تفاوت هیدرولیک و پنوماتیک

در بررسی تفاوت هیدرولیک و پنوماتیک به 5 دسته مهم برخورد کرده ایم که دانستن هر یک سبب می شود تا بتوانید انتخاب درستی داشته باشید. البته در ابتدا تعریفی از پمپ هیدرولیک و پنوماتیک به شما ارائه می دهیم به این ترتیب شرایط به بهترین نحو دنبال می شود.

پمپ هیدرولیک چیست؟

پیش از اینکه مهمترین تفاوت هیدرولیک و پنوماتیک را بدانیم می بایست تعریف درستی از پمپ هیدرولیک داشته باشیم. پمپ هیدرولیک نقش قلب سیستم هیدرولیک را ایفا می کند. در واقع این پمپ ها انرژی مکانیکی را به واسطه موتورهای الکتریکی به انرژی هیدرولیکی تبدیل می کند.

گاه نیز از منابع قدرتمند دیگری برای این تبدیل استفاده می شود. وضعیت فشار اتمسفر در اثر خلاً نسبی ایجاد شده سبب می شود تا سیال مجبور به حرکت به سمت مجرای ورودی پمپ باشد. به این صورت پمپ به سایر مدار هیدرولیک رانده می شود.

عملکرهای سیستم قدرت هیدرولیکی ایجاد شده توسط پمپ را می توانند به توان خروجی مورد نیاز تبدیل کنند. پمپ های هیدرولیکی در مدل های جابجایی غیر مثبت و جابجایی مثبت دسته بندی می شوند.

پمپ هایی که جابجایی مثبت هستند به صورت جریان محور طراحی شده اند. این پمپ ها توانایی مقاومت در برابر فشارهای بسیار بالا را ندارند. به طور کلی از این سبک پمپ ها برای انتقال اولیه سیال از نقطه ای به نقطه دیگر استفاده می شوند. پمپ ها برای سیستم های فشار پایین و جریان بالا نیز مناسب هستند هزینه تولید این پمپ ها پایین است و عملکرد ساده ای دارد.

قابلیت اعتماد آن بالا بوده و سر و صدای کمی ایجاد می کنند. پمپ هایی که با جابجایی مثبت کار می کنند به ازای هر دور چرخش پمپ، مقدار مشخصی از سیال به سیستم ارسال شده و توانایی لازم برای غلبه بر فشار بارهای مکانیکی سیستم را دارند.

این پمپ ها برای فشار بالا مناسب هستند. سایزشان نسبتاً کوچک است و بازده حجمی بالایی دارد. این پمپ ها در مدل های چرخ دنده ای، پره دار و پیستونی طراحی شده اند.

پمپ پنوماتیک چیست؟

گاه مهمترین تفاوت هیدرولیک و پنوماتیک وابسته به یک سری مسائل است که جا دارد به بهترین نحو سنجیده شود. از سیستم پنوماتیک برای انتقال انرژی به روش سیال تحت فشار استفاده می شود.

بر اساس یک سری تغییرات ایجاد شده در سیستم های تولیدی از هوای فشرده به عنوان روش های مرسوم برای کنترل دستگاه های ابزار دقیق استفاده می شود.

مزیت این روز افزایش نیرو و قابلیت تغییر جهت سریع بدون صدمه زدن به سیستم است. در این سیستم ها از هوای فشرده برای انتقال انرژی استفاده می شود و کنترل و هدایت دستگاه های ابزار دقیق با دقت بالایی صورت می گیرد و بسیار عالی هستند.

سیستم های پنوماتیک طراحی ساده ای دارند. در واقع با داشتن تجربه کم هم می توان این سیستم ها را مونتاژ کرده و از آنها استفاده کرد. از سوی دیگر این سیستم ها از نظر تمیز بودن به نسبت هیدرولیک بسیار وضعیت بهتری دارند. هوا ارزانتر و در دسترس تر از سیال و روغن است. این سیستم ها جرقه ایجاد نمی کنند.

