Вычислительных устройствах

рис. 18.3, б. Движение точки А по заданной траектории р — р осуществляется с помощью электродвигателей Ml и М2, которые могут вращаться одновременно или иметь остановки. Сложная траектория Р—Р обеспечивается совместной и согласованной работой двух винтовых механизмов с винтами 2 и 5, получающими вращение от электродвигателей 3 и 4 в соответствии с программой управления. Характерный вид подобной траектории показан на рис. 18.3, б при движении звена из начальной точки с координатами ХА«, у АН до конечной точки с координатами ХАК, у л*. Последовательность управляющих воздействий для перемещения по осям координат в соответствии с функциональной связью между координатами опорных точек, заданных, .программой управления, вырабатывается с помощью специальных вычислительных устройств, например, интерполяторов в системах числового программного управления.

Механические системы приборов и вычислительных устройств обычно состоят из нескольких простых механизмов, которые соединяются для передачи энергии и движения последовательным, параллельным или смешанным способом. Рассмотрим способы определения общего кпд сложных систем механизмов, полагая, что кпд простых механизмов, входящих в систему, известны.

Программирование вычислительных устройств для анализа выходных данных «Франкенштейна» было осуществлено физиками нескольких университетов. Существует три фазы этого анализа: пространственная фиксация отдельных треков; кинематический. анализ итогов событий и событий в целом; статистический анализ данных всего опыта. Фиксация треков является прямым применением стереографической техники. Программа фиксаций преду» сматривает вычисление направления и импульса для каждого трека, а также пределов погрешности этих характеристик и их корреляцию. Программа кинематического анализа событий, получившая название «Кик» («Kick»), специально составлена для физики элементарных частиц.

В результате проверки многих гипотез о реакциях между элементарными частицами программа «Кик» обычно обеспечивает их отбор или по крайней мере значительно сокращает число неоднозначностей. Программы фиксации треков и «Кик» содержат около 10000 команд и написаны для вычислительных устройств фирмы IBM серий 704, 709, 7090 и т. д. По этим программам обработка типичного события вычислительным устройством серии 7090 занимает около четырех секунд. Обработка данных пузырьковых камер производится в настоящее время на нескольких подобных вычислительных устройствах, работающих в США и Европе непрерывно. Работу такого вычислительного устройства можно коммерчески оценить примерно в один миллион долларов в год.

рис. 18.3, б. Движение точки А по заданной траектории р— р осуществляется с помощью электродвигателей Ml и М2, которые могут вращаться одновременно или иметь остановки. Сложная траектория Р—Р обеспечивается совместной и согласованной работой двух винтовых механизмов с винтами 2 и 5, получающими вращение от электродвигателей 3 и 4 в соответствии с программой управления. Характерный вид подобной траектории показан на рис. 18.3, б при движении звена из начальной точки с координатами хл», улн до конечной точки с координатами хдк, удк. Последовательность управляющих воздействий для перемещения по осям координат в соответствии с функциональной связью между координатами опорных точек, заданных, .программой управления, вырабатывается с помощью специальных вычислительных устройств, например, интерполяторов в системах числового программного управления.

Основные группы механизмов. Для удобства изучения целесообразно механизмы приборов и АС разделить по функциональному назначению, кинематическим и конструктивным признакам на следующие группы: 1) механизмы отсчетных устройств; 2) механизмы плавной и дискретной настройки; 3) механизмы следящих систем дистанционного управления; 4) механизмы программного управления и переключателей; 5) механизмы вычислительных устройств; 6) механизмы самопишущих приборов; 7) механизмы записывающих и воспроизводящих устройств; 8) механизмы измерительных приборов; 9) механизмы исполнительных устройств; 10) механизмы приводов антенн РЛС.

В механизмах настройки, отсчетных устройств, следящих систем дистанционного управления, регистрирующих приборов, вычислительных устройств, программных реле и других широко применяются многоступенчатые мелкомодульные зубчатые редук-

В механизмах следящих систем, вычислительных устройств и приводах антенн радиолокационных станций — РЛС применяются губчатые передачи степени точности Ст5, Стб, Ст7. Наиболее распространены виды сопряжения колес G, F, Н. (см. § 6.4).

ные диски, втулки. Стали 45А и 70 используют также для изготовления проволоки при производстве специальных пружин, проволока поступает в наклепанном состоянии. Из стали 70 изготавляют ленты и тросовые антенны. Высокоуглеродистую сталь (У8А, У10) применяют для деталей, работающих на износ (оси, валики, детали зубчатых зацеплений, мембраны, дисковые кулачки вычислительных устройств и т.. п.). Обычная термическая обработка этих сталей состоит из закалки (770—790° С) в масло с последующим низким отпуском (200—220° С). Стали У8А употребляют для плоских пружин твердостью Я/?С44—48. В этом случае после закалки следует средний отпуск (350—420° С). Сталь У12 применяют при производстве подшипников гироскопических приборов и постоянных магнитов.

