Механизацией в промышленном производстве обычно называют применение машин и специальных устройств или приспособлений, заменяющих физический труд человека. На ТЭС в этих целях используются передвижные подъемные краны и экскаваторы (разгрузка и перегрузка твердого топлива), механические и гидравлические транспортеры сыпучих материалов (угля и золы), электроприводы запорных и регулирующих органов (клапанов, задвижек), электроприводы вспомогательных механизмов (тягодутьевых машин, насосов, углеразмольных мельниц и др.).
Человек в механизированном производстве призван непрерывно управлять машинами, механизмами и установками (включать или отключать их в требуемом порядке) и наблюдать за их действием.
Под управлением в технических системах понимается функция (работа, исполнение командных сигналов), обеспечивающая поддержание заданных режимов эксплуатации технологического оборудования и достижение поставленных целей.
Автоматизацией механизированного производства называют применение технических средств (от простейших измерительных приборов и регуляторов до современных электронных вычислительных машин) и систем управления, освобождающих человека частично или полностью от непосредственного участия в процессах выработки, преобразования и передачи энергии (материалов, информации).
Примером простейшего автоматического регулятора служит первый регулятор промышленного назначения регулятор уровня воды в барабане парового котла, разработанный и внедренный известным русским теплотехником И.И. Ползуновым еще в XVIII веке (1765 г.).
1. История развития автоматического регулирования
Даты изобретения первых регулирующих устройств, так же как и имена их изобретателей, не установлены. Например, поплавковый регулятор уровня водяных часов, основанный на принципе регулирования по отклонению, был известен арабам ещё в начале н. э. На мукомольных мельницах в средние века применялись центробежные маятники для регулирования частоты вращения жерновов. Однако первыми регуляторами, получившими широкое практическое применение в промышленности, стали регулятор питания котла паровой машины И.И. Ползунова (1765) и центробежный регулятор частоты вращения паровой машины Дж. Уатта (1784).
Первые регуляторы осуществляли прямое регулирование, при котором измерительный орган непосредственно воздействовал на регулирующий орган. Такое автоматическоерегулированиебыло возможно только на машинах малой мощности, где для перемещения регулирующих органов (рычага, колеса) не требовалось больших затрат энергии. В 1873 французский инженер Ж. Фарко впервые осуществил непрямое автоматическоерегулирование, введя в цепь регулирования усилитель — гидравлический сервомотор с жёсткой обратной связью. Это дало возможность не только повысить мощность воздействия регулятора, но и получить более гибкие алгоритмы регулирования. В 1884 появился регулятор непрямого действия с дополнительной релейной обратной связью, действовавшей до тех пор, пока отклонение было отлично от нуля. Затем релейная связь была заменена непрерывной дифференциальной связью, получившей название изодромной.
Система автоматического регулирования (2)
... регулятора с реальным объектом регулирования. Окончательный выбор параметров регулятора и его настройка выполняют в натурных условиях при опытной отработке системы регулирования. Развитие теории автоматического регулирования на основе ... с применением аналоговых или цифровых вычислительных машин. Формирование систем автоматического регулирования, как правило, выполняют на основе аналитических ...
Со 2-й половины 19 в. автоматическоерегулирование применяется в самых различных технических устройствах — паровых котлах, компрессорных установках, электрических машинах и др. К этому же периоду относится и становление науки об автоматическомрегулировании В статье Дж. К. Максвелла «О регулировании» (1868) впервые рассмотрена математическая задача об устойчивости линейной CAP. Трудом И.А. Вышнеградского «О регуляторах прямого действия» (1877) заложена основа теории АР как новой научно-технической дисциплины. Дальнейшее её развитие и систематическое изложение дано А. Стодолой, Я.И. Грдиной и Н.Е. Жуковским.
Новый этап в развитии автоматическогорегулирования наступил с применением в регуляторах электронных элементов, в частности вычислительных устройств, что существенно расширило возможность усовершенствования алгоритмов регулирования введением воздействий по высшим производным, интегралам и более сложным функциям. Преимущества электронных регуляторов особенно проявились в самонастраивающихся системах, первыми из которых были экстремальные регуляторы: регулятор топки парового котла (1926), электрический регулятор КПД (1940), авиационные регуляторы (1944).
