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Réaliser un mouvement linéaire sans danger

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La sécurité des actionneurs électromécaniques par rapport aux vérins hydrauliques.

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Les concepteurs de machines à mouvement linéaire spécifient de plus en plus souvent des actionneurs électromécaniques parce qu'ils sont plus propres, plus faciles à contrôler et nécessitent moins de maintenance que les vérins hydrauliques. On oublie souvent, cependant, les nombreux avantages intrinsèques en matière de sécurité qui découlent de l'utilisation de solutions électromécaniques. Ces avantages découlent de l'élimination du besoin de fluide hydraulique et de la mise en œuvre d'une solution de manutention de charge entièrement électrique.

Risques de sécurité liés à la commande de mouvement à base de vérins hydrauliques

Les ingénieurs concepteurs spécifient les vérins hydrauliques pour leur haute résistance et leur fonctionnement à cycle élevé, mais pour y parvenir, il faut un système externe complexe de tuyaux, de connecteurs, de filtres, de commutateurs, de vannes et de pompes. Même un petit système hydraulique (2 000-5 000 psi) peut comporter au moins huit pièces mobiles distinctes, mais certains peuvent être pressurisés jusqu'à 10 000 psi et chauffés à 180°F.

Ces facteurs, combinés aux caractéristiques inhérentes de l'huile hydraulique, peuvent entraîner l'un des problèmes suivants :

Traumatisme physique.

Les systèmes à haute température et à haute pression présentent un risque potentiel même dans le cadre d'un fonctionnement de routine, mais lorsque ces systèmes s'usent et que les composants tombent en panne, le risque de danger augmente. La proximité immédiate des conduites hydrauliques peut potentiellement entraîner des brûlures, des contusions, des coupures ou des abrasions des conduites hydrauliques.

Risque d'exposition

L'Agence américaine pour les substances toxiques et le registre des maladies signale que certains types de fluides hydrauliques peuvent irriter la peau ou les yeux et que l'ingestion de certains types peut provoquer une pneumonie, une hémorragie intestinale ou la mort chez l'homme.

Les effets de la respiration d'un air contenant des niveaux élevés de fluides hydrauliques ne sont pas connus, mais certains pays ont fixé des limites d'exposition aux fluides hydrauliques. Le National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) recommande une limite d'exposition de 350 mg/m3 de distillats de pétrole pour une journée de travail de 10 heures et une semaine de travail de 40 heures.

Contamination

En plus d'être potentiellement toxiques pour les humains, les fluides hydrauliques peuvent être nocifs pour l'environnement. L'Agence américaine de protection de l'environnement (EPA), par exemple, inclut les fluides hydrauliques dans sa liste d'huiles nécessitant une manipulation spéciale.

Risque de glissade et de chute

De nombreux cas ont été signalés de travailleurs qui se sont blessés en glissant sur des flaques de liquide qui avait fui ou en tombant en montant sur leurs machines avec de l'huile sur les mains ou les chaussures.

Nettoyage

Les déversements à l'intérieur peuvent également être soumis à une réglementation locale ou nécessiter un investissement supplémentaire en substances absorbantes ou autres services de nettoyage.

Combustibilité

Les fluides hydrauliques à base de pétrole sont moins inflammables que les distillats moyens du pétrole tels que le carburéacteur, le kérosène ou le carburant diesel. Ils peuvent toutefois présenter un risque d'incendie s'ils sont pulvérisés, comme cela peut se produire lorsque des fuites à haute pression transforment le fluide en aérosol.

Comme les fluides hydrauliques se dégradent et perdent de leur efficacité avec le temps, ils doivent être remplacés régulièrement, ce qui entraîne des coûts supplémentaires pour maintenir un stock d'huile et de filtres neufs. Généralement, des ressources supplémentaires du service de maintenance sont nécessaires pour coordonner la vérification des filtres et de l'intégrité de l'huile afin de déterminer quand il faut changer les fluides. Le relâchement de l'un ou l'autre de ces efforts augmente le risque lié à l'utilisation de fluides hydrauliques.

Le choix de la sécurité

Malgré des inconvénients tels que ceux décrits ci-dessus, les conceptions hydrauliques ont été mises en œuvre parce qu'elles constituaient la meilleure alternative pour les actionnements à usage intensif et à cycle élevé. Les applications hydrauliques sont traditionnellement connues pour leur capacité à gérer des forces et des charges plus importantes pour un investissement initial moindre. Comme les actionneurs électromécaniques ont progressé dans leurs capacités à gérer des charges plus lourdes, la synchronisation des actionneurs et une mise en œuvre simple - sans fluides hydrauliques ni plomberie complexe - ils offrent des performances comparables ou supérieures à celles des systèmes hydrauliques.

Comparons le fonctionnement des actionneurs électriques et des vérins hydrauliques. Les actionneurs électromécaniques intègrent toutes les fonctionnalités de fonctionnement dans le boîtier de l'actionneur lui-même, qui connecte une unité de commande électronique (ECU) avec seulement quelques fils. Cette capacité est assurée par des microprocesseurs intégrés qui peuvent être programmés pour signaler la position, fournir un retour d'information diagnostique qui améliore les performances et gérer des fonctions complexes comme la synchronisation de plusieurs actionneurs. En plus d'éliminer les risques liés directement à l'utilisation de fluides, les actionneurs électromécaniques offrent les avantages suivants en matière de sécurité des installations :

En permettant aux opérateurs d'accélérer la vitesse, de la ralentir, de suivre un profil de mouvement constant ou de maintenir une position, les actionneurs électromécaniques leur donnent un contrôle maximal sur la charge.

Les boîtiers compacts sont plus faciles à étanchéifier, ce qui élimine les risques de contamination.

Moins de pièces mobiles signifie moins d'usure et moins de risque de panne.

La mise en œuvre et l'exploitation du contrôle des performances sont beaucoup plus faciles car la plupart des opérations sont réalisées par des logiciels plutôt que par des systèmes externes.

Les actionneurs électroniques peuvent accepter des commandes et, en retour, fournir des données relatives à la sécurité, telles que la charge ou la température.

Les opérations peuvent être arrêtées facilement en cas d'incident.

Les systèmes électroniques peuvent être neutralisés manuellement si nécessaire.

Le fonctionnement est silencieux, ce qui élimine le risque de déficience auditive pour les personnes qui y sont constamment exposées.

La sécurité sur le lieu de travail faisant l'objet d'une attention croissante de la part des organismes de réglementation gouvernementaux et du grand public, elle est devenue un élément important à prendre en compte lors de la conception d'une solution de contrôle du mouvement écologique. Les actionneurs électromécaniques répondent à certains des inconvénients des systèmes à base de cylindres hydrauliques en matière de sécurité. Si l'on ajoute à cela leur facilité d'utilisation et de maintenance, on obtient une option idéale pour vos besoins futurs en matière d'actionneurs.