Различия между гидравлическим, пневматическим и электрическим оборудованием: узнайте, как их отличить

На протяжении всей истории есть много машин, которые изобрел человек, чтобы выполнять свои задачи. Общей особенностью всех из них является то, что им нужен источник питания для работы, будь то ручной или механический.

Сегодня большая часть механического оборудования используется для работы три вида энергетических систем: гидравлические системы, пневматические и электрические системы.

В этом посте мы рассмотрим основные различия между гидравлическими, пневматическими и электрическими машинами, в том, как работает каждая из трех систем и каковы их плюсы и минусы.

Как работает гидравлическое, пневматическое и электрическое машинное оборудование

Механическое промышленное оборудование работает путем получения энергии различными способами: с помощью жидкости под давлением, воздуха или электричества, которые обычно получают с помощью пневматического, гидравлического или электрического насоса. Энергия превращается в движение или силу для достижения работы прибора.

Чтобы понять различия между пневматическим, гидравлическим и электрическим оборудованием, мы должны углубиться в механику того, как каждая система получает свою силу.

Пневматические системы состоят из поршня внутри полого цилиндра. Давление внешнего компрессора или пневматического насоса с надутым газом (обычно воздухом) перемещает поршень внутри цилиндра. По мере увеличения давления цилиндр перемещается по оси поршня, создавая линейную силу. Поршень возвращается в исходное положение либо с помощью пружинной отдачи, либо с помощью жидкости, поставляемой через поршень.

Пневматическая система обычно используется в различных ручных инструментах и машинах, которые выполняют постоянные и повторяющиеся движения, такие как пневматический пистолет.

Гидравлические системы работают аналогично пневматическим, но то, что заставляет цилиндр двигаться, - это жидкость, обычно масло, а не воздух под давлением.
Гидравлическая система использует масло для накопления энергии, а затем превращает его в механическую энергию.



Такие системы оснащены гидравлическими насосами, которые отвечают за повышение давления масла.

Электрические системы используют электричество в качестве источника питания, который хранится в батареях, для производства движения. Двигатели, генераторы, трансформаторы и преобразователи используют такие системы для работы.

Гидравлические и пневматические машины в основном используются в промышленности для выполнения всех видов тяжелых или повторяющихся работ. В то время как электрические машины используются как для выполнения промышленных, профессиональных или домашних работ.

В качестве примеров электрических машин, используемых в промышленности, являются электрические фрезерные станки, шлифовальные станки или фрезерные станки.
Для домашних работ также есть множество электроинструментов, которые облегчают вам жизнь, такую как сверлильный станок или электрический аккумуляторный шуруповерт.

Каковы различия между гидравлическим, пневматическим и электрическим оборудованием

Как мы видели ранее, основное различие заключается в том, как каждая система получает энергию, необходимую для ее движения. Но существуют и другие различия между гидравлическим, пневматическим и электрическим оборудованием.

Мощность и скорость

Пневматические и электрические системы способны достичь высокой мощности, в то время как гидравлические достигают очень высокой мощности.

Гидравлическое оборудование служит для тяжелых работ, в то время как пневматические машины способны выполнять повторяющиеся работы. Это связано с тем, что гидравлическая жидкость под давлением способна выдерживать тяжелые нагрузки и вытеснять тонны материала. Пневматические системы используются во всех видах сборочных и производственных цепей. Его повторяющееся действие делает его наиболее подходящей системой в молотках, сверлах, долотах и т. д.
Кроме того, пневматические системы способны достигать очень высоких рабочих скоростей, в то время как гидравлические и электрические механизмы достигают умеренных скоростей.

Экологические факторы

Использование оборудования может привести к загрязнению окружающей среды различными способами. Гидравлические системы могут подвергаться утечке жидкости, которая может привести к загрязнению. С другой стороны, пневматические машины создают повышенное шумовое загрязнение, потому что они излучают очень громкие звуки. В связи с этим электрические машины являются наиболее экологически чистыми.

Срок службы

Электрические и гидравлические машины имеют очень длительный срок службы, если они получают своевременное обслуживание и используются должным образом. В то время как пневматические машины имеют умеренную продолжительность жизни, хотя они могут быть отремонтированы путем замены деталей, которые пострадали от износа с течением времени.

Покупная цена

Гидравлические и электрические машины имеют более высокую стоимость покупки, чем пневматические машины.

Расходы на техническое обслуживание

Расходы на техническое обслуживание в случае пневматических и электрических машин низки, в то время как стоимость гидравлики высока.

Преимущества и недостатки гидравлических, пневматических и электрических машин

Пневматические Машины

Преимущества

Преимущества пневматического оборудования исходят из его простоты.
Пневматические машины могут использоваться в очень экстремальных температурных условиях, не влияя на их производительность.
С точки зрения безопасности использование пневматических и воздушных систем предотвращает использование опасных материалов.
Они также отвечают требованиям взрывозащиты и безопасности машины, потому что они не создают магнитных помех.
Пневматические машины также легкие, требуют минимального обслуживания и имеют прочные компоненты, которые делают пневматику экономичным методом.

Недостатки

Потери давления и сжимаемость воздуха делают пневматику менее эффективной, чем другие системы. Ограничения компрессора и подачи воздуха означают, что операции при более низком давлении будут иметь меньшие силы и более медленные скорости.

Чтобы быть действительно эффективными, пневматические системы должны быть использованы для конкретной работы. Поэтому они не могут использоваться для других приложений.

Сжатый воздух является расходным материалом вместе с компрессором, что приводит к расходам на техническое обслуживание.

Гидравлическое оборудование

Преимущества

Гидравлические машины прочны и подходят для применения с высокой прочностью. Они могут производить силы в 25 раз больше, чем пневматические цилиндры одинакового размера.
Гидравлическая система может поддерживать постоянную силу и крутящий момент без подачи насоса больше жидкости или давления из-за несовместимости жидкостей.
Гидравлическое оборудование может иметь свои насосы и двигатели, расположенные на значительном расстоянии с минимальной потерей мощности.

Недостатки

Гидравлическая машина может страдать от утечки жидкости. Эта потеря жидкости может привести к снижению эффективности и проблемам очистки, что повреждает компоненты и окружающие области.
Гидравлические системы требуют многих дополнительных частей, включая резервуар для жидкости, двигатель, насос, выпускные клапаны и теплообменники, а также оборудование для снижения шума.

Электрооборудование

Преимущества

Электрические машины обеспечивают более точное позиционирование управления. Их конфигурации масштабируются для любых целей или требований к прочности и бесшумны, мягки и повторяются.
С точки зрения шума, они тише, чем пневматические и гидравлические. И поскольку нет утечки жидкости, экологические риски устраняются.

Недостатки

Электрические системы не подходят для всех сред, в отличие от пневматических приводов, которые безопасны в опасных и легковоспламеняющихся зонах.
Электродвигатель в непрерывном режиме перегревается, что увеличивает износ редуктора. Это также приводит к тому, что вы подвергаетесь более высокому риску возникновению пожара.

Мы надеемся, что после этого чтения у вас будут яснее различия между гидравлическими, пневматическими и электрическими машинами.