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Moog et Komatsu développent une chargeuse sur pneus entièrement électrique

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Le remplacement des systèmes hydrauliques par le système intelligent d'électrification des machines de Moog a permis une conception entièrement électrique et des gains d'efficacité.

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Moog Inc. s'est récemment associé au fabricant de machines de construction et d'exploitation minière Komatsu pour développer une chargeuse sur roues compacte entièrement électrique.

L'électrification de la chargeuse sur pneus est possible grâce au système d'électrification intelligent de Moog, qui contient un grand nombre de composants électroniques nécessaires au fonctionnement entièrement électrique.

Pour ce projet, les entreprises ont travaillé en étroite collaboration, a déclaré David Grabau, Key Account Manager chez Moog Construction, une division de Moog Inc, dans une interview accordée à Power & Motion. "Notre objectif en travaillant avec Komatsu est de dé-risquer leur parcours de développement", a-t-il déclaré. "Nous entretenons une relation très étroite avec nos clients et adoptons une approche systémique. Nous savons que tous nos sous-composants fonctionnent ensemble comme un système complet et cela nous permet d'activer rapidement un véhicule entièrement électrique."

Il a ajouté que Moog s'efforce de devenir une extension des équipes d'ingénierie et de développement de ses clients. Cela a été bénéfique pour la conception globale ainsi que pour la capacité à modifier rapidement la chargeuse sur pneus de Komatsu afin d'y intégrer les batteries et les actionneurs électriques nécessaires au fonctionnement entièrement électrique.

La rapidité du développement a également été favorisée par le fait que Moog fournit un système complet conçu selon les dernières normes de verrouillage de sécurité entre les composants. "Par conséquent, chaque composant vérifie son interconnectivité et permet une intégration rapide et sûre sur le terrain", a déclaré M. Grabau.

L'électronique remplace l'hydraulique

Pour permettre le fonctionnement entièrement électrique de la chargeuse sur pneus Komatsu, Moog a fourni les composants suivants dans le cadre de son système d'électrification intelligent de la machine :

moteur de traction électrique,

vérins électriques pour le levage, l'inclinaison et la direction,

toute l'électronique de puissance,

ordinateur de commande du système, également appelé ECVM, et

la batterie et le système de gestion de la batterie (BMS).

Selon Grabau, l'ECVM est le cerveau du système. Il contient toutes les communications du système, y compris les modems IoT (Internet des objets) ainsi que la distribution de l'énergie. Cette dernière distribue l'alimentation de la tension du bus depuis la batterie vers le reste des composants du système.

Ce qui contribue à rendre la chargeuse sur pneus entièrement électrique est le fait qu'il n'y a pas d'hydraulique sur elle. Tout comme la chargeuse compacte sur chenilles électrique Doosan Bobcat T7X - que Moog a aidé à développer et qui a été introduite au début de l'année 2022 - la machine Komatsu ne contient qu'un petit volume de liquide de refroidissement écologique, a déclaré M. Grabau.

Regardez notre interview avec Moog pour en savoir plus sur la conception de la Doosan Bobcat T7X.

Les composants hydrauliques sont remplacés par des servomoteurs à couple élevé pour la traction et l'entraînement des vis à billes sur chacun des axes. Dans le cas de la machine Komatsu, la transmission hydrostatique traditionnelle que l'on trouve normalement sur une chargeuse sur roues de cette taille a été supprimée, a déclaré M. Grabau. Le servomoteur utilisé pour la traction est utilisé à la place pour assurer une marche avant et arrière en douceur ainsi qu'un freinage par régénération.

Avantages du passage au tout électrique

Le système intelligent d'électrification des machines de Moog permet un haut niveau d'efficacité et de contrôlabilité, a déclaré M. Grabau. "Cela vous permet d'obtenir une plus grande autonomie ou de réduire la taille du pack de batteries ", a-t-il ajouté. "Et le niveau plus élevé de contrôlabilité permet des contrôles avancés futurs par l'utilisateur ou une autonomie complète. Il est donc fondamentalement prêt pour l'autonomie."

Cette capacité est obtenue grâce au type d'actionnement utilisé dans la machine et à la possibilité de fermer la boucle pour avoir un actionneur plus contrôlable qu'un vérin hydraulique traditionnel, a-t-il expliqué. De même, l'entraînement de traction de la chargeuse sur roues permet de contrôler avec plus de précision son mouvement avant et arrière.

En termes d'efficacité, le système entièrement électrique se situe dans la fourchette supérieure de 80 %, a déclaré M. Grabau, alors que l'efficacité d'un système diesel-hydraulique est généralement de 30 à 40 %. Les systèmes hydrauliques traditionnels peuvent également présenter des pertes importantes, de l'ordre de 40 à 60 %, mais l'alternative électrique est inférieure à 20 %.

L'amélioration du rendement est bénéfique pour le coût total de possession des utilisateurs finaux, ce qui est vital pour la construction et d'autres applications dans lesquelles la chargeuse sur pneus serait utilisée. Cette pièce d'équipement est utilisée à des fins commerciales dans la plupart des cas et la possibilité de réduire les dépenses opérationnelles peut être très bénéfique pour un client.

La démonstration de cette capacité peut également contribuer à l'adoption des machines électriques, en montrant qu'il ne s'agit pas seulement d'une tendance mais qu'elles peuvent également offrir des avantages réels en termes de performances. Il s'agit d'un objectif clé pour Moog et Komatsu, qui procéderont à des essais conjoints de la chargeuse sur pneus.

" Moog travaille en étroite collaboration avec Komatsu pour comprendre les capacités et les performances de la machine ", a déclaré M. Grabau. "Et l'objectif est d'atteindre ou de dépasser l'équivalent diesel-hydraulique de la machine"

Komatsu présente la chargeuse sur pneus électrique lors de bauma 2022, l'un des plus grands salons professionnels pour les industries de la construction et de l'exploitation minière. Moog expose également au salon, mettant en avant sa plateforme de machine intelligente sur plusieurs véhicules de démonstration électriques et autonomes.

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