Принцип работы блока: Принцип работы монтажных блоков и полиспастов

кто придумал, как можно увеличить КПД, формула в физике

Содержание:

• Какие бывают блоки
• Устройство и принцип работы полиспаста
  • Как работает простая конструкция блоков
• Виды полиспастов
  • Что влияет на эффективность подъемника
• Как можно увеличить КПД, формула в физике
  • Расчет полиспаста
  • Вычисление КПД полиспаста
• Как сделать полиспаст своими руками

Содержание

• Какие бывают блоки
• Устройство и принцип работы полиспаста
  • Как работает простая конструкция блоков
• Виды полиспастов
  • Что влияет на эффективность подъемника
• Как можно увеличить КПД, формула в физике
  • Расчет полиспаста
  • Вычисление КПД полиспаста
• Как сделать полиспаст своими руками

Какие бывают блоки

Блоки и системы блоков были известны человечеству с античных времен. Они служили для подъема грузов на высоту или перемещения грузов. Блоки выполняют важную задачу — изменяют направление действия силы и дают выигрыш в силе.

Блок — это простой механизм, который используют для преобразования силы.

Различают подвижный и неподвижный блоки.

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

Неподвижный блок представляет собой диск, который вращается вокруг своей оси, и имеет желоб по окружности. Желоб предназначен для скольжения в нем цепи, ремня, каната и т.д. У неподвижного блока ось закреплена, и при подъеме грузов не поднимается и не опускается. 

Неподвижный блок можно представить в виде равноплечего рычага, у которого плечи сил равны радиусу колеса. Поэтому неподвижный блок не дает выигрыша в силе, а лишь позволяет менять направление действия силы.

Подвижный блок представляет собой диск, ось которого перемещается вместе с грузом. Можно представить в виде рычага с плечами разной длины. Подвижный блок дает выигрыш в силе в два раза и проигрыш в расстоянии так же в два раза. При использовании подвижного блока, нужно приложить в два раза меньше силы для подъема груза, но нить, к которой подвешен груз, должна быть в два раза длиннее. 

Для увеличения эффективности используют системы блоков.

Примечание

Объединив подвижные и неподвижные блоки в систему можно получить выигрыш в силе в несколько раз, а также изменить направление прикладываемой силы.

Устройство и принцип работы полиспаста

Полиспаст — это система блоков, в которой неподвижные и подвижные блоки соединены попарно и огибаются общей нитью (тросом, веревкой, цепью).

Полиспаст состоит из двух элементов:

1. Шкив — это блок, металлическое колесо, которое по внешнему краю имеет желоб для нити. Для легкого вращения шкива используют роликовые подшипники.
2. Гибкая связь — это нить (трос, цепь), которая огибает шкивы.

Как работает простая конструкция блоков

Принцип действия полиспаста основан на правиле рычага.

Неподвижный блок в полиспасте крепится к опоре и изменяет направление приложения силы, подвижный блок находится на стороне груза и дает выигрыш в силе. Массу груза поднимают, прилагая силу к нити, длина которой прямо пропорциональна выигрышу в силе. 

Виды полиспастов

По предназначению полиспасты делятся на: 

1. Силовые полиспасты — дают максимальный выигрыш в силе. Но выигрыш в силе дает проигрыш в расстоянии. Например, чтобы поднять груз и выиграть в силе в 6 раз, на каждый метр поднятия груза, нужно натянуть 6 метров веревки. Это замедляет действие системы, потеря в скорости также будет в 6 раз.
2. Скоростные полиспасты — инвертируемые силовые. Груз крепится к неподвижному блоку, а силу прилагают к подвижному.
   Затрачивается больше силы, и пропорционально увеличивается скорость поднятия груза.

На рисунке а) силовой полиспаст, б) скоростной.

В зависимости от сложности механизма, различаются:

1. Простой полиспаст — представляет собой систему последовательно соединенных роликов. Все подвижные и неподвижные блоки, а также сам груз объединяются одной нитью.
2. Сложный полиспаст — является системой полиспастов. Последовательно соединяются не отдельные блоки, а целые комбинации, которые вполне могут использоваться сами по себе. В этом случае один механизм приводит в движение другой подобный поочередно.
3. Отличительная черта комплексного полиспаста — независимые ролики, движущиеся навстречу грузу. В состав комплексной модели могут входить как простые, так и сложные полиспасты.

Что влияет на эффективность подъемника

Главной характеристикой эффективности полиспаста считается его кратность.

Кратность показывает на сколько ветвей нити распределена тяжесть груза, и указывает какой выигрыш в силе дает полиспаст.

Кратность делится на: 

1. Силовую — рассчитывается с учетом преодоления нитью силы трения и не идеальным КПД роликов.
2. Кинетическую — равна количеству перегибов нити.

На эффективность полиспаста влияет:

• количество блоков;
• материал и вес нити;
• диаметр и длина нити;
• угол между канатом и средней плоскостью ролика;
• тип подшипников;
• отсутствие дефектов нити;
• скольжение всех элементов.

Как можно увеличить КПД, формула в физике

Расчет полиспаста

Примечание

При расчете полиспаста нужно учитывать, что на механизм действуют силы трения, а нить не является идеальной, и имеет жесткость.

Для расчета выводят уравнение моментов для блока относительно оси:

\(Sсбег\;R\;=\;Sнабег\;R\;+\;q\;Sнабег\;R\;+\;Nfr\)

Где:

• S_сбег — усилие со стороны сбегающей нити;
• S_набег — усилие со стороны набегающей нити;
• q S_набег — усилие для сгибания нити с учетом жесткости q;
• Nf — сила трения в блоке, с учетом коэффициента трения f.

Для определения момента все силы умножаются на плече (R или r):

• R — радиус блока;
• r — радиус втулки.

Вычисляя воздействие на ось блока, часто пренебрегают силой разгибания блока. Формула получает вид:

\(N\;=\;2\;Sнабег\;\times\;\sin\;\alpha\)

Где:

• N — воздействие на ось блока;
• α — угол отклонения от оси.

Подставив это соотношение в вышеприведенное определение моментов получим:

 \(S_{сбег}\;=\;S_{набег}\;(1\;+\;q\;+\;2f\frac dD\;\sin ɑ)\)

Где:

• D — диаметр блока;
• d — диаметр оси блока.

 

Вычисление КПД полиспаста

Коэффициент полезного действия блока (КПД блока) — это отношение полезной работы к полной работе с учетом потерь на трение и жесткости нити.

Формула для расчета КПД блока (ηб):\(\eta б\;=\;\frac{S_{набег}}{S_{сбег}}\;=\;\frac1{1\;+\;q\;+\;2f\;\sin\;ɑ\;\times\;{\displaystyle\frac dD}} \)Где:

• D — диаметр блока;
• d — диаметр оси блока;
• q — коэффициент жесткости нити;
• f — коэффициент трения;
• α — угол отклонения от оси. t \)Где:
  • a — кратность полиспаста;
  • t — число отклоняющих блоков.

  Примечание

  КПД полиспаста, как и КПД блока, всегда меньше 1.

  В таблице представлены КПД полиспаста, при разной кратности и КПД блока.

  Как сделать полиспаст своими руками

   Для изготовления простого двукратного полиспаста потребуются:

  • 2 ролика;
  • подшипники;
  • 2 втулки;
  • нить;
  • 2 обоймы для блоков;
  • крюк для подвеса груза.

   Этапы работы:

  1. Соединить ролики, втулку и подшипники в обойму, таким образом получить два блока.
  2. Пропустить нить в первый блок.
  3. Прикрепить первый блок к неподвижной опоре.
  4. Пропустить нить через второй блок.
  5. Прикрепить ко второму блоку крюк.
  6. Зафиксировать свободный конец нити.
  7. Прикрепить груз к крюку.

  Насколько полезной была для вас статья?

  Рейтинг: 4.00 (Голосов: 4)

  Выделите текст и нажмите одновременно клавиши «Ctrl» и «Enter»

  Поиск по содержимому

  Принцип работы блока

  Главная » Разное » Принцип работы блока

  
  

  Блок — урок. Физика, 7 класс.

  Блок является простым механизмом, который используют для подъёма тяжёлых грузов.

  Блок состоит из закреплённого на оси диска, по окружности которого имеется жёлоб для скольжения в нём, к примеру, верёвки.

   

  Блоки подразделяют на два вида:

  1. неподвижный блок;

  2. подвижный блок.

    

  У неподвижного блока ось диска закреплена, в связи с чем во время подъёма груза диск только крутится вокруг своей оси. Выигрыш в силе (экономия силы) при таком виде блока отсутствует, но такой блок позволяет изменить направление действия силы, что часто необходимо для удобства.

    

  Неподвижный блок (на рисунке мы видим направление действующих сил)

   

  У подвижного блока диск перемещается вместе с грузом, в связи с чем достигается двукратная экономия силы.

   

   

  Подвижный блок (на рисунке мы видим только направление действующих сил)

   

  При решении задач можно выполнять рисунок схематически, не показывая подвешенное тело, указывая только действующие силы. При этом вес тела можно обозначить буквой P, а силу тяги — F.

   

  Если груз весит \(100\) Н, то для его подъёма при помощи неподвижного блока потребуется сила в \(100\) Н, в свою же очередь, при помощи подвижного блока потребуется сила всего в \(50\) Н.

   

  Обрати внимание!

  Несмотря на то, что подвижный блок даёт экономию силы, которая необходима для подъёма груза, в целом для подъёма груза необходимо совершить такую же работу, как и в случае неподвижного блока!

  Если объединить неподвижный и подвижный блоки, можно достичь не только изменения направления прилагаемой силы, но и экономии силы.

   

  Примеры применения блоков:

   

  Механизм блока используется в лодочных лебёдках.

   

  При подъёме грузов подъёмными кранами используют блоки.

   

  Работу различных подъёмников обеспечивает механизм блока.

  Принцип действия

  • Учебный ресурс
  • Проводить исследования
    • Искусство и Гуманитарные науки
    • Бизнес
    • Инженерная технология
    • Иностранный язык
    • история
    • математический
    • Наука
    • Социальная наука

    Топ подкатегорий

    • Advanced Math
    • алгебра
    • Basic Math
    • Исчисление
    • Геометрия
    • Линейная Алгебра
    • Предварительная алгебра
    • Предварительное исчисление
    • Статистика и вероятность
    • Тригонометрия
    • другое →

    Топ подкатегорий

    • Астрономия
    • Астрофизика
    • Биология
    • Химия
    • Науки о Земле
    • Наука об окружающей среде
    • Наука о здоровье
    • Физика
    • другое →

    Топ подкатегорий

    • Антропология
    • Закон
    • Политология
    • Психология
    • Социология
    • другое →

    Топ подкатегорий

    • Бухгалтерский учет
    • Экономика
    • Финансы
    • Управление
    • другое →

    Топ подкатегорий

    • Аэрокосмическая Техника
    • Биоинженерия
    • Химическая инженерия
    • Гражданское строительство
    • Компьютерные науки
    • Электротехника
    • Промышленный инжиниринг
    • Машиностроение
    • Веб-дизайн
    • другое →

    Топ подкатегорий

    • Архитектура
    • Связь
    • английский
    • Гендерные исследования
    • Музыка
    • исполнительских искусств
    • Философия
    • Религиоведение
    • Написание
    • другое →

    Топ подкатегорий

    • Древняя история
    • Европейская история
    • История США
    • Всемирная история
    • другое →

    Топ подкатегорий

    • хорватский
    • чешский
    • финский
    • греческий
    • хинди
    • японский

  . Принцип работы FRIGOBLOCK

  »FRIGOBLOCK

  1. Как охлаждается груз?
  Товары и корпус охлаждаются до необходимой температуры в логистическом центре, а затем товары загружаются в грузовик. Транспортные холодильные машины поддерживают груз при требуемой температуре во время транспортировки. Машина может быстро восстановить температуру путем охлаждения или нагрева. Товары в кузове грузовика поддерживаются при заданной температуре с помощью охлаждения и постоянного воздушного потока вокруг товаров.