یعنی می توان از آنها در محیط های انفجاری نیز بدون نگرانی استفاده کرد. بازده بالایی دارند. نیروی زیادی ایجاد می کنند. در این سیستم ها نیاز به خط برگشت سیال نخواهد بود. در واقع مخزن اصلی همان هوای آزاد است. برای استفاده بهینه از این سیستم ها نیاز است که در انتخاب شلنگ ها و سیلندرها و لوله ها دقت کنید. این سیستم برای تولید هوای فشرده نیاز به سطح اجرایی خاصی دارد.

تفاوت هیدرولیک و پنوماتیک از نظر عنصر عامل و نوع مدار

اگر بخواهیم تفاوت هیدرولیک و پنوماتیک را ارزیابی کنیم اولین موضوع مربوط به عنصر عامل است. روغن هیدرولیک عنصر عامل برای سیستم های هیدرولیک محسوب می شود.

روغن هیدرولیک نوعی سیال است و تراکم ناپذیر است. این سیال ها فشرده نمی شوند. روغن هیدرولیک در سبک های مختلفی وجود دارد. عنصر عامل برای سیستم های پنوماتیک شرایط متفاوتی دارد. معمولاً از هوای فشرده برای این سیستم ها استفاده می شود. هوا نوعی سیال محسوب می شود. هوا در لیست گازها قرار گرفته است.

این ماده نوعی سیال تراکم پذیر محسوب می شود. در واقع شرایط فشرده شدن آن وجود دارد. البته گاز از یک سری گازهای دیگر در سیستم های پنوماتیک استفاده می شود. در بررسی های دیگر در خصوص تفاوت پمپ هیدرولیک و پنوماتیک می بایست در مورد نوع مدار آنها صحبت کنیم.

سیستم های هیدرولیک به صورت مدار بسته یا سیکل های بسته اجرا می شوند. در این سیستم ها از یک تانک یا مخزن استفاده شده است که از روغن به مقدار لازم نگهداری می کند. پمپ های هیدرولیک روغن را از مخزن مکش بیرون می کشند و در داخل وارد سیستم می کنند.

پس از گردش در سیستم و اجرای عملکرد مناسب، به واسطه مسیر های موجود به مخزن باز می گردند. در سیستم پنوماتیک شرایط فرق دارد. در این سیستم یک سری کمپرسور وجود دارد و هوا را مورد مکش قرار می دهد.

سپس آن را فشرده می سازد و وارد سیستم می کند. هوای فشرده پس از اجرای کار در عملگرهای پنوماتیک از مجراهای خروجی به محیط تخلیه می شوند. این سیستم به صورت مدار باز یا سیکل باز عمل می کند. در واقع روی سیستم های پنوماتیک یک سری مخازن برای نگهداری هوا وجود ندارد.

همچنین بخوانید : بررسی انواع پمپ هیدرولیک

تفاوت هیدرولیک و پنوماتیک از نظر محدوده فشار کاری

شاید بهتر باشد در خصوص مهمترین تفاوت هیدرولیک و پنوماتیک صحبت کنیم. در ابتدا بدانید که در هر دو سیستم با یک سیال سر و کار داریم. بنابراین یکی از مهمترین پارامترها فشار کاری است که باید ارزیابی شود.

فشار کار با وارد bar سنجیده می شود. سیستم های پنوماتیک عموماً در رنج فشارهای کاری پایین تر استفاده می شوند. سیستم های پنوماتیک نیز برای فشار کاری 16 bar مناسب هستند. دقت کنید که وضعیت فشار کاری در سیستم های هیدرولیک به نسبت پنوماتیک بیشتر است. فشار در این سیستم ها بین 50 الی 300 Bar اعلام شده است. گاه نیز تا فشار کاری 700 bar نیز استفاده می شود.