Однако подобные регуляторы применяют лишь в простейших случаях, например для поддержания экстремума функции одной переменной. В более сложных САР целесообразно разделить систему регулирования на две части: вычислительное устройство, определяющее оптимальную настройку регулятора, и собственно регулятор. В сложных системах управления автоматическоерегулирование используется лишь на низшей ступени иерархического управления — регуляторы воздействуют непосредственно на управляемый объект, являясь исполнителями команд ЭВМ (или операторов), находящихся на более высоких ступенях управления.
Иван Иванович Ползунов
2. Биография И.И. Ползунова
Иван Иванович Ползунов
Ползунов родился в семье солдата, выходца из крестьян г. Туринска. После окончания в 1742 году Горнозаводской школы в Екатеринбурге был «механическим учеником» у главного механика уральских заводов Н. Бахарева. К тому времени он отучился 6 лет в словесной, а затем в арифметической школе при Екатеринбургском металлургическом заводе, что по тем временам было совсем немало. В Барнауле молодой Ползунов получил должность гиттеншрейбера, то есть плавильного писаря. Работа эта не только техническая, так как юноша узнавал, сколько и какой руды, угля, флюсов нужно для плавки в той или иной печи, знакомится, хотя и теоретически с режимом плавки. Одарённость молодого гиттеншрейбера была столь очевидна, что привлекала внимание заводского начальства.
Использования регуляторов в
... регуляторы: пропорциональный регулятор (П-регулятор); интегральный регулятор (И-регулятор); пропорционально-интегральный регулятор (ПИ-регулятор); дифференциальный регулятор (Д-регулятор); пропорционально-дифференциальный регулятор (ПД-регулятор); пропорционально-интегрально-дифференциальный регулятор (ПИД-регулятор); релейный регулятор. Рассмотрим регуляторы, ... управления роботом в ...
В библиотеке Барнаульского завода он знакомится с трудами М.В. Ломоносова, а также изучает устройство паровых машин.
Менее чем через 3 года после переезда в Барнаул, 11 апреля 1750 года, по представлению одного из руководителей заводов и крупнейшего знатока горнозаводского дела, Самюэля Христиани, Ползунов был произведён в младший шихтмейстерский чин с увеличением оклада до 36 руб. в год. Одновременно с новым производством было постановлено, чтобы Христиани обучил Ползунова настолько, чтобы Ползунов «…мог быть достоин к производству в обер-офицерский ранг». Постановление объявляло Ползунову «… что ежели он упомянутые науки познает и в том числе искустен усмотрится, то имеет быть определён ему старший унтершихтмейстрерский оклад, и сверх того повышением чина оставлен не будет». Это решение, предоставлявшее Ползунову возможность осуществить его стремление к учению, не было реализовано. Христиани, занятый управлением заводами, возложенным на него после смерти Андреаса Беэра в мае 1751 г., стремился использовать Ползунова как надёжного и добросовестного работника на разнообразных хозяйственных работах. Нехватка людей, особенно специалистов, была бичом Колывано-Воскресенских заводов. Многие работники умирали из-за плохого питания (хлеб доставлялся с перебоями за сотни вёрст), бытовой неустроенности, отсутствия медицинской помощи.
26 июня 1750 г. младший унтершихтмейстер Иван Ползунов получил задание проверить, правильно ли выбрано место для пристани на реке Чарыше, выше деревни Тугозвонной (ныне Чарышского района), а также измерить и описать дорогу до Змеиногорского рудника. К тому времени там скопились огромные кучи руды, которую не успевали вывозить. Ползунов осмотрел место для пристани, а затем прошёл с мерной цепью до самого рудника. Он намерил 85 вёрст 400 сажен, всю трассу обозначил кольями, наметил даже «зимовья» — удобные места для ночёвки обозов с рудой. Длина будущей дороги оказалась в 2 раза короче действующей рудовозной.
По результатам поездки он «учинил» чертёж с подробным описанием, показав себя ещё и прекрасным чертёжником (этот чертёж до сих пор хранится в государственном архиве Алтайского края).
На завод Ползунов вернулся в июле, а в августе вновь был послан на Красноярскую пристань, где на сей раз пробыл целый год. Осенью он строил рудный сарай, караульную избу для солдат охраны, зимой принял от крестьян-возчиков пять тыс. пудов руды, а весной организовал её отправку по Чарышу и Оби на Барнаульский завод; в гиттенштейбургскую он вернулся лишь осенью.