  2. Как производится холод?
  Охлаждение во время транспортировки обеспечивается холодильным контуром, в котором циркулирует хладагент. Тепло извлекается из кузова или добавляется в него при изменении давления и физического состояния хладагента из жидкости в газ или из газа в жидкость. Подробнее

  3. Откуда берется энергия?
  Для поддержания работы холодильного контура необходимо электричество для привода компонентов. Электричество подается либо от генератора FRIGOBLOCK, либо от электрической сети. Как и электрический генератор, генератор переменного тока встроен в ременную передачу двигателя грузовика. По мере ускорения двигателя грузовика частота вращения генератора возрастает. Это делает переменную частоту электричества. Инвертор модулирует электричество генератора таким образом, что нижестоящие компоненты (электродвигатели для компрессора и вентиляторов) могут работать с постоянной частотой в точке нагрузки с оптимальной эффективностью. Подробнее

  4. Что происходит внутри грузового пространства?
  Температуры в загрузочном пространстве подвержены нескольким воздействиям, например:

  • Частота и продолжительность дверных проемов
  • Наружная температура
  • Размер кузова
  • Изоляция кузова
  • Температура и теплоемкость перевозимого товара
  • Способность холодильного устройства быстро охлаждать / нагревать загрузочное пространство до необходимой температуры
  Подробнее

  .

  блочных шифров Режимы работы | Криптография

  Блочные шифры Режимы работы

  Режимы работы блочных шифров — это методы конфигурации, которые позволяют этим шифрам работать с большими потоками данных без риска нарушения поставленной безопасности.

  Не рекомендуется, однако при работе с блочными шифрами возможно использовать одни и те же биты секретного ключа для шифрования одинаковых частей открытого текста. Использование одного детерминированного алгоритма для множества идентичных входных данных приводит к некоторому количеству идентичных блоков зашифрованного текста.

  Это очень опасная ситуация для пользователей шифра. Злоумышленник сможет получить много информации, зная распределение идентичных частей сообщения, даже если он не сможет взломать шифр и обнаружить исходные сообщения.

  К счастью, существуют способы размывания вывода шифра. Идея состоит в том, чтобы смешать блоки открытого текста (которые известны) с блоками зашифрованного текста (которые только что были созданы) и использовать результат в качестве входных данных шифра для следующих блоков. В результате пользователь избегает создания идентичных блоков выходного зашифрованного текста из идентичных текстовых данных. Эти модификации называются блочными шифрами режимов работы.

  ECB (электронная кодовая книга) Mode

  Это самый простой режим шифрования. Каждый блок открытого текста шифруется отдельно. Точно так же каждый блок зашифрованного текста расшифровывается отдельно. Таким образом, можно шифровать и дешифровать, используя много потоков одновременно. Однако в этом режиме созданный зашифрованный текст не размыт.

  Шифрование в режиме ECB

  Расшифровка в режиме ECB

  Типичным примером слабости шифрования с использованием режима ECB является кодирование растрового изображения (например, файла .bmp). Даже сильный алгоритм шифрования, используемый в режиме ECB, не может эффективно размывать открытый текст.

  Растровое изображение, зашифрованное с использованием DES и того же секретного ключа.Режим ECB использовался для среднего изображения, а более сложный режим CBC — для нижнего изображения.

  Сообщение, зашифрованное с использованием режима ECB, должно быть расширено до размера, равного целому числу, кратному длине одного блока. Популярный метод выравнивания длины последнего блока заключается в добавлении дополнительного бита, равного 1, и последующем заполнении остального блока битами, равными 0. Он позволяет точно определить конец исходного сообщения.Существует больше методов выравнивания размера сообщения.

  Помимо раскрытия подсказок, касающихся содержимого открытого текста, шифры, используемые в режиме ECB, также более уязвимы для атак воспроизведения.

  CBC (цепочка блоков шифров)

  Режим шифрования CBC был изобретен в IBM в 1976 году. Этот режим предназначен для добавления XOR каждого блока открытого текста в ранее созданный блок шифрованного текста. Затем результат шифруется с использованием алгоритма шифрования обычным способом.В результате каждый последующий блок зашифрованного текста зависит от предыдущего. Первый блок открытого текста добавляется XOR к случайному вектору инициализации (обычно называемому IV). Вектор имеет тот же размер, что и блок открытого текста.

  Шифрование в режиме CBC может выполняться только с использованием одного потока. Несмотря на этот недостаток, это очень популярный способ использования блочных шифров. Режим CBC используется во многих приложениях.

  Во время дешифрования блока зашифрованного текста следует добавить XOR выходных данных, полученных из алгоритма дешифрования, в предыдущий блок зашифрованного текста.Поскольку получатель знает все блоки зашифрованного текста сразу после получения зашифрованного сообщения, он может расшифровать сообщение, используя множество потоков одновременно.

  Шифрование в режиме CBC

  Расшифровка в режиме CBC

  Если один бит сообщения открытого текста поврежден (например, из-за некоторой более ранней ошибки передачи), все последующие блоки зашифрованного текста будут повреждены, и никогда не будет возможно расшифровать зашифрованный текст, полученный от этого открытого текста.В противоположность этому, если один бит зашифрованного текста поврежден, будут повреждены только два полученных блока открытого текста. Может быть возможно восстановить данные.

  Сообщение, которое должно быть зашифровано с использованием режима CBC, должно быть расширено до размера, равного целому числу, кратному длине одного блока (аналогично, как в случае использования режима ECB).

  Безопасность режима CBC

  Вектор инициализации IV должен быть случайно создан отправителем.Во время передачи он должен быть соединен с блоками зашифрованного текста, чтобы получатель мог расшифровать сообщение. Если злоумышленник может предсказать, какой вектор будет использоваться, шифрование не будет устойчивым к атакам с использованием открытого текста:

  В приведенном выше примере, если злоумышленник может предсказать, что вектор IV ₁ будет использоваться атакованной системой для получения ответа c ₁ , он может угадать, какое из двух зашифрованных сообщений m ₀ или ₁ переносится ответом c ₁ .Эта ситуация нарушает правило, согласно которому злоумышленник не должен различать два зашифрованных текста, даже если он выбрал оба открытых текста. Таким образом, атакованная система уязвима для атак с использованием открытого текста.

  Если вектор IV генерируется на основе неслучайных данных, например пароля пользователя, перед использованием он должен быть зашифрован. Для этого нужно использовать отдельный секретный ключ.

  Вектор инициализации IV должен изменяться после многократного использования секретного ключа.Можно показать, что даже правильно созданный IV, используемый слишком много раз, делает систему уязвимой для атак с использованием открытого текста. Для шифра AES он оценивается в 2 ⁴⁸ блоков, а для 3DES — около 2 ¹⁶ блоков открытого текста.

  Режим PCBC (распространение или шифрование блоков открытого текста)

  Режим PCBC аналогичен ранее описанному режиму CBC. Он также смешивает биты из предыдущих и текущих блоков открытого текста перед их шифрованием.В отличие от режима CBC, если один бит зашифрованного текста поврежден, следующий блок открытого текста и все последующие блоки будут повреждены и не смогут быть правильно расшифрованы.

  В режиме PCBC шифрование и дешифрование могут выполняться с использованием только одного потока за раз.

  Шифрование в режиме PCBC

  Расшифровка в режиме PCBC

  CFB (Cipher Feedback Mode)

  Режим CFB аналогичен режиму CBC, описанному выше.Основное отличие состоит в том, что необходимо зашифровать данные зашифрованного текста из предыдущего раунда (т.е. не блок открытого текста), а затем добавить вывод к битам открытого текста. Это не влияет на безопасность шифра, но приводит к тому, что во время процесса расшифровки должен использоваться тот же алгоритм шифрования (который использовался для шифрования незашифрованных данных).

  Шифрование в режиме CFB

  Расшифровка в режиме CFB

  Если один бит сообщения открытого текста поврежден, соответствующий блок зашифрованного текста и все последующие блоки зашифрованного текста будут повреждены.Шифрование в режиме CFB может выполняться только одним потоком.

  С другой стороны, как и в режиме CBC, можно дешифровать блоки зашифрованного текста, используя много потоков одновременно. Аналогичным образом, если один бит зашифрованного текста поврежден, будут повреждены только два полученных блока открытого текста.

  В отличие от предыдущих режимов блочного шифрования, зашифрованное сообщение не нужно расширять до размера, равного целому числу, кратному длине одного блока.

  OFB (выходная обратная связь), режим

  Алгоритмы, которые работают в режиме OFB, создают биты потока ключей, которые используются для шифрования последующих блоков данных. В этом отношении способ работы блочного шифра становится аналогичным способу работы типичного потокового шифра.

  Шифрование в режиме OFB

  Расшифровка в режиме OFB

  Из-за непрерывного создания битов потока ключей как шифрование, так и дешифрование могут выполняться с использованием только одного потока за раз.Аналогично, как и в режиме CFB, для шифрования и дешифрования данных используется один и тот же алгоритм шифрования.

  Если один бит сообщения открытого или зашифрованного текста поврежден (например, из-за ошибки передачи), также поврежден только один соответствующий бит зашифрованного текста или соответственно открытый текст. Можно использовать различные алгоритмы коррекции для восстановления предыдущего значения поврежденных частей полученного сообщения.

  Самый большой недостаток OFB состоит в том, что повторение шифрования вектора инициализации может привести к тому же состоянию, которое имело место ранее.Это маловероятная ситуация, но в таком случае открытый текст начнет шифроваться теми же данными, что и ранее.

  CTR (Счетчик) Режим

  Использование режима CTR делает способ работы блочного шифра аналогичным потоковому шифру. Как и в режиме OFB, биты ключевого потока создаются независимо от содержимого блоков шифрования данных. В этом режиме последующие значения увеличивающегося счетчика добавляются к значению одноразового номера (одноразовый номер означает уникальное число: число, использованное один раз), и результаты шифруются как обычно.Одноразовый номер играет ту же роль, что и векторы инициализации в предыдущих режимах.

  Шифрование в режиме CTR

  Расшифровка в режиме CTR

  Это один из самых популярных режимов работы блочных шифров. И шифрование, и дешифрование могут выполняться с использованием множества потоков одновременно.

  Если один бит сообщения в виде открытого или зашифрованного текста поврежден, также поврежден только один соответствующий выходной бит.Таким образом, можно использовать различные алгоритмы коррекции для восстановления предыдущего значения поврежденных частей полученных сообщений.

  Режим CTR также известен как режим SIC (счетчик целых чисел сегмента).

  Безопасность режима CTR

  Как и в случае режима CBC, следует изменить секретный ключ после использования его для шифрования ряда отправленных сообщений. Можно доказать, что режим CTR обычно обеспечивает довольно хорошую безопасность и что секретный ключ необходимо менять реже, чем в режиме CBC.

  Например, для шифра AES секретный ключ должен быть изменен после примерно 2 ⁶⁴ блоков открытого текста.

  ,

  ---

  Смотрите также

  • Списать автомобиль в утиль без автомобиля
  • При замене амортизаторов стоит ли менять пружины
  • Какие зимние покрышки лучше держит дорогу
  • Для чего используется смазка графитовая
  • Нужно ли сдавать экзамен когда меняешь права
  • Экзаменационные билеты категории авм и подкатегорий а1 в1
  • Если поймают пьяным за рулем что будет
  • Списать автомобиль в утиль без автомобиля
  • При замене амортизаторов стоит ли менять пружины
  • Какие зимние покрышки лучше держит дорогу
  • Для чего используется смазка графитовая

  Принцип работы блока питания

  Блоки питания — это электротехнические устройства, которые изменяют характеристики промышленной электроэнергии до уровня параметров, необходимых для работы конечных механизмов. Они подразделяются на трансформаторные и импульсные изделия.

  • Импульсные блоки питания: как работает структурная схема и взаимодействуют ее части — краткое пояснение
  • Схемы сетевых фильтров импульсных и высокочастотных помех: 4 типа конструкций
  • Сетевой выпрямитель напряжения: самая популярная конструкция
  • Преобразователь импульсного напряжения: объяснение простыми словами с поясняющими картинками
  • Импульсный трансформатор: принцип работы одного импульса в 2 такта
  • Выходной выпрямитель: самое популярное устройство
  • Схема стабилизации напряжения: как работает

  Силовой трансформатор понижает входное напряжение и одновременно обеспечивает гальваническую развязку между электрической энергией первичной и вторичной цепи. Трансформаторные модули тратят значительную часть мощности на электромагнитные преобразования и нагрев, имеют повышенные габариты, вес.

