W miarę jak miasta się zagęszczają, a natężenie ruchu rośnie, inżynierowie szukają sprytniejszych i bardziej zrównoważonych alternatyw dla rozbudowy dróg. Jednym z obiecujących rozwiązań jest to, co pod ziemią: drążenie tuneli. Na University of Colorado Boulder zespół CU Hyperloop na nowo wyobraża sobie tę technologię dzięki studenckiej maszynie TBM (tunnel boring machine). Integrując siłowniki PA-13 w sześciosiowym systemie siłowników, zespół opracował innowacyjne rozwiązanie, które zastępuje hydraulikę elektrycznym sterowaniem ruchem — torując drogę bezpieczniejszej i bardziej zrównoważonej infrastrukturze miejskiej.
Historia inspiracji projektu
Zobacz różne zastosowania i branże, które skorzystały z naszych siłowników liniowych!
Moc siłowników stojąca za elektrycznymi maszynami do drążenia tuneli
- Precyzyjne sterowanie – Zintegrowane czujniki efektu Halla zapewniały sprzężenie zwrotne położenia, umożliwiając zespołowi śledzenie pozycjonowania i siły poprzez sprzężenie zwrotne prądowe, aby zaprogramować limity siły w oprogramowaniu PCB. Podczas jednego z testów zespół był zdumiony, widząc, jak siłownik zatrzymał się dokładnie na żądanym progu siły pod ziemią.
- Konstrukcja przemysłowa – Wysoka dynamiczna siła znamionowa 3000 lbs na siłownik w połączeniu z klasą szczelności IP66, odporną na pył, zanieczyszczenia i wodę, zapewniły siłownikom PA-13 przemysłową niezawodność i długą żywotność.
- Bezpieczeństwo i efektywność – Ta elektryczna technologia drążenia tuneli eliminuje potrzebę ciężkich pomp hydraulicznych i przewodów z cieczą pod wysokim ciśnieniem, redukując złożoność i zwiększając bezpieczeństwo. Efektem jest system drążenia napędzany siłownikami, lżejszy, bardziej wydajny i łatwiejszy w utrzymaniu — ważny krok naprzód w liniowym ruchu w technologii drążenia tuneli.
- Elastyczny ruch – Kompaktowy zarys siłowników umożliwił konstrukcję heksapoda, który dał TBM sześć stopni swobody, pozwalając nawigować pod ziemią — czego brakowało innym zespołom.
Nasz PA-13 oferuje możliwości przemysłowe z opcjami dostosowania dla sprzężenia zwrotnego z czujników efektu Halla!
Rewolucja w transporcie miejskim dzięki automatyzacji
Konsekwencje tego projektu wykraczają poza sam konkurs. Przyjmując systemy drążenia oparte na siłownikach, CU Hyperloop pokazuje, jak siłowniki elektryczne mogą odmienić zrównoważony transport miejski. Dzięki „smart city” tunele mogłyby zmniejszać zatłoczenie na powierzchni, zapewniając skalowalną infrastrukturę podziemną wspierającą ekologiczny rozwój. Elektryczne siłowniki liniowe umożliwiają drążenie napędzane automatyzacją, obniżając koszty i wspierając bardziej „zielony” rozwój w porównaniu z alternatywami hydraulicznymi. Takie podejście może pewnego dnia pomóc zmniejszyć korki w rozwijających się aglomeracjach.
Rozwój inżynierii dzięki partnerstwu z Progressive Automations
Choć same siłowniki były kluczowe dla sukcesu projektu, CU Hyperloop podkreśla również znaczenie wsparcia Progressive Automations. Zespół musiał zmierzyć się z napiętymi terminami przed konkursem, a Progressive Automations zdołało dostarczyć produkty szybko i terminowo. Co więcej, partnerstwo umożliwiło realizację przedsięwzięcia, które w inny sposób byłoby poza zasięgiem finansowym i technicznym — dzięki sponsoringowi projektów i naszej dedykowanej obsłudze klienta.
Oferujemy szeroką gamę elektrycznych siłowników liniowych do każdego zastosowania – kliknij, aby przeglądać!
Patrząc w przyszłość: maszyna na przyszły rok
Na nadchodzący konkurs CU Hyperloop przygotowuje nową, 24‑woltową architekturę systemu, która będzie wymagała innych specyfikacji siłowników. Zespół jest jednak gotowy dalej integrować produkty Progressive Automations zarówno w napędzie, jak i podparciu tunelu.
