Los sistemas neumáticos son sistemas mecánicos que utilizan gases comprimidos. Son similares a los sistemas hidráulicos, que son sistemas mecánicos que utilizan líquidos en la transferencia de fuerzas. Los sistemas neumáticos están en casi todas partes del mundo moderno. Los dentistas usan neumáticos para operar los taladros, los carpinteros usan neumáticos para impulsar los martillos neumáticos, los camioneros usan frenos neumáticos y la NASA usa neumáticos para controlar el funcionamiento de los vehículos lanzadores de satélites.
Principios básicos
Una definición neumática indicaría que un sistema neumático es básicamente un método para convertir la electricidad en movimiento mecánico utilizando gases comprimidos en lugar de motores o electroimanes. Para muchas aplicaciones, esto es mucho más eficiente y práctico. Los sistemas generalmente incluyen un compresor de aire, que almacena aire comprimido en un cilindro y libera el aire comprimido bajo control eléctrico. El gas comprimido es casi siempre aire ordinario porque es gratis y no es tóxico. A menudo, el aire se modifica ligeramente extrayendo parte del vapor de agua y agregando una pequeña cantidad de aceite atomizado para hacer que el gas sea más amigable con la máquina.
Aplicaciones de la energía neumática
Los sistemas neumáticos se utilizan ampliamente para herramientas eléctricas. La herramienta eléctrica que utiliza un mecánico de automóviles para colocar las tuercas que sujetan un neumático al cubo es un ejemplo. El mecánico puede quitar fácilmente incluso las tuercas más difíciles en solo unos segundos. Hay decenas de otras herramientas eléctricas neumáticas en odontología, carpintería, talleres mecánicos y laboratorios. Otras aplicaciones incluyen martillos neumáticos, los sistemas de entrega de cilindros utilizados por algunos bancos y varios lanzadores y pistolas diseñadas para impulsar objetos. Una aplicación interesante es un nuevo automóvil francés que funciona con aire comprimido. La electricidad se usa durante la noche para comprimir aire en un cilindro a bordo y el automóvil funciona todo el día sin combustible y sin emisiones contaminantes.
Neumático vs. Hidráulico
Los sistemas hidráulicos suelen utilizar aceite como fluido de control. Los sistemas hidráulicos tienen la ventaja de que pueden manejar cargas más grandes, y la desventaja es que si hay una fuga, causa un gran desorden y su reparación es costosa. Una fuga en un sistema neumático significa que usted ventila el aire ordinario, que se puede reemplazar de forma gratuita cuando se arregla la fuga. Se prefieren los sistemas neumáticos cuando debe haber una cierta cantidad de "ceder" o "juego" en el sistema (los gases son comprimibles). Se prefieren los sistemas hidráulicos cuando se deben mantener altas presiones sin fluctuaciones.
Aplicaciones de alta tecnología
La energía neumática no es una tecnología en extinción, ni mucho menos. Hay al menos dos aplicaciones de alta tecnología de la neumática que tienen un lugar en nuestro futuro tecnológico: McKibbens y los sistemas lógicos neumáticos. Los McKibbins a veces se denominan "músculos artificiales". Son tubos de goma inflables rodeados por una malla de alambre. Cuando se inflan, se contraen y luego se alargan cuando se desinflan. Actualmente se utilizan para impulsar brazos y piernas robóticos. La lógica neumática es el uso de canales complejos para fluidos que actúan como simples circuitos de computadora. Los sistemas lógicos neumáticos tienen muchas ventajas sobre los sistemas electrónicos, como el hecho de que la radiación no interfiere con ellos. Actualmente, la NASA está utilizando estos sistemas para controlar la separación de la etapa del cohete.