  Импульсные блоки питания: как работает структурная схема и взаимодействуют ее части — краткое пояснение

  Правило №1 всех ИБП: чем выше рабочая частота, тем лучше. Преобразование электроэнергии выполняется не на промышленных 50 герц, а на более высоких сигналах в пределах 1÷100кГц. За счет этого снижаются потери и общий вес всех элементов, но усложняется технология. Принципы работы импульсного блока питания помогает понять его структурная схема. Показываю ее составные части прямоугольниками, связи стрелками, а форму выходного сигнала из каждого блока — мнемонической фигурой преобразованного напряжения (темно синий цвет сверху).

  Сетевой фильтр пропускает через себя промышленную синусоиду. Одновременно он отделяет из нее все посторонние помехи. Очищенная от помех синусоида поступает на выпрямитель со сглаживающим фильтром. Он превращает полученную гармонику в сигнал напряжения строго постоянной формы действующей величины. Следующим этапом начинается работа инвертора. Он из постоянного стабилизированного сигнала формирует высокочастотные колебания уже не синусоидальной, а практически строго прямоугольной формы.

  Преобразованная в подобный вид электрическая энергия поступает на силовой высокочастотный трансформатор, который, как и обычный аналоговый, видоизменяет ее на пониженное напряжение с увеличенным током. После силового трансформатора наступает очередь работы выходного выпрямителя. Заключительным звеном работает сглаживающий выходной фильтр. После него на блок управления бытового прибора поступает стабилизированное напряжение постоянной величины.

  Качество работы импульсного блока поддерживается за счет создания в рабочем состоянии обратной связи, реализованной в блоке управления инвертора. Она компенсирует все посадки и броски напряжения, вызываемые колебаниями входной величины или коммутациями нагрузок. Пример монтажа деталей показан на фотографии платы импульсного блока питания ниже.

  Сетевой выпрямитель имеет в своем составе предохранитель на основе плавкой вставки, диодный мост, электромеханический фильтр, набор дросселей, конденсаторы развязки со статикой. Накопительная емкость сглаживает пульсации. Генератор инвертора на основе силового ключевого транзистора в комплекте с импульсным трансформатором выдает напряжение на выходной выпрямитель с диодами, конденсаторами и дросселями. Оптопара в узле обратной связи обеспечивает оптическую развязку электрических сигналов.

  Схемы сетевых фильтров импульсных и высокочастотных помех: 4 типа конструкций

  Правило №2: у качественных ИБП в конструкции блока должен работать надежный фильтр в/ч сигналов. Важно понимать, что импульсы высокой частоты играют двоякую роль:

  1. в/ч помехи могут приходить из бытовой сети в блок питания;
  2. импульсы высокочастотного тока генерируются встроенным преобразователем и выходят из него в домашнюю проводку.

  Причины появления помех в бытовой сети:

  • апериодические составляющие переходных процессов, возникающие от коммутации мощных нагрузок;
  • работы близкорасположенных приборов с сильными электромагнитными полями, например, сварочных аппаратов, мощных тяговых электродвигателей, силовых трансформаторов;
  • последствия погашенных импульсов атмосферных разрядов и других факторов, включая наложение высокочастотных гармоник.

  Помехи ухудшают работу радиоэлектронной аппаратуры, мобильных устройств и цифровых гаджетов. Их необходимо подавлять и блокировать внутри конструкции импульсного блока питания. Основу фильтра составляет дроссель, выполненный двумя обмотками на одном сердечнике.

  Дроссели могут быть выполнены разными габаритами, намотаны толстой или тонкой проволокой на больших или маленьких сердечниках.

  Начинающему мастеру достаточно запомнить простое правило: лучше работает фильтр с дросселем большого магнитопровода, увеличенным числом витков и поперечным сечением проволоки. (Принцип: чем больше — тем и лучше.)

  Дроссель обладает индуктивным сопротивлением, которое резко ограничивает высокочастотный сигнал, протекающий по проводу фазы или нуля. В то же время оно не оказывает особого влияния на ток бытовой сети.

  Работу дросселя эффективно дополняют емкостные сопротивления.

  Конденсаторы подобраны так, что закорачивают ослабленные дросселем в/ч сигналы помех, направляя их на потенциал земли.

  Принцип работы фильтра в/ч помех от проникновения на блок питания входных сигналов показан на картинке ниже.

  Между потенциалами земли с нулем и фазой устанавливают Y конденсаторы. Их конструктивная особенность — они при пробое не способны создать внутреннее короткое замыкание и подать 220 вольт на корпус прибора.

  Между цепями фазы и нуля ставят конденсаторы, способные выдерживать 400 вольт, а лучше — 630. Они обычно имеют форму параллепипеда.

  Однако следует хорошо представлять, что ИБП в преобразователе напряжения сами выправляют сигнал и помехи им практически не мешают. Поэтому такая система актуальна для обычных аналоговых блоков со стабилизацией выходного сигнала.

  У импульсного блока питания важно предотвратить выход в/ч помех в бытовую сеть. Эту возможность реализует другое решение.

  Как видите, принцип тот же. Просто емкостные сопротивления всегда располагаются по пути движения помехи за дросселем.

  Третья схема в/ч фильтра считается универсальной. Она объединила элементы первых двух. Y конденсаторы в ней просто работают с двух сторон каждого дросселя.

  У самых дорогих и надежных устройств используется сложный фильтр с дополнительно подключенными дросселями и конденсаторами.

  Сразу же показываю схему расположения фильтров на всех цепочках блока питания: входе и выходе.

  Обратите внимание, что на кабель, выходящий из ИБП и подключаемый к электронному прибору, может быть дополнительно установлен ферритовый фильтр, состоящий из двух разъемных полуцилиндров или выполненный цельной конструкцией.

  Примером его использования является импульсный блок питания ноутбука. Это уже четвертый вариант применения фильтра.

  Сетевой выпрямитель напряжения: самая популярная конструкция

  Правило №3: после выхода с фильтра напряжение подается на схему выпрямителя, состоящего в базовой версии из диодного моста и электролитического конденсатора.

  В ходе электрического преобразования форма синусоиды, состоящая из полуволн противоположных знаков, вначале меняется на сигнал положительного направления после диодной сборки, а затем эти пульсации сглаживаются до практически постоянной амплитудной величины 311 вольт.

  Такой сетевой выпрямитель напряжения заложен в работу всех блоков питания.

  Преобразователь импульсного напряжения: объяснение простыми словами с поясняющими картинками

  Правило №4: выпрямленный сигнал подвергается широтно-импульсной модуляции на силовом ключе под управлением ШИМ контроллера.

  Силовой ключ выполняется первичной обмоткой высокочастотного трансформатора. Для эффективной трансформации в/ч импульсов до 100 килогерц конструкцию магнитопровода делают из альсифера или ферритов.

  На обмотку трансформатора от цепей управления через в/ч транзистор поступают импульсы сигналов в несколько десятков килогерц.

  Прямоугольные импульсы тока подаются по времени, чередуются с паузами, обозначаются единицей (1) и нулем (0).

  Продолжительность протекания импульса или его ширина в каждый момент низкочастотного синусоидального напряжения соответствует его амплитуде: чем она больше, тем шире ШИМ. И наоборот.

  ШИМ контроллер отслеживает величину подключенной нагрузки на выходе импульсного блока питания. По ее значению он вырабатывает импульсы, кратковременно открывающие силовой транзистор.

  Если подключенная к ИБП мощность начинает возрастать, то схема управления увеличивает длительность импульсов управления, а когда она снижается, то — уменьшает.

  За счет работы этой конструкции производится стабилизация напряжения на выходе блока в строго определенном диапазоне.

  Импульсный трансформатор: принцип работы одного импульса в 2 такта

  Правило №5: импульсный трансформатор для блока питания передает каждый ШИМ импульс за счет двух преобразований электромагнитной энергии.

  Во время преобразования электрической энергии в магнитную и обратно в электрическую с пониженным напряжением обеспечивается гальваническое разделение первичных входных цепей с вторичной выходной схемой.

  Каждый ШИМ импульс тока, поступающий при кратковременном открытии силового транзистора, протекает по замкнутой цепи первичной обмотки трансформатора.

  Его энергия расходуется:

  1. вначале на намагничивание сердечника магнитопровода;
  2. затем на его размагничивание с протеканием тока по вторичной обмотке и дополнительной подзарядкой конденсатора.

  По этому принципу каждый ШИМ импульс из первичной сети подзаряжает накопительный конденсатор.

  Генераторы ИБП могут работать по простой однотактной или более сложной двухтактной технологии построения.

  Однотактная схема импульсного блока питания: состав и принцип работы

  На стороне 220 расположены: предохранитель, выпрямительный диодный мост, сглаживающий конденсатор, биполярный транзистор, цепочки колебательного контура и коллекторного тока, а также обмотки импульсного трансформатора.

  Однотактная схема импульсного блока питания создается для передачи мощности 10÷50 ватт, не более. По ней изготавливают зарядные устройства мобильных телефонов, планшетов и других цифровых гаджетов.

  В выходной цепочке трансформатора используется выпрямительный диод Д7. Он может быть включен в прямом направлении, как показано на картинке, или обратно, что важно учитывать.

  При прямом включении импульсный трансформатор накапливает индуктивную энергию и передает ее в выходную цепь к подключенной нагрузке с задержкой по времени.

  Если диод включен обратно, то трансформация энергии из первичной схемы во вторичную цепь происходит во время закрытого состояния транзистора.

  Однотактная схема ИБП отмечается простотой конструкции, но большими амплитудами напряжения, приложенными к виткам первичной обмотки импульсного трансформатора.

  Их защита осуществляется дополнительными цепочками из резисторов R2÷R4 и конденсаторов С2, С3.

  Двухтактная схема импульсного блока питания: 3 варианта исполнения

  Более высокий КПД и пониженные потери мощности являются неоспоримыми преимуществами этих ИБП по сравнению с однотактными моделями.

  Простейший вариант исполнения двухполупериодной методики показан на картинке.

  Если в нее дополнительно подключить два диода и один сглаживающий конденсатор, то на этом же трансформаторе получается двухполярная схема.

  Она распространена в усилителях мощности, работает по обратноходовому принципу. В ней через каждую емкость протекают меньшие токи, обеспечивающие повышенный ресурс конденсаторов при эксплуатации.

  Продлить ресурс работы электролитических конденсаторов в ИБП можно заменой одного большой мощности несколькими составными. Ток будет распределяться по всем, что вызовет меньший нагрев. А отвод тепла с каждого отдельного происходит лучше.

  Прямоходовая схема блока питания имеет в своей конструкции дроссель, который выполняет функцию накопления энергии. Для этого два диода направляют поступающие импульсы ШИМ на его вход в одной полярности.

  Дроссель этих устройств изготавливается большими габаритами и устанавливается отдельно внутри платы ИБП. Он дополняет работу накопительного конденсатора.

  Это наглядно видно по верхней форме сигнала, показанного осциллограммой выпрямления одного и того же блока без дросселя и с ним.

  Прямоходовая схема используется в мощных блоках питания, например, внутри компьютера.

  В ней выпрямлением тока занимаются диоды Шоттки. Их применяют за счет:

  • уменьшенного падения напряжения на прямом включении;
  • и повышенного быстродействия во время обработки высокочастотных импульсов.

  3 схемы силовых каскадов двухтактных ИБП

  По порядку сложности их исполнения генераторы выполняют по:

  • полумостовому;
  • мостовому;
  • или пушпульному принципу построения выходного каскада.

  Полумостовая схема импульсного блока питания: обзор

  Конденсаторы С1, С2 собраны последовательно емкостным делителем. На него и переходы коллектор-эмиттер транзисторов Т1, Т2 подается напряжение постоянного питания.

  К средней точке емкостного делителя и транзисторов подключена первичная обмотка трансформатора Тр2. С ее вторичной обмотки снимается выходное напряжение генератора, которое пропорционально входному сигналу ТР1, трансформируемому на базы Т1 и Т2.

  Полумостовая схема ИБП работает для нагрузок от нескольких ватт до киловатт. Ее недостатком является возможность повреждения элементов при перегрузках, что требует использования сложных защит.

  Мостовая схема импульсного блока питания: краткое пояснение

  Вместо емкостного делителя предыдущей технологии здесь работают транзисторы T3 и T4. Они попарно открываются совместно с Т1 и Т2: (пара Т1-Т4), (пара Т2-Т3).

  Напряжение переходов эмиттер-коллектор у закрытых транзисторов не выше величины питающего напряжения, а на обмотке w1 ТР3 оно возрастает до значения U пит. За счет этого увеличивается величина КПД.

