Элементы и устройства струйной техники, устройство, принцип действия, достоинства и недостатки.

Надежность применяемых в настоящее время струйных элементов и приборов выше, чем других элементов автоматики. Она определяется правильностью выбора геометрии, качеством изготовления струйных элементов и тщательностью очистки воздуха от меха­нических примесей. Особенно выгодно отличаются по надежности струйные элементы, работающие в условиях агрессивного воздействия окружающей среды.

Долговечность струйных элементов и систем управления определяется подбором со­ответствующего материала. Струйные элементы могут изготавливаться из металла или порошковых материалов, в этом случае долговечность их становится практически нео­граниченной.

Преимуществом струйных систем управления является их низкая стоимость, просто­та их настройки и небольшие затраты при эксплуатации, полная безопасность работы с ними, отсутствие опасности аварийного выхода из строя дорогостоящих узлов и блоков.

Элементы пневмоники могут работать в помешениях с повышенной запыленностью, влажностью, а при соответствующем выборе материала в кислотной и щелочной средах. Струйным элементам и приборам свойственна стойкость к температури«м воздействи­ям. Созданы струйные элементы, работающие при температуре до 2000°С. При правиль­ном выборе материала и принятии мер против выпадения конденсата и обледенения каналов обеспечивается работоспособность струйных устройств при низких температу­рах до -50°С и ниже. Струйные элементы и устройства хорошо переносят вибрацию. Стойкость к воздействию электрических и магнитных полей определяется самой приро­дой рабочей среды (воздуха). Стойкость к радиационному воздействию позволяет ис­пользовать пневмонику в зонах высокой радиоактивности, где остальные элементы во­обще не способны функционировать. Быстродействие струйных элементов уже сейчас в десятки раз выше электромеханических элементов (реле) и в сотни раз выше быстро­действия пневматических элементов с механическими подвижными частями. Однако, скорость передачи сигналов ограничена скоростью распространения звука в воздухе. Поэтому пневмоника не может конкурировать с электроникой, в тех случаях, когда тре­буется за короткий промежуток времени обработать много информации. Но в системах управления различными технологическими операциями, системах контроля некоторых производственных процессов и т.д., где особое значение приобретает высокая надежность, а требуемое быстродействие не превышает возможностей струйных элементов, пневмоника находит широкое применение.

С энергетической точки зрения элементы струйных систем делятся на два больших класса-: активные и пассивные.

Струйные элементы называются активными, если к ним подводится поток газа (или жидкости) непосредственно от источников питания. Элементы, в которых используется энергия только входных (управляющих) сигналов, называются пассивными.

Все активные элементы являются усилителями. В них с помощью слабых входных (управляющих) сигналов осуществляется управление мощной струей питания.

Активные струйные элементы в свою очередь можно разделить на две группы: про­порциональные (аналоговые) и дискретные. Струйные элементы называют пропорцио­нальными (аналоговыми), если параметры выходной струи меняются непрерывно с из­менением параметров входной (управляющей) струи. Элемент называют дискретным, если параметры выходной струи могут принимать только два дискретных значения, оп­ределяемых входным (управляющим) сигналом. Каждая из указанных групп активных струйных элементов состоит из ряда подгрупп. Деление на подгруппы производится по аэродинамическим эффектам, используемым при построении простейших струйных эле­ментов.

При разработке активных пропорциональных (аналоговых) струйных элементов ис­пользуются два основных физических закона: закон сохранения количества движения (взаимодействие свободных струй и закон сохранения момента количества движения (вихревые усилители).

Принцип действия многих дискретных элементов основан на взаимодействии струи со стенкой (эффект Коанда), турбулизации ламинарной питающей струи управляющей струей и кромочном эффекте.

Основными первичными струйными элементами дискретного действия являются реле, элементы памяти, генераторы колебаний, элементы, выполняющие логические опе­рации. Основными первичными функциями активных элементов пропорционального действия является усиление давления и мощности, сравнение двух значений. Пассивные элементы — это элементы, выполняющие простейшие логические операции, а так же сопротивления, индуктивности, резонаторы, фильтры и емкости.