21 сентября 1751 г. Ползунов вместе со своим напарником вновь подали совместное прошение в Канцелярию с просьбой и напоминанием об обещании обучать их горным наукам. Но лишь в ноябре 1753 г. Христиани выполняет, наконец, его просьбу. Он определяет Ползунова смотрителем за работой плавильщиков на целых полгода, а затем на Змеиногорский рудник. Это и было учёбой. Приходилось учиться у плавильной печи, в руднике, перенимая опыт и знания у практиков, ведь ни вузов, ни техникумов, ни даже школ на Алтае в ту пору не было, как не было технической литературы на русском языке. Кроме изучения различных горных работ Ползунов именно здесь впервые проявил себя как изобретатель. Он принял участие в постройке близ плотины новой лесопилки. Пильная мельница была первым заводским сооружением, возведённым под руководством И.И. Ползунова.
Синарский трубный завод
... создании настоящей работы автору оказала Р.П. Заварыкина. Раиса Петровна Заварыкина в 1973 году закончила Омский институт инженеров железнодорожного транспорта и по распределению приехала работать на Синарский трубный завод. С ...
Она представляла одно из наиболее сложных технических сооружений того времени. От вращающегося водяного колеса осуществлялась передача двум лесопильным рамам, к «саням», на которых перемещались распиливаемые брёвна, и к бревнотаске. Механизм передачи представлял сложный комплекс движущихся деталей, в состав которого входили: кулачковая передача, зубчатая передача, валы, кривошипы, шатуны, храповые колёса, канатные вороты. Здесь Ползунов получил практическую школу по конструированию и монтажу сложных передаточных механизмов, содержащих элементы автоматизации. Очень интересным было решение Ползунова о расположении лесопилки не у плотины, а в некотором отдалении от реки Змеевки на деривационном (отводном) канале.
В ноябре 1754 года Ползунов был определён на завод вести «раскомандировку мастеровым и работным людям в работы», а также «чинить над всеми работами надзирание». Ползунов к этому времени завоевал у начальства такой авторитет, какого не имел ни один из его товарищей унтершихтмейстеров.
В январе 1758 года намечалась отправка в Петербург очередного каравана с серебром. Доверить такой груз, а это ни много ни мало 3600 кг серебра и 24 кг золота, можно было только офицеру. Но их к тому времени оказалось в наличии всего четверо. Обойтись без любого из них восемь — десять месяцев (столько времени занимала поездка в столицу) было «не можно» без ущерба для дела. И Канцелярия придумала такой выход; караванным офицером назначили армейского капитана Ширмана, а поскольку он был не в курсе заводских дел, в помощь ему на случай, «если что спроситца, ясно и пространно донести мог» способным был признан унтершихтмейстер Ползунов. Ему же был вручён для передачи в Кабинет, пакет с документами, а также большая сумма денег для закупки нужных заводу товаров.
Поездка эта была вдвойне, втройне радостной для Ползунова. Он получил возможность побывать, хотя и проездом, в родном Екатеринбурге, посмотреть столицу, Москву, Россию. На 64-е сутки караван прибыл в Петербург. Сдать драгоценные металлы было доверено опять же Ползунову. Принимал их лично директор Монетного двора Иоганн Вильгельм Шлаттер, крупнейший в России специалист в области горного, монетного дела, металлургии. После Петербурга Ползунов ещё три месяца задержался в Москве, чтобы закупить заказанные Канцелярией товары. Здесь он и нашёл своё личное счастье — познакомился с молодой солдатской вдовой Пелагеей Поваляевой. В Сибирь они отправились вдвоём.
В январе 1759 года Ползунов был направлен на Красноярскую и Кабановскую пристани руководить приёмом руды. Здесь он и получил в марте письмо от Христиани, которое начиналось так: «Благороднейший и почтенный господин шихтмейстер». Сбылась заветная мечта, увенчались успехом десять лет беспорочной службы — Ползунов стал офицером и переведён на офицерскую должность — комиссар Колыванского завода «у прихода и расхода денежной казны» или, применительно к нынешним понятиям, заместителем управляющего заводом по хозяйственной части.