  Мостовая схема сложна в наладке из-за трудностей с настройкой цепей управления транзисторов Т1÷Т4.

  Пушпульная схема: важные особенности

  Первичная обмотка выходного ТР2 имеет средний вывод, на который подается плюсовой потенциал источника питания, а его минус — на среднюю точку вторичной обмотки Т1.

  Во время прохождения одного полупериода колебания работает один из транзисторов Т1 или Т2 и соответствующая ему часть полуобмотки трансформатора.

  Здесь создается самый высокий КПД, малые пульсации и низкие помехи. Амплитудное значение импульсного напряжения на любой половине обмотки w1 ТР2 достигает величины U пит.

  К напряжению перехода коллектор-эмиттер каждого транзистора добавляется ЭДС самоиндукции, и оно возрастает до 2U пит. Поэтому Т1 и Т2 надо подбирать на 600÷700 вольт.

  Пушпульная схема ключевого каскада пользуется большей популярностью. Она применяется в наиболее мощных преобразователях.

  Выходной выпрямитель: самое популярное устройство

  Правило №6: сигнал, поступающий с выхода ИБП, выпрямляется и сглаживается.

  Простейшая схема выпрямителя, состоящая из диода и накапливающего конденсатора, показана картинкой ниже.

  Она может дорабатываться подключением дополнительных конденсаторов, дросселей, элементов фильтров.

  Схема стабилизации напряжения: как работает

  Правило №7: оптимальные условия для работы нагрузки при изменяющихся условиях эксплуатации обеспечивает принцип стабилизации вторичного напряжения.

  Самая примитивная схема стабилизации выходного напряжения создается на дополнительной обмотке импульсного трансформатора.

  С нее снимается напряжение и подается для корректировки величины сигнала первичной обмотки.

  Лучшая стабилизация создается за счет контроля выходного сигнала с вторичной обмотки и отделения его гальванической связи через оптопару.

  В ней используется светодиод, через который проходит ток, пропорциональный значению выходного напряжения. Его свечение воспринимается фототранзистором, который посылает соответствующий электрический сигнал на схему управления генератора ключевого каскада.

  Повысить качество стабилизации выходного напряжения позволяет последовательное дополнение к оптопаре стабилитрона, как показано на примере микросхемы TL431 на картинке ниже.

  Понравилась статья? Расскажите друзьям:

  Оцените статью, для нас это очень важно:

  Проголосовавших: 5 чел.
  Средний рейтинг: 5 из 5.
  

  Устройство и принцип работы импульсного блока питания, основные характеристики, конструктивные исполнения достоинства и область применения

  Блок питания — это устройство, преобразующее сетевое напряжения до уровня, необходимого для работы электрических схем различных приборов. Вторичные источники электропитания часто используются для бытовой техники и промышленных установок, содержащих электронику.

  Изначально источники вторичного напряжения строились по схеме, которую принято называть трансформаторной. Принцип её работы состоит в трансформации сетевого напряжения до необходимого уровня с последующим его выпрямлением и стабилизацией.

  Типовая схема традиционного источника электропитания состоит из следующих элементов:

  • силовой понижающий трансформатор, содержащий одну или несколько вторичных обмоток, в зависимости от потребностей питаемой схемы; выпрямительный блок, как правило, выполняется по схеме диодного моста;
  • конденсатор фильтра, включенный между положительным и отрицательным выводами моста и необходимый для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения, иногда для улучшения параметров фильтра, в схему добавляется дроссель;
  • стабилизатор выходного напряжения, построенный на основе специализированной микросхемы или содержащий ключевой транзистор и небольшую схему управления.

  Эти схемы надёжны в работе, не создают высокочастотных помех, обеспечивают гальваническую развязку между первичными и вторичными цепями. Тем не менее есть ряд причин по которым они уступают блокам питания импульсного типа.

  Трансформаторы, преобразующие напряжение с частотой 50 герц, отличаются относительно большими габаритами и весом. Это свойство трансформаторных источников электропитания вступило в противоречие с общими принципами миниатюризации бытовых и промышленных электроприборов.

  Проблему удалось решить путём создания импульсных или инверторных блоков. Такие параметры трансформатора, как сечение магнитопровода, количество витков обмотки и сечение провода, существенно уменьшаются с увеличением частоты преобразуемого напряжения.

  Это также относится к ёмкости, следовательно, и к габаритам фильтрующих конденсаторов. Этот базовый принцип электротехники был послужил основой при создании вторичных источников питания нового типа.

  КАК РАБОТАЕТ ИМПУЛЬСНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ

  Принцип работы импульсного блока питания заключается в ряде последовательных преобразований питающего напряжения:

  • выпрямление входного напряжения;
  • инвертирование, то есть, генерация сигнала с частотой от десятков до сотен килогерц;
  • трансформация высокочастотных импульсов до требуемого уровня;
  • выпрямление и фильтрация полученного напряжения.

  Цепочка преобразований в описании принципа работы импульсного блока питания выглядит достаточно громоздкой и даже лишённой смысла. Однако нужно учесть что в данной схеме преобразуется напряжение, частота которого в отдельных моделях составляет 200 кГц (а не 50 Гц, как в трансформаторных источниках питания).

  Трансформаторы, которые работают на высоких частотах, называют импульсными. Обычно они используют магнитопровод тороидальной формы (в виде бублика) небольшого размера. Это позволило уменьшить вес и габариты блока той же мощности более чем на порядок.

  Тор обычно изготавливается штамповкой из пермаллоя — сплава, состоящего из железа и никеля, магнитопровод же низкочастотного трансформатора набирается из тонких пластин электротехнической стали.

  Принцип инверторного преобразования дает возможность создать сверхминиатюрные аппараты электродуговой сварки, работа которых возможна от обычной бытовой розетки, способные сваривать металл до 10 мм толщиной, легко переносимые в небольшой сумке с плечевым ремнём.

  Базовые принципы, на которых основано устройство импульсного блока питания не новы, всё находится в рамках давно устоявшихся представлений об электричестве. Что же мешало создать их раньше? Причина в технологии.

  Главными электронными компонентами инверторного преобразователя импульсного блока являются элементы схемы, способные работать с высокими частотой и напряжением и большими токовыми нагрузками.

  Раньше, компонентов, отвечающих этим требованиям, просто не существовало. Настоящий прорыв в развитии и распространении инверторных технологий произошёл после того, как мировым производителям электроники удалось наладить массовое производство мощных IGBT – транзисторов, а также полевых транзисторов по технологии MOSFET.

  Они отличаются очень малым значением тока управления, что обеспечивает высокий КПД блока.

  Кроме мощных транзисторных ключей, инвертор содержит времязадающие цепочки, генерирующие высокочастотные сигналы управления транзисторами.

  Применение в этом качестве цифровых микросхем ШИМ – контроллеров позволяет ещё более миниатюризировать электронную часть. Контроллер широтно импульсного модулирования формирует прямоугольные периодические импульсы. В целом схемотехнически импульсные блоки питания относительно просты.

  Стабилизация выходного напряжения осуществляется за счёт обратной связи этого параметра с задающими цепями ШИМ – контроллера. Принцип работы обратной связи — при отклонении уровня контролируемого параметра на выходе от номинального значения происходит изменение скважности импульсов, формируемых контроллером.

  Скважностью импульсов называется безразмерная величина, равная отношению периода чередования этих импульсов к их длительности. Таким образом, скважность изменяется от 0 до 1.

  Увеличение уровня выходного напряжения вызывает снижение скважности и наоборот, то есть, имеет место отрицательная обратная связь. Скважность, задаваемая контроллером, определяет режим работы ключевых транзисторов. Чем выше значение скважности, тем большую часть периода транзистор открыт, и тем больше среднее значение напряжение за период.

  Описанный принцип стабилизации обеспечивает работу блока питания в очень широком диапазоне изменения питающего напряжения. Резюмируя сказанное, преимущества импульсных блоков питания таковы:

  • малые габариты и вес по сравнению с трансформаторными источниками питания;
  • схемотехническая простота, обусловленная применением интегральных электронных компонентов;
  • возможность работы в широком диапазоне изменения значений входного напряжения.

  ПРИМЕНЕНИЕ ИМПУЛЬСНЫХ БЛОКОВ

  Источники вторичного напряжения инверторного типа используются повсеместно, как в быту, так и в промышленной технике. Перечень устройств и бытовых приборов, в которых реализована схема электропитания, работающая по принципу инверторного преобразователя:

  • все виды компьютерной техники;
  • телевизионная и звуковоспроизводящая аппаратура;
  • пылесосы, стиральные машины, кухонная техника;
  • источники бесперебойного электроснабжения различного назначения;
  • системы видеонаблюдения, комплексы охранной сигнализации.

  Исполнение инверторных источников зависит от условий эксплуатации и назначения. Блоки питания, встроенные в электроприбор, выполняются бескорпусными. Они могут располагаться внутри основного изделия на отдельной плате, или быть интегрированы в общую плату электроприбора.

  Существуют источники электропитания для автономного применения, к ним могут подключаться различные потребители. Примером могут служить зарядные устройства, источники электропитания систем видеонаблюдения, охранной и пожарной сигнализации. Такие блоки питания размещаются в отдельном корпусе и комплектуются штекерами и проводами для подключения.

    *  *  *

  © 2014-2022 г.г. Все права защищены.
  Материалы сайта имеют ознакомительный характер, могут выражать мнение автора и не подлежат использованию в качестве руководящих и нормативных документов.

  Простые механизмы. Блок.. Блоки бывают подвижные и неподвижные… | by maxim

  
  

  Что такое рычаг и когда его начали применять?

  Вероятно, каждый с детства знаком с этим незамысловатым механизмом. В физике рычагом называется совокупность балки (стержня, доски) и одной опоры. Служит рычаг для поднятия тяжестей либо для сообщения телам скоростей. В зависимости от положения опоры под балкой рычаг может приводить к выигрышу либо в силе, либо в перемещении грузов. Следует сказать, что рычаг не приводит к сокращению работы как физической величины, он лишь позволяет перераспределить ее выполнение удобным образом.

  Систему рычагов с давних пор использует человек. Так, существуют свидетельства, что ее использовали древние египтяне при строительстве пирамид. Первое математическое описание эффекта рычага относится к III веку до нашей эры и принадлежит оно Архимеду. Современное объяснение принципа работы этого механизма с привлечением понятия момента силы возникло лишь в XVII веке, во времена становления классической механики Ньютона.

  Современный взгляд на простой механизм «блок», изучаемый по учебникам физики для 7 класса

  Учебники физики для 7 класса при изучении простого механизма блок по-разному трактуют получение выигрыша в силе при подъёме груза с помощью этого механизма, например: в учебнике Пёрышкина А. В. выигрыш в силе достигается с помощью колеса блока, на который действуют силы рычага, а в учебнике Генденштейна Л. Э. тот же выигрыш получают с помощью троса, на который действует сила натяжения троса. Разные учебники, разные предметы и разные силы — для получения выигрыша в силе, при подъёме груза. Поэтому целью данной статьи служит поиск предметов и сил, с помощью которых получается выигрыш в силе, при подъёме груза простым механизмом блок.

  Ключевые слова: блок, двойной блок, неподвижный блок, подвижный блок, полиспаст.

  Сначала ознакомимся и сравним как получают выигрыш в силе, при подъёме груза простым механизмом блок, в учебниках физики для 7 класса, для этого выдержки из текстов учебников, с одинаковыми понятиями, для наглядности разместим в таблице.

