Características de ahorro de energía de un sistema de cabrestante impulsado por una bomba hidráulica de cuatro cuadrantes
Autores: Ren, Haoling; Wu, Shiyi; Lin, Tianliang; Zhang, Yonghua; Miao, Cheng; Li, Zhongshen
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
En este estudio, se propuso un sistema integrado de accionamiento de cabrestante y recuperación de energía potencial utilizando una bomba de cuatro cuadrantes, con el objetivo de aprovechar la gran cantidad de energía potencial gravitacional recuperable en un sistema de cabrestante. El sistema propuesto transformó el sistema abierto original en una parte de estructura cerrada, utilizando una bomba de cuatro cuadrantes para accionar el cabrestante, y una parte de estructura abierta, utilizando una bomba hidráulica abierta para equilibrar el par. Las partes de estructura cerrada y abierta eran coaxiales y estaban conectadas al motor a través de la caja de transferencia, lo que permitía aprovechar al máximo las características de la bomba de cuatro cuadrantes. Se logró la regeneración del flujo cuando se bajaba el peso y se logró el uso directo de la energía potencial gravitacional. Se estableció además el modelo AMESim de los sistemas original y propuesto según un análisis de las características de trabajo del consumo de energía del sistema de accionamiento del cabrestante. Los resultados de la simulación verificaron que el sistema propuesto mantenía una buena controlabilidad mientras recuperaba energía potencial. Se construyó un prototipo experimental; los resultados de las pruebas mostraron que, en comparación con el sistema de cabrestante original, el sistema propuesto aumentó significativamente la velocidad de elevación y redujo el consumo de combustible. Además, el consumo de diésel se redujo en un 87% en el proceso de descenso.
Descripción
En este estudio, se propuso un sistema integrado de accionamiento de cabrestante y recuperación de energía potencial utilizando una bomba de cuatro cuadrantes, con el objetivo de aprovechar la gran cantidad de energía potencial gravitacional recuperable en un sistema de cabrestante. El sistema propuesto transformó el sistema abierto original en una parte de estructura cerrada, utilizando una bomba de cuatro cuadrantes para accionar el cabrestante, y una parte de estructura abierta, utilizando una bomba hidráulica abierta para equilibrar el par. Las partes de estructura cerrada y abierta eran coaxiales y estaban conectadas al motor a través de la caja de transferencia, lo que permitía aprovechar al máximo las características de la bomba de cuatro cuadrantes. Se logró la regeneración del flujo cuando se bajaba el peso y se logró el uso directo de la energía potencial gravitacional. Se estableció además el modelo AMESim de los sistemas original y propuesto según un análisis de las características de trabajo del consumo de energía del sistema de accionamiento del cabrestante. Los resultados de la simulación verificaron que el sistema propuesto mantenía una buena controlabilidad mientras recuperaba energía potencial. Se construyó un prototipo experimental; los resultados de las pruebas mostraron que, en comparación con el sistema de cabrestante original, el sistema propuesto aumentó significativamente la velocidad de elevación y redujo el consumo de combustible. Además, el consumo de diésel se redujo en un 87% en el proceso de descenso.