Os sistemas pneumáticos são sistemas mecânicos que usam gases comprimidos. Eles são semelhantes aos sistemas hidráulicos, que são sistemas mecânicos que usam líquidos na transferência de forças. Os sistemas pneumáticos estão em quase todos os lugares do mundo moderno. Os dentistas usam pneumáticos para operar brocas, carpinteiros usam pneumáticos para impulsionar martelos pneumáticos, caminhoneiros usam freios pneumáticos e a NASA usa pneumáticos para controlar a operação de veículos lançadores de satélite.
Princípios básicos
Uma definição pneumática afirmaria que um sistema pneumático é basicamente um método para transformar eletricidade em movimento mecânico usando gases comprimidos em vez de motores ou eletroímãs. Para muitas aplicações, isso é muito mais eficiente e prático. Os sistemas normalmente incluem um compressor de ar, que armazena o ar comprimido em um cilindro e o libera sob controle elétrico. O gás comprimido é quase sempre ar comum porque é livre e não tóxico. Freqüentemente, o ar é ligeiramente modificado pela retirada de parte do vapor d'água e adição de uma pequena quantidade de óleo atomizado para tornar o gás mais amigável à máquina.
Aplicações de energia pneumática
Os sistemas pneumáticos são amplamente usados para ferramentas elétricas. A ferramenta elétrica que um mecânico de automóveis usa para retirar as porcas que prendem o pneu ao cubo é um exemplo. O mecânico pode facilmente tirar até as nozes mais difíceis em apenas alguns segundos. Existem dezenas de outras ferramentas elétricas pneumáticas em odontologia, carpintaria, oficinas mecânicas e laboratórios. Outras aplicações incluem britadeiras, os sistemas de entrega de cilindros usados por alguns bancos e vários lançadores e armas projetadas para impulsionar objetos. Uma aplicação interessante é um novo automóvel francês que funciona com ar comprimido. A eletricidade é usada durante a noite para comprimir o ar em um cilindro de bordo e o carro funciona o dia todo sem combustível e sem emissões poluentes.
Pneumático vs. Hidráulico
Os sistemas hidráulicos geralmente usam óleo como fluido de controle. Os sistemas hidráulicos têm a vantagem de poderem suportar cargas maiores e a desvantagem é que, se houver um vazamento, ele causa uma grande confusão e é caro para consertar. Um vazamento em um sistema pneumático significa que você liberta o ar comum, que pode ser substituído gratuitamente quando o vazamento for corrigido. Os sistemas pneumáticos são preferidos quando deve haver uma certa quantidade de "cedência" ou "folga" no sistema (os gases são compressíveis). Os sistemas hidráulicos são preferidos quando as altas pressões devem ser mantidas sem flutuação.
Aplicações de alta tecnologia
A energia pneumática não é uma tecnologia em extinção - longe disso. Existem pelo menos duas aplicações de alta tecnologia da pneumática que têm um lugar em nosso futuro tecnológico: McKibbens e sistemas lógicos pneumáticos. Os McKibbins às vezes são chamados de "músculos artificiais". São tubos insufláveis de borracha rodeados por uma rede de arame. Quando inflados, eles se contraem e se alongam quando esvaziados. Atualmente, eles estão sendo usados para alimentar braços e pernas robóticos. A lógica pneumática é o uso de canais complexos para fluidos que agem como circuitos de computador simples. Os sistemas lógicos pneumáticos têm muitas vantagens sobre os sistemas eletrônicos, como o fato de que a radiação não interfere neles. Esses sistemas estão sendo usados pela NASA para controlar a separação de foguetes.