10 مه 2022 -توسط موسسه فناوری کارلسروهه -دانشمندان این بیل مکانیکی را به حسگرها مجهز کردند و بررسی کردند که چگونه می تواند بسیار کارآمدتر کار کند. اعتبار: نیکلاس بارگن، KIT
منابع و قیمت انرژی در حال افزایش است – و در نتیجه ساخت و ساز گران تر می شود. علاوه بر تغییرات آب و هوایی، هزینه های بالا دلیل دیگری برای صرفه جویی در مصرف سوخت در ماشین آلات ساختمانی است. دانشمندان مؤسسه فناوری کارلسروهه (KIT) با استفاده از یک بیل مکانیکی هیدرولیک با درایو هیبریدی ، احتمالات عملکرد کارآمدتر را بررسی کردند. آنها پتانسیل صرفه جویی در حدود ده درصد پیدا کردند. یک نرم افزار تخصصی که عملکرد درایوهای مختلف را کنترل می کند، می تواند کارایی را بیشتر کند.
پیشرانه‌های هیبریدی، ترکیبی از چندین فناوری ذخیره‌سازی انرژی و محرکه مختلف، قبلاً در خودروها ایجاد شده‌اند، به عنوان مثال ترکیبی از یک موتور بنزینی یا دیزلی با یک محرک الکتریکی. ماشین‌های ساختمانی در حال حاضر چندین درایو دارند: یک محرک پیشرانه، یک درایو slew و یک محرک کاری. همه اینها به طور بالقوه می توانند یک محرک هیبریدی باشند، اما در حال حاضر، اکثر بیل مکانیکی ها برای تمام سیستم های محرک خود به موتورهای دیزل مجهز هستند. نیکلاس بارگن از مؤسسه فناوری سیستم خودرو می‌گوید: «ما اقدامات هیبریداسیون مختلف را برای یافتن افزایش بازده بالقوه آنها مطالعه کردیم.
نتیجه: “استفاده از یک محرک الکتریکی برای سیستم چرخشی یک بیل مکانیکی – یعنی محرکی که به بیل مکانیکی اجازه می دهد تا به طرفین بچرخد – منجر به افزایش یازده درصدی راندمان هنگام بارگیری خاک یا زباله روی کامیون می شود که در حدود هشت درصد از آن صرفه جویی سوخت می شود..”
با بازیابی انرژی اضافی از پایین آوردن بازوی بیل مکانیکی – مشابه سیستم های ترمز احیا کننده در ماشین های الکتریکی – افزایش راندمان 12.5 درصد امکان پذیر است. به گفته بارگن، صرفه جویی بالقوه 9 درصد از سوخت است. “ما حتی انتظار داریم پتانسیل صرفه جویی بیشتری داشته باشیم. به عنوان مثال، با استفاده از نرم افزاری که به طور مداوم تصمیم می گیرد از کدام درایو برای عملکردهای مختلف بیل مکانیکی بر اساس تقاضا و کارایی استفاده کند.”
دانشمندان زیرمجموعه ماشین‌های متحرک (موبیما) برای مطالعات خود یک بیل مکانیکی را به تعدادی سنسور مجهز کردند. آنها در طول صد روز کار در سایت های مختلف ساختمانی، دستگاهی به وزن 15 تن را از نزدیک زیر نظر گرفتند. بارگن توضیح می‌دهد: «سپس ما انواع مختلف هیبریداسیون را روی رایانه شبیه‌سازی کردیم و پتانسیل آنها را برای افزایش کارایی در عملیات واقعی محاسبه کردیم.
با توجه به مصرف سوخت تخمینی یک بیل مکانیکی متوسط 100000 لیتری دیزل در طول چرخه عمر آن، درایوهای هیبریدی در ماشین آلات ساختمانی پتانسیل صرفه جویی انرژی قابل توجهی را ارائه می دهند. با این حال، ما هیبریداسیون را بیشتر یک فناوری پل زدن در مسیر برقی‌سازی کامل ماشین‌آلات ساختمانی می‌دانیم که به دلیل مصرف بالای انرژی و فناوری ذخیره‌سازی ناکافی، همچنان با موانع بزرگی مواجه است.
