Vamos dar uma olhada mais de perto na diferença entre máquinas hidráulicas e pneumáticas.
O que é um sistema pneumático?
(sistema pneumático)
O sistema pneumático utiliza ar pressurizado para influenciar o movimento mecânico. Baseia-se em princípios de pressão e é alimentado por ar comprimido ou gás. O sistema possui diversos componentes, incluindo tanques de ar, cilindros padrão, compressores, mangueiras e linhas de transição.
Aplicações: Os sistemas pneumáticos são comumente usados em aplicações médicas (odontologia), fabricação de alimentos, construção, robótica, mineração, produtos farmacêuticos e muito mais. Este sistema foi usado principalmente para absorção de choque porque o gás comprimido o torna menos suscetível a danos por choque.
O que é aquilo um sistema hidráulico?
(sistema hidráulico)
O sistema hidráulico utiliza líquidos pressurizados para transferir energia mecânica e transformar essa energia em trabalho útil. Assim como o sistema pneumático, a hidráulica também utiliza válvulas para a velocidade e força dos atuadores.
Aplicações: Os sistemas hidráulicos apresentam o risco de vazamentos de óleo de válvulas ou mangueiras. Portanto, o sistema não é utilizado em nada que possa ser ingerido. As aplicações industriais comuns de um sistema hidráulico incluem elevadores, barragens, parques de diversões, prensas hidráulicas, turbinas, flaps de aeronaves, cadeiras de rodas, elevadores hidráulicos e muito mais.
Sistemas pneumáticos e hidráulicos: qual a diferença?
(sistema pneumático vs sistema hidráulico)
A principal diferença entre esses dois sistemas é que a hidráulica utiliza líquidos, que não comprimem, e a pneumática utiliza gases, que podem comprimir. Isso afeta a forma como ambos os sistemas são construídos e como funcionam.
A hidráulica é geralmente maior e mais lenta. No entanto, eles oferecem melhor potência e precisão. Em contrapartida, os sistemas pneumáticos são mais compactos e rápidos. Mas eles oferecem menos força e precisão.
Aqui estão algumas outras diferenças entre sistemas pneumáticos e hidráulicos.
#1 Força
Para aplicações de alta resistência, a hidráulica é a melhor. Este sistema utiliza um meio líquido incompressível com alta densidade de massa. Portanto, os dispositivos hidráulicos podem criar níveis de pressão mais elevados e utilizá-los para transmitir energia para uso. A maioria dos equipamentos industriais requer 1.000 a 5.000 libras por polegada quadrada (psi). Mas algumas máquinas hidráulicas operam a 10.000 psi ou mais.
Os sistemas pneumáticos utilizam gases com baixo índice de massa. Os gases podem ser facilmente comprimidos até várias centenas de psi. É por isso que equipamentos que podem operar entre 80 e 100 psi utilizam sistemas pneumáticos. Este sistema não pode ser usado para operar equipamentos pesados. Além disso, o ar comprimido pode flutuar inesperadamente, tornando a operação instável.
#2 Higiene
No campo da higiene, a pneumática ganha ponto, pois a única coisa que se perde neste sistema é o ar. Quando os gases são comprimidos, eles são limpos de partículas metálicas, óleo ou água dentro do sistema. Muitas empresas ambientalmente conscientes utilizam sistemas pneumáticos para seguir práticas de fabricação mais ecológicas.
Os sistemas pneumáticos também são instalados em salas limpas, como laboratórios farmacêuticos e indústrias alimentícias. Esses ambientes não podem utilizar máquinas hidráulicas com vazamento, pois haverá risco de contaminação.
O encanamento envolve a possibilidade de vazamentos de óleo ou água através de mangueiras gastas ou vedações defeituosas. Pode contaminar o ambiente industrial e corroer hardware. Se você utiliza sistemas hidráulicos, também precisa de tanques de armazenamento e descarte adequado de resíduos.
#3 Velocidade
Os sistemas pneumáticos têm melhor velocidade que os hidráulicos. Isso ocorre porque a vazão de ar comprimido é alta. Ele pode liberar energia rapidamente, permitindo o movimento dos atuadores em alta velocidade. O ar flui rapidamente através dos tubos porque tem uma densidade de massa menor. Os atuadores pneumáticos oferecem melhor produtividade porque podem atingir um ciclo de trabalho mais alto e altas velocidades de ciclo. O movimento rápido do cilindro torna-se mais útil porque o equipamento também está disponível em tamanhos muito pequenos.
Após a exaustão do ar comprimido, as válvulas e os cilindros pneumáticos podem mudar rapidamente de direção. O sistema não requer descarte adicional. Em contraste, os sistemas hidráulicos são mais lentos porque utilizam água ou óleo. Comparados ao ar, os óleos hidráulicos ou minerais apresentam maior resistência. Aqui, a viscosidade do óleo torna o sistema mais lento.
Embora o poder do fluido hidráulico possa ajudar a desenvolver melhor força e pressão, eles não são tão rápidos quanto o ar. É por isso que esses sistemas demoram mais para funcionar. Em caso de vazamento ou emergência, os fluidos hidráulicos devem ser ventilados adequadamente e redirecionados para o seu reservatório.
#4 Energia
Vários fatores precisam ser considerados ao comparar sistemas hidráulicos e pneumáticos no consumo de energia. Mas ambos os sistemas precisam de sistemas elétricos para acioná-los. A operação contínua do compressor de ar é necessária para o correto funcionamento das máquinas pneumáticas. Além disso, o fornecimento de ar necessita de reabastecimento constante, pois não pode ser reciclado. Portanto, o consumo de energia é alto.
