Aqui está porque os sistemas de potência pneumática são superiores aos sistemas hidráulicos quando se trata de velocidade, desempenho e confiabilidade.
Bambos os sistemas hidráulicos e pneumáticos são u
sed para operar máquinas que encontramos no nosso dia-a-dia, desde freios de carros e equipamentos de construção até elevadores e portas automatizadas em trens e ônibus.
Embora os circuitos de potência hidráulica e pneumática tenham uma série de semelhanças mecânicas, e até partilham alguns componentes integrais, incluindo bombas específicas e um conjunto de válvulas que dirigem o fluxo, proporcionando o controlo da força e da velocidade dos actuadores.
Still, os utilizadores finais de muitos tipos de máquinas podem estar a perguntar-se que tipo de sistema é melhor para as suas aplicações específicas. Continue lendo para aprender as principais diferenças entre os sistemas de potência hidráulica e pneumática.
Como funcionam os sistemas hidráulicos
Sistemas hidráulicos aplicam pressão ao fluido para gerar energia. Uma bomba move energia mecânica para o sistema transportando o fluido – geralmente um óleo hidráulico ou lubrificante sintético – para um reservatório, onde o fluido é armazenado e o material residual incluindo ar e outras partículas de umidade são removidos.
Então, a pressão é exercida contra um lado do reservatório, forçando o líquido através de válvulas usando métodos elétricos, manuais, hidráulicos, pneumáticos ou mecânicos. O fluido é forçado contra um atuador, como um motor hidráulico, cilindro ou pistão no lado oposto do reservatório. A energia é transferida para o atuador e transformada da energia hidráulica em energia mecânica, forçando o atuador a se mover.
Devido à pressão exercida através do fluido, o atuador não é capaz de se mover na direção oposta, a menos que a pressão seja liberada por um operador do sistema. Se o atuador for um pistão sendo usado, por exemplo, para levantar os dentes de uma empilhadeira, os dentes permanecerão elevados até que a pressão hidráulica seja liberada.
As Vantagens e Desvantagens dos Sistemas Hidráulicos
Desde que o óleo hidráulico é comprimido apenas em aproximadamente 0,5% para cada 1000 PSI, ele é considerado não elástico, ou não compressível. A vantagem da incapacidade de um fluido de diminuir em volume em resposta à pressão é que ele atua como um meio mais eficiente para transferir energia. Perde-se pouca energia com a compressão do fluido nas válvulas, portanto a transferência de energia hidráulica de volta à energia mecânica no atuador é altamente eficiente.
Devido à sua inelasticidade e alto módulo a granel, o óleo hidráulico oferece maior densidade de potência do que meios como o ar, o que se traduz em alto rendimento a altas pressões. De acordo com especialistas da Mobile Hydraulics Tips, de fato, operar um sistema hidráulico a 10.000 PSI pode causar menos danos ao desempenho da máquina do que operar um sistema pneumático similar a 300 PSI.
O maior inconveniente de muitos sistemas hidráulicos tem a ver com o desafio de transportar óleo não elástico através de válvulas e sistemas de canalização.
Como comparado com o ar comprimido usado em sistemas pneumáticos, o óleo hidráulico enfrenta altas taxas de resistência e elevadas perdas de energia ao fluir através de espaços restritos. Como tal, se os componentes dentro de um sistema hidráulico forem instalados de forma inadequada ou não correlacionados em tamanho às vazões desejadas, os operadores sofrerão grandes perdas de energia e custos em cada aplicação.
Como funcionam os sistemas pneumáticos
Os sistemas pneumáticos operam em grande parte da mesma forma que os sistemas hidráulicos. Em geral, requerem um compressor de ar, que aspira o ar atmosférico através de uma válvula de admissão e alimenta o ar para um tanque receptor.
A pressão é então aplicada ao ar dentro do tanque receptor. Os gases, ao contrário dos fluidos, podem ser comprimidos, tornando a alta densidade de pressão facilmente alcançável através do exercício de força. O ar é comprimido e passado para uma rede de tubos e válvulas que direcionam o fluxo de ar para um atuador. O atuador irá transferir a energia de volta para a energia mecânica a fim de iniciar o movimento, como em um sistema hidráulico.
Por que os sistemas pneumáticos batem nos sistemas hidráulicos
Embora os sistemas hidráulicos possam garantir menos perdas de energia durante a operação, em geral, os sistemas pneumáticos garantem um menor custo inicial, menos exigências de manutenção, maior durabilidade e um maior grau de confiabilidade mecânica, tornando-os a opção mais econômica a longo prazo.
Além disso, o ar comprimido vem com a vantagem única da velocidade – ao contrário do óleo hidráulico, quando o ar é liberado, ele se expande em alta velocidade e força, permitindo velocidades de acionamento muito mais altas. Como tal, os sistemas pneumáticos oferecem maiores possibilidades de aplicação e são a escolha óbvia para aplicações que requerem alta velocidade e precisão.
Os sistemas pneumáticos podem facilitar eficientemente a maioria das aplicações em escala industrial que requerem movimentos como fixação, posicionamento, prensagem, elevação, classificação e empilhamento – como aqueles vistos nas instalações de fabricação, montagem e distribuição. Outras modificações no sistema podem aumentar a precisão com que um sistema pneumático opera, permitindo aplicações que requerem etiquetagem, corte, crimpagem ou estampagem.
Devem à sua durabilidade, desempenho superior e capacidade de fornecer energia a atuadores em alta velocidade, os sistemas pneumáticos permanecem entre as escolhas mais confiáveis para alimentar tudo, desde sistemas de trânsito pendular e extração de gás natural até dispositivos agtech que podem ordenhar uma vaca de forma autônoma.