Kiến thức xe nâng

So sánh hệ thống thủy lực và khí nén

Việc ứng dụng năng lượng thủy lực khí nén vào sản xuất đã mở ra một thời đại mới với công nghiệp hiện đại mang đến sự an toàn, nhanh chóng đạt năng suất cao và tiết kiệm rất nhiều chi phí cho con người. 

Tuy nhiên năng lượng thủy lực và khí nén là 2 năng lượng tạo thành 2 hệ thống khác nhau. Bài viết này của CNSG sẽ giải đáp những thắc mắc về hệ thống thủy lực và khí nén với những thông tin so sánh hệ thống thủy lực và khí nén để người dùng nắm vững và đưa ra những lựa chọn thích hợp ứng dụng trong đời sống và sản xuất. 

Sự khác nhau giữa hệ thống thủy lực và khí nén

Sự khác nhau giữa hệ thống thủy lực và khí nén
Sự khác nhau giữa hệ thống thủy lực và khí nén

Để so sánh hệ thống thủy lực và khí nén, người dùng có thể dễ dàng phân biệt và nhận thấy dựa trên các đặc điểm chính về khái niệm, nguồn năng lượng phân phối, tích lũy, bộ dẫn động quay,điều khiển lực,…cụ thể như:

HỆ THỐNG KHÍ NÉN THỦY LỰC
Khái niệm
  • Khí nén chính là một tài nguyên năng lượng an toàn, xanh, sạch, thân thiện với môi trường và con người.
  • Khí nén là năng lượng được lấy ra từ không khí tự nhiên, tạo ra từ các phản ứng hóa học hoặc được nén ở mức áp suất cao.
  • Khí nén sẽ được tạo ra khi nén ở mức áp suất cao từ 3000 psi đến 3600 psi.
  • Thủy lực là quá trình chuyển động và vận chuyển lực và của các chất lỏng trong môi trường bị giới hạn.
  • Những chất lỏng đó có thể là dầu, nhớt, nước…
Ứng dụng
  • Khí nén tạo ra áp lực để ứng dụng trong hoạt động chế biến gia công, sản xuất nhằm thay thế cho một số tài nguyên đang có nguy cơ bị con người khai thác cạn kiệt.
  • Người ta có thể lưu trữ khí nén trong các máy nén khí, bình chứa, bình tích áp…
  • Thông qua sự đẩy lên của chất lỏng trong môi trường thủy lực thông thường, năng lượng từ thủy lực sẽ truyền tải.
  • Chính năng lượng này sẽ tạo ra một lực lớn đủ mạnh để có thể thắng được tải trọng tại các cửa ra của bơm thủy lực (bơm bánh răng, bơm piston cao, bơm cánh gạt).
Nguồn năng lượng
  • Nguồn năng lượng cũng là yếu tố cần cân nhắc khi so sánh hệ thống thủy lực và khí nén.
  • Nguồn năng lượng của khí nén là động cơ đốt trong và động cơ điện.
  • Tương tự như với khí nén, nguồn năng lượng của hệ thống thủy lực cũng là động cơ điện và động cơ đốt trong
Hệ thống phân phối
  • Tốt hơn khi so sánh hệ thống thủy lực và khí nén.
  • Ở mức độ hạn chế hơn khi so sánh hệ thống thủy lực và khí nén.
Tích lũy năng lượng
  • Tốt với bình chứa, máy nén, bình tích áp.
  • Bị hạn chế với bộ tích lũy thủy lực.
Bộ dẫn động quay
  • Phạm vi tốc độ của hệ thống khí nén thường rất rộng.
  • Người dùng khó điều khiển chính xác tốc độ.
  • Khả năng điều khiển tốt. Có thể dừng lại ngay, tốt hơn khi so sánh hệ thống thủy lực với khí nén.
Bộ dẫn động tuyến tính
  • Sử dụng xi lanh khí nén (ben khí nén). Lực tạo ra trung bình.
Chi phí năng lượng
  • Tiêu tốn một khoản chi phí lớn khi so sánh hệ thống thủy lực và khí nén.
  • Chỉ tốn một khoản chi phí ở mức trung bình khi so sánh hệ thống thủy lực và khí nén.
Điều khiển lực
  • Người dùng chỉ có thể điều khiển lực ở mức trung bình.
  • Dễ dàng trong thao tác điều khiển lực.
Nhược điểm
  • Độ ồn lớn khi khí nén xả sau một chu trình hoạt động.
  • Nguy hiểm dễ xảy ra các sự cố cháy nổ.
  • Khả năng rò rỉ gây dơ bẩn lớn.
  • Khá độc hại và rất dễ bắt cháy trong môi trường có nhiệt cao.

