Attuatori elettrici e pneumatici

Nov 28, 2023

Due compressori più piccoli spesso sono meno costosi da gestire rispetto a un'unità più grande. Foto per gentile concessione di Bimba Manufacturing Co.

Gli attuatori pneumatici ed elettrici sono così diversi che l'uno non può sostituire l'altro. Foto per gentile concessione di Bimba Manufacturing Co.

Questo cilindro pneumatico è disponibile con un bloccaggio stelo opzionale, che consente il bloccaggio meccanico dello stelo in qualsiasi posizione lungo la corsa. Foto per gentile concessione di Bimba Manufacturing Co.

I sistemi pneumatici sono più economici quando la portata dell'impiego corrisponde alla capacità del compressore. Foto per gentile concessione di Bimba Manufacturing Co.

Gli attuatori pneumatici forniscono forza e velocità elevate a un costo unitario basso con un ingombro ridotto. Foto per gentile concessione di Bimba Manufacturing Co.

Nel calcolare il costo operativo dei dispositivi pneumatici, gli ingegneri dovrebbero considerare la potenza e l'efficienza del compressore, le ore di funzionamento annuali e il costo dell'elettricità. Foto per gentile concessione di Bimba Manufacturing Co.

Gli attuatori elettrici sono più economici se utilizzati su scala moderata in processi in cui i vantaggi prestazionali possono rappresentare un vantaggio e quando l'elettronica è separata dall'attuatore. Foto per gentile concessione di Bimba Manufacturing Co.

Stai pensando di sostituire un compressore e 200 cilindri pneumatici con attuatori elettrici per risparmiare sull'aria compressa? O forse stai pensando di costruire una nuova macchina dotata di pneumatica perché 30 attuatori elettrici costano l'enorme cifra di 34.000 dollari.

In ogni caso, potresti prendere la decisione sbagliata e sprecare decine di migliaia di dollari ogni anno. La scelta di attuatori pneumatici o elettrici comporta una valutazione delle prestazioni, dei costi dei componenti, dei costi del sistema e degli incrementi di produttività. Le due tecnologie sono così diverse che una non può sostituire l’altra. Ciascuno presenta vantaggi e svantaggi intrinseci.

Gli attuatori pneumatici forniscono forza e velocità elevate a un costo unitario basso con un ingombro ridotto. La forza e la velocità sono facilmente regolabili e sono indipendenti l'una dall'altra. La tipica applicazione pneumatica utilizza cilindri sovradimensionati come fattore di sicurezza. Questo è comune perché i cilindri pneumatici sono poco costosi e il passaggio al diametro successivo più grande è fattibile e pratico. I prezzi per i cilindri a stelo non riparabili vanno da $ 15 a $ 250, a seconda del diametro del corpo, della corsa e delle opzioni. I cilindri pneumatici forniscono più forza e velocità per unità di dimensione rispetto a qualsiasi altra tecnologia, ad eccezione dell'idraulica.

I sistemi pneumatici sono più economici quando la portata dell'impiego corrisponde alla capacità del compressore. I piccoli compressori sono efficienti ed economici se utilizzati per alimentare un numero limitato di dispositivi pneumatici. I compressori di grandi dimensioni sono efficienti ed economici quando alimentano un gran numero di dispositivi pneumatici. La capacità inutilizzata del compressore è costosa. Anche il tempo in cui un compressore rimane al minimo senza carico è costoso.

Sebbene i costi dei componenti pneumatici siano bassi, i costi operativi e di manutenzione possono essere elevati, soprattutto se non è stato compiuto uno sforzo serio per quantificare e ridurre al minimo tali costi. I costi operativi e di manutenzione comprendono la sostituzione dei cilindri, l'installazione e la manutenzione della linea dell'aria e l'elettricità per il compressore. Secondo il Dipartimento dell'Energia, il 24% del costo annuale dell'aria compressa è dovuto alla manutenzione, alle attrezzature e all'installazione, mentre il 76% è dovuto direttamente al costo dell'elettricità per il compressore.

In genere, l'efficienza del compressore è inferiore quando il compressore è parzialmente carico. Inoltre, se durante la settimana lavorativa i compressori vengono lasciati accesi a vuoto, una notevole quantità di energia elettrica viene sprecata. I rifiuti aumentano a causa di una manutenzione inadeguata (perdite d’aria) e di un uso non essenziale del compressore. Compressori e cilindri sovradimensionati, comuni oggi, sono costosi da gestire.

La determinazione del costo operativo per dispositivo pneumatico utilizzato in una struttura può aprire gli occhi, soprattutto se i calcoli dei costi non sono stati effettuati per un po’ e la portata delle operazioni si è ridotta. Se ci sono 500 dispositivi pneumatici che utilizzano un compressore, il costo per dispositivo può raggiungere una media di 100 dollari all'anno, ma se ci sono solo 50 dispositivi, il costo per dispositivo aumenta di dieci volte fino a raggiungere 1.000 dollari.