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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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