Реферати українською » Физика » Автоматичний регулятор Ползунова


Реферат Автоматичний регулятор Ползунова

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Міністерство освіти і науки Російської Федерації

···ІНСТИТУТ···

>РЕФЕРАТ

«>АВТОМАТИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОРПОЛЗУНОВА»

Оренбург 2010


>Оглавление

Запровадження

1. Історія розвитку автоматичного регулювання

2. Біографія І.І.Ползунова

3. Автоматичний регуляторПолзунов

Укладання

Використані матеріали

 


Запровадження

>Механизацией в промисловому виробництві зазвичай називають застосовувати машини і спеціальних пристроїв, чи пристосувань, які заміняли фізична праця людини. На ТЕС у тих цілях використовуються пересувні підйомні крани і екскаватори (розвантаження і перевантаження твердих палив), механічні і гідравлічні транспортери сипучих матеріалів (вугілля й золи), електроприводи запірних і регулюючих органів (клапанів, засувок), електроприводи допоміжних механізмів (>тягодутьевих машин, насосів,углеразмольних млинів та інших.). Людина перетворюється на механізованому виробництві покликаний безупинно управляти машинами, механізмами і установками (включати чи відключати в необхідному порядку) і стежити дією.

Під управлінням у технічних системах розуміється функція (робота, виконання командних сигналів), забезпечує підтримку заданих режимів експлуатації технологічного устаткування й досягнення поставленої мети.

>Автоматизацией механізованого виробництва називають застосування технічних засобів (від найпростіших вимірювальних приладів та регуляторів до сучасних електронних обчислювальних машин) і системам управління, які звільняють людини частково чи цілком від особистої участі у процесах вироблення, перетворення і передачі енергії (матеріалів, інформації).

Прикладом найпростішого автоматичного регулятора служить перший регулятор промислового призначення регулятор рівня води в барабані парового казана, розроблений і запроваджений відомим російськимтеплотехником І.І.Ползуновим ще у вісімнадцятому столітті (1765 р.).

 


1. Історія розвитку автоматичного регулювання

Дати винаходи перших регулюючих пристроїв, як і і імена їх винахідників, не встановлено. Наприклад,поплавковий регулятор рівня водяних годин, заснований на принципі регулювання по відхилення, був відомий арабам ще початку зв. е. На борошномельних млинах у середні віки застосовувалися відцентрові маятники для регулювання частоти обертання жорен. Проте першими регуляторами, які отримали широке застосування у промисловості, стали регулятор харчування казана паровий машини І.І.Ползунова (1765) і відцентровий регулятор частоти обертання паровий машини Дж.Уатта (1784).

Перші регулятори здійснювали пряме регулювання, у якому вимірювальний орган безпосередньо впливав на регулюючий орган. Таке автоматичне регулювання було можливе лише з машинах малої потужності, де для переміщення регулюючих органів (важеля, колеса) не вимагалося великих витрат енергії. У 1873 французький інженер Ж.Фарко вперше здійснив непряме автоматичне регулювання, запровадивши в ланцюг регулювання підсилювач — гідравлічний сервомотор з жорсткої зворотної зв'язком. Це дозволило як підвищити потужність впливу регулятора, але й отримати гнучкіші алгоритми регулювання. У 1884 з'явився регулятор непрямого дії з додатковою релейного зворотної зв'язком, що діяла до того часу, поки відхилення було чудово від нуля. Потімрелейная зв'язок замінили безупинної диференціальної зв'язком, що отримала назвуизодромной.

З 2-ї половини 19 в. автоматичне регулювання застосовується у найрізноманітніших технічних пристроях — парових казанах, компресорних установках, електричних машинах та інших. А до того періоду і становлення науки про автоматичному регулюванні У статті Дж. До. Максвелла «Про регулювання» (1868) вперше розглянута математична завдання про сталість лінійноїCAP. Працею І.А.Вишнеградского «Про регулятори прямої дії» (1877) закладено фундамент теорії АР як нової науково-технічної дисципліни. Подальше її розвиток виробництва і систематичне виклад дано А.Стодолой,Я.И.Грдиной іН.Е. Жуковським.

