2022/01/08
Vor- und Nachteile von elektrischen, pneumatischen und hydraulischen Linearantrieben
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Es gibt 3 verschiedene Arten von Zylindern - pneumatische, hydraulische und elektrische - und viele Missverständnisse über sie. Auch wenn für bestimmte Anwendungen ein bestimmter Zylindertyp empfohlen wird, haben technologischer Fortschritt und Innovation eine größere Austauschbarkeit ermöglicht, so dass es mehr Optionen für Ihr Projekt gibt.
Zunächst ist es jedoch wichtig zu verstehen, wie jedes dieser Systeme funktioniert, um die für Sie passende Wahl treffen zu können.
Drei Arten von Zylindern
Pneumatische Linearantriebe
Der Pneumatikzylinder ist ein Antrieb, der pneumatische Energie (Druckluft) in mechanische Energie (Bewegung) umwandelt. Diese Bewegung besteht aus einem Kolben, der sich entlang einer Metallstange in einem Zylinder bewegt, der aus zwei leeren Räumen, den sogenannten Kammern, besteht. Wenn komprimierte Luft in eine der Kammern eintritt, wird der Kolben gedrückt, wodurch die Luft aus der anderen Kammer herausgedrückt wird. Diese Energieübertragung macht die Bewegung des Pneumatikzylinders möglich.
Hydraulische Linearantriebe
Ähnlich wie Pneumatikzylinder arbeiten hydraulische Linearzylinder durch Komprimierung einer Flüssigkeit (in der Regel Öl), die von einer Pumpe in das Innere des zylindrischen Rohrs eingespritzt wird. Der Mechanismus ist derselbe, da der von dieser Flüssigkeit freigesetzte Druck die lineare Bewegung des Rohrs entlang der Kolbenachse antreibt.
Hydraulische Linearantriebe können sehr hohe Lasten bewältigen und bieten größere Hublängen, sind jedoch nicht programmierbar.
Elektrische Linearantriebe
Die kompakten und programmierbaren elektrischen Linearantriebe bieten hohe Kraft, Präzision und Geschwindigkeit mit kontrollierter Beschleunigung und Verzögerung. Elektrische Linearantriebe wandeln die Rotationskraft eines Motors (elektrische Energie) in eine lineare Bewegung (Drehmoment) um. Bei Aktivierung durch den Motor dreht die Schnecke die Mutter auf und ab und führt so die Druck- oder Zugbewegung der Last aus. Elektrische Linearantriebe sind eine gute Alternative zu pneumatischen oder hydraulischen Antrieben. Es kann kein Öl austreten und sie haben auch keine zusätzlichen Schläuche und Kompressoren. Sie sind zuverlässig und erfordern im Gegensatz zu ihren Alternativen keine regelmäßige Wartung.
Vorteile und Nachteile
Jeder Aktuatortyp hat seine eigenen spezifischen Eigenschaften, die es zu betrachten gilt, um den für Ihr Projekt am besten geeigneten Typ von Linearantrieb zu wählen.
Eigenschaften |
Pneumatischer Zylinder |
Hydraulischer Zylinder |
Elektrischer Zylinder |
System |
Einfaches System |
Mäßig komplexes System |
Präzises Kontrollsystem. Mehrfache und komplexe Verwaltung verschiedener Geräte. |
Stromverbrauch |
Hoch |
Sehr hoch |
Hoch |
Kontrolle |
Einzelne Ventile |
Benutzereingriff erforderlich |
Elektrische und flexible Steuerung mit einem elektronischen Steuergerät |
Positionierung |
Genaue Positionierung ist schwierig zu erreichen |
Die Positionierung in der Mitte des Hubs erfordert zusätzliche Komponenten und Einsatz von Personal |
Positionierung und Geschwindigkeitssteuerung möglich ermöglicht Synchronisierung |
Geschwindigkeit |
Sehr schnell |
Mäßig schnell |
Mäßig schnell |
Tragfähigkeit |
Hoch |
Sehr hoch |
Je nach Geschwindigkeit und gewünschter Positionierung anpassungsfähig |
Langlebigkeit |
Mäßig |
Hoch |
Hoch |
Beschleunigung |
Sehr hoch |
Sehr hoch |
Mäßig |
Widerständsfähigkeit bei Erschütterungen |
Widerstandsfähig |
Explosionssicher, stoßsicher und funkensicher |
Begrenzte Widerstandsfähigkeit gegen Laststöße |
Umgebungsbeeinflussung |
Hoher Lärmpegel |
Behandlung und Leckage von Hydraulikflüssigkeiten |
Minimale Auswirkungen |
Zusätzliche Komponenten |
Kompressor, Leitungen, Strom |
Pumpe, Leitungen, Strom |
Strom |
Wirkungsgrad |
Niedrig |
Niedrig |
Hoch |
Verlässlichkeit |
Ausgezeichnet |
Gut |
Gut |
Wartung |
Hoch |
Hoch |
Fast nicht vorhanden |
Anschaffungskosten |
Niedrig |
Hoch |
Hoch |
Betriebskosten |
Mäßig |
Hoch |
Niedrig |
Instandhaltungskosten |
Niedrig |
Hoch |
Niedrig |
Jedes dieser Antriebssysteme hat seine Vorteile und Einschränkungen. Daher ist es wichtig, zu Beginn eines Projekts festzulegen, welche Eigenschaften für das optimale Arbeiten Ihrer Anwendung unverzichtbar und notwendig sind.
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