Sự khác biệt giữa thủy lực và khí nén

Thủy lực vs Khí nén
 

Trong kỹ thuật và các ngành khoa học ứng dụng khác, chất lỏng đóng vai trò chính trong việc thiết kế và xây dựng các hệ thống và máy móc hữu ích. Nghiên cứu về chất lỏng cho phép các ứng dụng trong kỹ thuật trong các thiết kế và công trình khác nhau, từ thiết kế và xây dựng hồ chứa và hệ thống thủy lợi đến thiết bị y tế. Thủy lực tập trung vào các tính chất cơ học của chất lỏng và khí nén tập trung vào các tính chất cơ học của chất khí.

Thêm về thủy lực

Thủy lực chủ yếu hoạt động như là nền tảng cho năng lượng chất lỏng; đó là, tạo và truyền tải điện bằng chất lỏng. Chất lỏng điều áp được sử dụng trong việc truyền năng lượng cơ học từ thành phần tạo ra năng lượng đến thành phần tiêu thụ năng lượng. Là chất lỏng làm việc, một chất lỏng có độ nén thấp được sử dụng, chẳng hạn như dầu (ví dụ: Dầu phanh hoặc chất lỏng truyền trong xe). Do không thể nén được chất lỏng, thiết bị dựa trên thủy lực có thể hoạt động với tải rất cao, cung cấp nhiều năng lượng hơn. Hệ thống dựa trên thủy lực có thể hoạt động từ áp suất thấp đến mức áp suất rất cao trong phạm vi mega Pascal. Do đó, nhiều hệ thống hạng nặng được thiết kế để hoạt động trên thủy lực, chẳng hạn như thiết bị khai thác.

Các hệ thống thủy lực cung cấp độ tin cậy và độ chính xác cao do khả năng nén thấp của chúng. Một chất lỏng nén đáp ứng ngay cả một phút thay đổi trong công suất đầu vào. Năng lượng được cung cấp không được hấp thụ đáng kể bởi chất lỏng, dẫn đến hiệu quả cao hơn.

Do tải trọng và điều kiện áp suất cao hơn, cường độ của các thành phần hệ thống thủy lực cũng được thiết kế cao hơn. Do đó, thiết bị thủy lực có xu hướng kích thước lớn hơn với thiết kế phức tạp. Điều kiện vận hành tải cao làm hao mòn các bộ phận chuyển động nhanh chóng, và chi phí bảo trì cao hơn. Một máy bơm được sử dụng để điều áp chất lỏng làm việc, các ống và cơ cấu truyền động được bịt kín để chịu được áp suất cao và bất kỳ rò rỉ nào để lại dấu vết có thể nhìn thấy và có thể gây hư hỏng cho các thành phần bên ngoài.

Thêm về khí nén

Khí nén tập trung vào việc ứng dụng khí điều áp trong kỹ thuật. Khí có thể được sử dụng để truyền tải điện trong các hệ thống cơ học, nhưng độ nén cao sẽ hạn chế áp suất và tải hoạt động tối đa. Không khí hoặc khí trơ được sử dụng làm chất lỏng làm việc và áp lực điều kiện hoạt động tối đa trong các hệ thống khí nén nằm trong phạm vi vài trăm kilo Pascal (~ 100 kPa).

Độ tin cậy và độ chính xác của hệ thống khí nén có xu hướng thấp hơn (đặc biệt là ở điều kiện áp suất cao) mặc dù thiết bị có tuổi thọ cao hơn và chi phí duy trì thấp. Do khả năng nén, khí nén hấp thụ năng lượng đầu vào và hiệu quả thấp hơn. Tuy nhiên, với sự thay đổi đột ngột về công suất đầu vào, khí sẽ hấp thụ các lực dư thừa và hệ thống trở nên ổn định, tránh làm hỏng hệ thống. Do đó, bảo vệ quá tải được tích hợp, và các hệ thống an toàn hơn. Bất kỳ rò rỉ nào trong hệ thống đều không để lại dấu vết và khí được thải ra khí quyển; thiệt hại vật chất do rò rỉ là thấp. Một máy nén được sử dụng để điều áp khí và có thể lưu trữ khí điều áp, cho phép thiết bị hoạt động theo chu kỳ chứ không phải đầu vào nguồn liên tục.

Sự khác biệt giữa thủy lực và khí nén?

• Chất lỏng làm việc trong thủy lực là chất lỏng, trong khi chất lỏng làm việc của khí nén là chất khí.

• Thủy lực có thể hoạt động ở mức tải và áp suất cao hơn (~ 10 MPa), trong khi khí nén hoạt động ở mức tải và áp suất thấp hơn nhiều (~ 100 kPa).

• Thiết bị thủy lực có xu hướng lớn hơn trong khi, thiết bị khí nén có xu hướng nhỏ hơn (sự khác biệt dựa trên ứng dụng).

• Hệ thống thủy lực có hiệu suất cao hơn khí nén về mặt truyền dẫn.

• Hệ thống thủy lực sử dụng máy bơm để tạo áp lực cho chất lỏng làm việc, trong khi hệ thống khí nén sử dụng máy nén.