La hoja de trucos de comparación definitiva:bases de movimiento de Flight Simulator:movimiento hidráulico frente a movimiento eléctrico

Los sistemas de movimiento eléctrico han estado en funcionamiento durante aproximadamente diez a quince años. Durante ese tiempo, varios han sido reemplazados por sistemas hidráulicos para muchas aplicaciones de carga de peso muerto. El número y tipo de componentes en los diseños de actuadores eléctricos es de gran preocupación. Los diseños primarios presentes utilizan mecanismos de husillo de avance, husillo de bolas o husillo de rodillos. Todos estos utilizan una multitud de componentes para efectuar el movimiento rotatorio a lineal. Las combinaciones de múltiples rodillos planetarios, una gran cantidad de bolas de rodillos y tornillos de avance conforman las características de diseño de los diversos mecanismos. Todos estos necesitan cantidades apropiadas y típicamente generosas de lubricación. Además, a altas velocidades, los diseños de husillo de rodillos y husillo de bolas dan como resultado un ruido significativo que emana del número de piezas móviles cargadas, a menos que se tomen medidas significativas para amortiguar el ruido inherente. El desgaste de los componentes es motivo de gran preocupación. La combinación de múltiples piezas mecánicas pequeñas muy cargadas es una receta para el contacto y el desgaste de metal con metal. Estos diseños, aunque inteligentes, no son "simples" en su enfoque para convertir el movimiento giratorio en traslación lineal.

Instalación

Los sistemas eléctricos requieren que se lleven altos voltajes a los actuadores del sistema de la plataforma de movimiento, dentro del espacio del personal. Se deben tomar precauciones especiales para garantizar que dichos sistemas sean seguros y cumplan con los requisitos nacionales y de códigos. Sin embargo, los sistemas hidráulicos solo requieren que el servicio de alto voltaje se lleve a la ubicación remota de la HPU. Es común que la HPU hidráulica esté ubicada en un lugar remoto bajo estricto control. Por lo tanto, solo se requieren voltajes de control bajos directamente en la plataforma de movimiento.

Los sistemas hidráulicos requieren que las mangueras presurizadas lleguen a cada uno de los actuadores bajo el control de la servoválvula. Por lo general, se utilizan presiones del sistema entre 1000 psig y 1500 psig. Estas presiones se manejan de manera fácil y segura con mangueras de dos hilos trenzados comúnmente clasificadas para presiones superiores a 3000 psi. Las fugas son prácticamente cosa del pasado con las modernas juntas tóricas SAE, JIC y otras configuraciones de accesorios. De manera similar, los aceites hidráulicos se pueden reemplazar con aceites minerales de "grado alimenticio" en situaciones donde se requiera. La representación de sistemas hidráulicos modernos de alto rendimiento comparables a los utilizados en equipos comerciales e industriales es engañosa. Los sistemas hidráulicos modernos no tienen los problemas de fugas y roturas asociados con los equipos de implementos de bajo costo.

Simplicidad / Complejidad

Los sistemas hidráulicos son bastante simples:actuadores, servoválvulas, controlador y computadora. Los actuadores hidráulicos están diseñados para absorber la energía total del sistema, en caso de que se produzcan condiciones de fuga en el “peor de los casos”. Esto se logra mediante el uso de cojines integrados en cada extremo de la carrera del actuador. Esta característica de diseño de cilindro muy simple está integrada en el cilindro para proteger contra todas las fallas de control, eléctricas e hidráulicas. Esencialmente, cuando ocurre cualquier condición de falla, es decir; la computadora, el controlador, la electricidad, la servoválvula e incluso el error del operador resultan en fallas; los cojines integrados en los cilindros protegerán tanto la plataforma de movimiento como la carga útil contra daños.

Los sistemas eléctricos, por otro lado, generalmente se basan en una combinación de "interruptores" y lógica de control para proteger el sistema. Muchos sistemas eléctricos dependen de un sistema de "frenado" para detener violentamente el movimiento. Si bien estos pueden ser efectivos en su implementación, la programación y la complejidad adicional dan como resultado un costo de instalación mucho más alto y la posibilidad de fallas en el sistema que pueden dañar la plataforma de movimiento o la carga útil. Cabe señalar que si todos estos sistemas eléctricos de respaldo fallan, el actuador simplemente se estrellará contra uno de los topes duros con bloqueo instantáneo del actuador. Por lo general, se trata de un atasco que requiere medios mecánicos para desbloquearse, a menos que se agreguen sistemas y equipos más complicados para limitar la desaceleración a límites razonables.

Mantenimiento

Los sistemas hidráulicos normalmente requieren mantenimiento aproximadamente cada 1000 horas de funcionamiento. Por lo general, esto equivale a verificar el filtro HPU, la lubricación (según el fabricante) y la limpieza general y verificar las respuestas de rendimiento. Estas comprobaciones del sistema de "baja tecnología" son bastante fáciles de mantener con técnicas y personal de mantenimiento estándar. Dichos sistemas han estado en funcionamiento durante muchos años con un mantenimiento mínimo.

Los sistemas eléctricos, por otro lado, generalmente requieren lubricación aproximadamente cada 80 horas de funcionamiento, junto con la verificación del cableado de alimentación y una multitud de interruptores de límite, verificación de la lógica de control y verificaciones operativas del codificador/resolvedor. Su fiabilidad se basa en el correcto funcionamiento de una combinación de componentes dispuestos en una disposición de "serie". Cualquiera de los componentes monitoreados hará que el sistema se detenga, lo que aumentará el tiempo de inactividad y los gastos asociados.

Ruido de funcionamiento

Los actuadores hidráulicos utilizados en el espacio del equipo son extremadamente silenciosos con niveles de sonido por debajo de 50dbA. De gran importancia es el tema del ruido del sistema hidráulico asociado con la HPU. Por lo general, esto se soluciona ubicándolo de forma remota desde la plataforma de movimiento. Esto es ventajoso por dos razones principales:ruido reducido y rechazo de calor controlado y reducido.

Los sistemas de plataforma de movimiento eléctrico pueden ser ruidosos debido a la gran cantidad de piezas móviles pequeñas en los actuadores como resultado de su diseño particular. Hay un sonido de "aceleración" significativo que es muy distinto y puede o no interferir con el contenido programado en la plataforma móvil. Esto puede ser especialmente preocupante en las aplicaciones de "simulación de vuelo".

Por J.F. Samicola y G.P. Kokalis