Между тем дела на Колывано-Воскресенских заводах начали приходить в упадок. Так, если в год смерти Беэра в 1751 г. выплавка серебра достигла 366 пудов, то к 1760 году она снизилась до 264 пудов. С такой потерей доходов Кабинет, а точнее коронованная хозяйка заводов, мириться не хотела. В октябре 1761 г. начальник заводов А.И. Порошин, незадолго перед тем произведённый в генерал-майоры, был возвращён на Алтай. Он привёз с собой целый пакет мер «для улучшения заводов», разработанных Кабинетом (с его участием) и одобренных императрицей. Одной из этих мер было строительство нового сереброплавильного завода.
Тепловые двигатели принцип работы тепловых двигателей
... двигателей. Источник [Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/referat/istoriya-teplovogo-dvigatelya/ Реферат: Тепловые двигатели Доклад по физике Название: Тепловые двигатели Раздел: Рефераты по физике Тип: реферат ... Ползунов. Ползунов построил его на одном из Барнаульских заводов. В апреле 1763 года Ползунов ... -года ученики Ползунова, спустя неделю после его смерти, испытали машину. Она работала ...
С приездом А.И. Порошина поиски приобрели широкий размах. В них были привлечены все горные офицеры, не привлекался лишь И.И. Ползунов. Незадолго перед тем он возглавил повытье (контору) «у лесных и куренных дел» Барнаульского завода, ему дали время освоиться с новой хлопотной должностью. Но он не захотел оставаться в стороне от того, чем жило всё «горное общество», тоже искал выход, только мысли его пошли в другом направлении: как преодолеть зависимость горно-заводского производства от водяного колеса?
В апреле 1763 г. он положил на стол начальника завода неожиданный и дерзкий проект «огненной» машины. И.И. Ползунов предназначал её для приведения в действие воздуходувных мехов; а в дальнейшем мечтал приспособить «по воле нашей, что будет потребно исправлять», но сделать это не успел. В то время в России и мире ни одного парового двигателя ещё не было. Единственным источником, из которого ему стало известно, что есть такой на свете, было книга И.В. Шлаттера «Обстоятельное наставление рудокопному делу», изданная в Петербурге в 1760 году. Но в книге были только схема да принцип действия одноцилиндровой машины Ньюкомена, о технологии же её изготовления — ни слова.
Таким образом, И.И. Ползунов, после знакомства с работами Сэвери и Ньюкомена, разработал проект первой в мире универсальной паровой машины, мощностью 1,8 л.с. В отличие от машины Ньюкомена, которая не могла непрерывно производить работу и использовалась поэтому для привода орудий прерывного действия (например, водооткачивающих насосов), машина Ползунова могла производить работу непрерывно, то есть была спроектирована как универсальная. Им были применены два цилиндра (би-система), поршни которых поочерёдно передавали работу на общий вал. Впервые выдвинутый Ползуновым принцип сложения работы нескольких цилиндров на одном валу нашёл в дальнейшем широчайшее применение (в том числе в двигателях внутреннего сгорания).
Ползунов также разработал специальное автоматическое устройство, производящее распределение пара и воды.
Ползунов позаимствовал у И.В. Шлаттера лишь идею пароатмосферного двигателя, до всего остального додумался сам. Необходимые познания о природе теплоты, свойствах воды, воздуха, пара он почерпнул из трудов М.В. Ломоносова. Трезво оценивая трудности осуществления совершенно нового в России дела, Ползунов предлагал построить вначале в порядке эксперимента одну небольшую машину разработанной им конструкции для обслуживания воздуходувной установки (состоявшей из двух клинчатых мехов) при одной плавильной печи.
Указом Кабинета от 19 ноября 1763 г. Императрица пожаловала изобретателя в «механикусы» с чином и званием инженерного капитан-поручика. Это означало, что Ползунову теперь было обеспечено жалование в 240 рублей годовых, с добавлением на двух денщиков и содержание лошадей он получал 314 рублей. Ему было обещана награда в 400 рублей. Всё это — немалая милость. Она ещё раз свидетельствует о том, что Императрица Екатерина II любила поддерживать свою славу покровительницы наук и искусств. Но размеры поощрения подтверждают, что значение изобретения Ползунова не поняли в Петербурге.