  Пёрышкин А. В. Физика. 7 класс. § 61. Применение правила равновесия рычага к блоку, стр.180–183.	Генденштейн Л. Э. Физика. 7 класс. § 24. Простые механизмы, стр.188–196.
  «Блок представляет собой колесо с жёлобом, укреплённое в обойме. По жёлобу блока пропускают верёвку, трос или цепь. «Неподвижным блоком называют такой блок ось которого закреплена и при подъёме грузов не поднимается и не опускается (рис.177). Неподвижный блок можно рассматривать как равноплечий рычаг, у которого плечи сил равны радиусу колеса (рис.178): ОА=ОВ=r. Такой блок не даёт выигрыша в силе (F1 = F2), но позволяет изменять направление действия силы» [1, с.181, 182].	«Даёт ли неподвижный блок выигрыш в силе? …на рис.24.1а трос натянут силой, приложенной рыбаком к свободному концу троса. Сила натяжения троса остаётся постоянной вдоль троса, поэтому со стороны троса на груз (рыбу) действует такая же по модулю сила. Следовательно, неподвижный блок не даёт выигрыша в силе. 6.Как с помощью неподвижного блока получить выигрыш в силе? Если человек поднимает самого себя, как показано на рис.24.6, то при этом вес человека распределяется поровну на две части троса (по разные стороны блока). Поэтому человек поднимает себя прикладывая силу, которая вдвое меньше его веса», [2, с.190, 193].
  «Подвижный блок — это блок, ось которого поднимается и опускается вместе с грузом (рис.179). На рисунке 180 показан соответствующий ему рычаг: О — точка опоры рычага, АО — плечо силы Р и ОВ — плечо силы F. Так как плечо ОВ в 2 раза больше плеча ОА, то сила F в 2 раза меньше силы Р: F=Р/2. Таким образом, подвижный блок даёт выигрыш всиле в 2 раза» [1, с.182].	«5. Почему подвижный блок даёт выигрыш всиле вдва раза? Рис. 24.5 При равномерном подъёме груза подвижный блок тоже движется равномерно. Значит равнодействующая всех приложенных к нему сил равна нулю. Если массой блока и трением в нём можно пренебречь, то можно считать, что к блоку приложены три силы: вес груза Р, направленный вниз, и две одинаковые силы натяжения троса F, направленные вверх. Поскольку равнодействующая этих сил равна нулю, то Р=2F, то есть вес груза в 2 раза больше силы натяжения троса. Но сила натяжения троса — это как раз и есть сила, которую прикладывают поднимая груз с помощью подвижного блока. Таким образом мы доказали, что подвижный блок даёт выигрыш в силе в 2 раза» [2, с.192].
  «Обычно на практике применяют комбинацию неподвижного блока с подвижным (рис.181). Неподвижный блок применяется только для удобства. Он не даёт выигрыша в силе, но изменяет направление действия силы, например позволяет поднимать груз, стоя на земле. Рис.181. Комбинация подвижных и неподвижных блоков — полиспаст» [1, с.182].	«12.На рис 24.7 изображена система блоков. Сколько в ней подвижных блоков и сколько неподвижных? Какой выигрыш в силе даёт такая система блоков, если трением и массой блоков можно пренебречь?» [2, с.195]. Рис.24.7. Ответ на стр.240: «12.Три подвижных блока и один неподвижный; в 8 раз» [2, с.240].

  Подведём итог ознакомления и сравнения текстов и рисунков в учебниках:

  Доказательства получения выигрыша в силе в учебнике Пёрышкина А. В. проводятся на колесе блока и действующая сила — сила рычага; при подъёме груза неподвижный блок не даёт выигрыша в силе, а подвижный блок даёт выигрыш в силе в 2 раза. О тросе, на котором висит груз на неподвижном блоке и подвижный блок с грузом, нет упоминания.

  С другой стороны, в учебнике Генденштейна Л. Э. доказательства выигрыша в силе проводятся на тросу, на котором висит груз или подвижный блок с грузом и действующая сила — сила натяжения троса; при подъёме груза неподвижный блок может давать выигрыш в силе в 2 раза, а о рычаге, на колесе блока, в тексте нет упоминания.

  Поиск литературы с описанием получения выигрыша в силе блоком и тросом привели к «Элементарному учебнику физики» под редакцией академика Г. С. Ландсберга, в §84. Простые машины на стр.168–175 даны описания: «простого блока, двойного блока, ворота, полиспаста и дифференциального блока». Действительно, по своей конструкции, «двойной блок даёт выигрыш в силе, при подъёме груза, за счёт разницы в длине радиусов блоков», с помощью которых происходит подъём груза, а «полиспаст — даёт выигрыш в силе, при подъёме груза, за счет верёвки, на нескольких частях которой, висит груз» [3, с.168–175]. Таким образом удалось узнать почему дают выигрыш в силе, при подъёме груза, по отдельности блок и трос (верёвка), но не удалось узнать, как блок и трос взаимодействуют между собой и передают вес груза друг другу, так как груз может быть подвешен на тросу, а трос перекинут через блок или груз может висеть на блоке, а блок висит на тросу. Выяснилось, что сила натяжения троса постоянна и действует по всей длине троса, поэтому передача веса груза тросом блоку будет в каждой точке соприкосновения троса и блока, а также передача веса груза подвешенного на блоке — тросу. Для уточнения взаимодействия блока с тросом проведём опыты по получению выигрыша в силе подвижным блоком, при подъёме груза, с использованием оборудования школьного кабинета физики: динамометры, лабораторные блоки и набор грузов в 1Н (102 г). Опыты начнём с подвижного блока, потому что имеем три разные версии получения выигрыша в силе этим блоком. Первая версия — это «Рис.180. Подвижный блок как рычаг с неравными плечами» — учебник Пёрышкина А. В., вторая «Рис.24.5… две одинаковые силы натяжения троса F», — по учебнику Генденштейна Л. Э. и наконец третья «Рис.145.Полиспаст». Подъём груза подвижной обоймой полиспаста на нескольких частях одной верёвки — согласно учебника Ландсберга Г. С.

  Опыт №1. «Рис.183» [1, с.184]

  Для проведения опыта № 1, получение выигрыша в силе на подвижном блоке «рычагом с неравными плечами ОАВ рис.180» по учебнику Пёрышкина А. В., на подвижном блоке «рис.183» положение 1, нарисуем рычаг с неравными плечами ОАВ, как на «рис.180», и начнём подъём груза из положения 1 в положение 2. В это же мгновение блок начинает вращение, против часовой стрелки, вокруг своей оси в точке А, а точка В — конец рычага, за который происходит подъём, выходит за пределы полуокружности, по которой трос снизу огибает подвижный блок. Точка О — точка опоры рычага, которая должна быть неподвижной, уходит вниз см. «рис.183» — положение 2, т. е. рычаг с неравными плечами ОАВ изменяется как рычаг с равными плечами (одинаковые пути проходят точки О и В).

  На основе полученных данных в опыте № 1 об изменений положения рычага ОАВ на подвижном блоке при подъёме груза из положения 1 в положение 2, можно сделать вывод о том, что представление подвижного блока как рычага с неравными плечами на «рис.180», при подъёме груза, с вращением блока вокруг своей оси, соответствует рычагу с равными плечами, который не даёт выигрыша в силе, при подъёме груза [1, с.182].

  Опыт № 2 начнём с крепления динамометров на концы троса, на который повесим подвижный блок с грузом весом 102 г, что соответствует силе тяжести 1 Н. Один из концов троса закрепим на подвесе, а за второй конец троса будем производить подъём груза на подвижном блоке. Перед подъёмом показания обоих динамометров по 0,5 Н, вначале подъёма показания динамометра, за который происходит подъём, изменилось до 0,6 Н, и оставалось таким во время подъёма, по окончании подъёма показания вернулись к 0,5 Н. Показания динамометра, закреплённого за неподвижный подвес не менялось во время подъёма и оставалось равным 0,5 Н. Проведём анализ результатов опыта:

  1. Перед подъёмом, когда груз в 1 Н (102 г) висит на подвижном блоке, вес груза распределяется на всё колесо и передаётся тросу, который снизу огибает блок, всей полуокружностью колеса.
  2. Перед подъёмом показания обоих динамометров по 0,5 Н, что свидетельствует о распределении веса груза в 1 Н (102 г) на две части троса (до и после блока) или о том, что сила натяжения троса равна 0,5 Н, и одинакова по всей длине троса (какая в начале, такая же и в конце троса) — оба эти утверждения верны.

  Проведём сравнение анализа опыта № 2 с версиями учебников о получении выигрыша в силе в 2 раза подвижным блоком. Начнём с утверждения в учебнике Генденштейна Л. Э. «… что к блоку приложены три силы: вес груза Р, направленный вниз, и две одинаковые силы натяжения троса, направленные вверх (рис.24.5)». Точнее будет утверждение, что вес груза на «рис. 14.5» распределился на две части троса, до и после блока, так как сила натяжения троса — одна [2, с.192]. Осталось проанализировать подпись под «рис.181» из учебника Пёрышкина А. В. «Комбинация подвижных и неподвижных блоков — полиспаст». Описание устройства и получения выигрыша в силе, при подъёме груза, полиспастом дано в Элементарном учебнике физики под ред. Лансберга Г. С. где сказано: «Каждый кусок верёвки между блоками будет действовать на движущийся груз с силой Т, а все куски верёвки будут действовать с силой nT, где n — число отдельных участков верёвки, соединяющих обе части блока». Получается, что если к «рис.181» [1, с.182] применить получение выигрыша в силе «верёвкой, соединяющей обе части» полиспаста из Элементарного учебника физики Ландсберга Г. С., то описание получение выигрыша в силе подвижным блоком на «рис.179 и соответственно рис.180» будет ошибкой [1, с.182].

  Проанализировав четыре учебника физики можно сделать вывод, что существующее описание получения выигрыша в силе простым механизмом блок не отвечает реальному положению дела и поэтому требует нового описания работы простого механизма блок.

  Простой грузоподъёмный механизм состоит из блока и троса (верёвки или цепи).

  Блоки этого грузоподъёмного механизма подразделяются:

  по конструкции на простые и сложные;

  по способу подъёма груза на подвижные и неподвижные.

  Знакомство с конструкцией блоков начнём с простого блока, который представляет собой колесо, вращающееся вокруг своей оси, с жёлобом по окружности для троса (верёвки, цепи) рис.1 и его можно рассматривать как равноплечий рычаг, у которого плечи сил равны радиусу колеса: ОА=ОВ=r. Такой блок не даёт выигрыша в силе, но позволяет изменять направление движение троса (верёвки, цепи).

  Двойной блок состоит из двух блоков разных радиусов, жестко скреплённых между собой и насаженных на общую ось рис.2. Радиусы блоков r1 и r2 различны и при подъёме груза действуют как рычаг с неравными плечами, а выигрыш в силе будет равен отношению длин радиусов блока большего диаметра к блоку меньшего диаметра F =Р·r1/r2.

  Ворот состоит из цилиндра (барабана) и прикреплённой к нему рукоятки, которая выполняет роль блока большого диаметра, Выигрыш в силе, даваемый воротом, определяется отношением радиуса окружности R, описываемой рукояткой, к радиусу цилиндра r, на который намотана верёвка F = Р·r/R.

  Перейдём к способу подъёма груза блоками. Из описания конструкции все блока имеют ось, вокруг которой они вращаются. Если ось блока закреплена и при подъёме грузов не поднимается и не опускается, то такой блок называется неподвижным блоком, простой блок, двойной блок, ворот.

  У подвижного блока ось поднимается и опускается вместе с грузом рис.10 и он предназначен в основном для устранения перегиба троса в месте подвеса груза.

  Ознакомимся к устройством и способом подъёма груза второй частью простого грузоподъёмного механизма — это трос, верёвка или цепь. Трос свит из стальных проволочек, верёвка свита из нитей или прядей, а цепь состоит из звеньев, соединённых между собой.

  Способы подвеса груза и получение выигрыша в силе, при подъёме груза, тросом:

  На рис. 4 груз закреплён на одном конце троса и если поднимать груз за другой конец троса, то для подъёма этого груза потребуется сила чуть больше веса груза, так как простой блок выигрыша в силе не даёт F = Р.

  На рис.5 груз рабочий поднимает самого себя за трос, который сверху огибает простой блок, на одном конце первой части троса закреплено сидение, на котором сидит рабочий, а за вторую часть троса рабочий поднимает самого себя с силой в 2 раза меньшей своего веса, потому что вес рабочего распределился на две части троса, первая — от сидения до блока, а вторая — от блока до рук рабочего F = Р/2.

  На рис.6 груз поднимают двое рабочих за два троса и вес груза распределятся поровну между тросами и поэтому каждый рабочий будет поднимать груз с силой половины веса груза F = Р/2.

  На рис.7 рабочие поднимают груз, который висит на двух частях одного троса и вес груза распределятся поровну между частями этого троса (как между двумя тросами) и каждый рабочий будет поднимать груз с силой равной половине веса груза F = Р/2.

  На рис.8 конец троса, за который поднимал груз один из рабочих, закрепили на неподвижном подвесе, а вес груза распределился на две части троса и при подъёме груза рабочим за второй конец троса, сила, с которой рабочий будет поднимать груз, в два раза меньше веса груза F = Р/2 и подъём груза будет в 2 раза медленнее.

