Servo-hydraulic actuators

Сервогидравлические приводы

Что это такое

Сервогидравлический привод Rexroth — это комплекс из следующих компонентов:

• Гидроцилиндр или гидромотор
• Прецизионный сервоклапан или пропорциональный клапан
• Датчики перемещения (позиции, давления, скорости)
• Управляющий контроллер (например, система управления IndraDrive или аналогичная)
• Гидравлический силовой агрегат (с насосом, фильтрацией, охладителями)

Главная задача — реализация замкнутого цикла управления: сигнал от датчика поступает в контроллер, который сравнивает его с заданием и корректирует управление сервоклапаном, меняя давление и расход жидкости в системе. Это позволяет добиться высокой точности даже при перемещении крупных масс.

Для чего используются

• Позиционирование элементов с высокой точностью и повторяемостью
• Управление большими усилиями при высокой скорости реакции
• Имитация нагрузок, вибраций, испытаний (например, в тестовых стендах)
• Координированное многокоординатное движение

Где применяются

• Металлургия и ковка – управление прессами, формовочными машинами
• Авиа
• и автопром – испытательные стенды (шасси, подвеска, тормоза, компоненты)
• Машиностроение – координатные столы, системы точного сверления и фрезеровки
• Испытания материалов – лабораторные стенды на разрушение и нагрузку
• Симуляционные системы – тренажеры с обратной связью (например, авиасимуляторы)
• Гидравлические лаборатории – моделирование физических процессов

Принцип работы

Привод работает по замкнутому контуру управления. Контроллер задаёт требуемое положение, скорость или усилие. Датчики отслеживают текущее состояние привода, передавая данные обратно в контроллер. Если есть отклонение от задания, система мгновенно корректирует подачу масла через сервоклапан, меняя давление в нужной полости цилиндра или гидромотора. Всё это происходит с очень высокой частотой и точностью (до микрон и миллисекунд).

Преимущества

• Высочайшая точность позиционирования – до 1–2 микрон
• Мгновенная реакция на управляющее воздействие
• Большая мощность при компактных размерах
• Плавность и стабильность движения
• Возможность создания сложных профилей движения
• Работа в тяжёлых условиях и при высоких нагрузках
• Гибкость интеграции в цифровые системы управления

Недостатки

• Сложность конструкции – требует профессионального проектирования и настройки
• Высокая стоимость компонентов и обслуживания
• Чувствительность к загрязнению масла – необходима эффективная фильтрация
• Зависимость от точных датчиков и калибровки
• Необходимость энергозатратной гидросистемы с охлаждением и подачей давления

Заключение

Сервогидравлические приводы Rexroth — это воплощение максимального контроля и мощности в гидравлической автоматике. Они применяются в тех областях, где электроника не справляется по усилию, а обычная гидравлика — по точности. Благодаря адаптивному управлению, быстрой обратной связи и интеграции в цифровую среду, они остаются ключевыми компонентами в высокотехнологичных производственных и испытательных процессах.