Różnica między hydraulicznym a pneumatycznym

Hydrauliczny a pneumatyczny
 

W inżynierii i innych naukach stosowanych płyny odgrywają główną rolę w projektowaniu i budowie użytecznych systemów i maszyn. Badanie płynów umożliwia zastosowanie w inżynierii w różnych projektach i konstrukcjach, od projektowania i budowy zbiornika i systemu nawadniającego po sprzęt medyczny. Hydraulika koncentruje się na właściwościach mechanicznych cieczy, a pneumatyka na właściwościach mechanicznych gazów.

Więcej o hydraulice

Hydraulika działa głównie jako podstawa mocy płynów; to znaczy wytwarzanie i przesyłanie energii za pomocą cieczy. Ciecze pod ciśnieniem są wykorzystywane do przenoszenia mocy mechanicznej z elementu wytwarzającego energię na element zużywający energię. Jako płyn roboczy stosowany jest płyn o niskiej ściśliwości, taki jak olej (np. Płyn hamulcowy lub płyn przekładniowy w pojeździe). Z powodu nieściśliwości płynów urządzenia hydrauliczne mogą pracować przy bardzo dużych obciążeniach, zapewniając większą moc. System oparty na hydraulice może pracować od niskiego ciśnienia do bardzo wysokiego poziomu ciśnienia w zakresie mega Pascal. Dlatego wiele systemów o dużej wytrzymałości zaprojektowano do pracy w hydraulice, takich jak sprzęt górniczy.

Systemy hydrauliczne oferują wysoką niezawodność i precyzję ze względu na ich niską ściśliwość. Sprężona ciecz reaguje nawet na minutę zmiany mocy wejściowej. Dostarczona energia nie jest znacząco absorbowana przez płyn, co powoduje wyższą wydajność.

Z powodu wyższych obciążeń i warunków ciśnienia wytrzymałość komponentów układu hydraulicznego jest również zaprojektowana tak, aby była wyższa. W rezultacie urządzenia hydrauliczne są zwykle większe i mają złożoną konstrukcję. Warunki pracy przy dużym obciążeniu szybko zużywają części ruchome, a koszty konserwacji są wyższe. Do sprężania płynu roboczego używana jest pompa, a rury przesyłowe i mechanizmy są uszczelnione, aby wytrzymać wysokie ciśnienie i wszelkie wycieki pozostawiają widoczne ślady i mogą powodować uszkodzenie elementów zewnętrznych.

Więcej o pneumatyce

Pneumatyka koncentruje się na zastosowaniu gazów pod ciśnieniem w inżynierii. Gazy można wykorzystywać do przenoszenia mocy w układach mechanicznych, ale wysoka ściśliwość ogranicza maksymalne ciśnienie robocze i obciążenia. Jako ciecz robocza stosuje się powietrze lub gazy obojętne, a maksymalne ciśnienia w warunkach pracy w układach pneumatycznych wynoszą kilkaset kilogramów Pascal (~ 100 kPa).

Niezawodność i precyzja układów pneumatycznych są zwykle niższe (szczególnie w warunkach wysokiego ciśnienia), chociaż sprzęt ma dłuższą żywotność, a koszty utrzymania są niskie. Ze względu na ściśliwość pneumatyka pochłania moc wejściową, a wydajność jest niższa. Jednak do nagłej zmiany mocy wejściowej gazy pochłaniają nadmierne siły, a układ staje się stabilny, co pozwala uniknąć uszkodzenia układu. Dlatego zintegrowane jest zabezpieczenie przed przeciążeniem, a systemy są bezpieczniejsze. Jakikolwiek wyciek w systemie nie pozostawia śladów, a gazy są uwalniane do atmosfery; uszkodzenia fizyczne spowodowane wyciekiem są niewielkie. Do sprężania gazów stosuje się sprężarkę, a gaz pod ciśnieniem można przechowywać, co pozwala urządzeniu pracować na cyklach, a nie na ciągłym poborze mocy.

Jaka jest różnica między układem hydraulicznym a pneumatycznym?

• Płyn roboczy w hydraulice jest płynem, podczas gdy płyn roboczy pneumatyki jest gazem.

• Hydraulika może pracować przy wyższych obciążeniach i ciśnieniu (~ 10 MPa), podczas gdy pneumatyka działa przy znacznie niższym obciążeniu i ciśnieniu (~ 100 kPa).

• Sprzęt hydrauliczny jest zwykle większy, podczas gdy sprzęt pneumatyczny jest zwykle mniejszy (różnica zależy od zastosowania).

• Układ hydrauliczny ma wyższą wydajność niż pneumatyczna pod względem przekładni.

• Układy hydrauliczne wykorzystują pompy do sprężania płynu roboczego, podczas gdy układy pneumatyczne wykorzystują sprężarki.