Техника - молодёжи 1956-03, страница 14

ЧУВСТВИТЕЛЬНЫМ ,, ЭЛЕМЕНТ

(.центробежный маятник)

Цепь Жесткой отрицательной обратной связи

Цепь гибкой исчезающей обратной связи

Основное

ПАРОВАЯ ТУРБИНА

Регуляторы скорости непрямого действия с гидравлическим (золотниковым) усилителем и с гидравлическим серводвигателем. Центробежный маятник перемещает золотник, который перепускает масло под давлением то по одну, то по другую сторону поршня серводвигателя: а) регулятор без внутренних обратных связей; б) регулятор с дополнительной жесткой обратной связью; в) регулятор с дополнительной гибкой отрицательной обратной связью.

димое воздействие на регулируемый объект.

Чувствительный элемент регулятора вновь и вновь (непрерывно или через определенные интервалы времени) проверяет значение контролируемой величины, полученная информация опят* заставляет действовать регулирующий орган. Этот круговой процесс во все время работы регулятора повторяется.

Различают следующие виды обратных связей: положительную, при которой направление (знак) воздействия обратной связи совпадает с направлением (знаком) внешнего входного действия; отрицательную, когда направление (знак) воздействия обратной связи на вход противоположно направлению (знаку) внешнего входного действия.

В паровой машине/ двигателе внут

реннего сгорания обратная связь положительная: движение поршня вызывает такое движение клапанов, которое вновь заставляет двигаться поршень.

Но в автоматических регуляторах связь выхода исполнительного (регулирующего) органа со входом чувствительного элемента (датчика) устраивается и действует так, чтобы противодействовать всяким внешним возмущениям, уничтожать рассогласование между входом и выходом. Следовательно, в системах автоматического регулирования обратная связь выхода со входом всегда отрицательная.

Если в электрической печи, например, температура вдруг превысит заданное значение, то автоматический регулятор уменьшит подачу электроэнергии, и, наоборот, при понижении температуры регулятор увеличивает

подачу электроэнергии. Отрицательная обратная связь сглаживает, уничтожает отклонения от заданного нормального режима.

Термин «обратная связь» применим для всех машин, схем, устройств, во всех случаях, когда имеется воздействие выхода на вход. Цепи обратной связи являются важной особенностью многих устройств современной техники.

В начале нашего века были изобретены электронные лампы с управляющей сеткой. Стали строиться ламповые усилители для токов высокой частоты (радиочастот) и токов звуковых частот. В годы первой мировой войны было открыто, что, применив положительную обратную связь между выходом лампового усилителя и его входом, можно значительно повысить коэффициент усиления. Стали строиться радиоприемники с положительной обратной связью, так называемые регенеративные радиоприемники.

Такой приемник даже с одной электронной лампой может принимать очень слабые радиосигналы. Однако работа радиоприемника с положительной обратной связью неустойчива, такой приемник легко выходит из повиновения.

При большом коэффициенте положительной обратной связи в усилит еле малейшее изменение на входе ведет к лавинообразному процессу нарастания усиления. Если, например, на вход усилителя подается напряжение, которое увеличивает ток на выходе, то положительная обратная связь еще усилит это нарастание выходного тока, и, в конечном результате, ток на выходе достигнет максимального возможного значения. Если же на вход подается импульс напряжения такого знака, что ток выхода снижается, то обратная положительная связь будет еще больше снижать ток выхода, пока он не упадет до минимального для данного усилите-

вдавливать его внутрь штампа. По мере того как пуансон опускается в матрицу, края листа сдвигаются в направлении к центру. От усилия пуансона они могут изогнуться. Чтобы этого не случилось, их прижимают специальной плитой. Она не дает им коробиться и в то же время прижимает их не совсем плотно. Благодаря этому они и могут ползти от края матрицы к ее центру.

Но вот объемный жесткий пуансон заменили жидкостью — маслом. К заготовке его можно подать через отверстие в прижимной плите. Но оно не сможет удержаться в штампе. Ведь масло просочится между прижимной плитой и матрицей.

Если бы заготовка во время штамповки изменяла* свою форму за счет утонения, то ее края можно было бы туго прижать * к матрице, и тогда масло не ушло бы. Но ведь деталь не калибруется, а штампуется. Края ее все время перемещаются* и их нельзя прижать так, чтобы обеспечить герметичность.

На первых порах изобретатели все же пробовали зажать заготовку туже, чем при обычной штамповке. Масло удерживалось. Но штамповки не получалось. Туго зажатая по краям, заготовка под давлением масла сильно вытягивалась, утонялась и, наконец, не выдержав давления, просто рвалась. А стоило ослабить силу зажатия, как между матрицей и прижимной плитой неминуемо просачивалось масло. Давление его падало, штамповка прекращалась.

Как же быть?

— А что, если между приЖимной плитой и заготовкой поместить резиновую прокладку — диафрагму? — предложили исследователи.— Ее можно наглухо прикрепить к плите, и тогда масло, пройдя через отверстие в плите, будет давить на заготовку не непосредственно, а через резину. Оно будет находиться в резиновом мешке. А заготовка сможет свободно двигаться. Под давлением масла она начнет вжиматься в матрицу. Резина при этом будет растягиваться и тоже обволакивать извилины матрицы.

Такое решение казалось оригинальным и простым. Но исследователи сомневались, будет ли оно достаточно надежным для всех случаев штамповки. Можно было ожидать, что при глубоких штампах резина будет рваться. Поэтому они стали сразу же искать и другие способы изоляции масла.

ХИТРОЕ КОЛЬЦО

Н е лучше ли будет сделать вместо плоской резиновой прокладки так называемый V-образный манжет? Это полое резиновое кольцо с поперечным сечением, напоминающим латинскую букву «V». Если такое кольцо поместить в паз, специально Jjk-ланный в матрице, то оно окружит заготовку и закроет шташ! с внешней стороны. И как ни странно, но это слабенькое на вид кольцо может удержать масло под давлением порядка 400 — 600 атмосфер.

Вот в штамп подано масло. Оно заполняет полость кольца и начинает просачиваться через едва заметный, неуловимый простым глазом зазор между плитой и матрицей. Но как только масло появилось в этом зазоре, кольцо раздвинулось, еще туже прижалось к стенкам паза и преградило путь маслу.

Чем же объяснить такое поведение кольца? Как ни удивительно, но это вызвано той же причиной, по которой иногда терпели крушение суда, близко подходя друг к другу.

Здесь действует закон гидравлики, выраженный уравнением Бернулли. Сущность его состоит в том, что если увеличивается скорость течения жидкости, то неизбежно падает ее давление.

Подобное происходит и в нашем V-образном кольце.

Вот масло заполнило штамп и начало течь по узкому зазору меж прижимной плитой и матрицей. Скорость его течения в этом узком русле выросла, давление соответственно упало. Внутри же кольца давление масла не изменилось. Это давление и будет все шире раздвигать кольцо и все плотнее и плотнее закрывать зазор.

ОЛОВО О ШЕСТОЙ ПЯТИЛЕТКЕ

«Сейчас самое важное, чтобы каждый трудился еще лучше, давал еще больше продукции».

Начальник планово-распределительного бюро трубного цеха Подольского завода имени С. Орджоникидзе А. Прудников

10