فهرست مطالب
تفاوت پنوماتیک با هیدرولیک: پنوماتیک در صنعت به معنی بهره بردن از هوای فشرده برای انتقال انرژی است. در سیستم‌های پنوماتیکی، تبدیل انرژی پنوماتیکی به انرژی مکانیکی اتفاق می‌افتد. در بیشتر صنایع مانند صنایع دارویی، صنایع غذایی، صنایع چوب و صنایع گاز و پتروشیمی از پنوماتیک جهت اتوماتیک کردن سیستم‌ها و تحت کنترل قرار دادن ابزار دقیق استفاده می‌شود.
بررسی هیدرولیک
به انجام رساندن کار، توسط مایع تحت فشار یا حرکت، هیدرولیک است. طراحی سیستم‌های هیدرولیکی بر پایه انتقال قدرت توسط یک مایع یا سیال تحت فشار است. با کمک هیدرولیک قادر خواهیم بود بدون استفاده کردن از وسایل سنگین، به جابجایی نیرو در مقیاس‌های بزرگ اقدام کنیم؛ بعد از شناخت این دو مورد، در رابطه با تفاوت پنوماتیک با هیدرولیک، توضیحاتی ارائه خواهد شد.
تفاوت پنوماتیک با هیدرولیک
سیستم‌های پنوماتیک و هیدرولیک در کنار شباهت‌های زیادی که با هم دارند، دارای تفاوت‌هایی نیز هستند. برخی از مواردی که به عنوان تفاوت پنوماتیک با هیدرولیک در نظر گرفته می‌شوند عبارتند از:
عنصر عامل
در سیستم‌های هیدرولیک، ماده اصلی عمل کننده، روغن هیدرولیک است. این روغن یک سیال مایع غیر قابل تراکم است، اما ماده اصلی عمل کننده در سیستم‌های پنوماتیک، هوای فشرده است.
مدار بسته یا مدار باز
در سیستم‌های هیدرولیک مدارها به صورت سیکل بسته یا مداربسته عمل می‌کنند؛ به این نحو که در سیستم‌های هیدرولیک مخزنی وجود دارد که در آن مقدار مشخصی روغن هیدرولیک نگهداری می‌شود. این روغن توسط پمپ هیدرولیکی که در سیستم وجود دارد از مخزن مکش و به داخل سیستم پمپاژ می‌شود. بعد از انجام شدن کار در عملگرها باتوجه به مسیرهای بازگشت، به مخزن باز می‌گردد؛ در نتیجه به صورت یک مدار بسته عمل می‌کند.
در سیستم‌های پنوماتیک موضوع متفاوت است. در این نوع سیستم‌ها، کمپرسورهایی موجود هستند که موجب مکش هوای محیط و متراکم و فشرده‌سازی آن و هدایتش به درون سیستم می‌شوند. این هوای فشرده بعد از به انجام رسیدن کار در عملگرهای پنوماتیک، از طریق مجراهای خروجی به محیط، تخلیه خواهد شد و مجددا به سیستم باز نخواهد گشت؛ در نتیجه سیستم پنوماتیک، سیکل باز یا مدار باز است.
نداشتن آلودگی و استفاده در صنایع بهداشتی
در صنایعی که رکن اساسی در آن‌ها، پاکیزگی محیط است، مانند صنایع غذایی و صنایع بهداشتی، اصولاً از سیستم‌های پنوماتیک استفاده می‌شود. سیستم‌های پنوماتیک به علت استفاده از هوای فشرده که در محیط به صورت طبیعی موجود است و همراه آلودگی خاصی نیست، مناسب برای به کار بردن در این صنایع هستند، اما در سیستم‌های هیدرولیک به علت احتمال نشت روغن از لوله‌ها، احتمال آلوده کردن محیط وجود دارد؛ در نتیجه گزینه مناسبی برای این صنایع نیست.
رسیدن به موقعیت دقیق عملگرها
یک نمونه دیگر از تفاوت پنوماتیک با هیدرولیک، این مورد است. در سیستم‌های پنوماتیک و هیدرولیک، جک‌ها و موتورها، عملگرهای نهایی محسوب می‌شوند. این عملگرها در سیستم، کاری را به واسطه توان پنوماتیک و هیدرولیک انجام می‌دهند؛ برای مثال عملگر سیستم در یک دستگاه بالابر هیدرولیک، همان جک هیدرولیک است که با اتصال به کابین، باعث حرکت آن می‌شود.
در دستگاه پرس ظروف، عملکرد آن توسط سیستم پنوماتیک است. جک‌های پنوماتیکی به عنوان عملگرهای سیستم هستند که با حرکت دادن قالب سنبه و بالا و پایین بردن آن، موجب انجام شدن عملیات پرس و شکل دهی به ظروف می‌شوند. باتوجه به اینکه در بالابر، سیستم آن هیدرولیک است و باتوجه به تراکم ناپذیر بودن روغن هیدرولیک، می‌توان حرکت جک هیدرولیک را با دقت بالایی معین کرد و به نتیجه دلخواه رسید.
برای مثال اگر ارتفاع کورس بالابر هیدرولیک را ۴ متر در نظر بگیریم، در ارتفاع‌های ۳ متری، ۲ متری و یک متری نیز قادر خواهیم بود برای بالابر یک نقطه توقف مشخص کنیم. در این صورت کابین بالابر هیدرولیک دقیقاً در نقطه مشخص شده توقف خواهد کرد. این کار را در مورد جک‌های پنوماتیک نمی‌توان انجام داد. حرکت جک پنوماتیک به علت تراکم‌پذیر بودن هوا، اصولاً با نوسان همراه بوده، متوقف شدن آن نیز با کمی تاخیر همراه خواهد بود.
