Pneumatinių sistemų principai

Pneumatinės sistemos yra mechaninės sistemos, naudojančios suspaustas dujas. Jie yra panašūs į hidraulines sistemas, kurios yra mechaninės sistemos, naudojančios skysčius perduodant jėgas. Pneumatinės sistemos yra beveik visur šiuolaikiniame pasaulyje. Odontologai naudoja pneumatiką treniruotėms valdyti, dailidės pneumatiką naudoja oro plaktukams valdyti, sunkvežimininkai - pneumatinius stabdžius, o NASA kontroliuoja palydovinių raketų eksploatavimą - pneumatiką.

Pneumatiniame apibrėžime būtų teigiama, kad pneumatinė sistema iš esmės yra būdas paversti elektrą mechaniniu judesiu naudojant suslėgtas dujas, o ne variklius ar elektromagnetus. Daugeliui programų tai yra daug efektyviau ir praktiškiau. Sistemose paprastai yra oro kompresorius, kuris suspaustą orą kaupia cilindre ir išleidžia suslėgtą orą valdydamas elektrą. Suslėgtos dujos beveik visada yra paprastas oras, nes jos yra laisvos ir netoksiškos. Dažnai oras yra šiek tiek modifikuojamas išleidžiant dalį vandens garų ir įpylus nedidelį kiekį atomizuoto aliejaus, kad dujos būtų patogesnės mašinai.

Elektriniams įrankiams plačiai naudojamos pneumatikos sistemos. Elektros įrankis, kurį automobilių mechanikas naudoja ant padangos laikančioms veržlėms, laikančioms padangą, yra vienas iš pavyzdžių. Mechanikas vos per kelias sekundes gali lengvai nuimti net ir sunkiausius veržles. Odontologijoje, stalių dirbtuvėse, mašinų dirbtuvėse ir laboratorijose yra dešimtys kitų pneumatinių elektrinių įrankių. Kitos programos yra kalamieji kaladėliai, kai kurių bankų naudojamos cilindrų tiekimo sistemos ir įvairūs paleidimo įrenginiai bei ginklai, skirti daiktams varyti. Viena įdomi programa yra naujas prancūziškas automobilis, kuris dirba suspaustu oru. Elektros energija naudojama per naktį orui suspausti į borto cilindrą, o automobilis visą dieną važiuoja be degalų ir neišmeta taršos.

Hidraulinėse sistemose paprastai kaip alyva naudojama alyva. Hidraulinių sistemų pranašumas yra tas, kad jos gali atlaikyti didesnes apkrovas, o trūkumas yra tas, kad jei yra nuotėkis, tai sukelia didelę netvarką ir ją pašalinti yra brangu. Nuotėkis pneumatinėje sistemoje reiškia, kad jūs išleidžiate įprastą orą, kurį galima nemokamai pakeisti pašalinus nuotėkį. Pirmenybė teikiama pneumatinėms sistemoms, kai sistemoje turi būti tam tikras kiekis „duoti“ arba „leisti“ (dujos yra suspaudžiamos). Pirmenybė teikiama hidraulinėms sistemoms, kai reikia palaikyti aukštą slėgį be jokių svyravimų.

Pneumatinė galia nėra mirštanti technologija - toli gražu ne ji. Yra bent dvi aukštųjų technologijų pneumatikos programos, turinčios vietą mūsų technologinėje ateityje: „McKibbens“ ir pneumatinės logikos sistemos. McKibbins kartais vadinami „dirbtiniais raumenimis“. Jie yra pripučiami guminiai vamzdžiai, apsupti vielos tinklu. Pripūtę jie susitraukia, o po to prailgėja. Šiuo metu jie naudojami robotų rankoms ir kojoms valdyti. Pneumatinė logika yra sudėtingų kanalų naudojimas skysčiams, kurie veikia kaip paprastos kompiuterio grandinės. Pneumatinės loginės sistemos turi daug privalumų, palyginti su elektroninėmis sistemomis, pavyzdžiui, tai, kad radiacija joms netrukdo. Šias sistemas NASA šiuo metu naudoja valdydama raketų pakopų atskyrimą.