Что такое тепловые двигатели
... ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/referat/kpd-teplovyie-dvigateli/ Тепловые двигатели (3) Главная > Реферат >Физика МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ... машине Палена черты современного двигателя внутреннего сгорания. В своем новом двигателе Папен вместо пороха использовал воду. Этот двигатель ... (1647-1714), русский ученый Иван Иванович Ползунов (1728-1766) и другие. Папен построил цилиндр, ...
Пока Кабинет рассматривал проект двигателя, Ползунов, не теряя времени, работал над проектом второй очереди. Он конструировал мощный тепловой двигатель на 15 плавильных печей. Это была уже настоящая теплосиловая станция. Ползунов не просто увеличивал масштабы двигателя, а вносил в него ряд существенных изменений. Уже после того, как проект мощного двигателя был закончен, Ползунову стало известно, что Кабинет, ознакомившись с его первым проектом, присвоил ему звание механика и постановил выдать 400 рублей в награду, но никакого решения по существу вопроса не принял.
Несмотря на такую позицию Кабинета, начальник Колывано-Воскресенских заводов А.И. Порошин разрешил Ползунову приступить к исполнению первой очереди проекта. В марте 1764 года И.И. Ползунов предложил начать строительство большого теплового двигателя. Порошин согласился с этим предложением. Так на Барнаульском заводе началось строительство первой в мире универсальной теплосиловой установки.
Машина строилась сразу в двух местах. Отливка и обработка цилиндров, поддонов и других крупных частей производилась в одном из цехов Барнаульского завода, где можно было использовать водяное колесо, токарные, плющильные (прокатные) станки, вододействующие молоты для изготовления сферических медных листов для сборки котла; мелкие детали отливались и отковывались в помещении временно закрытого стекольного завода, где специально для этой цели была построена небольшая плавильная печь с кузнечным горном при ней. Завод находился в верховьях пруда, в трёх верстах от посёлка. Такая нагрузка могла вымотать и здорового человека, а у него развивалась чахотка.
К 1765 году части машины были в основном готовы. В оставшееся до зимы время предстояло построить для неё здание, и в нём «крупно соединить», собрать машину. Сделать это Ползунов пообещал к октябрю. Строили первый в мире тепловой двигатель на правом берегу пруда, недалеко от Барнаульского сереброплавильного завода, рядом с небольшим стекольным заводом. Для машины соорудили большой сарай, высотой с трёхэтажный дом.
Огромное перенапряжение сил и работа в неотапливаемом помещении до самой ночи, когда холодные металлические детали машин обжигали морозом руки, подорвали здоровье Ползунова. Известно, что с мая 1764 г. по август 1765 г. он трижды обращался к лекарю Барнаульского госпиталя Якову Кизингу за помощью, так как был «одержим колотиём в груди».
К 7 декабря в основном была закончена сборка машины, и изобретатель решил произвести первый пробный её пуск, испытать в работе. Но при пуске выявился и целый ряд недостатков (что совершенно естественно).
К их исправлению и приступил немедленно Ползунов. К этому времени он переселился в квартиру при стекольном заводе. Не надо было тратить время на дорогу из посёлка и обратно. Теперь он пропадал у машины до тех пор, пока силы совсем не оставляли его.
Домой возвращался затемно, насквозь продрогший, еле передвигая ноги, харкая кровью. А на утро, невзирая на уговоры и слёзы жены, снова спешил к машине. Было совершенно ясно, что, чувствуя близкий конец, он торопился завершить начатое дело ценой жизни. Короткого зимнего дня не хватало, прихватывали вечера. Известно, что 30 декабря 1765 года Ползунов получил три пуда свечей. К марту, наконец, были доставлены на 8 лошадях громадные крышки воздуходувных мехов, сделанные по проекту изобретателя. Они были установлены, и машина, наконец, полностью собрана. Дело оставалось за плавильными печами.
Физика — ы : Тепловые двигатели
... на протяжении всей работы двигателя!) . Кроме того, применение подобного двигателя было далеко не безопасным. Однако нельзя не усмотреть в первой машине Палена черты современного двигателя внутреннего сгорания. В своем новом двигателе ... было делом его жизни и, можно сказать, стоило ему жизни, В апреле 1763 года Ползунов заканчивает расчеты и подает проект на рассмотрение. В отличие от паровых ...