محدوده فشار کاری
یک مورد دیگر از تفاوت پنوماتیک با هیدرولیک مربوط به محدوده فشار کاری است. در سیستم‌های هیدرولیک و پنوماتیک فشار کاری یکی از پارامترهای مهم است. سنجش فشار کاری بر حسب بار است. در سیستم‌های هیدرولیک، اصولاً فشار کاری خیلی بالاتر از سیستم‌های پنوماتیک است. این فشار، ۵۰ بار تا ۳۰۰ بار را در بر خواهد گرفت؛ البته در موارد خاص می‌توان از سیستم‌های هیدرولیک در فشار کاری ۴۰۰ بار و ۷۰۰ بار و یا حتی بیشتر نیز بهره برد. در مقابل سیستم‌های پنوماتیک در فشار کاری پایین‌تری مورد استفاده قرار می‌گیرند. این سیستم‌ها مناسب برای فشارهای تا حدود ۱۶ بار هستند.
کاربرد و مزایای سیستم پنوماتیک
حال که با تفاوت پنوماتیک با هیدرولیک از منظرهای گوناگون آشنا شدید، نوبت به بررسی کاربرد و مزایای هر یک از آن‌ها می‌رسد. در حال حاضر کمتر صنعتی را می‌توان یافت که بهره‌ای از تکنولوژی پنوماتیکی نبرده باشد. از جمله صنایعی که از پنوماتیک در آن استفاده می‌شود می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
🔶 کاربرد پنوماتیک در صنعت خودرو: اصلی‌ترین کاربرد پنوماتیک، در صنعت خودروسازی است. در تنظیم صندلی ماشین‌های جدید، همچنین خیلی از مراحل ساخت خودرو همچون ساخت و شکل‌دهی به بدنه از دستگاه‌های پنوماتیکی استفاده می‌شود.
🔶 کاربرد پنوماتیک در صنایع غذایی: از دیگر کاربردهای پنوماتیک می‌توان به کاربرد آن در صنایع غذایی اشاره کرد؛ برای مثال ظروف یکبار مصرف و کنسروسازی از این تکنولوژی بهره می‌برند.
🔶 کاربرد پنوماتیک در برق: پنوماتیک کاربرد گسترده‌ای در صنعت برق دارد. از مهمترین موارد استفاده از آن می‌توان به استفاده در صنایع جوشکاری، برش چوب و… اشاره کرد.
🔶 کاربرد پنوماتیک در صنعت کشاورزی: دستگاه‌هایی مانند کمباین، خرمن‌کوب، میوه‌چین، ماشین حفاری، بیل مکانیکی و … از مواردی هستند که در صنعت کشاورزی با استفاده از سیستم‌های پنوماتیک کار می‌کنند.
🔶 کاربرد پنوماتیک در حمل و نقل: در حال حاضر به کمک سیستم‌های پنوماتیکی، حمل و نقل وسیله‌های سنگین به راحتی امکان‌پذیر شده است. از این سیستم در ماشین‌های سنگین همچون جرثقیل، لیفتراک و… استفاده می‌شود.
از جمله مزایای سیستم‌های پنوماتیک می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
✅ حساسیت پایین نسبت به تغییرات دما
✅ سرعت اجرا بالاتر نسبت به سیستم‌های هیدرولیک
✅ امنیت زیاد سیستم‌های پنوماتیک به علت غیر قابل اشتعال بودن سیستم پنوماتیک و نداشتن جرقه
✅ نداشتن آلودگی به علت استفاده از هوا و گاز در پنوماتیک
✅ سهولت در کنترل سرعت نیرو و تغییر دادن جهت با کمک شیر برقی پنوماتیک
کاربرد و مزایای سیستم هیدرولیک
هیدرولیک در صنعت کاربردهای فراوانی دارد، از جمله کاربردهای آن، موارد زیر هستند:
💠 صنایع دریایی: کشیدن کشتی به سمت ساحل و بالا آوردن تور از آب
💠 کاربرد هیدرولیک در صنایع بسته‌بندی: لفاف پیچی، ماشین چسب زنی
💠 صنعت نفت: پالایشگاه‌ها
💠 صنعت فولاد: فشار بالا برای کشش فلز یا آهن
💠 کاربرد هیدرولیک در صنعت هواپیما سازی: سیستم‌های زیادی در هواپیما از هیدرولیک استفاده می‌کنند از جمله؛ فرمان هواپیما، سیستم
تنظیم بال هواپیما، سیستم باز و بسته شدن در هواپیما و ترمز هواپیما
از مزیت‌های سیستم هیدرولیک می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
💠 قدرت و استحکام بسیار بالای آن
💠 عمر طولانی
💠 نصب راحت قطعه‌های آن به دلیل استاندارد بودن
💠 قابلیت تبدیل حرکت چرخشی به خطی و بالعکس آن
💠 تولید انرژی با توان بالا.
✍️ سخن نهایی
ممنون از اینکه ما را تا پایان مقاله «تفاوت پنوماتیک با هیدرولیک» همراهی نمودید؛ نظرات و سؤالات خود را برای نوین صنعت کامنت کنید.
نوشته شده در تاریخ ۱۶ فروردین ۱۴۰۱