Hydraulinen vs pneumaattinen
Insinööritieteissä ja muissa soveltavissa tieteissä nesteillä on tärkeä rooli hyödyllisten järjestelmien ja koneiden suunnittelussa ja rakentamisessa. Nesteiden tutkimus mahdollistaa sovellukset tekniikassa erilaisissa suunnitelmissa ja rakenteissa aina säiliön ja kastelujärjestelmän suunnittelusta ja rakentamisesta lääketieteellisiin laitteisiin. Hydrauliikka keskittyy nesteiden mekaanisiin ominaisuuksiin ja pneumatiikka kaasujen mekaanisiin ominaisuuksiin.
Lisätietoja Hydrauliikasta
Hydrauliikka toimii pääasiassa nestevoiman perustana; eli tehon tuottaminen ja siirto nesteillä. Painenesteitä käytetään mekaanisen tehon siirtämiseen sähköä tuottavasta komponentista tehoa kuluttavaan komponenttiin. Käyttönesteenä käytetään nestettä, jonka kokoonpuristuvuus on alhainen, kuten öljyä (esim. jarruneste tai vaihteistoneste ajoneuvossa). Nesteiden kokoonpuristumattomuuden vuoksi hydrauliset laitteet voivat toimia erittäin suurilla kuormilla ja tuottaa enemmän tehoa. Hydrauliikkaan perustuva järjestelmä voi toimia matalapaineesta erittäin korkeaan painetasoon mega Pascalin alueella. Siksi monet raskaat järjestelmät on suunniteltu toimimaan hydrauliikan, kuten kaivoslaitteiden, kanssa.
Hydrauliset järjestelmät tarjoavat korkean luotettavuuden ja tarkkuuden alhaisen kokoonpuristuvuuden ansiosta. Puristettu neste reagoi jopa minuuttiseen syöttötehon muutokseen. Neste ei absorboi merkittävästi syötettyä energiaa, mikä parantaa tehokkuutta.
Korkeiden kuormien ja paineolosuhteiden ansiosta myös hydraulijärjestelmän komponenttien lujuus on suunniteltu suuremmiksi. Tämän seurauksena hydrauliset laitteet ovat yleensä kooltaan suurempia ja rakenteeltaan monimutkaisia. Korkean kuormituksen käyttöolosuhteet kuluttavat liikkuvia osia nopeasti ja ylläpitokustannukset ovat korkeammat. Käyttönesteen paineistamiseen käytetään pumppua, ja voimansiirtoputket ja -mekanismit on tiivistetty kestämään korkeaa painetta ja mahdolliset vuodot jättävät näkyviä jälkiä ja voivat vahingoittaa ulkoisia komponentteja.
Lisätietoja Pneumatiikasta
Pneumatic keskittyy paineistettujen kaasujen käyttöön suunnittelussa. Kaasuilla voidaan siirtää tehoa mekaanisissa järjestelmissä, mutta korkea kokoonpuristuvuus rajoittaa maksimikäyttöpainetta ja -kuormia. Käyttönesteenä käytetään ilmaa tai inerttejä kaasuja, ja pneumaattisten järjestelmien maksimikäyttöpaineet ovat useiden sadan kilon Pascalin (~ 100 kPa) luokkaa.
Pneumaattisten järjestelmien luotettavuus ja tarkkuus ovat yleensä alhaisempia (etenkin korkeapaineolosuhteissa), vaikka laitteiden käyttöikä on pidempi ja ylläpitokustannukset alhaiset. Puristuvuuden vuoksi pneumaattinen absorboi syöttötehoa ja hyötysuhde on pienempi. Kuitenkin äkillisen syöttötehon muutoksen vuoksi kaasut absorboivat ylimääräiset voimat ja järjestelmä muuttuu vakaaksi, mikä välttää järjestelmän vaurioitumisen. Siksi ylikuormitussuoja on integroitu ja järjestelmät ovat turvallisempia. Kaikki vuodot järjestelmässä eivät jätä jälkiä, ja kaasut vapautuvat ilmakehään; vuodon aiheuttamat fyysiset vauriot ovat vähäisiä. Kaasujen paineistamiseen käytetään kompressoria, ja paineistettu kaasu voidaan varastoida, jolloin laite voi toimia jaksoittain jatkuvan tehonsyötön sijaan.
Mitä eroa on hydrauliikan ja pneumaattisen välillä?
