究極の比較チート シート – フライト シミュレータのモーション ベース – 油圧運動と電気運動

電動モーションシステムは、約 10 年から 15 年間稼働しています。その間、多くの自重ベアリング用途で、いくつかが油圧システムに置き換えられました。電動アクチュエータの設計におけるコンポーネントの数と種類は、大きな関心事です。現在の主要な設計では、親ねじ、ボールねじ、またはローラーねじ機構のいずれかが使用されています。これらはすべて、多数のコンポーネントを利用して、回転から直線への動きを実現します。複数の遊星ローラー、豊富な数のローラー ボール、磨耗したリード スクリューの組み合わせが、さまざまなメカニズムの設計上の特徴を構成しています。これらはすべて、適切で通常は多量の潤滑を必要とします。また、ローラーねじとボールねじの設計は、固有のノイズを減衰させるために十分な対策を講じない限り、負荷がかかる多数の可動部品から発生する大きなノイズを高速で発生させます。コンポーネントの摩耗は大きな懸念事項です。複数の小さな高負荷機械部品の組み合わせは、金属同士の接触と摩耗のレシピです。これらの設計は巧妙ですが、回転運動を直線移動に変換するアプローチは「単純」ではありません。

インストール

電気システムでは、人員スペース内のモーション プラットフォーム システム アクチュエータに高電圧を供給する必要があります。そのようなシステムが安全であり、国およびコードの要件を満たしていることを確認するには、特別な予防措置を講じる必要があります。ただし、油圧システムでは、高電圧サービスを離れた HPU の場所にのみ提供する必要があります。油圧 HPU は、厳重な管理下で離れた場所に配置されるのが一般的です。したがって、モーション プラットフォームに直接必要な制御電圧はわずかです。

油圧システムでは、サーボバルブ制御下で各アクチュエータに接続する加圧ホースが必要です。通常、1000 psig ～ 1500 psig のシステム圧力が使用されます。これらの圧力は、一般に 3000psi を超える圧力に定格された 2 線編組ホースによって、簡単かつ安全に処理されます。最新の SAE の O リング、JIC、およびその他のフィッティング構成により、漏れは事実上過去のものとなります。同様に、必要に応じて作動油を「食品グレード」の鉱物油に置き換えることができます。現代の高性能油圧システムが商業用および産業用機器で使用されているものに匹敵するという描写は誤解を招くものです。最新の油圧システムには、低コストの器具装置に関連する漏れや破裂の問題はありません。

シンプルさ / 複雑さ

油圧システムは非常に単純です:アクチュエーター、サーボバルブ、コントローラー、そしてコンピューターです。油圧アクチュエータは、「最悪の場合」の暴走状態の場合に、システム全体のエネルギーを吸収するように設計されています。これは、アクチュエータストロークの両端に組み込まれたクッションを使用することで実現されます。この非常にシンプルなシリンダー設計機能はシリンダーに組み込まれており、すべての制御、電気、および油圧の故障から保護します。基本的に、障害の状態が発生した場合、つまり;コンピューター、コントローラー、電気、サーボバルブ、さらにはオペレーターのエラーが故障につながります。シリンダーに組み込まれたクッションが、モーション プラットフォームとペイロードの両方を損傷から保護します。

一方、電気システムは通常、「スイッチ」と制御ロジックの組み合わせに依存してシステムを保護します。多くの電気システムは、動きを激しく停止させるために「ブレーキ」システムに依存しています。これらは実装には効果的ですが、プログラミングと追加の複雑さにより、設置コストがはるかに高くなり、システム障害の可能性があり、モーション プラットフォームまたはペイロードのいずれかに損傷を与える可能性があります。これらのバックアップ電気システムのすべてが故障した場合、アクチュエータは、アクチュエータの瞬間的なロックアップを伴うハードストップの1つに単純に衝突することに注意してください。これは一般的に拘束力のあるジャムであり、より複雑なシステムや機器を追加して減速を合理的な制限に制限しない限り、ロックを解除するには機械的な手段が必要です。

メンテナンス

油圧システムは通常、約 1000 時間の運転ごとにメンテナンスが必要です。これは通常、HPU フィルター、潤滑 (メーカーによって異なります) のチェック、および一般的なクリーンアップとパフォーマンス応答の検証に相当します。これらの「ローテク」システムチェックは、標準的なメンテナンス技術と人員で維持するのが非常に簡単です.このようなシステムは、最小限のメンテナンスで長年運用されています。

一方、電気システムは通常、約 80 時間の運転ごとに潤滑が必要であり、電源配線と多数のリミット スイッチのチェック、制御ロジックの検証、エンコーダ/レゾルバの動作チェックが必要です。それらの信頼性は、「直列」配置で配置されたコンポーネントの組み合わせが適切に機能することに基づいています。監視対象のコンポーネントのいずれかが原因でシステムが停止するため、ダウンタイムとそれに関連する費用が増加します。

動作音

機器スペースで使用される油圧アクチュエータは、50dBA 未満の騒音レベルで非常に静かです。非常に重要なのは、HPU に関連する油圧システムの騒音の問題です。これは通常、モーション プラットフォームから離れた場所に配置することで解決されます。これは主に 2 つの理由で有利です:騒音の低減、熱除去の制御と低減。

電動モーション プラットフォーム システムは、その特定の設計の結果、アクチュエータ内に多数の小さな可動部品があるため、騒音が発生する可能性があります。非常に明確で、移動するデッキのプログラムされたコンテンツに干渉する場合としない場合があります。これは、「フライト シミュレーション」アプリケーションでは特に問題になる可能性があります。

J.F. サミコーラと G.P.コカリス