О регуляторах

Даже читатель, не обладающий математической подготовкой, может без труда оценить четкость и ясность изложения проблемы регулирования, с которого Максвелл начинает свою замечательную работу «О регуляторах»: «Регулятор есть часть машины, посредством которой скорость машины поддерживается почти постоянной, несмотря на изменения движущего момента или момента сопротивления.

В большинстве устройств используется центробежная сила детали, связанная с валом машины. Когда скорость возрастает, эта сила увеличивается, и тогда или возрастает давление детали на некоторую поверхность, или эта сила двигает деталь и таким образом действует на тормоз или клапан.

В одном типе регулирующих устройств, которые мы называем модераторами, сопротивление возрастает со скоростью. Так, в некоторых конструкциях часовых механизмов модератор состоит из конического маятника, вращающегося внутри круглого корпуса часов. Когда скорость возраст тает, шар маятника давит на внутренность корпуса, и трение ограничивает возрастание скорости.

В регулирующем устройстве Уатта для паровых машин плечи конического маятника расходятся, в результате чего уменьшается проходное сечение парового клапана. В водяном тормозе, изобретенном проф. Дж. Томсоном, при увеличении скорости вода выкачивается центробежной силой и выливается наружу со значительной скоростью, так что на подъем и сообщение скорости этой воде затрачивается работа.

Во всех этих механизмах возрастание движущего момента влечет за собой увеличение скорости, однако значительно меньше того значения, которое происходило бы без модератора.

Но если такая деталь, приводимая в действие центробежной силой, вместо прямого воздействия на машину будет приводить в движение механизм, который непрерывно увеличивает сопротивление до тех пор, пока скорость оказывается больше нормального значения, то регулятор будет приводить скорость к одному и тому же нормальному значению. Он будет производить обратное действие, когда скорость меньше этого значения, каковы бы ни были изменения (в рабочих пределах машины) действующей силы или нагрузки».

Далее Максвелл указывает, что «изобретатели естественно ограничивают свое внимание только теми процессами, для которых они предназначают своп механизмы». Однако «если перестановкой соответствующих приспособлений увеличивать регулирующее воздействие, то, вообще говоря, можно достигнуть границы, после которой возмущение вместо того, чтобы быстрее затухать, будет порождать колебательное или дергающее движение».

Технологии производства автомобилей:
© 2009-2013 Все права защищены и принадлежат их владельцам. [+]