So sánh hệ thống thủy lực và khí nén

Hệ thống thủy lực khí nén đều có những ưu và nhược điểm riêng, khi so sánh hệ thống thủy lực và khí nén người dùng cần nắm vững những thông tin này để phân biệt và lựa chọn, ứng dụng đúng.

Hệ thống thủy lực Khí nén
Kích thước
  • Hệ thống thủy lực cơ bản sẽ gồm: Thùng dầu, xi lanh, motor, bơm, van và phụ kiện hay đơn giản hơn là chỉ 1 trạm nguồn mini.
  • Khi so sánh hệ thống thủy lực và khí nén, nếu cùng công suất với nhau thì hệ thống khí nén sẽ có kích thước lớn hơn 1 chút so với hệ thống thủy lực.
  • Một hệ thống khí nén gồm: Nguồn cấp như bình tích áp suất, xi lanh, van, bồn chứa, ống dẫn, bộ lọc, phụ kiện.
Môi chất mang năng lượng
  • Đối với hệ thống thủy lực thì môi chất mang năng lượng là chất lỏng như: nước, nhớt, dầu thủy lực, …
  • Khí nén có môi chất mang năng lượng là hơi, không khí trong tự nhiên, không khí được sản sinh từ máy nén.
Bộ phận tạo ra năng lượng
  • Các thiết bị này đối với hệ thống thủy lực thì phong phú hơn như: xi lanh thủy lực loại động cơ dầu, vuông, tròn, bơm dầu các loại.
  • Đối với hệ thống khí, đó là xi lanh tròn, xi lanh vuông, xi lanh compact, xi lanh hay ty, xi lanh 2 tầng, máy nén khí.
Áp suất làm việc
  • Hệ thống thủy lực thì có thể làm việc với áp suất lớn hơn nhiều 40 MPa khi so sánh hệ thống thủy lực và khí nén.
  • Chính vì vậy mà hệ thống thủy lực sẽ đảm nhận những công việc nặng nhọc, tần suất lớn hơn.
  • Hệ thống khí nén sẽ làm việc ở mức áp suất từ 4 bar đến khoảng 6 bar, có một số hệ thống lớn hơn sẽ tầm 8 bar.
  • hệ thống khí với các ứng dụng nhỏ, vừa.
Tính an toàn, độ tin cậy
  • Nếu có sự cố, hệ thống bị rò rỉ thì dễ cháy nổ, để lại hậu quả khá nghiêm trọng và gây ô nhiễm cho môi trường xung quanh.
  • Hệ thống khí nén đảm bảo được độ uy tín, an toàn nhất là khi làm việc trong môi trường có chất hóa học độc hại, phóng xạ,….
  • Do nó làm việc với lực nhỏ hơn, mức áp suất thấp hơn, môi chất lại là không khí nên không gây ảnh hưởng tới an toàn của con người nhất là khi rò rỉ.
Độ chính xác vị trí và hành trình
  • Khi so sánh hệ thống thủy lực và khí nén, nếu xét về độ chính xác về hành trình và vị trí thì hệ thống thủy lực có độ chính xác cao hơn.
  • Do khí nén có tính đàn hồi nên tính chính xác thấp hơn.
Khả năng điều khiển và điều chỉnh
  • Do hệ thống thủy lực có sự kết hợp linh hoạt của các thiết bị như van lưu lượng, xi lanh, van áp suất, bơm điều chỉnh lưu lượng với servo, thiết bị điện tự động hóa nên có thể thay đổi, đáp ứng nhu cầu của công việc một cách nhanh chóng.
  • có thể đảm bảo dễ dàng cho người dùng.
Ứng dụng
  • Hệ thống thủy lực ứng dụng rộng rãi hơn khi so sánh hệ thống thủy lực và khí nén.
  • Ứng dụng trong các máy móc khai thác khoáng sản, tàu thuyền thủy lực, trạm nguồn, hệ thống nâng, xe cơ giới, dập, ép, nén phục vụ cho ngành sản xuất xi măng, cơ khí chế tạo, vật liệu xây dựng, khai thác than, sản xuất lắp ráp ô tô, luyện kim, xử lý rác thải…
  • Hệ thống khí nén được đánh giá tốt với yếu tố vệ sinh cao nên được dùng phổ biến trong nhà máy: chế biến nông lâm sản, sản xuất thuốc và thiết bị y tế, sản xuất nước giải khát, dệt sợi và may mặc, lắp ráp linh kiện điện tử…
Giá thành
  • Hệ thống thủy lực thường có chi phí cao hơn không chỉ về khoản mua sắm ban đầu, lắp đặt mà còn về khoản bảo dưỡng, vệ sinh.
 .

  • Hệ thống các thiết bị khí nén đa dạng, có giá thành rẻ hơn.
  • Các hãng sản xuất châu Á, châu Âu để khách chọn như: SMC, Festo, STNC, TPM, Parker…