Além disso, o sistema perde energia devido ao calor produzido durante o processo de compressão. Mas você pode tornar seu sistema pneumático muito mais eficiente em termos energéticos através de diversas medidas. Em vez disso, a mesma potência do fluido hidráulico pode ser usada repetidamente após a partida inicial. Com um bom sistema de filtragem, você pode tornar o encanamento energeticamente eficiente.
Mas ainda precisa de eletricidade para funcionar a bomba. Infelizmente, a maior parte da energia consumida pelas bombas é desperdiçada. Isso acontece porque os fluidos hidráulicos devem estar em circulação constante para manter a pressão do sistema.
#5 Segurança
Entre os sistemas pneumáticos e hidráulicos, a pneumática é mais segura. Isso ocorre porque vazamentos de ar comprimido não são perigosos. Mas os gases utilizados em equipamentos portáteis podem ser perigosos.
#6 Complexidade
Os sistemas hidráulicos são mais complexos porque são maiores. Esses sistemas possuem menos peças móveis e podem ser facilmente controlados por meio de alavancas ou botões. O encanamento também possui uma engenharia complexa que requer válvulas, mangueiras e uma bomba. Esses sistemas devem estar conectados a uma fonte de energia externa e armazenar o meio líquido.
Várias aplicações hidráulicas em uma fábrica podem ser controladas através de uma unidade de energia centralizada. Os sistemas hidráulicos mais recentes possuem melhores sistemas de potência, velocidade e pressão. Em contraste, a pneumática é simples. Os componentes são feitos de materiais mais baratos e menos complexos porque o sistema pode operar a uma pressão mais baixa.
Além disso, não é necessário tomar quaisquer precauções, pois o fluido não é combustível nem corrosivo. Ultimamente, as máquinas pneumáticas têm sido utilizadas em uma variedade de equipamentos pneumáticos.
#7 Manutenção
O meio fluido na pneumática é o ar, portanto o sistema é mais fácil de manter. Mas o sistema requer manutenção e inspeção preventivas regulares para funcionar de forma eficaz. A manutenção comum no sistema pneumático inclui a verificação de vazamentos de ar nas vedações. É importante limpar e substituir regularmente as unidades filtro-regulador-lubrificador.
Por outro lado, o sistema hidráulico tem maior probabilidade de sofrer corrosão. Esses sistemas precisam de monitoramento regular para saber quanto fluido afetou o tubo. Água como óleo hidráulico pode causar oxidação, enquanto outras podem causar corrosão.
Portanto, manutenção regular e verificações de componentes críticos, como válvulas e mangueiras, são necessárias para manter o sistema funcionando.
Quando usar sistemas hidráulicos e pneumáticos
Os sistemas hidráulicos são melhores para equipamentos de elevação pesada e aplicações de maior força. Em comparação, os dispositivos pneumáticos são ótimos para aplicações de engenharia mecânica e leve.
Diferença entre atuador hidráulico e pneumático
Os atuadores hidráulicos usam fluido e podem produzir grande força para lidar com pressões mais altas. Esses sistemas podem produzir 25 vezes mais força que um cilindro pneumático. Como o óleo hidráulico ou mineral é um meio líquido relativamente incompressível, os atuadores podem manter o torque sem a aplicação contínua de pressão de fluido da fonte de energia.
Mas atuadores hidráulicos com vazamento podem causar contaminação. Também pode danificar peças de trabalho internas e externas. Esses sistemas podem ser bastante barulhentos, mesmo com equipamentos de redução de ruído. Por outro lado, os atuadores pneumáticos requerem menos energia. Eles são mais consistentes e confiáveis. Como utilizam ar comprimido, não são necessários motores pneumáticos.
Mas estes actuadores podem flutuar e perder pressão porque o ar pode ser comprimido. Além disso, o atuador pneumático e o compressor de ar devem ser colocados próximos um do outro para que o sistema possa funcionar continuamente. Em temperaturas extremamente baixas ou altas, a pneumática pode ser mais confiável que a hidráulica.
Custo de sistemas pneumáticos e hidráulicos
O custo da eletricidade necessária para operar um sistema pneumático e hidráulico também pode atuar como um importante fator diferencial. Os sistemas pneumáticos parecem mais baratos porque são mais eficientes eletricamente. Mas estes requerem manutenção regular, o que pode afetar a produtividade e a eficiência.
Os sistemas hidráulicos têm um custo inicial mais elevado. A durabilidade do equipamento desempenha um papel importante na aquisição de um sistema de encanamento. Você pode tornar um sistema mais durável com manutenção preventiva regular. Você pode controlar o custo do seu encanamento simplesmente usando uma fonte de alimentação central, que pode acionar vários equipamentos. Uma fonte de energia central pode reduzir custos e aumentar o desempenho da máquina.
Conclusão
A hidráulica e a pneumática funcionam com os mesmos princípios, mas possuem aplicações, recursos e características únicas. Como os sistemas pneumáticos utilizam ar pressurizado, não há risco de vazamento de óleo. Mas estes sistemas não apresentam melhor resistência, pois o ar comprimido pode flutuar inesperadamente.
Por outro lado, a hidráulica utiliza óleo ou água como fluido, o que pode ser perigoso em caso de vazamento. Esses sistemas não podem ser instalados em indústrias que produzem itens comestíveis. Ambos os sistemas têm algumas vantagens e desvantagens. Portanto, deve-se ter cautela para manter a segurança.
