Электрические и пневматические приводы

Nov 28, 2023

Эксплуатация двух компрессоров меньшего размера часто обходится дешевле, чем одного более крупного агрегата. Фото предоставлено Bimba Manufacturing Co.

Пневматические и электрические приводы настолько различны, что один не может заменить другой. Фото предоставлено Bimba Manufacturing Co.

Этот пневматический цилиндр доступен с дополнительным замком штока, который обеспечивает механическую блокировку штока поршня в любом положении по ходу поршня. Фото предоставлено Bimba Manufacturing Co.

Пневматика наиболее экономична, когда масштаб применения соответствует мощности компрессора. Фото предоставлено Bimba Manufacturing Co.

Пневматические приводы обеспечивают высокую силу и скорость при низкой удельной стоимости и небольшой занимаемой площади. Фото предоставлено Bimba Manufacturing Co.

При расчете эксплуатационных расходов пневматических устройств инженеры должны учитывать мощность и эффективность компрессора, годовые часы работы и стоимость электроэнергии. Фото предоставлено Bimba Manufacturing Co.

Электрические приводы наиболее экономичны при использовании в умеренных масштабах в процессах, где их преимущества в производительности могут быть выгодными, и когда электроника отделена от привода. Фото предоставлено Bimba Manufacturing Co.

Вы рассматриваете возможность замены компрессора и 200 пневмоцилиндров электроприводами, чтобы сэкономить на сжатом воздухе? Или, возможно, вы думаете о создании новой машины с пневматикой, потому что 30 электрических приводов стоят колоссальные 34 000 долларов.

В любом случае вы можете принять неправильное решение и тратить десятки тысяч долларов ежегодно. Выбор пневматических или электрических приводов включает оценку производительности, стоимости компонентов, стоимости системы и повышения производительности. Эти две технологии настолько различны, что одна не может заменить другую. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки.

Пневматические приводы обеспечивают высокую силу и скорость при низкой удельной стоимости и небольшой занимаемой площади. Сила и скорость легко регулируются и независимы друг от друга. В типичном пневматическом приложении в качестве фактора безопасности используются цилиндры увеличенного размера. Это обычное явление, поскольку пневматические цилиндры недороги, а переход на следующий больший диаметр осуществим и практичен. Цены на неремонтопригодные штоковые цилиндры колеблются от 15 до 250 долларов в зависимости от диаметра корпуса, хода поршня и опций. Пневматические цилиндры обеспечивают большую силу и скорость на единицу размера, чем любая другая технология, за исключением гидравлики.

Пневматика наиболее экономична, когда масштаб применения соответствует мощности компрессора. Небольшие компрессоры эффективны и экономичны при использовании для питания небольшого количества пневматических устройств. Большие компрессоры эффективны и экономичны при питании большого количества пневматических устройств. Неиспользованная мощность компрессора обходится дорого. Время, в течение которого компрессор простаивает на холостом ходу, также обходится дорого.

Хотя стоимость пневматических компонентов невелика, затраты на техническое обслуживание и эксплуатацию могут быть высокими, особенно если не были предприняты серьезные усилия для количественной оценки и минимизации этих затрат. Затраты на техническое обслуживание и эксплуатацию включают замену баллонов, установку и обслуживание воздухопроводов, а также электроэнергию для компрессора. По данным Министерства энергетики, 24 процента годовых затрат на сжатый воздух приходится на техническое обслуживание, оборудование и монтаж, а 76 процентов приходится непосредственно на стоимость электроэнергии для компрессора.

Обычно эффективность компрессора ниже, когда компрессор частично загружен. Кроме того, если в течение рабочей недели компрессоры остаются включенными без нагрузки, значительное количество электроэнергии тратится впустую. Количество отходов увеличивается из-за ненадлежащего обслуживания (утечки воздуха) и необязательного использования компрессора. Компрессоры и цилиндры увеличенного размера, распространенные сегодня, обходятся дорого в эксплуатации.

Определение эксплуатационных затрат на одно пневматическое устройство, установленное на объекте, может открыть глаза, особенно если расчеты затрат не проводились в течение некоторого времени и масштаб операций сократился. Если имеется 500 пневматических устройств, использующих компрессор, стоимость одного устройства может составлять в среднем 100 долларов США в год, но если устройств всего 50, то стоимость одного устройства увеличивается в десять раз до 1000 долларов США.