  На рис.9 груз висит на 3 частях одного троса, один конец которого закреплён и выигрыш в силе, при подъёме груза, будет равен 3, так как вес груза распределится на три части троса F = Р/3.

  Для устранения перегиба и уменьшения силы трения в месте подвеса груза устанавливается простой блок и сила необходимая для подъёма груза не изменилась, так как простой блок не даёт выигрыша в силе рис.10 и рис.11, а сам блок будет называться подвижным блоком, так как ось этого блока поднимается и опускается вместе с грузом.

  Теоретически груз можно подвесить на неограниченное число частей одного троса, но практически ограничиваются шестью частями и такой грузоподъёмный механизм называется полиспаст, который состоит из неподвижной и подвижной обойм с простыми блоками, которые поочерёдно огибаются тросом, одним концом закреплённый на неподвижной обойме, а подъём груза производят за второй конец троса. Выигрыш в силе зависит от количества частей троса между неподвижной и подвижной обоймами, как правило это 6 частей троса и выигрыш в силе 6 раз.

  Выводы.

  В статье рассмотрены реально существующие взаимодействия между блоками и тросом при подъёме груза. Существующая практика в определении что «неподвижный блок не даёт выигрыша в силе, а подвижный блок даёт выигрыш в силе в 2 раза» ошибочно трактовала взаимодействие троса и блока в подъёмном механизме и не отражала всего многообразия конструкции блоков, что вело к развитию односторонних ошибочных представлений о блоке. По сравнению с существующими объёмами материала для изучения простого механизма блок, объём статьи увеличился в 2 раза, но это позволило наглядно и доходчиво объяснить процессы, протекающие в простом грузоподъёмном механизме не только ученикам, но и учителям.

  Литература:

  1. Пёрышкин, А. В. Физика, 7 кл.: учебник/ А. В. Пёрышкин.- 3-е изд., доп.- М.: Дрофа, 2014, — 224 c,: ил. ISBN 978–5-358–14436–1. § 61. Применение правила равновесия рычага к блоку, стр.181–183.
  2. Генденштейн, Л. Э. Физика. 7 класс. В 2 ч. Ч. 1. Учебник для общеобразовательных учреждений/ Л. Э. Генденштен, А. Б. Кайдалов, В. Б. Кожевников; под ред. В. А. Орлова, И, И. Ройзена.- 2-е изд., испр. — М.: Мнемозина, 2010.-254 с.: ил. ISBN 978–5-346–01453–9. § 24. Простые механизмы, стр.188–196.
  3. Элементарный учебник физики, под редакцией академика Г. С. Ландсберга Том 1. Механика. Теплота. Молекулярная физика.- 10 изд.- М.: Наука, 1985. § 84. Простые машины, стр. 168–175.
  4. Громов, С. В. Физика: Учеб. для 7 кл. общеобразоват. учреждений/ С. В. Громов, Н. А. Родина.- 3-е изд. — М.: Просвещение, 2001.-158 с,:ил. ISBN-5–09–010349–6. §22. Блок, стр.55 -57.

  Правило рычага

  По какому принципу работает рычаг? Ответ на этот вопрос содержится в понятии о моменте силы. Последним называют такую величину, которая получается в результате умножения плеча силы на ее модуль, то есть:

  M = F*d

  Плечо силы d представляет собой расстояние от точки опоры до точки приложения силы F.

  Когда рычаг выполняет свою работу, то на него действуют три различные силы:

  • внешняя сила, приложенная, например, человеком;
  • вес груза, который человек стремится переместить с помощью рычага;
  • реакция опоры, действующая со стороны опоры на балку рычага.

  Реакция опоры уравновешивает две другие силы, поэтому рычаг не совершает поступательного движения в пространстве. Чтобы он не совершал еще и вращательное движение, необходимо, чтобы сумма всех моментов сил оказалась равной нулю. Момент силы всегда отсчитывается относительно некоторой оси. В данном случае этой осью является точка опоры. При таком выборе оси плечо воздействия силы реакции опоры будет равно нулю, то есть эта сила создает нулевой момент. На рисунке ниже показан типичный рычаг первого рода. Стрелками отмечены внешняя сила F и вес груза R.

  Записываем сумму моментов для этих сил, имеем:

  R*dR + (-F*dF) = 0

  Равенство нулю суммы моментов обеспечивает отсутствие вращения плеч рычага. Момент силы F взят с отрицательным знаком потому, что эта сила стремится повернуть рычаг по часовой стрелке, сила же R стремится совершить этот поворот против часовой стрелки.

  Переписывая это выражение в следующих формах, получим условия равновесия рычага:

  R*dR = F*dF;

  dR/dF = F/R

  Мы получили записанные равенства, используя концепцию момента силы. В III же веке до н. э. греческие философы не знали об этой физической концепции, тем не менее Архимед установил обратную зависимость отношения действующих на плечи рычага сил от длины этих плеч в результате экспериментальных наблюдений.

  Записанные равенства говорят о том, что уменьшение длины плеча dR способствует появлению возможности с помощью небольшой силы F и длинного плеча dF поднимать большие веса R грузов.

  Блоки. Золотое правило механики

  Блоки. Золотое правило механики

  «Мыслящий ум не чувствует себя счастливым,

  пока ему не удастся связать воедино разрозненные

  факты, им наблюдаемые»

  Д. де Хевеши

  Данная тема посвящена изучению блоков. А также рассмотрению «Золотого правила механики».

  В прошлых темах говорилось о простых механизмах, таких как рычаг. Рычаг

  —
  это любое твердое тело, которое может поворачиваться относительно неподвижной опоры или оси.
  Рычаги бывают двух видов – рычаг первого

  и рычаг
  второгорода
  . Р
  ычаг первого рода
  — это рычаг, ось вращения которого расположена между точками приложения сил, а сами силы направлены в одну сторону.
  Рычаг второго рода
  — это рычаг, ось вращения которого расположена по одну сторону от точек приложения сил, а сами силы направлены противоположно друг другу.

  Вывели условие равновесия рычага

  , согласно которому,
  рычаг находится в равновесии при условии, что приложенные к нему силы обратно пропорциональны длинам их плеч.
  Рассмотрели момент силы

  —
  физическую величину, равную произведению модуля силы, вращающей тело, на ее плечо.
  И сформулировали условие равновесия рычага через
  правило моментов
  , согласно которому,
  рычаг под действием двух создающих моменты сил находится в равновесии в том случае, если момент силы, вращающей рычаг по часовой стрелке, равен моменту силы, вращающей рычаг против часовой стрелки.
  Однако, помимо рычагов, нередко для подъема грузов используется и простой блок

  или
  система блоков
  . Особенно часто применяются блоки на стройплощадках, в портах и на складах. Любой
  блок представляет собой колесо с жёлобом, укрепленное в обойме
  .
  По жёлобу блока пропускают веревку, трос или цепь.
  А какие бывают блоки? И как они преобразуют силу?

  Если ось блока закреплена и при подъеме грузов она не опускается и не поднимается, то блок называется
  неподвижным
  . Такой блок можно рассматривать как
  равноплечный рычаг
  , у которого плечи сил равны радиусу колеса. Дает ли такой блок выигрыш в силе? Поставим опыт. Возьмем груз весом 3 Н и подвесим к одному концу перекинутой через блок нити, а к другому прикрепим динамометр. При равномерном подъеме груза динамометр покажет силу, равную весу груза, т.е. 3 Н. Изобразим схематически силы, действующие на блок.

  Это сила упругости нити, равная весу груза, сила упругости нити, равная приложенной к динамометру силе, сила тяжести, действующая на блок и сила упругости оси блока. Как видно из рисунка, плечи сил тяжести и упругости блока равны нулю. Значит и их моменты относительно оси равны нулю. Плечи сил упругости нити один и два равны между собой как радиусы блока. В состоянии равновесия блока моменты сил F

  1 и
  F
  2 должны быть равны. А раз равны моменты этих сил, то и сами силы равны между собой. Иными словами, прилагаемая сила равна весу груза. Таким образом,
  неподвижный блок не дает выигрыша в силе, а лишь изменяет ее направление
  .

  Зачем применять неподвижный блок, если выигрыша в силе нет? Ведь с таким же успехом для подъема груза можно было бы использовать любую перекладин

  . Можно, но проигрышно, так как придется преодолевать силу трения скольжения веревки по перекладине, которая значительно больше силы трения качения в подшипнике блока.

  А может ли все-таки блок дать выигрыш в силе?

  Рассмотрим другой вид блока —
  подвижный
  блок.
  Подвижным называется блок, ось вращения которого при подъеме груза движется вместе с грузом.
  Подвесим к такому блоку груз весом 6 Н. Один конец перекинутой через блок нити закрепим, а за другой будем равномерно поднимать груз при помощи динамометра. Динамометр показывает, что прилагаемая к концу веревки сила равна 3 Н, т. е. в два раза меньше веса груза. Следовательно, подвижный блок дает выигрыш в силе примерно в 2 раза

  .
  Почему?
  На блок действуют вес груза, силы упругости нити, которые равны между собой, и сила тяжести блока. При этом, чаще всего, силой тяжести блока пренебрегают, так как она, как правило, намного меньше веса груза. При движении груза подвижный блок поворачивается относительно точки D. Следовательно, подвижный блок — это рычаг второго рода.

  Запишем условие равновесия для него через правило моментов. Из рисунка видно, что плечо веса груза равно радиусу блока, а плечо второй силы — двум радиусам блока.

  С учетом того, что сила F

  2 равна силе
  F
  , прилагаемой к концу веревки, и используя основное свойство пропорции, получим

  Таким образом, можно сделать вывод о том, что подвижный блок дает выигрыш в силе в два раза

  .

  Теперь можно сделать главный вывод о том, что при использования простых механизмов, мы можем получить выигрыш в силе

  .

  Встает логичный вопрос: А можно ли с помощью простого механизма получить выигрыш в работе

  ?
  Если прилагаемая сила меньше веса груза, то будет ли совершенная ею работа меньше работы по подъему груза без использования механизма?
  Поставим опыт. Будем поднимать равномерно груз на некоторую высоту с помощью подвижного блока (силой тяжести блока и силой трения пренебрегаем).

  Работа силы, приложенной к нити, равна произведению приложенной к нити силы и высоты подъема ее точки приложения.

  Как видно из рисунка, высота подъема точки приложения силы в два раза больше высоты подъема груза. Работа по подъему груза равна по модулю произведению веса груза и высоты подъема груза.

  Теперь сравним две работы. При этом учтем, что сила, приложенная к концу веревки примерно в два раза меньше веса груза.

  Принимая этот факт во внимание, получим, что работа по подъему груза равна работе приложенной к нити силы

  .

  Таким образом, использование подвижного блока не дает выигрыша в работе

  . Так как, имеется выигрыш в 2 раза в силе и проигрыш в 2 раза в пути.

  Аналогично можно подойти к рассмотрению рычага. Для этого на рычаге уравновешиваются 2 разные по модулю силы, и рычаг приводится в движение.

  Если измерить расстояния, пройденные большей и меньшей силами, и модули этих сил, то получим, что пути, пройденные точками приложения сил на рычаге, обратно пропорциональны силам

  .

  Таким образом, как и в случае с подвижным блоком, можем заключить, что действуя на длинное плечо рычага, выигрываем в силе, но при этом во столько же раз проигрываем в пути.

  Так как произведение силы на путь есть работа, то и в этом случае,
  выигрыш в работе не получается.
  Как показала многовековая практика, ни один механизм не дает выигрыша в работе

  . Это утверждение получило название
  «Золотое правило механики». Если с помощью какого-либо простого механизма выигрываем в силе, то во столько же раз проигрываем в пути.
  Можно ли при сравнении работ ставить между ними строгое равенство? Ведь делая тот или иной вывод, вводилось условие о том, что силой тяжести, действующей на блок, и силой трения в блоке можно пренебречь?

  Однако трение существует. Оно присутствует во всех механизмах. И сила тяжести, которая действует на сам блок, пусть даже и небольшая, тоже есть. Даже если не происходит подъема простого механизма или его частей (как в случае неподвижного блока), необходимо прилагать дополнительную силу на приведение его в движение, т. е. на преодоление инертности механизма. Поэтому
  прилагаемая к механизму сила должна реально совершать большую работу, чем полезная работа по подъему груза.
  Работа силы, приложенной к механизму, называется затраченной

  или
  полной работой
  . А
  полезной
  является работа по поднятию только самого груза.