Сталь 38ХМЮА (0,35—0,42% С, 1,35—1,65% Сг, 0,7— 1,1 % А1; 0,15—0,25% Мо, *3 = 940° С в масло, ^отп = = 640° С, 65 = 14%; ан = 882 кдж/м2 (9 кгс-м/см2). э, ов = 1000 Мн/м2 (100 кгс/мм2), а0,2 = 850 Мн/м2 (85 кгс/мм2). Эту сталь подвергают азотированию для увеличения износостойкости. Сталь применяют для коноидов вычислительных устройств.

Для такого «общения» человека с машиной созданы и создаются системы автоматизированного проектирования (САПР), представляющие собой комплекс вычислительных устройств, средств связи, средств отображения, а также комплекс математических моделей, специальные языки программирования и др.

В состав рычажных механизмов входят вращательные и поступательные пары. Благодаря наличию в рычажных механизмах только низших пар они могут передавать значительные усилия при высоком кпд. Однако эти механизмы могут воспроизводить только некоторые виды функций положения и не могут обеспечить любой наперед заданный закон движения выходного звена. В приборных и вычислительных устройствах наибольшее распространение получили механизмы шарнирных трех- и четы-рехзвенников, например синусный, тангенсный, поводковый, кулисный, кривошипно-ползунный механизмы. Методы кинематического исследования и силового расчета этих механизмов рассмотрены в гл. 4 и 6. Поэтому здесь рассмотрим вопросы расчета их геометрических параметров по заданным условиям.

В результате проверки многих гипотез о реакциях между элементарными частицами программа «Кик» обычно обеспечивает их отбор или по крайней мере значительно сокращает число неоднозначностей. Программы фиксации треков и «Кик» содержат около 10000 команд и написаны для вычислительных устройств фирмы IBM серий 704, 709, 7090 и т. д. По этим программам обработка типичного события вычислительным устройством серии 7090 занимает около четырех секунд. Обработка данных пузырьковых камер производится в настоящее время на нескольких подобных вычислительных устройствах, работающих в США и Европе непрерывно. Работу такого вычислительного устройства можно коммерчески оценить примерно в один миллион долларов в год.

В автоматических и вычислительных устройствах перемещения звеньев и ошибки механизмов измеряются в отсчетных единицах.

В автоматических и вычислительных устройствах используются механизмы с двумя ведущими звеньями: дифференциальные зубчатые, винтовые и рычажные, а также фрикционные вариаторы и кулачковые (коноидные — рис. 1^9, д) и др.

Дифференциальные механизмы. Эти механизмы имеют две степени свободы и отличаются от планетарных тем, что у них вращается не одно, а оба центральных колеса zt и г3. Они применяются в вычислительных устройствах, следящих системах авто-

Фиксаторами называются механические устройства, предназначенные для точной установки и удержания подвижного звена прибора или машины в определенном заданном положении. Они широко используются в приборах, вычислительных устройствах, в переключателях электро- и радиоаппаратуры и т. д.

Ручные стопоры служат обычно для закрепления звеньев механизма в требуемых положениях. Работа большинства из них основана на использовании сил трения. Конструкции их аналогичны конструкциям зажимов (см. § 18.2). Механические стопоры часто применяются в вычислительных устройствах и приборах и работают автоматически от привода без участия человека.

ФАЗОРЕГУЛЯТОР (от фаза и лат. regulo — привожу в порядок, налаживаю) — прибор (устройство) для плавного изменения фазы вторичного напряжения от 0 до 360° (по отношению к первичному). Применяется в схемах автоматики, в измерит, технике, в вычислительных устройствах и т. д. Мощность Ф.— от долей В'А до неск. десятков кВ-А.

Кулачковые механизмы дают возможность легко воспроизвести необходимую функцию 5 = 5 (ср) движения ведомого звена путем соответствующего очертания профиля кулачка (ф — угол поворота кулачка). Благодаря этому достоинству кулачковые механизмы получили широкое распространение в различных машинах, счетно-вычислительных устройствах, приборах, и особенно в машинах-автоматах. В качестве примера на рис. 5.1,6 изображена схема кулачкового механизма двигателя внутреннего сгорания. Распределительный вал / двигателя вращает кулачок 2,

Системы ЦПУ в устройствах управления начали выполнять функции, аналогичные функциям микропрограммного управления в вычислительных устройствах. Как ЦПУ, так и микропрограммное управление все чаще выполняют функции средств специализации универсальных управляющих устройств для конкретного применения, например, системы ЦПУ используются для унификации схем специальных станков.

К разновидностям пространственных стержневых механизмов относятся механизмы с соприкасающимися рычагами или так называемые поводковые передачи, которые находят широкое применение в приборах и аппаратуре различного назначения (вычислительных устройствах, телеграфных аппаратах и в особенности в разнообразных авиационных приборах — манометрах, скоростемерах, высотомерах, бензиномерах и др.). Такие механизмы состоят, как правило, из трех звеньев, причем два из них образуют высшую кинематическую пару. Их применение оправдано в тех устройствах, функционирование которых не сопряжено с возникновением значительных нагрузок, а следовательно, со значительным износом рабочих поверхностей звеньев. Кинематические схемы таких механизмов и область их применения систематизированы в приложении 2 [93].