Sistemele pneumatice sunt sisteme mecanice care utilizează gaze comprimate. Sunt similare sistemelor hidraulice, care sunt sisteme mecanice care folosesc lichide în transferul de forțe. Sistemele pneumatice sunt aproape peste tot în lumea modernă. Dentiștii folosesc pneumatice pentru a acționa burghie, tâmplarii folosesc pneumatice pentru a acționa ciocanele cu aer, camioanele folosesc frâne pneumatice, iar NASA utilizează pneumatice pentru a controla funcționarea vehiculelor de lansare prin satelit.
Principii de baza
O definiție pneumatică ar arăta că un sistem pneumatic este practic o metodă de transformare a energiei electrice în mișcare mecanică folosind gaze comprimate în loc de motoare sau electromagneti. Pentru multe aplicații, acest lucru este mult mai eficient și mai practic. Sistemele includ de obicei un compresor de aer, care stochează aerul comprimat într-un cilindru și eliberează aerul comprimat sub control electric. Gazul comprimat este aproape întotdeauna aer obișnuit, deoarece este liber și netoxic. Deseori aerul este ușor modificat prin eliminarea unei cantități de vapori de apă și adăugarea unei cantități mici de ulei atomizat pentru a face gazul mai prietenos cu mașina.
Aplicații ale puterii pneumatice
Sistemele pneumatice sunt utilizate pe scară largă pentru sculele electrice. Instrumentul electric pe care un mecanic îl folosește pentru a lua piulițele care țin o anvelopă pe butuc este un exemplu. Mecanicul poate scoate cu ușurință chiar și cele mai dure piulițe în doar câteva secunde. Există zeci de alte unelte electrice pneumatice în stomatologie, tâmplărie, ateliere de mașini și laboratoare. Alte aplicații includ ciocane, sistemele de livrare a cilindrilor utilizate de unele bănci și diverse lansatoare și arme concepute pentru a propulsa obiecte. O aplicație interesantă este un nou automobil francez care funcționează cu aer comprimat. Electricitatea este utilizată peste noapte pentru a comprima aerul într-un cilindru de bord și mașina rulează toată ziua fără combustibil și fără emisii de poluare.
Pneumatic vs. Hidraulic
Sistemele hidraulice folosesc de obicei ulei ca fluid de control. Sistemele hidraulice au avantajul că pot suporta sarcini mai mari, iar dezavantajul este că, dacă există o scurgere, aceasta provoacă o mare mizerie și este costisitoare de remediat. O scurgere într-un sistem pneumatic înseamnă că eliminați aerul obișnuit, care poate fi înlocuit gratuit când scurgerea este remediată. Sistemele pneumatice sunt preferate atunci când trebuie să existe o anumită cantitate de „dă” sau „joc” în sistem (gazele sunt compresibile). Sistemele hidraulice sunt preferate atunci când presiunile ridicate trebuie menținute fără fluctuații.
Aplicații de înaltă tehnologie
Puterea pneumatică nu este o tehnologie pe moarte - departe de ea. Există cel puțin două aplicații de înaltă tehnologie ale pneumaticii care au un loc în viitorul nostru tehnologic: McKibbens și sistemele logice pneumatice. McKibbins sunt uneori numiți „mușchi artificiali”. Sunt tuburi gonflabile din cauciuc înconjurate de o plasă de sârmă. Când sunt umflate se contractă și apoi se alungesc atunci când sunt dezumflate. În prezent, acestea sunt utilizate pentru a alimenta brațele și picioarele robotizate. Logica pneumatică este utilizarea unor canale complexe pentru fluide care acționează ca niște circuite simple de computer. Sistemele logice pneumatice au multe avantaje față de sistemele electronice, cum ar fi faptul că radiația nu interferează cu ele. Aceste sisteme sunt utilizate în prezent de NASA pentru a controla separarea rachetei.