Новий етап у розвитку автоматичного регулювання настав із застосуванням в регулятори електронних елементів, зокрема обчислювальних пристроїв, що дуже розширило можливість вдосконалення алгоритмів регулювання запровадженням впливів по вищим похідним,интегралам і більше складним функцій. Переваги електронних регуляторів особливо проявилися усамонастраивающихся системах, перші з яких були екстремальні регулятори: регулятор топки парового казана (1926), електричний регулятор ККД (1940), авіаційні регулятори (1944). Але такі регулятори застосовують лише найпростіших випадках, наприклад підтримкиекстремума функції однієї перемінної. У складних САР доцільно розділити систему регулювання на частини: обчислювальне пристрій, що б оптимальну настроювання регулятора, та власне регулятор. У складних системах управління автоматичне регулювання використовується тільки нижчою щаблі ієрархічного управління — регулятори впливають безпосередньо на керований об'єкт, будучи виконавцями команд ЕОМ (чи операторів), що є більш високих щаблях управління.


Іване ІвановичуПолзунов

2. Біографія І.І.Ползунова

 

Іване ІвановичуПолзунов (14 березня 1728 р., Єкатеринбург — 27 травня 1766 р.,Барнаул) — російський винахідник, творець першою у Росії паровий машини та першої у світідвухцилиндрового парового двигуна.

>Ползунов народився сім'ї солдата, вихідці з селян р.Туринска. Після закінчення 1742 рокуГорнозаводской школи Єкатеринбурзі був «механічним учнем» в головного механіка уральських заводів М. Бахарєва. На той час він відучився 6 років у словесної, потім у арифметичній школі приЕкатеринбургском металургійному заводі, що з тих часів було зовсім чимало. У Барнаулі молодийПолзунов отримав посадугиттеншрейбера, тобто плавильного писаря. Роботу цю як технічна, оскільки юнак впізнавав, скільки і якої руди, вугілля, флюсів треба задля плавки у тому чи іншого печі, знайомиться, хоч і теоретично, з режимом плавки.Одаренность молодогогиттеншрейбера був такий очевидна, що привертала увагу заводського начальства.

У бібліотеціБарнаульского заводу він знайомиться з М. В. Ломоносова, і навіть вивчає пристрій парових машин.

Менш як за 3 року після тривалого переїзду вБарнаул, 11 квітня 1750 року, за поданням один із керівників заводів й найбільшого знавця гірничозаводського справи, СамюеляХристиани,Ползунов був зроблений в молодшийшихтмейстерский чин зі збільшенням окладу до 36 крб. на рік. Поруч із новим виробництвом було ухвалено, щобХристиани навчивПолзунова настільки, щобПолзунов «…міг стати гідний до виробництва вобер-офицерский ранг». Постанова повідомлялоПолзунову «… що коли він згадані науки пізнає у тому числіискустенусмотрится, то має бути визначено йому старшийунтершихтмейстрерский оклад, і понад те підвищенням чину залишено нічого очікувати». Таке рішення, яка надавалаПолзунову можливість здійснити з його прагнення вченню, був реалізовано.Христиани, зайнятий управлінням заводами, покладеним нею по смерті АндреасаБеера у травні 1751 р., прагнув використовуватиПолзунова як надійної і сумлінного працівника на різноманітних господарських роботах. Нестача людей, особливо фахівців, була бичемКоливано-Воскресенских заводів. Чимало працівників вмирали через поганого харчування (хліб доставлявся з перебоями сотнями верст), побутової невлаштованості, відсутності медичної допомоги.

26 червня 1750 р. молодшийунтершихтмейстер ІванПолзунов отримав завдання перевірити, правильно чи вибрано місце для пристані річціЧарише, вище селаТугозвонной (ниніЧаришского району), і навіть виміряти і описати дорогу доЗмеиногорского рудника. На той час там зібралися величезні купи руди, що її встигали вивозити.Ползунов оглянув місце для пристані, та був пройшов з мірною ланцюгом впритул до рудника. Він наміряв 85 верст 400 сажнів, всю трасу позначив колами, намітив навіть «зимовища» — зручні місця для ночівлі обозів з рудою. Довжина майбутньої дороги опинилася у 2 разу коротше діючоїрудовозной.

