АВТОМАТИКА И ТЕЛЕМЕХАНИКА

СЛЕДЯЩИЕ АВТОМАТЫ

Ех большого завода. В цехе установлены станки. Подойдя к одному из них, можно видеть весьма удиви­тельную картину: станок «глядит» на чертёж и «сам» по чер­тежу фрезерует сложную деталь.

Такое автоматическое устройство может быть отнесено к группе следящих автоматов.

Понять, как работает следящее устройство, нетрудно, если рассмотреть рис. 29. В левой части рисунка изобра­жена стрелка измерительного прибора, которая имеет на своём конце маленький контакт. Этим контактом стрелка касается другого контакта, помещённого на конце так называемой биметаллической пластины. Биметаллической пластиной называют пластину, состоя­щую из двух жёстко соединённых между собой пластинок, сделанных из разных материалов, например из меди и железа. При нагревании эти две пластинки удлиняются

По-разному, благодаря чему такая комбинированная пла­стина изгибается в сторону материала, который в мень­шей мере изменяет свою длину.

Пусть контакт стрелки измерительного (задающего) прибора касается контакта биметаллической пластины и тем самым замыкает электрическую цепь. Эту пластину назовём пластиной датчика. Тогда по нагревательной

Спирали, намотанной на биметаллическую пластину, пой­дёт электрический ток. Спираль, нагреваясь сама, на­гревает и биметаллическую пластину, которая начинает при этом изгибаться, например, вправо. Пластина будет из­гибаться до тех пор, пока контакты останутся замкнутыми.

Если стрелка отклонится влево, контакты разомкнутся, биметаллическая пластина датчика, охлаждаясь, будет изгибаться влево, следуя за движением стрелки.

Теперь, включив в электрическую цепь вторую спи­раль нагрева, обмотанную вокруг другой такой же биме­таллической пластины, легко заставить эту вторую пла­стину (назовём её пластиной приёмника) изгибаться так же, как изгибается первая пластина. Биметаллическая

4 К. В. Егоров
пластина приёмника будет всё время следить за положением биметаллической пластины датчика, а следовательно, и стрелки прибора. Таким образом, покавания задающего прибора с помощью двух биметаллических пластин пере­даются к стрелке приёмного прибора. Стрелка прибора, расположенного в правой части рис. 29, как бы следит за стрелкой задающего прибора, расположенного слева.

Но как же работает автоматический фрезерный станок, о котором мы писали выше?

Схема такого станка приведена на рис. 30. Этот ста­нок фрезерует изделия по профилю, заданному шаблоном. Если фреза будет расположена выше или ниже щупа ша­блона, то это вызовет перемещение вверх или вниз натяж­ного ролика, а следовательно, и ползунка реостата, что повлечёт за собой появление в цепи электрического тока. Этот ток усиливается специальным усилителем и управля­ет электродвигателем, который перемещает фрезу соответ­ственно вверх и вниз. Перемещение же изделия и шаблона справа налево производится специальным моторчиком.

Когда положения щупа и фрезы будут соответствовать друг другу, то ползунок реостата будет находиться в сред-

Нем положений. Тока при этом в цепи не будет, а следо­вательно, мотор вертикальной подачи фрезы работать не будет. Таким образом, фреза «следит» за изменением по­ложения щупа.

Другим примером применения следящего автомата может служить устройство для рулевого управления со­временным кораблём. Вес рулей современных больших кораблей достигает нескольких десятков тонн, и, естест­венно, что управление такими рулями не под силу одному человеку. В таких случаях управление кораблём нередко производится с помощью сельсинных устройств, аналогич­ных тем, которые были показаны на рис. 24. Штурвал рулевого управления связывается с маленькой электри­ческой машиной (сельсином датчиком). Электрический сигнал управления от этой маленькой машины значительно усиливается и воздействует на мощный мотор, который и приводит в движение рули.

Иногда штурвал управления поворачивает не человек, а специальное устройство, основную деталь которого составляет вращающийся в о л ч о к-г ирокомпас. Гирокомпас выполняет ту же роль, что и обычный компас, но точнее и надёжнее. В этом случае управление кораблём оказывается полностью автоматизированным. Кстати здесь следует сказать, что гироскопы находят широкое применение в автоматике для управления движением самолётов, кораблей, ракет, снарядов и тому подобных устройств — как «чувствительные» элементы, твёрдо под­держивающие заданный курс движения.