پنوماتیک یکی از انواع انرژی هایی است که در حال حاضر از آن استفاده زیادی در صنایع می شود و می توان گفت امروزه کمتر کارخانجات یا مراکز صنعتی را می توان دید که از سیستم پنوماتیک استفاده نکنند و در قرن حاضر یکی از انواع انرژی های اثبات شده ای است که بشر با اتکا به آن، راه صنعت را می پیماید.
پنوما در زبان یونانی یعنی تنفس باد و پنوماتیک علمی است که در مورد حرکات و وقایع هوا صحبت می کند. امروزه پنوماتیک در بین صنعت گران به عنوان انرژی بسیار تمیز و کم خطر و ارزان مشهور است و از آن به علت مزایا و خواصی مانند بازده بالا، قابل کنترل بودن و سادگی تعمیر و نگهداری آسان استفاده وافر می کنند
با گسترش و پیشرفت هیدرولیک و علم الکترونیک و کاربرد روز افزون آن ها در ضنتعت، سیستم های کنترل به سیستم های مدرن و پیشرفته ای چون سیستم پنوماتیک ارتقا پیدا کردند. از سیستم پنوماتیک یا نیوماتیک در مواردی که نیروهای نسبتاً پایین (حدود یک تن) و سرعت های حرکتی بالا مورد نیاز باشد (مانند سیستم هایی که در قسمت های محرک ربات ها به کار می روند) استفاده می کنند.
در صورتی که کاربردهای سیستم های هیدرولیک بیشتر در مواردی است که قدرت های بالا و سرعت های کنترل شده دقیق مورد نظر باشد (مانند جک های هیدرولیک، ترمز و فرمان هیدرولیک). مزایای سیستم پنوماتیک یا نیوماتیک نسبت به سایر سیستم های مکانیکی و الکتریکی موارد زیر را شامل می شوند:
- طراحی ساده
- قابلیت افزایش نیرو
- سادگی و دقت کنترل
- انعطاف پذیری
- راندمان بالا
- اطمینان
در سیستم پنوماتیک نسبت به سایر سیستم های مکانیکی قطعات محرک کمتری وجود دارد و می توان در هر نقطه به حرکت های خطی یا دورانی با قدرت بالا و کنترل مناسب دست یافت، چون انتقال قدرت توسط جریان سیال پر فشار در خطوط انتقال (لوله ها و شلنگ ها) صورت می گیرد ولی در سیستم های مکانیکی دیگر، برای انتقال قدرت از اجزایی مانند بادامک، چرخ دنده، گاردان، اهرم، کلاچ و… استفاده می کنند.
استفاده از شیلنگ های انعطاف پذیر، سیستم های پنوماتیک و هیدرولیک را به سیستم های انعطاف پذیری تبدیل می کنند که در آنها از محدودیت های مکانی که برای نصب سیستم های دیگر به چشم میخورد خبری نیست.
سیستم های هیدرولیک و نیوماتیک به خاطر اصطحکاک کم و هزینه پایین از راندمان بالایی برخوردار هستند. به علاوه با استفاده از شیرهای اطمینان و سوئیچ های فشاری و حرارتی می توان سیستمی مقاوم در برابر بارهای ناگهانی، حرارت یا فشار بیش از حد ساخت که نشان از اطمینان بالای این سیستم ها دارد. سیستم پنوماتیک در صنایع نفت و پتروشیمی، کاغذ سازی، فولاد، صنایع هوایی و دندان پزشکی کاربرد دارد.
برای انتقال قدرت به یک سیال تحت فشار (تراکم پذیر یا تراکم ناپذیر) احتیاج داریم که در سیستم های هیدرولیک توسط پمپ های هیدرولیک، نیروی مکانیکی را تبدیل به قدرت سیال تحت فشار نماید. مرحله بعد، انتقال نیرو به نقطه دلخواه است که این وظیفه را لوله ها، شیلنگ ها و بست ها به عهده می گیرند. بعد از کنترل فشار و تعیین جهت جریان توسط شیرها، سیال تحت فشار به سمت عملگرها (سیلندرها یا موتورهای هیدرولیک) هدایت می شوند تا قدرت سیال به نیروی مکانیکی مورد نیاز (به صورت خطی یا دورانی) تبدیل شود.
اجزاء پنوماتیکی برای فشار کار حداکثر ۸۰۰ تا ۱۰۰۰ کیلو پاسکال (۸-۱۰ bar) طراحی شده اند. تجربه نشان می دهد که برای عملکرد بهینه تقریباً فشار ۶۰۰ کیلو پاسکال (۶ bar) مناسب است و همواره در حدود ۱۰ تا ۵ کیلو پاسکال (۰٫۱ – ۰٫۵ bar) افت فشار در سیستم انتظار می رود که علت آن وجود مسیرهای مسدوده زانویی نشتی و افت فشار لوله ها است که این خود بستگی به سایز سیستم لوله کشی و نحوه طرح بندی آن دارد.