За результатами поїздки він «учинив»чертеж з докладним описом, показавши себе й чудовимчертежником (цейчертеж досі зберігається чи державній архіві Алтайського краю). На заводПолзунов повернулося на липні, а серпні знову посланий наКрасноярскую пристань, де на кількох цього разу пробув цілий рік. Восени його будував рудний сарай, вартову хату для солдатів охорони, взимку прийняв відкрестьян-возчиков 5 тис. пудів руди, а навесні організував її відправку поЧаришу і Обі наБарнаульский завод; вгиттенштейбургскую він повернувся лише восени.

21 вересня 1751 р.Ползунов разом із напарником знову подали спільне прохання вКанцелярию з проханням і нагадуванням про обіцянку навчати гірським наук. Та лише листопаді 1753 р.Христиани виконує, нарешті, прохання. Він визначаєПолзунова наглядачем над роботою плавильників аж півроку, та був наЗмеиногорский рудник. Це було навчанням. Доводилося навчатися в плавильної печі, в руднику, переймаючи досвід минулого і знання в практиків, ні вузів, ні технікумів, ані шеляга навіть шкіл на Алтаї на той час був, як і було технічної літератури російською. Крім вивчення різних гірських робітПолзунов саме тут уперше показав себе як винахідник. Він узяв у побудові біля греблі нової лісопилки.Пильная млин був першим заводським спорудою,возведенним під керівництвом І.І.Ползунова.

Вона представляла одне з складних технічних споруд на той час. Від обертового водяного колеса здійснювалася передача двомлесопильним рамам, до «саней», у яких переміщалисяраспиливаемиебревна, і добревнотаске. Механізм передачі представляв складний комплекс нижченаведених рухомих деталей, до складу якої входили:кулачковая передача, левередж, вали, кривошипи, шатуни,храповие колеса, канатні комірці. ТутПолзунов отримав практичну школу по конструювання і монтажу складних передатних механізмів, містять елементи автоматизації. Дуже цікавим було рішенняПолзунова розташування лісопилки в греблі, а деякому віддаленні від річки Зміївки надеривационном (>отводном) каналі.

У листопаді 1754 рокуПолзунов був визначено на цей завод вести «>раскомандировкумастеровим іработним людям в роботи», і навіть «лагодити з усіх роботаминадзирание».Ползунов на той час завоював у начальства такий авторитет, якого у відсутності жодного з його товаришівунтершихтмейстеров.

У 1758 року намічалася відправка до Петербурга чергового каравану з сріблом. Довірити такий тягар, але це не мало 3600 кг срібла і 24 кг золота, можна були лише офіцеру. Але всіх їх на той час виявилося у є лише четверо.Обойтись без кожного з них вісім — 10 місяців (стільки часу займала поїздка до столицю) було «не можна» без шкоди справи. І Канцелярія придумала такий вихід; караванним офіцером призначили армійського капітана Ширмана, а оскільки він невідомо заводських справ, на допомогу йому у разі, «коли щоспроситца, зрозуміло і докладно донести міг» здатним визнаноунтершихтмейстерПолзунов. Йому буввручен передачі до Кабінету, пакет з документами, і навіть більшу суму грошей на закупівлю потрібних заводу товарів.

Поїздка це була подвійно, утричі радісною дляПолзунова. Він здобув можливість побувати, хоч і проїздом, у рідному Єкатеринбурзі, подивитися столицю, Москву, Росію. На64-е добу караван прибув Петербург. Здати дорогоцінні метали довірили знов-такиПолзунову. Брав на власні очі директор Монетного двору Йоганн ВільгельмШлаттер, найбільший у Росії фахівець у галузі гірського, монетного справи, металургії. Після ПетербургаПолзунов ще місяці затримався у Москві, щоб закупити замовлені Канцелярією товари. Тут і знайшов своє особисте щастя — познайомився із молодою солдатської вдовою Пелагією Поваляєвої. До Сибіру вони вирушили удвох.

У 1759 рокуПолзунов направили наКрасноярскую іКабановскую пристані керувати прийомом руди. Тут і одержав у березні листа відХристиани, яке розпочиналося так: «>Благороднейший і поважний паншихтмейстер». Збулася заповітна мета, увінчалися десятиліття безвадної служби —Ползунов став офіцером і переведений на офіцерську посаду — комісарКоливанского заводу «у приходу і витрати грошової скарбниці» чи, стосовно нинішнім поняттям, заступником управляючого заводом по господарської частини.

