PistonPower chystá revolúciu v hydraulike

V Považskej Bystrici vyvíjajú hydraulický tlakový zosilňovač, ktorý integrujú priamo do hydraulických valcov. Unikátna technológia by nevznikla bez pomoci digitálnych nástrojov.

V považskobystrickej firme PistonPower vyvíjajú revolučnú technológiu – do hydraulického valca vložia zosilňovač, ktorý sa automaticky zapne len pri operáciách vyžadujúcich väčšiu silu. Celý systém pritom môže zostať nízkotlakový, teda aj finančne menej náročný. Unikátna konštrukcia dovolí zmenšiť veľkosť hydraulických valcov s rovnakou silou o tretinu a hmotnosť klesne takmer o polovicu. To všetko zvyšuje rýchlosť operácií a zároveň šetrí náklady. Valec s integrovaným zosilňovačom stojí tretinu ceny v porovnaní s klasickými zosilňovačmi, umiestnenými externe na valci.

Vývoj aj výroba
Autorom nápadu je Jørgen M. Clausen, majiteľ a šéf dánskej firmy Danfoss, svetového výrobcu hydrauliky. Začiatkom roka 2018 zriadil startup PistoPower v Považskej Bystrici v susedstve s výrobnými halami Danfossu, ktorý patrí medzi najmodernejšie závody koncernu. Úlohou konštrukčného tímu je vyvinúť integrovaný tlakový zosilňovač a pripraviť ho do sériovej výroby.

"Náročný cieľ zvládol vývojový tím vďaka špičkovým digitálnym
technológiám na navrhovanie, modelovanie a simulácie."

„S integrovanými zosilňovačmi nemá veľa odborníkov skúsenosti a aj my sme boli na začiatku. Naše skúsenosti s vývojom hydraulických produktov pre veľkých výrobcov hydraulických strojov nám však pomohli urýchliť vývoj. Dnes u nás pracuje pätnásť vývojárov a v súčasnosti rozširujeme vývojové kapacity predovšetkým na testovanie hydraulických aplikácií. Naše pracovisko je zatiaľ čisto vývojové, ale ráta sa s tým, že aj sériová výroba zostane u nás. To je na slovenské pomery ojedinelá skúsenosť,“ hovorí technický riaditeľ a konateľ firmy PistonPower Juraj Hanušovský.

Slovenský tím dostal šibeničné zadanie: predstaviť integrovaný hydraulický zosilňovač v apríli 2019 v Mníchove na najväčšom európskom veľtrhu stavebných strojov Bauma.

Digitálne simulácie
Náročný cieľ zvládol vývojový tím vďaka špičkovým digitálnym technológiám na navrhovanie, modelovanie a simulácie. Kľúčové sú pri tom riešenia spoločnosti Siemens. Softvér AMESim umožňuje RapidPrototyping, teda výrobu trojrozmerných modelov a ich častí.

„Pre nás je však dôležitejšie, že nám umožňuje ,pozerať sa dovnútra‘ valca a pochopiť javy, ktoré zostávajú počas testovania skryté. Klasické snímače sledujú len vstupné a výstupné veličiny, napríklad tlak, prietok či teplotu. Ale čo sa deje vnútri, aké sú tlakové straty, polohy, rýchlosti jednotlivých komponentov, rýchlo zmerať klasickými snímačmi nevieme,“ vysvetľuje Peter Zavadinka, vedeckovýskumný pracovník v oblasti testovania a aplikácií.

Obrovský dopyt po výkonných a efektívnych hydraulických valcoch je v demolačnom segmente, teda v recyklácii starých objektov.

Nástroj AMESim využívali pri simuláciách zosilňovača, ako aj pri tvorbe aplikácií – simulovali celý systém, napríklad hlavu hydraulického drviča betónu s požadovanými parametrami. „To má veľký význam najmä pre startupy, ktoré produkt ešte len vyvíjajú. Zákazníkovi môžeme ukázať, ako sa bude zosilňovač správať v jeho zariadení a môžeme ho presvedčiť na spoluprácu ešte pred vyrobením prvých prototypov,“ hovorí P. Zavadinka. Zákazníci často žiadajú špecifické parametre a softvér AMESim je schopný simulovať upravené riešenie podľa individuálnych požiadaviek. „Dizajn, inštalácia a testovanie by v tomto prípade zabralo veľa času a financií. Preto ako prvá nastupuje simulácia, aby zákazníka presvedčila o vhodnosti riešenia či úspor,“ vysvetľuje P. Zavadinka. Aj vďaka tomu PistonPower získal prvých päťsto predobjednávok ešte pred predstavením fyzického prototypu.

Trh je pripravený
Analýzy ukazujú, že ročne by sa mohlo predať vyše milióna valcov s integrovanými tlakovými zosilňovačmi. Obrovský dopyt je v demolačnom segmente, teda v recyklácii starých objektov. Jednou z hlavných aplikácií je hydraulický drvič betónu, ktorý sa pripína na rameno bagra. Drviče sú schopné kúsok po kúsku rozobrať železobetónové stavby, čo je veľká výhoda najmä v centrách miest. Pri likvidácii starých lodí sa zasa používajú silné nožnice. Práve pri takýchto operáciách treba občas pridať silu na prekonanie odporu ocele. Zaujímavé sú však aj ďalšie trhy.

Keďže riešenie PistonPower je chránené patentom, konkurenčné firmy môžu zosilňovače umiestňovať len externe na valec. Existuje tu však riziko poškodenia alebo odtrhnutia, najmä pri ťažkých demolačných prácach, pretože pripevnenie zosilňovača vyžaduje vysokotlakové hadice a spojenia. Okrem už spomínaných predností je riešenie PistonPower bezpečnejšie, pretože ultravysoký tlak udržiava vnútri valca.

Foto: Demolition News, Siemens