تفاوت پنوماتیک با هیدرولیک در صنعت چیست؟

سیستم‌های پنوماتیک و هیدرولیک دو سیستم پرکاربرد و مهم در صنعت هستند که در تمام صنایع کاربرد خواهند داشت. با وجود آن‌ها تولید انواع قطعات با سرعت بالا و تعداد زیاد امکان‌پذیر خواهد بود. این دو سیستم دارای ماهیت کلی یکسان و مشابهی هستند اما عملکردهای متفاوتی دارند که همین امر باعث شده این دو از هم متمایز شوند. در این مطلب قصد داریم به بررسی تفاوت این دو سیستم بپردازیم، اما بهتر است قبل از هر چیز با آن‌ها آشنا شوید.

آشنایی با سیستم پنوماتیک

پنوماتیک به عنوان یک نوع انرژی شناخته می‌شود که امروزه در صنایع گوناگون از آن استفاده زیادی خواهد شد. در واقع کاربرد این فناوری به حدی است که کمتر مراکز صنعتی وجود دارند که آن را به کار نبرند. به‌طور کلی می‌توان گفت پنوماتیک یک علم است که حرکات و وقایع هوا را بیان می‌کند. پنوماتیک با نام‌های نیوماتیک یا در اصل نیوماتیکس نیز شناخته می‌شود که در واقع همان تکنولوژی انرژی است که با استفاده از آن هوای فشرده و متراکم منتقل خواهد شد.

در حقیقت این سیستم هوا را جذب کرده و به‌طور کاملا فشرده به مدار منتقل می‌کند تا انرژی مورد نیاز تامین شود. کمپرسور هوا، شیرها، مخزن، مدار و محرک از جمله اجزای اصلی این سیستم به شمار می‌روند. سیستم پنوماتیک در صنایع مختلف مانند کشاورزی، خودروسازی و صنایع برق و… کاربرد دارد.

آشنایی با سیستم هیدرولیک

در تعریف هیدرولیک می‌توان گفت انجام کار با استفاده از مایع تحت فشار یا حرکت را هیدرولیک می‌نامند. به بیانی دیگر سیستم هیدرولیک یک نوع عملکرد مکانیکی است که توسط نیروی فشار مایع کار خواهد کرد. در واقع در سیستم‌هایی که دارای هیدرولیک هستند با استفاده از مایع ذخیره شده حرکت مکانیکی از طریق سیلندهای متحرک پیستون تولید خواهد شد. مکانیک، نرم‌افزار و الکترونیک از جمله رشته‌های مکانیکی هستند که هیدرولیک در طراحی و ساخت محصولات و فرایند‌های دیگر آن‌ها را ترکیب می‌کند.

بررسی تفاوت های پنوماتیک با هیدرولیک در صنعت

همان‌طور که می‌دانید دو سیستم پنوماتیک و هیدرولیک از جمله پرکاربردترین سیستم‌های بکار رفته در صنایع مختلف به شمار می‌روند که هر دو دارای تفاوت‌هایی نیز هستند در این بخش به بررسی چند نمونه از تفاوت‌های موجود در این دو سیستم خواهیم پرداخت.

عنصر عامل یا ماده اصلی عمل کننده

ماده اصلی عمل‌کننده در دو سیستم هیدرولیک و پنوماتیک متفاوت است که در واقع در سیستم هیدرولیک روغن به عنوان عنصر عامل یا همان انتقال قدرت عمل می‌کند و این روغن تراکم ناپذیر خواهد بود؛ همچنین دارای انواع مختلفی است که کاربردهای گوناگونی نیز دارد. اما عنصر انتقال قدرت یا عمل‌کننده در سیستم پنوماتیک هوای فشرده است که به صورت یک نوع گاز عمل می‌کند که البته این نوع گاز تراکم‌پذیر خواهد بود.

فشار کاری در سیستم های هیدرولیک و پنوماتیک

فشار کاری به عنوان یکی از مهم‌ترین پارامترها در سیستم‌های هیدرولیک و پنوماتیک به شمار می‌رود که این فشار کاری در هر دو سیستم با اندازه‌گیری سنجش خواهد شد. در سیستم‌های پنوماتیک فشار کاری کمتری نسبت به سیستم‌های هیدرولیک وجود دارد معمولا فشار کاری مناسب که برای سیستم‌ها پنوماتیک در نظر گرفته شده حدود ۱۶ bar است. در حالی که برای سیستم‌های هیدرولیک این فشار بین ۵۰ bar تا ۳۰۰bar متغیر خواهد بود.

