#01 Pohony, druhy pohonov a ich výhody a nevýhody
Dnes dokážeme využiť a zmeniť takmer všetky druhy energie na iný druh. Závisí od ich využitia, prenosu a skladovania. Niekedy je potrebné meniť už vyhovujúcu energiu na inú, napr. pohybová energia vody sa mení na mechanickú, neskôr na elektrickú energiu (výroba energie vo vodnej elektrárni), ktorá sa dá jednoducho distribuovať a následne sa znova zmení na mechanickú (elektromotor).
Mechanickú energiu ďalej využívame na mechanickú prácu, ktorá umožňuje pôsobiť silou na iné telesá a tým ich posúvať po určitej trajektórii/dráhe, t. z. menia energiu na pohyb. Preto sa budeme v tomto článku venovať rôznym druhom pohonov, ich výhodám, nevýhodám a využitiu v praxi. V aizácii sa najčastejšie stretávame s týmito druhmi pohonmi:
- elektrické,
- pneumatické,
- hydraulické.
Prečítaj si viac z kategórie: Pohony
1. Elektrické pohony:
Elektrické pohony menia elektrickú energiu na mechanickú energiu, t.j. otáčky, krútiaci moment. Hlavnými časťami elektrických pohonov je elektrický motor, kontrolná/riadiaca jednotka, vedenie. V praxi môžeme tieto pohony často vidieť v spolupráci s rôznymi prevodovkami, prevodmi, spojkami a pod.
Výhody:
- presnosť,
- rýchla prepojiteľnosť, preprogramovanie a diagnostika,
- kompletná kontrola nad rýchlosťou, pozíciou a krútiacim momentom,
- nižšia hladina hluku ako pri pneumatike a hydraulike,
- keďže nepracujú s kvapalinami, nehrozí znečistenie okolia.
Nevýhody:
- vyššie počiatočné náklady,
- nie sú vhodné pre všetky prostredia,
- pri nepretržitej prevádzke sa môže prehriať a spôsobovať zvýšené opotrebenie alebo poranenie obsluhy,
- rozmery a hmotnosť elektrických pohonov.
2. Pneumatické pohony:
Činným médiom je stlačený vzduch. Hlavné časti pneumatických pohonov sú pneumatické aktuátory, rozvádzače, kompresory, akumulátory a vedenia. V lineárnom pneumatickom pohone tlak vzduchu z externého zdroja (kompresor, nádrž) pohybuje piestom vo vnútri valca pozdĺž osi a tým vytvára lineárnu silu. Pomocou pneumatiky dokážeme dosiahnuť max. silu okolo 50kN (pri pneumatických valcoch s priemerom piesta 320mm a tlaku 6 bar). Špecifickou vlastnosťou pneumatiky je stlačiteľnosť vzduchu. Nedá sa jednoznačne povedať, či to je jeho výhoda alebo nevýhoda. Môže to byť jeho žiadúca a rovnako aj nežiadúca vlastnosť.
Výhody:
- ľahká dostupnosť média (vzduch je všade okolo nás),
- ľahká doprava stlačeného vzduchu,
- vzduch je málo citlivý na zmenu teploty (od -40 po 150 °C),
- neobsahuje škodlivé látky,
- pneumatické prvky sú jednoduché,
- bezpečnosť (v prípade netesností alebo poškodenia prívodu nehrozí takmer žiadne poranenie),
- možnosť použiť takmer vo všetkých odvetviach priemyslu (hlavne nebezpečné a horľavé).
Nevýhody:
- potrebná úprava vzduchu (čistenie, mazanie,...),
- hlučnosť pri odfuku do prostredia,
- náklady na stláčanie vzduchu,
- pri dlhších vedeniach vyššie straty.
3. Hydraulické pohony:
V hydraulických pohonoch je činným médiom kvapalina, ktorá môže byť vyrobená na vodnej, minerálnej alebo syntetickej báze. Najčastejšie sa však používa čistý minerálny hydraulický olej. V niektorých prípadoch sa do oleja pridáva voda aby sa znížila horľavosť kvapaliny. Tieto pohony fungujú na podobnom princípe ako pneumatické pohony, s tým rozdielom, že kvapalina musí pracovať v uzavretom odvode.
Výhody:
- vyššie sily ako pri pneumatike (pri rovnakom priemere piesta asi 25x vyššia sila),
- nestlačiteľnosť kvapaliny,
- minimálne straty a vysoká účinnosť.
Nevýhody:
- náročné systémy,
- drahá prevádzka a údržba,
- poškodenie vedenia spôsobuje znečistenie,
- nutnosť zachytávania kvapaliny a zhromažďovanie do nádrže.
Ďalšie články budú zamerané na teoretické poznatky pohonov, výber správneho druhu pohonu, výpočty a návrhy jednotlivých pohonov. Zdroje:
- https://drive.google.com/file/d/12DDJo6h1tjT0N8-PVj8pHP4YhRRDTc21/view
- https://circuitglobe.com/electrical-drive.html
Autor: Jakub Michalčík | Daily Automation
Našiel si nezrovnalosti v tomto príspevku? Daj nám o tom vedieť. Pomôžeš tým skvalitniť obsah portálu pre priaznivcov Daily Automation. Vopred ďakujeme za Tvoju ochotu!