  Если рассмотреть любой механизм, то полезная работа всегда составляет лишь некоторую часть полной работы

  . Обозначим полезную работу как
  A
  П, а затраченную —
  A
  3.
  Отношение полезной работы, к работе затраченной, называется коэффициентом полезного действия механизма
  (сокращенно КПД).

  Коэффициент полезного действия обозначается маленькой греческой буквой h (эта) и, чаще всего, выражается в процентах. Так как полезная работа
  всегдаменьше совершенной
  , то коэффициент полезного действия механизма всегда меньше 100%.

  Упражнения.

  Задача 1.

  Какую минимальную силу нужно приложить к концу веревки для подъема мешка цемента массой 50 кг с помощью подвижного блока? На какую высоту будет поднят мешок при совершении этой силой работы в 2500 Дж?

  Задача 2.

  Плита массой 120 кг была равномерно поднята с помощью подвижного блока на высоту 16 м за промежуток времени, равный 40 с. Считая коэффициент полезного действия равным 80%, а массу блока — 10 кг, определите полную работу и развиваемую мощность.

  Основные выводы:

  – Блок

  — это одна из разновидностей рычага, который представляет собой колесо с желобом, укрепленное в обойме. Различают подвижный и неподвижный блоки.

  – Неподвижный блок

  — это блок, ось вращения которого закреплена и при подъеме грузов она не поднимается и не опускается.

  – Подвижный блок

  — это блок, ось вращения которого поднимается и опускается вместе с грузом.

  – Неподвижный блок
  не дает выигрыша в силе, а лишь меняет ее направление.
  – Подвижный блок

  , если пренебречь трением и весом самого блока,
  дает выигрыш в силе
  в два раза.

  – «Золотое правило механики»

  , согласно которому во сколько раз выигрываем в силе, во столько же раз проигрываем в пути.

  – Коэффициента полезного действия

  механизма показывает, какую часть от совершенной прилагаемой силой работы составляет полезная работа.

  – Полезная работа

  всегда
  меньше совершенной
  .
  Коэффициент полезного действия любого механизма меньше 100%.

  Что такое блок в физике?

  Блок — это еще один простой механизм, который представляет собой круглый цилиндр, имеющий борозду по периметру цилиндрической поверхности. Борозда служит для закрепления веревки или цепи. Блок имеет ось вращения. На рисунке показан пример блока, демонстрирующий принцип его работы.

  Этот блок называется неподвижным. Он не дает выигрыша в силе, однако позволяет изменить ее направление.

  Помимо неподвижного, существует подвижный блок. Система из подвижного и неподвижного блоков показана ниже.

  Если правило моментов применить к этой системе, то мы получим выигрыш в силе в два раза, но при этом во столько же раз проиграем в пути (на рисунке F = 60 Н).

  Описание устройства

  Блок — простой механизм, представляющий собой колесо с желобом по окружности для каната или цепи, способное свободно вращаться вокруг своей оси. Тем не менее, верёвка, переброшенная через древесную ветку тоже в какой-то степени является блоком.

  Зачем же нужны блоки?

  В зависимости от своей конструкции блоки могут позволить изменять направление приложенной силы (например, для того, чтобы поднять некий груз, подвешенный на верёвке, переброшенной через древесную ветку, необходимо тянуть другой конец верёвки вниз… или в сторону). При этом, данный блок не даст выигрыша в силе. Такие блоки называются неподвижными, так как ось вращения блока жёстко закреплена (конечно, если ветка не сломается). Такие блоки применяются для удобства. Например, при поднятии груза на высоту гораздо легче тянуть веревку с грузом перекинутую через блок вниз, прикладывая к ней вес своего тела, чем стоять наверху и подтягивать к себе груз с веревкой.

  Кроме этого, существуют блоки, которые позволяют не только изменять направление приложенной силы, но и дают выигрыш в силе. Такой блок называется подвижным и он работает с точностью до наоборот нежели подвижный блок.

  Для того, чтобы получить выигрыш в силе необходимо жёстко закрепить один конец верёвки (например привязать её к ветке). Далее на верёвку устанавливается колесо с желобом к которому и подвешивается груз (это необходимо сделать таким образом, чтобы колесо с грузом могло свободно ездить по нашей верёвке). Теперь, потянув за свободный конец верёвки вверх, мы увидим, что блок с грузом также начали подниматься.

  Усилия, которые нам необходимо будет затратить для подъёма груза таким образом будут примерно в 2 раза меньше нежели вес груза вместе с блоком. К сожалений данный вид блока не позволяет изменять направление силы в широких пределах, поэтому его часто используют в паре с неподвижным (жёстко закреплённым) блоком.

  Описание опыта

  Вначале на видео происходит демонстрация принципа работы неподвижного блока: к жёстко закреплённому блоку подвешиваются грузы одинаковой массы, при этом блок находится в равновесии. Но стоит лишь подвесить один лишний грузик, как сразу же начинается перевес в большую сторону.

  Далее, используя систему из подвижного и неподвижного блоков, мы пытаемся добиться состояния равновесия, подбирая оптимальное количество грузиков, подвешенных с обеих сторон. В итоге блок уравновешивается,когда количество грузиков, подвешенных к подвижному блоку, становиться в два раза больше, чем грузиков, подвешенных к свободному концу нити.

  Таким образом можно сделать вывод, что подвижный блок даёт двукратный выигрыш в силе.

  Это интересно

  А вы знаете, что подвижные и неподвижные блоки широко используются в передаточных механизмах автомобилей? Кроме этого, блоки используются строителями для подъёма больших и малых грузов (ну или самих себя. Например, при ремонте внешних фасадов зданий, строители часто работают в люльке, которая может перемещаться между этажами. По завершении работы на этаже, рабочие достаточно быстро могут передвинуть люльку на этаж выше, используя при этом лишь собственную силу). Блоки получили такое широкое распространение из-за простоты их сборки и удобства работы с ними.

  Система рычагов и блоков

  Как уже упоминалось в предыдущих пунктах, рычаг может применяться для выигрыша в пути или силе, блок же позволяет выиграть в силе и изменить направление ее действия. Эти свойства рассматриваемых простых механизмов применяются в системах рычагов и блоков. В этих системах каждый элемент принимает некоторое усилие и передает его другим элементам так, что на выходе мы получаем первоначальное усилие.

  Простота работы рычага и блока и гибкость их конструкционного использования позволяют из такой совокупности составлять сложные механизмы.

  Система блоков

  Используется полиспаст в случаях, если необходимо прилагая минимальные усилия поднять или переместить тяжелый груз, обеспечить натяжение и т. п. Простейший полиспаст состоит всего из одного блока и каната, при этом позволяет в два раза снизить тяговое усилие, необходимое для подъема груза.

  Рисунок 1. Каждый подвижный блок в полиспасте даёт двукратный выигрыш в силе или скорости

  Обычно в грузоподъемных механизмах применяют силовые полиспасты, позволяющие уменьшить натяжение каната, момент от веса груза на барабане и передаточное число механизма (тали, лебедки). Скоростные полиспасты, позволяющие получить выигрыш в скорости перемещения груза при малых скоростях приводного элемента, применяются значительно реже. Они используются в гидравлических или пневматических подъемниках, погрузчиках, механизмах выдвижения телескопических стрел кранов.

  Основной характеристикой полиспаста является кратность. Это отношение числа ветвей гибкого органа, на котором подвешен груз, к числу ветвей наматываемых на барабан (для силовых полиспастов), либо отношение скорости ведущего конца гибкого органа к ведомому (для скоростных полиспастов). Условно говоря, кратность это теоретически рассчитанный коэффициент выигрыша в силе или скорости при использовании полиспаста. Изменение кратности полиспаста происходит путем введения или удаления из системы дополнительных блоков, при этом конец каната при четной кратности крепится на неподвижном элементе конструкции, а при нечетной кратности — на крюковой обойме.

  Рисунок 2. Крепление каната при чётной и нечётной кратности полиспаста

  Выигрыш в силе при применении полиспаста с $n$ подвижных и $n$ неподвижных блоков определяется по формуле: $P=2Fn$, где $Р$ — вес груза, $F$ — сила, прилагаемая на входе полиспаста, $n$ — число подвижных блоков.

  В зависимости от количества ветвей каната, закрепленных на барабане грузоподъемного механизма, можно выделить одинарные (простые) и сдвоенные полиспасты. В одинарных полиспастах, при наматывании или сматывании гибкого элемента вследствие его перемещения вдоль оси барабана, создается нежелательное изменение нагрузки на опоры барабана. Также в случае отсутствия в системе свободных блоков (канат с блока крюковой подвески непосредственно переходит на барабан) происходит перемещение груза не только в вертикальной, но и в горизонтальной плоскости.

  Рисунок 3. Одинарные и сдвоенные полиспасты

  Для обеспечения строго вертикального подъема груза применяют сдвоенные полиспасты, (состоящие из двух одинарных), в этом случае на барабане закрепляются оба конца каната. Для обеспечения нормального положения крюковой подвески при неравномерной вытяжке гибкого элемента обоих полиспастов применяют балансир или уравнительные блоки.

  Рисунок 4. Способы обеспечения вертикальности подъёма груза

  Скоростные полиспасты отличаются от силовых тем, что в них рабочая сила, обычно развиваемая гидравлическим или пневматическим цилиндром, прикладывается к подвижной обойме, а груз подвешивается к свободному концу каната или цепи. Выигрыш в скорости при использовании такого полиспаста получается в результате увеличения высоты подъёма груза.

  При использовании полиспастов следует учитывать, что используемые в системе элементы не являются абсолютно гибкими телами, а имеют определенную жесткость, поэтому набегающая ветвь не сразу ложится в ручей блока, а сбегающая ветвь не сразу выпрямляется. Это наиболее заметно при использовании стальных канатов.

  Вопрос: почему у подъемных строительных кранов крюк, который переносит груз, закреплен не на конце троса, а на обойме подвижного блока?

  Ответ: для обеспечения вертикальности подъёма груза.

  Примеры использования систем простых механизмов

  По сути, любые машины, которые нас окружают, представляют собой системы рычагов и блоков. Приведем самые известные примеры:

  • печатная машинка;
  • пианино;
  • грузоподъемный кран;
  • раскладные строительные леса;
  • регулируемые кровати и столы;
  • совокупность костей, суставов и мышц человека.

  Если известно входное усилие в каждой из этих систем, то выходная сила может быть рассчитана с помощью последовательного применения правила рычага к каждому элементу системы.

  Ремонт БП FSP Epsilon 1010, принцип работы APFC / Хабр

  Идея написать родилась после очередной непредвиденной поломки блока питания, чтобы поделиться опытом да и самому было где почитать в следующий раз, если попадётся на ремонт подобный блок питания (далее — БП) или понадобится вспомнить схему.

  Сразу скажу, статья рассчитана на простого пользователя ПК, хотя можно было и углубиться в академические подробности.
  Несмотря на то, что схемы не мои, я даю описание исключительно «от себя», которое не претендует не единственно правильное, а имеет целью объяснить «на пальцах» работу столь необходимого устройства, как БП компьютера.

  Необходимость вникнуть в работу APFC у меня появилась в 2005 году, когда я имел проблему с произвольной перезагрузкой компьютера. Комп я купил на «мыльной» фирмочке не вникая особо в тонкости. В сервисе не помогли: на фирме работает, а у меня перезагружается. Я понял, что пришла очередь напрячься самому… Оказалось проблема в домашней сети, которая вечером просаживалась скачками до 160В! Начал искать схему, увеличивать ёмкость входных конденсаторов, слегка попустило, но проблему не решило. В процессе поиска информации увидел в прайсах непонятные буквы APFC и PPFC в названиях блоков. Позже выяснил, что у меня оказался PPFC и я решил купить себе блок с APFC, потом взял ещё и бесперебойник. Начались другие проблемы — выбивает бесперебойник при включении системника и пропадании сети, в сервисе разводят руками. Сдал его обратно, купил в 3 раза мощнее, работает по сей день без проблем.

  Поделюсь с вами своим опытом и надеюсь, вам будет интересно узнать немного больше про компонент системника — БП, которому несправедливо отводят чуть ли не последнюю роль в работе компьютера.

  Блоки питания FSP Epsilon 1010 представляют собой качественные и надёжные устройства, но учитывая проблемы наших сетей и другие случайности, они иногда тоже выходят из строя. Выкидывать такой блок жалко, а ремонт может приблизиться к стоимости нового. Но бывают и мелочи, устранив которые, можно вернуть его к жизни.
  
