Pnömatik aktüatörler endüstriyel otomasyon alanında yaygın olarak kullanılan temel bir cihazdır. Çalışma prensibi esas olarak gaz basıncının etkisine ve mekanik yapının dönüşümüne dayanmaktadır. Sıkıştırılmış hava veya diğer basınçlı gaz pnömatik aktüatör odasına girdiğinde, odada belirli bir basınç oluşacaktır. Bu basınç ve dış ortamın direnci veya aktüatörün içi arasındaki fark, aktüatör içindeki piston, dişli veya diğer mekanik parçaların basınç belirli bir eşiğe ulaştığında etkili bir şekilde hareket etmesini sağlar. Aktüatörün tasarım ve uygulama senaryosuna bağlı olarak, bu hareket doğrusal veya dairesel olabilir.
Pnömatik aktüatörün iç yapısı genellikle hassas sızdırmazlık ve valf sistemleri tarafından etkili bir şekilde kontrol edilen bir veya daha fazla oda içerir. Gaz bir odaya girdiğinde, zıt yönde hareket etmek için odadaki pistonu veya diyaframı iter. Bağlantı çubukları ve dişliler gibi mekanik parçaların iletilmesi yoluyla, bu hareket nihayetinde aktüatörün çıkış ucunda dönme veya doğrusal harekete dönüştürülür. Örneğin, standart çift etkili bir pnömatik aktüatörde, basınçlı hava A boru bağlantı noktasından girdiğinde, gaz çift pistonları her iki uçta doğrusal olarak hareket ettirmek için iter. Pistondaki raf daha sonra saat yönünün tersine dönüp dönerek valfi açacak şekilde dönen şaft üzerindeki dişliyi sürer. Sıkıştırılmış hava B boru portundan girdiğinde, gaz çift pistonları ortada doğrusal olarak hareket etmeye iter ve pistondaki raf, valfi kapatmak için saat yönünde dönecek şekilde dönen şaft üzerindeki dişliyi sürer. Bu iletim ilkesi sadece yapıda basit değil, aynı zamanda yüksek güvenilirlik ve istikrara da sahiptir.
Çift etkili pnömatik aktüatörlere ek olarak, tek etkili pnömatik aktüatörler de pnömatik teknolojinin önemli bir parçasıdır. Tek etkili pnömatik aktüatörlerin genellikle sadece bir hava odası vardır, anahtarlama eylemlerinden biri hava kaynağı tarafından yönlendirilir ve diğer eylem yayının sıfırlanmasına bağlıdır. Bu tasarım, tek etkili pnömatik aktüatörün, sürekli hava arzına ihtiyaç duymadan belirli bir pozisyonu veya durumu korumasını sağlar, böylece enerji tasarrufu ve maliyetleri düşürür.
Pnömatik aktüatörlerin çalışma prensibi, gazın sıkıştırılabilirliğini ve akışkan dinamiklerini de içerir. Gazın yüksek sıkıştırılabilirliği nedeniyle, pnömatik aktüatörlerin hareketinin pürüzsüzlüğü, yük büyük olduğunda belirli bir dereceye kadar etkilenebilir. Hareketin pürüzsüzlüğünü ve hassasiyetini iyileştirmek için, bazı üst düzey pnömatik aktüatörler, hava silindirlerini hidrolik silindirlerle birleştirmek için gaz-sıvı sönümleme silindirleri gibi teknolojileri kullanır. Bu kombinasyon sadece daha pürüzsüz bir hareket ve daha yüksek hassasiyet elde etmekle kalmaz, aynı zamanda ayarlanabilir ve kontrol edilebilir hız elde edebilir.