1. Gewichts- und Größenbeschränkungen
Bei den meisten mobilen Maschinen ist das Gewicht ein wirklich wichtiger Faktor. Bei der Maschinenkonstruktion ist die Verwendung dicker Stahlplatten der einfachste Weg, um sicherzustellen, dass eine Maschine stabil ist und lange hält. Das macht die Maschine robust und zuverlässig. Für mobile Maschinen gelten jedoch in der Regel Gewichtsbeschränkungen, die je nach Fahrzeuggröße und den einzuhaltenden Vorschriften unterschiedlich sein können. Um Maschinen leichter zu machen, müssen Hersteller also verschiedene Methoden ausprobieren, etwa den Einsatz von Computerdesign-Tools, leichtere Materialien oder den Wechsel von mechanischen oder hydraulischen Teilen zu elektrischen Teilen. Das Überraschende ist, dass eine Gewichtsreduzierung sehr teuer sein kann – manchmal ist der Stahl am Ende billiger.
Lassen Sie uns nun über die Leistungsdichte sprechen. Dies ist einer der Hauptunterschiede zwischen mobilen Hydrauliksystemen und ähnlichen industriellen Systemen. Die Leistungsdichte ist die Menge an Leistung, die ein System im Vergleich zur Größe des Teils liefern kann, das die Arbeit verrichtet. Derzeit kann kein anderes System mit der Leistungsdichte eines hydraulischen Aktuators mithalten, und ehrlich gesagt kann es noch lange dauern, bis das passiert.
Beispielsweise kann der Radantriebsmotor eines Bulldozers mit Drücken von über 400 bar arbeiten, was dem Doppelten des Standards für Industriehydraulik entspricht. Stellen Sie sich Folgendes vor: einen 300-PS (220 kW) starken Antriebsmotor mit einem Gewicht von nur 120 kg. Wenn Sie denken, dass das schwer ist, vergleichen wir es mit einem industriellen Elektromotor. Ein 300-PS-Elektromotor könnte 1.360 kg wiegen – etwa elfmal schwerer als der hydraulische.
Das Leistungsdichteverhältnis von Radialkolbenmotoren ist bereits hoch genug. Schaut man sich das Leistungsdichteverhältnis von Schrägachsen-Kolbenmotoren an, stellt man fest, dass Radialkolbenmotoren immer noch unterlegen sind. Der Kolbenmotor mit geneigter Welle verfügt über eine einzigartige Kombination aus festen geneigten Platten und Hochleistungslagern und funktioniert in Geräten mit Anwendungsanforderungen nahe 400 bar unter den meisten Arbeitsbedingungen. Bei einer Leistung von 35 PS (26 Kilowatt) mit einem 5-cm³-A2F5-Motor von Rexroth wiegt er nur 2,5 Kilogramm und passt sogar in eine Reisschüssel.
Durch die Erhöhung der Leistungsdichte konnte das Gewicht der gesamten Maschine reduziert werden. Für OEMs bedeutet dies, dass Maschinen strenge Emissionsstandards erfüllen und die Größe von Motoren oder Motoren reduzieren können, die normalerweise die teuersten Teile der Maschine sind.