Тим більше що справи наКоливано-Воскресенских заводах почали надходити в занепад. Тож якщо на рік смертіБеера в 1751 р. виплавка срібла досягла 366 пудів, чи до 1760 року становить 264 пудів. З цієї втратою доходів Кабінет, а точніше коронована господиня заводів, миритися не хотіла. У 1761 р. начальник заводів А.І.Порошин, незадовго до тогопроизведенний в генерал-майори, буввозвращен на Алтай. Він привіз з собою цілим пакетом заходів «підвищення заводів», розроблених Кабінетом (з його участю) і схвалених імператрицею. Однією з цих заходів було будівництво новогосереброплавильного заводу.

З приїздом А.І.Порошина пошуки придбали широкого розмаху. Вони було залучено все гірські офіцери, не залучався лише І.І.Ползунов. Незадовго до того він очоливповитье (контору) «у лісових і курінних справ»Барнаульского заводу, йому надали час освоїтися з новою клопіткою посадою. Але не захотів залишатися осторонь від цього, ніж жило все «гірниче суспільство», теж шукав вихід, лише думки його пішли у іншому напрямку: як подолати залежністьгорно-заводского виробництва від водяного колеса?


У 1763 р. він поклав до столу начальника заводу несподіваний і зухвалий проект «вогненної» машини. І.І.Ползунов призначав її доведення на діювоздуходувних хутр; кому надалі мріяв пристосувати «волею нашої, що потрібно виправляти», але це я не встиг. Тоді у Росії світі жодного парового двигуна ще було. Єдиним джерелом, з яких йому став відомий, що є така у світі, було книга І.В.Шлаттера «>Обстоятельное наставляння рудокопному справі», видана Петербурзі 1760 року. Однак у книзі були лише схема так принцип діїодноцилиндровой машиниНьюкомена, про технології ж її виготовлення — немає нічого.

Отже, І.І.Ползунов, після ознайомлення з роботамиСевери іНьюкомена, розробив проект першою у світі універсальної паровий машини, потужністю 1,8 к.с. На відміну від машиниНьюкомена, яка могла безупинно виробляти роботи й використовувалася для приводу знарядь перериваного дії (наприклад,водооткачивающих насосів), машинаПолзунова могла виробляти роботу безупинно, тобто було спроектована як універсальна. Їм було застосовано два циліндра (>би-система), поршні яких по черзі передавали роботу в загальний вал. Вперше висунутийПолзуновим принцип складання роботи кількох циліндрів однією валу знайшов надалі щонайширший застосування (зокрема в двигунах внутрішнього згоряння).Ползунов також розробив спеціальне автоматичне пристрій, яке виробляє розподіл пара та води.


>Ползунов запозичив у І.В.Шлаттера лише ідеюпароатмосферного двигуна, всього іншого додумався сам. Необхідні пізнання про природу теплоти, властивості води, повітря, пара він чого почерпнув від праць М. В. Ломоносова. Тверезо оцінюючи труднощі здійснення геть нової у Росії справи,Ползунов пропонував побудувати спочатку у порядку експерименту одну невелику машину розробленої їм конструкції обслуговуваннявоздуходувной установки (яка з двохклинчатих хутр) при однієї плавильної печі.

Указом Кабінету від 19 листопада 1763 р. Імператриця подарувала винахідника в «>механикуси» з чином й звання інженерного капітан-поручика. Це означало, щоПолзунову тепер було забезпечено платню в 240 рублів річних, з додаванням двома денщиків і змістом коней він отримував 314 рублів. Він мав обіцяно нагорода в 400 рублів. Усе це — чимала милість. Вона вкотре свідчить у тому, що Імператриця Катерина ІІ любила підтримувати свою славу покровительки наук і чомусь мистецтв. Але розміри заохочення підтверджують, що значення винаходиПолзунова не зрозуміли у Петербурзі.

Поки Кабінет розглядав проект двигуна,Ползунов, не зволікаючи, працював над проектом другої черги. Він

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація