tłoka oraz wersje niewymagające smarowania. Te ostatnie wykorzystują filtrowane powietrze, które nie zostało poddane nasycaniu mgłą olejową, a ich obsługa i konserwacja są znacznie prostsze. Żywotność siłowników pneumatycznych podawana jest w sumarycznej długości wykonanych ruchów lub w milionach cykli - wynosi ona nawet do kilkunastu tysięcy kilometrów i kilkudziesięciu milionów cykli.

TABELA 1. Siłowniki pneumatyczne i systemy przygotowania powietrza - oferta ogólna i przykładowe produkty

Warto zaznaczyć, że część dostawców - z których najważniejszych przedstawiono w tabeli 1 - ma w ofercie także wersje specjalne siłowników pneumatycznych. Należą do nich wyroby z certyfikatem ATEX, które mogą pracować w strefach zagrożonych wybuchem, oraz produkty charakteryzujące się wysoką klasą czystości.

Te ostatnie stosowane są w przemyśle spożywczym, farmaceutycznym i innych, gdzie kluczowe jest zapewnienie, aby zabrudzenia nie przedostały się do procesu produkcyjnego oraz aby same elementy można było czyścić ciśnieniowo. Do wykonań nietypowych można by również zaliczyć siłowniki o różnych długościach i innych niestandardowych wymiarach, aczkolwiek w przypadku coraz większej liczny dostawców możliwość produkcji tego typu wyrobów jest standardowym elementem oferty.

SIŁOWNIKI HYDRAULICZNE - DO WYMAGAJĄCYCH ZASTOSOWAŃ

Rys. 2. Główni odbiorcy produktów oferowanych przez firmy biorące udział w raporcie

Siłowniki hydrauliczne są z kolei stosowane tam, gdzie konieczne jest zapewnienie wykonywania ruchów z największymi siłami. Mogą być to maszyny przemysłowe - np. prasy, oraz różnego rodzaju dźwigi, maszyny budowlane i rolnicze, pojazdy, itp. W odróżnieniu od wersji pneumatycznych zastosowanie cieczy jako medium roboczego pozwala na wytworzenie sił wynoszących nawet kilka tys. kN. Oczywiście w tym przypadku konieczne jest wytworzenie odpowiednio dużego ciśnienia roboczego, co sprawia, że hydrauliczne instalacje siłowe należą do najdroższych rozwiązań omawianych w raporcie.

Z kolei jednak ruchy, jakie wykonywać mogą siłowniki hydrauliczne, są wolniejsze niż w przypadku wersji pneumatycznych, lecz w większości ich aplikacji jest to jednym z mniej znaczących czynników. Cylindry hydrauliczne są najczęściej wykonywane ze stali chromowanej lub nierdzewnej (dotyczy tłoków i obudów), czasami też spotyka się wersje aluminiowe (dotyczy tylko obudów).

TABELA 2. Siłowniki hydrauliczne i hydraulika siłowa - oferta ogólna

Podobnie jak w przypadku siłowników pneumatycznych, również tutaj dostępne są wykonania niewymagające smarowania, wyposażone w tłoki magnetyczne oraz specjalne - np. do przemysłu spożywczego czy pracy w strefach zagrożonych wybuchem. Ofertę kilkunastu krajowych dostawców siłowników hydraulicznych i komponentów hydrauliki siłowej przedstawiono w tabeli 2.

ZAWORY BARDZO ISTOTNĄ GRUPĄ PRODUKTÓW

Zawory służą m.in. do sterowania pracą siłowników i wykorzystywane są w maszynach oraz urządzeniach automatyki przemysłowej, maszynach budowlanych, pojazdach, itd. Używane są one do sterowania i regulacji oraz rozdziału, a ich zastosowaniem są też układy bezpieczeństwa, gdzie występują jako elementy ograniczające ryzyko wystąpienia zagrożenia. W ofercie dostawców działających na rynku najpopularniejsze są zawory tłoczkowe, dostępne są również inne ich wersje - membranowe, talerzowe czy kulkowe.

Biorąc pod uwagę liczbę przyłączy pneumatycznych i pozycji, w których znajdować się może zawór, dostępnych jest wiele ich typów - np. 2/2, 3/2, 5/3 i inne, przy czym zawory mogą być normalnie zamknięte lub otwarte. Biorąc wreszcie pod uwagę sposoby sterowania, dostępne są podzespoły sterowane bezpośrednio oraz pośrednio - w tych ostatnich stosuje się mniejszy elektrozawór podający ciśnienie do zaworu głównego.

Ważnym rodzajem omawianych produktów są wyspy zaworowe, a więc zintegrowane grupy zaworów, które zazwyczaj sterowane są z wykorzystaniem jednego podłączenia. Tego typu produkty pozwalają zaoszczędzić przestrzeń oraz koszty poprzez zredukowanie liczby przyłączy elektrycznych oraz pneumatycznych i hydraulicznych. Ponieważ dostawcy zapewniają możliwość skompletowania wysp m.in. pod kątem średnic zaworów, sposobów ich działania i sterowania zaworami, istnieje możliwość precyzyjnego doboru produktu pod daną aplikację.

