Servo Electric Cylinder versus cilindro hidráulico versus cilindro neumático - Comparación de rendimiento

1. Componentes

Actuadores

Desde la perspectiva de los componentes del actuador, los sistemas neumáticos dependen principalmente de válvulas solenoides, filtros, reguladores de presión y otros elementos que trabajan en conjunto con cilindros. Su fuente de energía es un compresor de aire, y el costo por eje es relativamente bajo. Por el contrario, cada eje en un sistema de cilindro eléctrico requiere una unidad de servicio como unidad de salida de energía. En este sentido, el costo de hardware de los cilindros y los sistemas de accionamiento de servo eléctricos es claramente más alto.

Dispositivos de control

En términos de componentes de control, los servomotores de cilindro neumáticos y eléctricos requieren PLC u otros controladores. Los sistemas neumáticos usan relés para controlar las válvulas solenoides, y se necesitan sensores adicionales para un control de movimiento complejo. Sin embargo, los sistemas de cilindros eléctricos pueden lograr varias funciones de movimiento directamente a través de unidades de servo sin requerir componentes de control adicionales.

2. Diseño del sistema

Hardware

Los sistemas neumáticos implican más componentes, lo que hace que el sistema sea más complejo, lo que resulta en un mayor tiempo y costos de diseño de hardware. Los sistemas de cilindros eléctricos, por otro lado, tienen una estructura mucho más simple, que consisten solo en el cilindro, el disco y el controlador, haciendo que la integración de hardware sea más fácil.

Software

Desde el punto de vista de la aplicación, es difícil distinguir una brecha clara entre los dos, ya que esto depende en gran medida del caso de uso específico.

3. Asamblea del sistema

Ensamblaje mecánico

Los sistemas neumáticos requieren más esfuerzo de instalación debido a la mayor cantidad de componentes involucrados. Además de instalar cilindros, los trabajadores también deben montar válvulas solenoides, filtros, reguladores de presión y, a veces, sensores. Con los cilindros eléctricos, solo se debe instalar el cilindro en sí (los accesorios de la barra son los mismos que los cilindros tradicionales), y las conexiones de alimentación/retroalimentación se realizan a través de cables enchufables a la unidad.

Alambrado

Los sistemas neumáticos requieren cableado para válvulas solenoides, colectores de válvulas y líneas de suministro de aire. Si se necesita retroalimentación de posición, es necesario el cableado adicional del sensor. Los sistemas de cilindros eléctricos solo requieren energía del motor y cables de retroalimentación.

Gabinete de control

Además, el costo de integración del gabinete para sistemas neumáticos es ligeramente mayor debido a la variedad de componentes, mientras que los gabinetes de cilindros eléctricos solo necesitan servo estándar.

4. Producción y operación

La diferencia más significativa en la producción y la operación radica en los costos de consumo de energía . Como se mencionó anteriormente, los cilindros neumáticos dependen del aire comprimido como medio intermedio, y la fuga de aire durante la operación reduce la eficiencia energética. Sin embargo, los cilindros eléctricos convierten directamente la energía eléctrica en movimiento mecánico, lo que resulta en una mayor eficiencia energética.

Los cálculos de costos de energía se pueden hacer referencia de la siguiente manera:

• Costo de energía del cilindro neumático = consumo de aire comprimido por ciclo × número de ciclos × costo por unidad de aire comprimido

• Costo de energía del cilindro eléctrico = consumo de energía por ciclo × número de ciclos × costo de electricidad por unidad