شیرها، قلب تپنده سیستم‌های هیدرولیک و پنوماتیک هستند. این اجزا کوچک اما حیاتی، جریان سیال را کنترل کرده و جهت حرکت آن را تغییر می‌دهند. هر دو سیستم هیدرولیک و پنوماتیک از سیالات برای انتقال انرژی استفاده می‌کنند، اما نوع سیال و فشار کاری آنها متفاوت است. در این مقاله از نیوان صنعت، به بررسی تفاوت‌های بین شیرهای هیدرولیک و پنوماتیک، ساختار و کاربردهای آنها می‌پردازیم.
تفاوت های شیر هیدرولیک و پنوماتیک
تفاوت اصلی بین سیستم‌های هیدرولیک و پنوماتیک در سیال آنها است. سیستم‌های هیدرولیک از مایع روغن استفاده می‌کنند در صورتی که سیستم‌های پنوماتیک از هوا به عنوان سیال استفاده می‌کنند. این تفاوت منشأ بسیاری از تفاوت‌های شیرهای هیدرولیک و پنوماتیک است.
تفاوت در اندازه
نکته مهم دیگر در خرید شیرکنترلی و کارتریجی توجه به اندازه قطعات و انتخاب مناسب برای سیستم است. از آنجایی که حجم سیال خیلی زیاد نیست، شیرهای پنوماتیک در مقادیر کم طراحی و تولید می‌شوند، اما شیرهای هیدرولیک همه اندازه‌ها از کوچک تا بزرگ را پوشش می‌دهند.
تفاوت در مدار باز یا بسته
در سیستم‌های هیدرولیک، سیستم هیدرولیک دارای مخزن روغنی است که روغن این مخزن را استخراج می‌کند و با استفاده از شیر هیدرولیک در جریان آن اختلاف ایجاد کرده و از آن در سیستم استفاده می‌کند. اما در سیستم‌های پنوماتیکی، کمپرسور‌ها هوا را از محیط گرفته و از طریق دریچه‌های پنوماتیک فشرده می‌کنند.
تفاوت در محیط کار
یکی از تفاوت های شیر هیدرولیک و پنوماتیک، محیط کاری آنها است. به لطف استفاده از سیالات فشرده، شیرهای هیدرولیک در محیط‌هایی که نیاز به استحکام بالا و کنترل جریان دقیق دارند، مناسب هستند. این شیرها می‌توانند در شرایط سخت و تحت بار‌های سنگین کار کنند و برای ماشین آلات صنعتی و تجهیزات ساختمانی که نیاز به کارایی بالایی دارند ایده‌آل هستند.
از طرفی برای محیط‌هایی که به خاطر استفاده از هوای فشرده نیاز به سرعت و تکرار بالا دارند، شیرهای پنوماتیک بهترین انتخاب هستند. این شیرها اغلب در صنایعی که نیاز به تمیزی و سرعت بالا دارند استفاده می‌شوند.
محصولات مرتبط : شیر یکطرفه هیدرولیک | شیر کنترل جریان هیدرولیک | شیر کنترل فشار هیدرولیک | شیر کنترل جهت هیدرولیک | سیلندر پنوماتیک | جک هیدرولیک
تفاوت اجزای داخلی شیرهای هیدرولیک و پنوماتیک
هر دو نوع شیر هیدرولیک و پنوماتیک دارای اجزای اصلی مشابهی هستند، اما تفاوت در نوع سیال و فشار کاری منجر به تفاوت در مواد و طراحی اجزا شده است. تفاوت های شیر هیدرولیک و پنوماتیک در اجزای داخلی هر دو شیر شامل موارد زیر است:
سوپاپ
اسپول قسمتی است که جریان آب را کنترل می‌کند. در شیرهای هیدرولیک، قرقره‌ها اغلب بزرگ هستند و برای تحمل فشارهای بالا مشکل دارند. شیرهای پنوماتیک دارای قرقره‌های کوچکتر و سبک‌تری هستند.
