¿Por qué se usan sistemas hidráulicos en maquinaria como excavadoras y retroexcavadoras, mientras que los sistemas neumáticos se usan para abrir y cerrar puertas de autobuses?

La respuesta de Glenn es correcta … el gas comprimido simplemente almacena mucha energía en comparación con el fluido hidráulico de alta presión … casi lo mismo que comprimir un cilindro de acero sólido y un resorte de automóvil. Si ese resorte del automóvil se aleja de ti, causará mucho daño. Apenas se daría cuenta si la carga se retirara repentinamente del cilindro de acero. Hay otro par de problemas con el uso de la neumática. Esa gran cantidad de energía almacenada tiene que generarse de alguna manera y luego disiparse. Eso significa mayores costos / requisitos de energía. Además, la compresión de gas lo calienta bastante (¡por eso funciona un motor diesel!). Por el contrario, liberar ese aire enfriará las cosas de repente. Por último, liberar el aire a alta presión sería un poco ruidoso.

Sin embargo, una cosa buena sobre la neumática … las fugas son fáciles de limpiar.

La hidráulica se utiliza en excavadoras y retroexcavadoras porque sus actuadores hidráulicos transmiten altos niveles de potencia. La transmisión de alta potencia requiere altas presiones. La hidráulica utiliza un fluido de energía líquida que es incompresible. Esto es más seguro a presiones más altas porque si el actuador o la línea de fluido se rompe, entonces solo se necesita una pequeña cantidad de pérdida de fluido para bajar la presión a la presión atmosférica.

Sin embargo, el fluido neumático es compresible, por lo que se debe comprimir una gran cantidad de gas para transmitir una gran cantidad de energía. Por lo tanto, se debe liberar una gran cantidad de gas comprimido a alta presión para reducir la presión a la presión atmosférica. Entonces, si el sistema se rompe, podría provocar una explosión muy grande o una transmisión de gas a muy alta presión durante un período prolongado.

Como ilustración, imagine llenar una botella de plástico con aire a alta presión y llenar una botella de plástico idéntica con agua a alta presión. Cuando sueltas la botella con el aire, puede disparar como un cohete a una distancia muy larga a través del aire. Cuando suelta la botella llena de agua, solo se libera una pequeña cantidad de agua y no hay un movimiento significativo de la botella, si lo hay.

Las puertas del autobús requieren muy poca energía para abrirse y cerrarse, por lo que los sistemas neumáticos son seguros de usar y no producen fugas de aceite sucias como la hidráulica.

Si bien hay numerosas razones por las que puedo pensar en 2 en este momento

1 dado que los fluidos son incomprensibles, su relación de transmisión de potencia es muy alta. Esto es particularmente útil en aplicaciones que ha mencionado donde se requiere una alta fuerza de actuación. El gas es altamente compresible y, por lo tanto, baja relación de transmisión.

La fuerza de actuación requerida para las puertas del autobús es muy baja en comparación con el equipo pesado.

2. La segunda razón es la seguridad. En aplicaciones donde se produce interacción humana o donde se requiere presencia humana. Imagínese si ocurre una fuga, puede tener fugas de fluido a alta presión por todas partes. En caso de gas, nada sucederá. Hasta que se repare, puede operar la puerta manualmente.

Estos son 2 puntos basados ​​en sus ejemplos.

Los sistemas neumáticos e hidráulicos tienen varias ventajas y desventajas.

La cantidad de presión necesaria para la maquinaria, como las excavadoras, será mucho mayor que la de las puertas del autobús.

Los sistemas hidráulicos son más seguros a altas presiones ya que usan energía líquida que es incompresible.

Por otro lado, se necesita muy poca energía para abrir y cerrar las puertas del autobús, por lo que es seguro usar sistemas neumáticos que usan fluido compresible.

Puede encontrar más información sobre neumática y fluido de preparación de aire Asco en el enlace.