מערכות פנאומטיות הן מערכות מכניות המשתמשות בגזים דחוסים. הם דומים למערכות הידראוליות, שהן מערכות מכניות המשתמשות בנוזלים בהעברת כוחות. מערכות פנאומטיות כמעט בכל מקום בעולם המודרני. רופאי שיניים משתמשים בפנאומטיקה להפעלת מקדחות, נגרים משתמשים בפנאומטיקה להפעלת פטישי אוויר, הובלות משתמשות בבלמים פנאומטיים ונאס"א משתמשת בפנאומטיקה כדי לשלוט על הפעלת כלי שיגור לווייניים.
עקרונות בסיסיים
הגדרה פנאומטית תקבע כי מערכת פנאומטית היא בעצם שיטה להפוך חשמל לתנועה מכנית באמצעות גזים דחוסים במקום מנועים או אלקטרומגנטים. עבור יישומים רבים, זה הרבה יותר יעיל ופרקטי. מערכות כוללות בדרך כלל מדחס אוויר, המאגור אוויר דחוס בגליל ומשחרר את האוויר הדחוס בשליטה חשמלית. הגז הדחוס הוא כמעט תמיד אוויר רגיל מכיוון שהוא חופשי ולא רעיל. לעתים קרובות האוויר שונה מעט על ידי הוצאת חלק מאדי המים והוספת כמות קטנה של שמן אטומי כדי להפוך את הגז לידידותי יותר למכונה.
יישומים של כוח פנאומטי
מערכות פנאומטיות משמשות באופן נרחב לכלי חשמל. הכלי החשמלי שמשתמש בו מכונאי רכב בכדי לקחת את אגוזי הברזל המחזיקים צמיג לרכזת הוא דוגמה אחת. המכונאי יכול להמריא בקלות אפילו את האגוזים הקשים ביותר תוך שניות ספורות. ישנם עשרות כלי עבודה פנאומטיים אחרים ברפואת שיניים, נגרות, מכונות ומעבדות. יישומים אחרים כוללים ג'אמר, מערכות העברת הצילינדרים המשמשות כמה בנקים ומשגרים ורובים שונים שנועדו להניע חפצים. יישום מעניין אחד הוא מכונית צרפתית חדשה שעוברת על אוויר דחוס. חשמל משמש לילה לדחיסת אוויר לצילינדר על המכונית והמכונית פועלת כל היום ללא דלק וללא פליטת זיהום.
פניאומטיים לעומת הידראולי
מערכות הידראוליות בדרך כלל משתמשות בשמן כנוזל הבקרה. למערכות הידראוליות יש יתרון בכך שהן יכולות להתמודד עם עומסים גדולים יותר, והחיסרון הוא שאם יש נזילה זה גורם לבלגן גדול ויקר לתקן. נזילה במערכת פנאומטית פירושה שאתה פורקן אוויר רגיל, שניתן להחליפו בחינם כאשר הדליפה מתוקנת. מערכות פנאומטיות עדיפות כאשר חייבת להיות כמות מסוימת של "לתת" או "משחק" במערכת (גזים ניתנים לדחיסה). מערכות הידראוליות עדיפות כאשר יש לשמור על לחצים גבוהים ללא תנודות.
יישומי הייטק
כוח פנאומטי אינו טכנולוגיה גוססת - רחוק מכך. יש לפחות שני יישומי היי-טק של פנאומטיקה שיש להם מקום בעתיד הטכנולוגי שלנו: מק'קיבנס ומערכות לוגיקה פנאומטיות. מק'קיבינים מכונים לפעמים "שרירים מלאכותיים". הם צינורות גומי מתנפחים המוקפים ברשת תיל. כשהם מנופחים הם מתכווצים ואז מתארכים כשהם מנופחים. הם משמשים כיום להפעלת זרועות ורגליים רובוטיות. ההיגיון הפנאומטי הוא השימוש בערוצים מורכבים לנוזלים הפועלים כמו מעגלי מחשב פשוטים. למערכות לוגיקה פנאומטיות יתרונות רבים על פני מערכות אלקטרוניות כמו העובדה שקרינה אינה מפריעה להן. מערכות אלה משמשות כיום את נאס"א לבקרת הפרדה בין הרקטות.