Z każdą iteracją TBM staje się bardziej niezawodna, a studenci zdobywają coraz większą wiedzę. Ambicja zespołu pozostaje jasna: nieustannie wprowadzać innowacje w technologii drążenia, inspirując inne zespoły studenckie do stosowania siłowników elektrycznych jako bezpieczniejszej, prostszej alternatywy dla hydrauliki.
Blok FAQ
Jaką rolę odgrywają siłowniki PA-13 w maszynach do drążenia tuneli?
- Napędzają siłę pchającą oraz zasilają system podparcia tunelu, umożliwiając ruch do przodu i ruch obrotowy przy zmianie kierunku.
W jaki sposób platforma Stewarta poprawia precyzję drążenia?
- Umożliwia sześciosiowe sterowanie ruchem, dając maszynom do drążenia tuneli możliwość dokładniejszej nawigacji wśród przeszkód pod ziemią.
Czy siłowniki liniowe mogą sprostać wysokim wymaganiom siłowym w drążeniu?
- Tak, modele takie jak siłowniki PA-13 zapewniają do 3000 lbs dynamicznej siły, spełniając wymagania ciężkiej pracy przy drążeniu tuneli.
Dlaczego warto wybrać siłowniki elektryczne zamiast układów hydraulicznych w drążeniu tuneli?
- Elektryczne siłowniki liniowe są bezpieczniejsze, zajmują mniej miejsca w całym układzie, są łatwiejsze w utrzymaniu i eliminują złożoność przewodów z cieczą hydrauliczną.
W jaki sposób ta technologia ogranicza korki w miastach?
- Dzięki skalowalnym tunelom podziemnym TBM napędzane siłownikami rozszerzają sieci transportowe poza ograniczenia dróg powierzchniowych.
Jakie są korzyści środowiskowe z elektrycznego drążenia tuneli?
- Ogranicza zużycie oleju, ryzyka dla środowiska i może być integrowane ze źródłami energii odnawialnej dla „zielonej” infrastruktury.
Czy siłowniki PA-13 nadają się do innych ciężkich zastosowań przemysłowych?
- Tak, ich wysoka zdolność generowania siły i trwałe, przemysłowe konstrukcje sprawiają, że idealnie nadają się do branż, takich jak produkcja, energia odnawialna, rolnictwo oraz automatyka przemysłowa.
Jak niezawodne są siłowniki w pracy ciągłej przy wysokich obciążeniach?
- Niezawodne modele oferują odpowiednie parametry, by sprostać wymaganiom każdej aplikacji. Nasze siłowniki PA-13 w tym przypadku zaprojektowano z myślą o długotrwałej niezawodności: mają uszczelnione obudowy i solidną konstrukcję z klasą szczelności IP66 do pracy w trudnych warunkach, a także mogą pracować z 20% cyklem pracy podczas napędzania ruchu.
Co sprawia, że platformy Stewarta napędzane siłownikami są idealne do projektów tunelowych?
- Łączą kompaktową konstrukcję z precyzyjnym sterowaniem ruchem, umożliwiając wszechstronne i wydajne systemy drążenia.
W jaki sposób automatyzacja poprawia efektywność projektów infrastruktury miejskiej?
- Automatyzacja ogranicza ręczne interwencje, obniża koszty i przyspiesza realizację projektów przy zachowaniu bezpieczeństwa.
Podsumowanie
Projekt CU Hyperloop pokazuje, jak siłowniki PA-13 od Progressive Automations mogą umożliwiać przełomowe inicjatywy inżynierskie. Oferując wysoką siłę w kompaktowej, elektrycznie napędzanej konstrukcji, siłowniki pozwoliły studentom zaprojektować innowacyjne rozwiązania i zostać finalistami Not-A-Boring Competition 2025.
Mamy nadzieję, że ten projekt był dla Ciebie równie interesujący jak dla nas, zwłaszcza jeśli szukasz nowych pomysłów do własnych innowacji. Jeśli masz pytania dotyczące naszych elektrycznych siłowników liniowych lub chcesz omówić inne produkty, skontaktuj się z nami! Jesteśmy ekspertami w tym, co robimy, i chętnie pomożemy w każdy możliwy sposób.
sales@progressiveautomations.com | 1-800-676-6123