Весной 1766 года болезнь Ползунова усилилась. 18 апреля у него в очередной раз пошла горлом кровь, после чего он уже не смог подняться с постели. С беспощадной ясностью изобретатель понял, что до пуска машины ему не дожить. 21 апреля Ползунов продиктовал ученику Ване Черницыну (сам уже писать не мог) челобитную на имя Императрицы о прошении обещанной премии для своей семьи.
16 мая 1766 г. в шесть часов вечера в г. Барнауле, на Иркутской линии (ныне Пушкинской улице) И. И. Ползунов скончался. Ему было 38 лет.
Через неделю после смерти И. И. Ползунова, 23 мая (5 июня) 1766 г., начались официальные испытания первого в мире теплового двигателя. В первый же день испытатели пришли к заключению, что машина может приводить в движение мехи для подачи воздуха к 10-12 печам. Построенный Ползуновым крупный двигатель значительно отличался по конструкции от той машины, которая была описана им в первоначальном проекте 1763 г. Передача движения к машинам, которые должен был обслуживать двигатель, осуществлялась с помощью балансиров. Цепи, соединяющие поршни двигателя с балансирами, для большей прочности изобретатель сделал из отдельных железных стержней и шарнирными, такого типа, какие известны теперь как «цепи Галля». Питание котла подогретой водой было автоматизировано. Ползунов придумал простой механизм, обеспечивавший сохранение воды в котле на одном уровне во время работы двигателя. Это упрощало труд людей, обслуживающих машину. Это был первый в истории техники автоматический регулятор промышленного назначения И.И. Ползунова, реализующий принцип регулирования по отклонению регулируемого параметра — основной принцип теории управления.
3. Автоматический регулятор Ползунова
Регулирование автоматическое (от нем. regulieren — регулировать, от лат. regula — норма, правило), поддержание постоянства (стабилизация) некоторой регулируемой величины, характеризующей технический процесс, либо её изменение по заданному закону (программное регулирование) или в соответствии с некоторым измеряемым внешним процессом (следящее регулирование), осуществляемое приложением управляющего воздействия к регулирующему органу объекта регулирования; разновидность автоматического управления. При автоматическом регулировании управляющее воздействие u(t) обычно является функцией динамической ошибки — отклонения e(t) регулируемой величины х(t) от её заданного значения x0(t): e(t) = x0(t) — х(t) (принцип Ползунова — Уатта регулирования по отклонению, или принцип обратной связи) (рис. а).
Иногда к автоматическому регулированию относят также управление, при котором u(t) вырабатывается (устройством компенсации) в функции возмущающего воздействия f (нагрузки) на объект (принцип Понселе регулирования по возмущению) (рис. б), и комбинированное регулирование по отклонению и возмущению (рис. в).
Технические системы. Механизмы и машины
... котором научная и техническая информация используется для создания новой системы, устройства или машины, приносящих обществу определенную ... теории (Чебышев, Грюблер, Сомов, Малышев), основы теории регулирования машин (Вышнеградский), основы теории гидродинамической смазки (Грюблер), ... входных и выходных величин, которое характеризует рассматриваемую систему как одно целое. Частные функции делятся на: ...
Первый этап автоматизации охватывает период времени с начала XVIII до конца XIX столетия. В 20-е годы XVIII столетия в России А.Нартовым был разработан автоматический суппорт для токарно-копировального станка. В 1765 г. русским механиком И.И.Ползуновым – творцом первой паровой машины универсального назначения – был создан первый в мире промышленный автоматический регулятор для поддержания постоянного уровня воды в котле паровой машины (рис. В.1.).
Измерительный орган – поплавок (1), находящийся на поверхности воды, перемещаясь, изменял подачу жидкости Dпв, идущей по трубе в котёл через отверстие клапана (2).
Если уровень воды Нб поднимался выше положенного, то поплавок, перемещаясь вверх, закрывал клапан и подача воды прекращалась. В регуляторе Ползунова была реализована идея, являющаяся и поныне центральной в устройствах автоматического регулирования. В 1784 г. английским механиком Дж. Уаттом также для паровой машины был разработан центробежный регулятор скорости. В течение всего XIX столетия происходило совершенствование регуляторов для паровых машин. На первом этапе развития автоматизации были попытки создания автоматических станков и линий с жёсткой кинематической связью.
