Hydraulické vs. Pneumatické
Ve strojírenství a dalších aplikovaných vědách hrají tekutiny hlavní roli při navrhování a stavbě užitečných systémů a strojů. Studium kapalin umožňuje aplikace ve strojírenství v různých provedeních a konstrukcích, od návrhu a konstrukce nádrže a zavlažovacího systému až po lékařské vybavení. Hydraulika se zaměřuje na mechanické vlastnosti kapalin a pneumatická na mechanické vlastnosti plynů.
Více o hydraulice
Hydraulika funguje hlavně jako základ pro fluidní pohon; to znamená výrobu a přenos energie pomocí kapalin. Stlačené kapaliny se používají při přenosu mechanické energie ze součástky generující energii na součást spotřebovávající energii. Jako pracovní kapalina se používá kapalina s nízkou stlačitelností, jako je olej (např. brzdová kapalina nebo převodová kapalina ve vozidle). Vzhledem k nestlačitelnosti kapalin mohou hydraulická zařízení pracovat při velmi vysokém zatížení a dodávat větší výkon. Systém založený na hydraulice může pracovat od nízkého tlaku až po velmi vysoké úrovně tlaku v rozsahu mega Pascal. Proto je mnoho vysoce výkonných systémů navrženo tak, aby pracovalo na hydraulice, jako je důlní zařízení.
Hydraulické systémy nabízejí vysokou spolehlivost a přesnost v důsledku jejich nízké stlačitelnosti. Stlačená kapalina reaguje i na nepatrnou změnu příkonu. Dodávaná energie není významně absorbována tekutinou, což má za následek vyšší účinnost.
Vzhledem k vyššímu zatížení a tlakovým podmínkám je také navržena vyšší pevnost komponent hydraulického systému. Výsledkem je, že hydraulické zařízení má tendenci být větších rozměrů se složitým designem. Provozní podmínky při vysokém zatížení rychle opotřebovávají pohyblivé části a náklady na údržbu jsou vyšší. K natlakování pracovní kapaliny se používá čerpadlo a převodové trubky a mechanismy jsou utěsněny, aby vydržely vysoký tlak a jakýkoli únik zanechává viditelné stopy a může způsobit poškození vnějších součástí.
Více o pneumatice
Pneumatic se zaměřuje na aplikaci stlačených plynů ve strojírenství. Plyny mohou být použity k přenosu energie v mechanických systémech, ale vysoká stlačitelnost omezuje maximální provozní tlak a zatížení. Jako pracovní tekutina se používá vzduch nebo inertní plyny a maximální provozní tlaky v pneumatických systémech jsou v rozsahu několika stovek kilopascalů (~ 100 kPa).
Spolehlivost a přesnost pneumatických systémů bývá nižší (zejména v podmínkách vysokého tlaku), ačkoli zařízení má vyšší životnost a náklady na údržbu jsou nízké. Vzhledem ke stlačitelnosti absorbuje pneumatický vstupní výkon a účinnost je nižší. Při náhlé změně vstupního výkonu však plyny absorbují nadměrné síly a systém se stává stabilním, čímž se zabrání poškození systému. Proto je integrována ochrana proti přetížení a systémy jsou bezpečnější. Jakýkoli únik v systému nezanechává žádné stopy a plyny se uvolňují do atmosféry; fyzické poškození v důsledku úniku jsou nízké. Pro stlačování plynů se používá kompresor a stlačený plyn lze skladovat, což umožňuje zařízení pracovat v cyklech spíše než na trvalém příkonu.
Jaký je rozdíl mezi hydraulickým a pneumatickým?