لازم به ذکر است در شرایط خاص فشار کاری ۴۰۰ bar تا ۷۰۰bar یا بیشتر نیز استفاده می‌شود.

مدار باز یا بسته سیستم هیدرولیک و پنوماتیک

در سیستم‌های هیدرولیک مدارها به شکل بسته عمل می‌کنند به این صورت که این سیستم‌ها دارای یک مخزن هستند و در آن مقدار مشخصی روغن هیدرولیک نگهداری می‌شود. روغن موجود توسط پمپ‌های هیدرولیک از مخزن درون سیستم پمپ منتقل خواهد شد. هنگامی که کار به پایان رسید مجدد از مسیر برگشت به داخل مخزن باز گشته و به صورت یک مدار بسته عمل می‌کند.

اما در سیستم‌های پنوماتیک به گونه‌ای دیگر عمل خواهد کرد؛ در واقع در این سیستم با استفاده از کمپرسورهایی که وجود دارند از طریق مکش هوای محیط را فشرده و متراکم کرده و به درون سیستم هدایت می‌شود. در پایان کار این هوا مجدد به سیستم برنمی‌گردد و در واقع در محیط تخلیه خواهد شد؛ بنابراین این سیستم دارای مدار باز یا همان سیکل باز است.

دسترسی به موقعیت دقیق عملکردها

با توجه به این که در سیستم‌های هیدرولیک و پنوماتیک موتورها و سیلندرها به عنوان عملکرد نهایی در آن‌ها شناخته خواهند شد. نکته مهم اینجاست که به دلیل تراکم‌نا‌پذیر بودن روغن هیدرولیک حرکت سیلندر در موقعیت‌های مختلف را می‌توان با دقت زیاد مشخص کرد. به عنوان مثال در صورتی که ارتفاع کورس بالابر هیدرولیک به ۵ متر برسد، این امکان برای شما وجود دارد تا در ارتفاع‌های مختلف مثل ۲ یا ۳ متری آن را متوقف کنید.

اما در سیستم‌های پنوماتیک چنین نیست و به دلیل تراکم‌پذیر بودن هوا حرکت در سیلندر‌ها دچار نوسان شده و به صورت بریده بریده است؛ همچنین توقف در آن نیز با اندکی تاخیر خواهد بود. در واقع هوای فشرده و روغن هیدرولیک علت اصلی تفاوت در عملکرد آن‌هاست.

استفاده در صنایع بهداشتی

در صنایعی مثل غذایی و بهداشتی که رکن مهم و اساسی در آن‌ها بهداشت و پاکیزگی محیط است معمولا از سیستم‌های پنوماتیک استفاده می‌کنند. این سیستم‌ها به دلیل این که از هوای فشرده که در محیط به‌طور طبیعی وجود دارد استفاده می‌کنند و در واقع آلودگی خاصی در آن وجود ندارد برای صنایع بهداشتی و غذایی بسیار مناسب هستند. این در حالیست که در سیستم‌های هیدرولیک کاملا متفاوت خواهد بود؛ بنابراین به دلیل این که در سیستم‌های هیدرولیک احتمال نشت روغن از لوله‌ها و در نهایت آلوده شدن محیط زیاد است، گزینه مناسبی برای استفاده در برخی صنایع بهداشتی نخواهد بود.

سخن پایانی

همان‌طور که می‌دانید در صنعت از سیستم‌های مختلفی استفاده می‌شود که هر کدام با توجه به عملکردی که دارند تاثیر چشم‌گیری در نحوه کار و پیشبرد صنایع خواهند داشت. در این میان سیستم‌های هیدرولیک و پنوماتیک از جمله سیستم‌هایی اساسی و کاربردی در صنعت هستند که البته وجه تمایزهایی نیز با هم دارند. در این مطلب به تفاوت‌های موجود میان سیستم‌های هیدرولیک و پنوماتیک اشاره کردیم. جهت آشنایی بیشتر و کسب اطلاعات مورد نظر در رابطه با این دو سیستم می‌توانید به سایت نیکسازان مراجعه کنید.