В данном случае реализуется способ регулирования по отклонению, получивший название принципа Ползунова-Уатта. Сущность его состоит в следующем: чем больше отклонение регулируемой величины, тем больше перемещение регулирующего органа в направлении, препятствующем этому отклонению. Уравнение движения регуляторов Ползунова-Уатта (закон регулирования), как показано выше, можно записать следующим образом: e(t) = x0(t) — х(t), где отклонения e(t) регулируемой величины х(t) от её заданного значения x0(t).
Алгоритм работы системы заключен в стремлении свести ошибку x(t) к нулю.
Достоинство систем регулирования по отклонению в том, что обратная связь приводит к уменьшению ошибки независимо от факторов её вызвавших (изменений параметров регулируемого объекта или внешних условий).
Но есть и недостатки:
- В системах с обратной связью возникает проблема неустойчивости.
- Малое быстродействие.
- Склонность системы к перерегулированию (колебание регулируемого параметра около заданного значения).
Следует отметить, что развитие автоматизации производства в этот период времени основывалось на принципах и методах классической механики.
Заключение
ползунов автоматический регулятор
Говоря о роли и значении первого проекта «огненной машины» с автоматизированнным водяным питанием в мировой истории техники, следует с уверенностью заявить следующее:
Если бы Ползунов вообще ничего не построил и ничего не спроектировал, а только оставил бы набросок своего первого проекта, то и этого было бы достаточно, чтобы преклоняться перед его гениальным замыслом.
Артезианские воды
... располагаются на более низких отметках. Если, благодаря скважине или колодцу, два водоносных горизонта сообщаются, то при обращенном рельефе артезианские воды из верхнего горизонта перетекают в нижний. Различают ... 1126 г. В древней Руси широко применялось бурение скважин для добычи рассолов. Так, в духовной великого князя Ивана Калиты (1338 г.) упоминается о «соляных колодезях» Соль ...
Даже тот факт, что способ регулирования по отклонению назван принципом Ползунова-Уатта, заслуживает пристального внимания.
Как уже говорилось выше, в регуляторе Ползунова была реализована идея, являющаяся и поныне центральной в устройствах автоматического регулирования. Ползунов придумал простой механизм, обеспечивавший сохранение воды в котле на одном уровне во время работы двигателя. Это упрощало труд людей, обслуживающих машину.
Хотя причина останова и разбора машины была, видимо, в том, что на Колывано-Воскресенских заводах, как и во всей крепостнической России, не было большой надобности в машинах. Подневольных дешевых рабочих рук хватало. Возможно, если бы Ползунову выделили уральских мастеровых, как он того просил, машина была бы сделана качественнее и долгое время работала бы. Ведь на Колывано-Воскресенских заводах тогда не было ни необходимых материалов, ни должной технологической оснастки, а Ползунов фактически являлся единственным там механиком.
Трагедия Ползунова заключалась в том, что он опередил свой век…
В 1784 году Джемс Уатт получил патент на универсальный тепловой двигатель, завоевавший вскоре всемирное признание. А машина Ползунова, простояв 15 лет 5 месяцев и 10 дней, в марте 1782 года была разобрана.
Память
Имя И.И. Ползунова носит Алтайский государственный технический университет, напротив главного корпуса которого, установлен памятник изобретателю.
В Барнауле, Туле и Воронеже именем Ползунова названы улицы.
Первое учебное заведение Екатеринбурга — горнозаводская школа — теперь называется Уральским государственным колледжем имени И.И. Ползунова.
Использованные материалы:
1. Wikipedia — Иван Иванович Ползунов (http://ru.wikipedia.org/wiki/
Ползунов_Иван_Иванович)
2. Виргинский В.С. Иван Иванович Ползунов 1729-1766 /Отв. ред. Н.К. Ламан. — М: Наука, 1989. — 165 с.,: ил.
3. Данилевский В.В. И.И. Ползунов: Труды и жизнь первого русского теплотехника. — М.-Л.: АН СССР, 1940.- 446 с.: ил., 18 л.ил., черт.
4. Конфедератов И.Я. Иван Иванович Ползунов. — М.-Л.: Госэнергоиздат, 1951. — 296 с.: ил.
5. Большая Советская Энциклопедия: статья «Регулирование автоматическое».
6. Реферат «Этапы развития автоматизации производства. Создание и эксплуатация автоматических и роторных линий» — Минск: Белорусский Государственный университет информатики и радиоэлектроники, 2008.