Tego typu wyspy i same zawory sterowane mogą być poprzez różne sieci komunikacyjne - np. DeviceNet, Modbus czy Profibus. Porównując zawory z siłownikami, w pierwszym z przypadków stosowane są nieco inne materiały - często żeliwo, stal, mosiądz, różnego rodzaju tworzywa sztuczne. Dobór materiału zależy od przeznaczenia zaworów, rodzaju (np. woda, ciecze agresywne, gazy, itd.) oraz temperatury medium.

Warto zaznaczyć, że coraz większą popularnością cieszą się zawory z autodiagnostyką. Ułatwiają one konserwację całej instalacji, redukując czasy jej przestojów. Dostępne są też wykonania ze zintegrowanymi czujnikami (np. temperatury) oraz, w przypadku niektórych dostawców, wersje pozwalające na zdalną kalibrację.

SIŁOWNIKI ELEKTRYCZNE - CORAZ POPULARNIEJSZE

Rys. 3. Czynniki decydujące o wyborze siłowników i zaworów przez polskich klientów

Trzecia z grup elementów wykonawczych istotnie różni się od poprzednio omawianych, gdyż do ich pracy nie jest wymagane stosowanie medium roboczego w postaci cieczy lub sprężonego powietrza. Siłowniki elektryczne znajdują zastosowanie nie tylko w różnego rodzaju maszynach i automatyce produkcji, lecz obszar ich zastosowań wykracza w dużym stopniu poza przemysł.

Produkty te bardzo dobrze sprawdzają się w przypadku aplikacji, gdzie konieczny jest ruch i przesuwanie różnych elementów - mogą to być kurtyny, zasuwy, drzwi, bramy, okna, klapy, zwrotnice, itd. Siłowniki elektryczne wykorzystywane są również w zastosowaniach, gdzie istotne jest zapewnienie dużej precyzji ruchów i kontrola powstającej siły.

Jak wspomniano, elementy te są naturalnie prostsze aplikacyjnie niż poprzednio omawiane, gdyż sterowane są elektrycznie, nie wymagając użycia systemu ze sprężonym powietrzem czy cieczą pod wysokim ciśnieniem. Pomimo licznych zalet omawiane siłowniki nie wypierają wersji pneumatycznych i hydraulicznych. Nie zapewniają one tak wysokich sił maksymalnych jak ich "klasyczne" odpowiedniki, również prędkości ruchu i długości skoków są umiarkowane.

TABELA 3. Siłowniki elektryczne - oferta ogólna

Ze względu na dosyć wrażliwe na zabrudzenia mechanizmy przełożeń siłowniki tego typu wytwarzane są w obudowach o wysokim stopniu ochrony, czasami też o specjalnej konstrukcji. Mogą one również pracować w mniejszym zakresie temperatur niż wersje pneumatyczne i hydrauliczne, co spowodowane jest stosowaniem układów elektronicznych i silników elektrycznych.

Ich plusem jest natomiast możliwość łatwego tworzenia wielosiłownikowych układów kartezjańskich oraz łatwa kontrola pracy dzięki wykorzystaniu enkoderów i czujników. Omawiane produkty znaleźć można w kilkunastu firmach biorących udział w raporcie (patrz tabela 3). Dostępne są one również u dostawców napędów i silników oraz w innych przedsiębiorstwach, często niezwiązanych z branżą pneumatycznych i hydraulicznych elementów wykonawczych.



 

zobacz wszystkie Nowe produkty

Bramka dostępowa Modbus TCP - RTU/ASCII z portami PoE i 3 x RS-485

2016-09-23   |
Bramka dostępowa Modbus TCP - RTU/ASCII z portami PoE i 3 x RS-485

ISP DAS dodaje do oferty nowy typ bramki dostępowej Modbus TCP - RTU/ASCII o symbolu tGW-735i bazującej na konstrukcji wcześniejszych bramek serii tGW-700. W odróżnieniu od nich nowy model zapewnia izolację na poziomie 2500 VDC oraz zawiera więcej wbudowanych interfejsów, w tym porty PoE i 3 x RS-485.
czytaj więcej

Kamera termowizyjna do obrazowania rozkładu temperatur z zakresu -40...+330°C

2016-09-23   | Conrad Electronic Sp. z o.o.
Kamera termowizyjna do obrazowania rozkładu temperatur z zakresu -40...+330°C

Conrad Business Supplies wprowadza na rynek nową kamerę termowizyjną Reveal FF (Fast Frame) firmy Seek Thermal z systemem z wbudowaną silną latarką LED o mocy 300 lumenów. Model ten umożliwia obrazowanie rozkładu temperatur z zakresu od -40°C do +330°C przy częstotliwości odświeżania równej 19 Hz.
czytaj więcej

Nowy numer APA