Реалистическая модель системы «машина - регулятор»

Вышнеградский рассматривал весьма реалистическую модель системы «машина — регулятор». Он учел, что машина не обладает свойством саморегулирования, а значит, не может устойчиво работать без регулятора. Будучи предоставлена сама себе, она вскоре остановится или ее скорость будет увеличиваться до тех пор, пока не произойдет поломки. Его интересовало, что происходит, когда в паре с такой машиной работает регулятор Уатта. Вышнеградский понимал, что необходимо учесть ситуацию, когда некоторые детали машины или регулятора работают без смазки.

Трение без смазки, как мы знаем, называют сухим, или кулоновским, по имени ученого, впервые выявившего его характерные черты. Сдвинуть с места предмет или машину, лишенные смазки, много труднее, чем поддерживать начавшееся движение. При сухом трении для преодоления сцепления неподвижных соприкасающихся деталей требуется много большая сила, чем для преодоления их трения в состоянии движения.

График такой силы всегда имеет скачок, совпадающий с началом движения. Этот график бессмысленно пытаться заменять прямой линией. Ученые называют подобные силы «нелинейными силами». Трение смазанных поверхностей пропорционально скорости смещения. Значит, для состояния покоя сила вязкостного трения (смазки всегда обладают вязкостью) равна нулю. График вязкостного трения — прямая линия, выходящая из нуля. Это типичная «линейная сила». График сухого трения — ступенька.

Поставив и обсудив задачу в полном объеме, Вышнеградский затем был вынужден упростить свою модель. Он не владел математическими средствами, необходимыми для полного решения задачи о системе «паровая машина _ регулятор Уатта», для анализа свойств неупрощенной модели. Он проанализировал ее только для случая, когда все сочленения хорошо смазаны. Без этого упрощения он попросту не мог преодолеть математические трудности.

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