فنر
در شیرها از فنر‌ها برای بازگرداندن اسپول به موقعیت اولیه استفاده می‌شود. فنر‌های شیر هیدرولیک معمولاً برای تحمل فشار سیال قوی‌تر هستند.
بدنه شیر
به‌طور معمول برای ساخت بدنه شیرها جهت بالا بردن مقاومت در مقابل فشارهای بالا از فولاد و چدن استفاده می‌شود. در مقابل، بدنه دریچه‌های پنوماتیک اغلب از آلومینیوم یا پلاستیک‌های مهندسی ساخته می‌شوند که سبک‌تر و مقاوم‌تر در مقابل خوردگی هستند.
سیل و واشر
در شیرهای هیدرولیک مهر و موم‌ها اغلب از مواد مقاوم در برابر روغن و سایش مانند نیتریل یا ویتون ساخته می‌شوند. در شیر پنوماتیک مواد نرم‌تر مانند نیتریل یا پلی اورتان، برای انطباق با تغییرات فشار هوا استفاده می‌شود.
شیر هیدرولیک و پنوماتیک در کاربرد چه تفاوت هایی دارند؟
سیستم‌های پنوماتیک و هیدرولیک از جمله پرکاربردترین و مهم‌ترین سیستم‌های مورد استفاده در صنعت هستند و در اکثر صنایع کاربرد فراوان دارند. اما به دلیل تفاوت‌های موجود بین هر دو شیر کاربردهای آنها نیز متفاوت است. تفاوت های شیر هیدرولیک و پنوماتیک در کاربرد عبارتند از:
کاربرد سیستم‌های پنوماتیک
سیستم‌های پنوماتیک در صنایع زیر مورد استفاده قرار می‌گیرند:
خودروها
یکی از زمینه‌هایی که در آن از شیر پنوماتیک استفاده می‌شود، خودرو است. در قسمت‌های ساخت خودرو و تعویض بدنه آن از ابزار‌های بادی استفاده می‌شود. همچنین در صندلی‌های ماشین جدید کاربرد زیادی دارد.
صنعت کشاورزی
برای به حرکت درآوردن وسایل نقلیه سنگین، کشاورزان از سیستم‌های پنوماتیکی بدون مشکل استفاده می‌کنند. تجهیزاتی مانند کمباین، دروگر میوه و بیل مکانیکی از جمله مواردی هستند که در چهار ماشین کشاورزی با استفاده از سیستم‌های پنوماتیک کار می‌کنند.
صنعت برق
از جمله کاربردهای پنوماتیک در صنعت برق می‌توان به ماشین‌های الکتریکی که برای نجاری، جوشکاری و… استفاده می‌شود اشاره کرد.
کاربرد سیستم های هیدرولیک
اصولاً انواع شیرهای هیدرولیک در ماشین‌های سنگین و فشار قوی که کار‌های صنعتی سنگین را انجام می‌دهند استفاده می‌شود. شیرهای هیدرولیک در ماشین آلات کارخانه‌های سیمان، کارخانه‌های فولاد و صنعت راه‌سازی استفاده بیشتری دارند. از جمله کاربردهای مختلف سیستم‌های هیدرولیک می‌توان به کاربرد آنها در صنایع کشاورزی، صنایع مکانیکی، صنعت نفت، صنعت چاپ، صنعت فولاد، راه آهن، نساجی، صنایع چوبی و… اشاره کرد.
نتیجه‌گیری
انتخاب بین شیرهای هیدرولیک و پنوماتیک به عوامل مختلفی مانند فشار کاری مورد نیاز، دقت، سرعت حرکت، محیط کار و هزینه بستگی دارد. هر دو نوع شیر کاربردهای گسترده‌ای در صنایع مختلف دارند و انتخاب مناسب آنها به عملکرد بهتر سیستم منجر می‌شود.
