Характеристика машины

Вышнеградский исходил из того факта, что именно регулятор создает характеристику машины. Считалось: если сделать рычажную систему регулятора Уатта так, чтобы он резко поворачивал заслонку в паропроводе при малом отклонении скорости от заданной, то при его помощи можно удерживать число оборотов близким к заданному, несмотря на изменения нагрузки. В действительности дело обстояло совсем иначе. Именно такие, с первого взгляда, наиболее хорошие регуляторы Уатта способствовали неустойчивой работе паровых машин.

Вышнеградский подчеркивал, что паровая машина без регулятора практически не способна к стабильной работе с постоянным числом оборотов. Ведь если подача пара первоначально установлена так, что при заданной нагрузке машина развивает заданное число оборотов, то при увеличении нагрузки сопротивление ее превзойдет движущую силу поршня. И машина, не имеющая регулятора, остановится. Если же уменьшить нагрузку, скорость такой машины будет возрастать, пока она не разрушится — ибо избыток силы, развиваемой поршнем, будет вызывать непрестанное ускорение вращения вала машины.

Максвелл, не будучи инженером, считал, что паровая машина и без регулятора способна к самовыравниванию. Что ей самой присуща определенная связь между величиной нагрузки и числом оборотов, а регулятор лишь улучшает характеристику машины. Впрочем, Вышнеградский, как и подавляющее число его современников, не был знаком с работой Максвелла.

Для изучения поведения системы «машина — регулятор» Вышнеградский, не зная о том, применил те же математические методы, которыми пользовался Максвелл. Он заменил все сложные зависимости между величинами, определяющими поведение системы «машина — регулятор», простой пропорциональностью. При этом ему, как, впрочем, и Максвеллу, пришлось отказаться от учета влияния сил сухого трения. Помнить об этом очень важно для того, чтобы понять истоки «ошибки» Вышнеградского.

Сухое, или кулоновское, трение, изученное впервые французским физиком Ш. Кулоном, существенно отличается от трения между хорошо смазанными твердыми телами. Разницу между сухим и вязкостным трением практически ощущали все, кто пользовался повозками и экипажами, колеса которых вращались вокруг неподвижных осей. Сейчас таких повозок становится все меньше. Шариковые и роликовые подшипники быстро вытесняют примитивные ступицы, и эта разница требует особого пояснения. Скрип тележного колеса был верным сигналом об отсутствии смазки, а деготь служил достаточно хорошей смазкой для ступиц повозок, влекомых лошадьми.

Сейчас, пожалуй, сухое трение чаще напоминает о себе скрипом дверных петель или визгом автомобильных шин при резком торможении на сухом асфальте. Чем же отличается сухое трение от вязкостного?

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