بهتر است کمی در مورد دستیابی به موقعیت دقیق برای عملگرها در هر دو سیستم اشاره کنیم. یک سری عملگرهای نهایی در سیستم های هیدرولیک و پنوماتیک وجود دارد. این عملگرها وظیفه خاص خود را دارند. در واقع عملگرها به واسطه توان هیدرولیکی و پنوماتیکی می توانند عمل نمایند.

یک دستگاه بالابر هیدرولیک را در نظر بگیرید. در این دستگاه عملکرد سیستم همان سیلندر یا جک است. این جک ها به کابین وصل می شوند و سبب حرکت می شوند. در یک دستگاه پرس ظروف که معمولاً به واسطه سیستم پنوماتیک کار می کنند، عملگرها همان سیلندرهای پنوماتیکی هستند.

در واقع این عملگرها قالب سنبه را بالا و پایین می برند و سبب می شوند تا عملیات پرس و شکل دهی ظروف به خوبی صورت بگیرد. در بالابرها سیستم های محرک، هیدرولیک ها بوده و روغن هیدرولیک نیز تراکم ناپذیر است. حرکت سیلندرها در موقعیت های مختلف صورت می گیرد.

تفاوت هیدرولیک و پنوماتیک در صنایع

در بررسی تفاوت هیدرولیک و پنوماتیک می بایست به کاربرد هر یک در صنایع نیز بپردازیم. در صنایع غذایی و بهداشتی و دارویی، تمیز بودن محیط یک رکن اساسی محسوب می شود. در این صورت سیستم های پنوماتیک گزینه بهتری هستند. در واقع در سیستم های پنوماتیک از هوای فشرده استفاده می شود و به صورت طبیعی در محیط موجود خواهد بود.

این روش آلودگی های خاصی ندارد. در سیستم های هیدرولیک احتمال بروز آلودگی محیط وجود دارد. چون به طور کلی احتمال نشتی روغن از لوله ها و اتصالات و اجزای سیستم هیدرولیک بسیار زیاد است. به طور کلی اگر قرار است که از یکی از سیستم ها برای صنایع تمیز استفاده شود قطعاً پنوماتیک گزینه بهتری است و هیدرولیک نمی تواند مورد استفاده قرار بگیرد چون سبب بروز آلودگی می شود.

جمع بندی

مهمترین تفاوت هیدرولیک و پنوماتیک عنصر عامل است. در واقع در سیستم های پنوماتیک از عنصر عامل هوا استفاده می شود اما در سیستم هیدرولیک عنصر عامل روغن است. این رویکرد سبب می شود که پنوماتیک فضای تمیز تری ایجاد نماید.

البته که تفاوت های دیگری نیز مطرح هستند. در سیستم هیدرولیک روغن در تانک یا منبع روغن ذخیره می شود و به واسطه جک هیدرولیک انتقال می یابد. روغن مصرفی نیز پس از تسویه شدن برای استفاده مجدد به تانک باز می گردد. این روند مدار بسته است.

فشار کاری در سیستم های پنوماتیک و هیدرولیک فرق دارد. در صنعت بهداشتی، دارویی و غذایی تمیز بودن محیط اهمیت زیادی دارد و سیستم های پنوماتیک از هوای فشرده استفاده می کنند و به سادگی در دسترس قرار می گیرند.

در سیستم پنوماتیک از کمپرسور یا پمپ باد استفاده می شود. همینطور فیلتر رگلاتور و فیلترهای مخصوص دیگری نیز در این سیستم دیده می شود. این دستگاه دارای روغن زن پنوماتیک مخصوص است. از سوی دیگر فیلتر پنوماتیک وظیفه تصفیه هوا از رطوبت و گرد و غبار را بر عهده دارد.

این دستگاه به نوبه خود می تواند به واسطه سیستم اجرایی مخصوص به خوبی ارزیابی شوند. برای بهینه سازی هوا از واحد مراقبت هوا استفاده می شود. همه این موارد به عملکرد بهتر دستگاه کمک زیادی می کند و سبب می شود تا عمر طولانی تری داشته باشد.