  Как выглядит FSP Epsilon 1010:

  Самое главное — понять принцип работы и разложить блок по косточкам.

  Приведу пример фрагментов схем типового блока FSP Epsilon, которые мной нарыты в нете. Схемы составлены вручную очень усидчивым и грамотным человеком, который любезно вложил их для общего доступа:

  1. Основная схема:
  Рисунок 1:
  Ссылка на полный размер: s54.radikal.ru/i144/1208/d8/cbca90320cd9.gif
  

  2. Схема контроллера APFC:
  Рисунок 2:
  Ссылка на полный размер: i082.radikal.ru/1208/88/0f01a4c58bfc.gif
  

  Модификации блоков питания данной серии отличаются количеством элементов (впаиваются дополнительно в ту же плату), но принцип работы одинаков.

  APFC

  Итак, что же такое APFC?

  PFC — это коррекция коэффициента мощности (англ. power factor correction) PFC) — процесс приведения потребления конечного устройства, обладающего низким коэффициентом мощности при питании от силовой сети переменного тока, к состоянию, при котором коэффициент мощности соответствует принятым стандартам. Если показать это на трёх пальцах, то это выглядит так:

  — запустили блок питания, конденсаторы начали заряжаться — пошёл пик потребления тока совпадающий с пиком синусоиды переменного тока 220В 50Гц (лень рисовать). Почему совпадающий? А как они будут заряжаться при «0» вольт ближе к оси времени? Никак! Пики будут в каждой полуволне синусоиды, так как перед конденсатором стоит диодный мост.
  — нагрузка блока потянула ток и разрядила конденсаторы;
  — конденсаторы начали заряжаться и опять появились пики потребления тока на пиках синусоиды.

  И того, мы видим «ёжика», которым обросла синусоида, и который вместо постоянного потребления «дёргает» ток короткими скачками в узкие моменты времени. А чего тут страшного, нехай себе дергает, скажете вы. А вот тут и порылась собака Баскервилей: эти пики перегружают электрическую проводку и даже могут привести к пожару при номинально рассчитанном сечении проводов. А если учитывать, что блок в сети не один? Да и работающим в одной сети электронным устройствам вряд ли понравится подобная «попиленная» сеть с помехами. Мало того, при заявленной паспортной мощности БП, вы будете платить за свет больше, так как нагрузкой уже выступают ваши сетевые провода в квартире (офисе). Возникает задача сбить пики потребления тока по времени в строну провалов синусоиды, тоесть приблизиться к подобию линейности и разгрузить проводку.

  PPFC — пассивная коррекция коэффициента мощности. Это значит, что перед одним сетевым проводом БП стоит массивный дроссель, задача которого сбить по времени пики потребления тока во время заряда конденсаторов, учитывая нелинейные свойства дросселя (тоесть то, что ток через него отстаёт от приложенного к нему напряжения — вспоминайте школу). Выглядит это так: на максимуме синусоиды должен заряжаться конденсатор и он этого ждёт, но вот незадача — перед ним поставили дроссель. А вот дроссель не совсем обеспокоен тем, что нужно конденсатору — к нему приложили напряжение и возникает ток самоиндукции, который направлен в обратную сторону. Таким образом дроссель препятствует заряду конденсатора на пике входной синусоиды — в сети пик, а конденсатор разряжен. Странно, правда? А не этого ли мы хотели? Теперь синусоида спадает, но дроссель и тут ведёт себя как и большинство людей: (имеем — не ценим, теряем — жалеем) опять возникает ток самоиндукции только уже совпадающий с убывающим током, что и заряжает конденсатор. Что мы имеем: на пике — ничего, на провалах — заряд! Задача выполнена!
  Именно так и работает схема PPFC за счет затягивания пиков потребления тока на провалы синусоиды (восходящий и нисходящий участки) с помощью всего лишь одного дросселя. Коэффициент мощности близок к 0,6. Неплохо, но не идеально.

  APFC — активная коррекция коэффициента мощности. Это значит с использованием электронных компонентов, для которых требуется питание. В этом блоке питания фактически два блока питания: первый — стабилизатор 410В, второй — обычный классический импульсный блок питания. Это мы рассмотрим ниже.

  APFC и принцип работы.

  Рисунок 3:
  

  Мы только подошли к принципу работы активной коррекции коэффициента мощности, поэтому определим некоторые моменты для себя сразу. Помимо основного назначения (приближение к линейности потребления тока по времени), APFC решает триединую задачу и имеет особенности:

  — блок питания с APFC состоит из двух блоков: первый — стабилизатор 410В (собственно APFC), второй — обычный классический импульсный блок питания.
  — схема APFC обеспечивает коэффициент мощности около 0,9. Это то, к чему мы стремимся — к «1».
  — схема APFC работает на частоте около 200KHz. Согласитесь, дёрнуть ток 200000 раз в секунду по отношению к 50 Гц — это практически в каждый момент времени, тоесть линейно.
  — схема APFC обеспечивает стабильное постоянное напряжение на выходе около 410B и работает от 110 до 250В (на практике от 40В). Это значит, что промышленная сеть практически не влияет на работу внутренних стабилизаторов.

  Работа схемы:

  Принцип работы APFC основан на накоплении энергии в дросселе и последующей отдаче её в нагрузку.
  При подаче питания через дроссель, его ток отстаёт от напряжения. При снятии напряжения возникает явление самоиндукции. Вот его и кушает блок питания, а так как напряжение самоиндукции может приближаться у двойному приложенному — вот вам и работа от 110В! Задача схемы APFC — с заданной точностью дозировать ток через дроссель, чтобы на выходе всегда было напряжение 410В независимо от нагрузки и входного напряжения.

  На рисунке 3 мы видим DC — источник постоянного напряжения после моста (не стабилизированный), накопительный дроссель L1, транзисторный ключ SW1, которым управляет компаратор и ШИМ. Схема сделана довольно смело на первый взгляд, так как ключ фактически делает короткое замыкание в розетке в момент открытия, но мы его простим, учитывая что замыкание происходит на микросекунды с частотой 200000 раз в секунду. А вот при неисправностях схемы управления ключом вы обязательно услышите и даже понюхаете, а может и увидите как сгорят силовые ключи в подобной схеме.

  1. Транзистор SW1 открыт, ток в нагрузку течёт как и раньше через дроссель от «+ DC» — «L1» — «SW2» — «RL» к «-DC». Но дроссель сопротивляется движению тока (самоиндукция начало), при этом идёт накопление энергии в дросселе L1 — на нём растёт напряжение практически до напряжения DC, так как это короткое замыкание (правда на долю времени (пока всё исправно). Диод SW2 предотвращает разряд конденсатора C1 в момент открытия транзистора.
  2. Транзистор SW1 закрылся… напряжение на нагрузке будет равно сумме напряжений источника DC1 и дросселя L1, который только что некисло приложился к источнику и выбросил ток самоиндукции с обратной полярностью. Магнитное поле дросселя пропадая пересечёт его, индуцируя на нём ЭДС самоиндукции противоположной полярности. Теперь ток самоиндукции имеет одно направление с пропадающим током источника (самоиндукция конец). Самоиндукция — явление возникновения ЭДС индукции в эл.цепи в результате изменения силы тока.
  Так вот, в момент самоиндукции после закрытия транзистора и получается наша добавочка до 410В из-за добавления энергии от дросселя. Почему добавочка? Вспоминайте школу, сколько будет на выходе моста с конденсатором, если на входе 220в? Правильно, 220В умножить на корень из двух (1,41421356) = 311В. Вот это было бы без работы схемы APFC. Оно так и есть в точке, где мы ждём 410В, пока работает только дежурка +5В и не запущен сам блок. Сейчас нет смысла гонять APFC, дежурке и так хватит её 2 Ампера.
  Всё это строго контролируется схемой управления с помощью обратной связи от точки 410В. Регулируется уровень самоиндукции временем открытия транзисторов, тоесть временем накопления энергии L1 — это широтно-импульсная стабилизация. Задача APFC — стабильно держать 410В на выходе при изменении внешних факторов сети и нагрузки.

  Вот и получается, что в блоке питания с APFC — два блока питания: стабилизатор 410В и сам классический блок питания.

  Сбивание зависимости пиков потребления тока от пиков синусоиды обеспечивается перенесением этих пиков на частоту работы схемы APFC — 200000 раз в секунду, что приближается к линейному потреблению тока в каждый момент времени синусоиды 50Гц 220В. Что и требовалось доказать.

  Достоинства APFC:
  — коэффициент мощности около 0,9;
  — работа от любой капризной сети 110 — 250В, в том числе нестабильной сельской;
  — помехоустойчивость:
  — высокий коэффициент стабилизации выходных напряжений за счёт стабильного входного 410В;
  — низкий коэффициент пульсаций выходных напряжений;
  — малые размеры фильтров, так как частота около 200КГц.
  — высокий общий КПД блока.
  — малые помехи отдаваемые в промышленную сеть;
  — высокий экономический эффект в оплате за свет;
  — разгружается электрическая проводка;
  — на предприятиях и в организациях телекоммуникаций, имеющих станционные батареи 60В, для питания критических серверов можно обойтись вообще без UPS — просто включите блок в цепь гарантированного питания 60В ничего не меняя и не соблюдая полярность (которой нет). Это позволит уйти от тех несчастных 15 минут работы от UPS до 10 часов от станционных батарей, чтобы не легла вся система управления в случае незапуска дизеля. А на это многие не обращают внимание или об этом не думали, пока дизель не обидится как-нибудь разок… Всё оборудование будет продолжать работать, а управлять будет нечем, так как компы поотрубаются через 15 минут. Изготовителем представлен диапазон работы 90 — 265В по причине отсутствия такого стандарта питания как переменные 60В, но практический предел работы был получен на величине 40В, ниже проверять небыло смысла.
  Перечитайте пункт внимательно ещё раз и оцените возможности своих бесперебойников для критических серверов!

  Недостатки APFC:
  — цена;
  — сложность в диагностике и ремонте;
  — дорогие детали (транзисторы — около 5$ за шт., а их там до 5шт. иногда), зачастую стоимость ремонта себя не оправдывает;
  — проблемы совместной работы с бесперебойниками (UPS) за счёт большого пускового тока. Выбирать UPS нужно с двукратным запасом мощности.

  А теперь рассмотрим схему блока питания FSP Epsilon 1010 на рис. 1, 2.

  У FSP Epsilon 1010 силовая часть APFC представлена тремя транзисторами HGTG20N60C3 с током 45А и напряжением 600В, стоящими в параллель: www.fairchildsemi.com/ds/HG/HGT1S20N60C3S.pdf
  На нашей типовой схеме их 2 Q10, Q11, но это не меняет сути. Наш блок просто мощнее. Сигнал FPC OUT выходит с 12 ноги микросхемы CM6800G на 12 контакт модуля управления на рис №2. Далее через резистор R8 за затворы ключей. Так происходит управление APFC. Схема управления APFC питается от +15В дежурки через оптопару M5, резистор R82 — 8pin CB (A). Но запускается она только после запуска блока на нагрузку по сигналу PW-ON (зелёный провод 24 контактного разъёма на землю).

  Типовые неисправности:

  Симптомы:
  — перегорает предохранитель с хлопком;
  — блок «не дышит» вообще даже после замены предохранителя, что ещё хуже. Значит повреждения грозят обернуться более дорогим ремонтом.
  
  Диагноз: отказ схемы APFC.

  Лечение:
  В диагностике отказа схемы APFC ошибиться сложно.
  Принято считать, что блок с APFC можно запустить и без APFC, если он вышел из строя. И мы так посчитаем, и даже проверим это, особенно когда речь идёт об опасных экспериментах с дорогими транзисторами HGT1S20N60C3S. Выпаиваем транзисторы.
  Блок удачно работает, если проблема была только в схеме APFC, но нужно понимать, что блок питания потеряет мощность до 30% и в эксплуатацию его пускать нельзя — только проверка. Ну а далее уже меняем транзисторы на новые, но включаем блок последовательно через лампу накала 220В 100Вт. Блок нагружаем например на старый HDD. Если лампа горит в пол накала и HDD запустился (трогаем пальцами), на блоке крутится вентилятор — есть вероятность, что на этом ремонт закончен. Запускаем без лампы с уменьшенной в 3 раза величиной предохранителя. И сейчас не сгорел? Ну тогда впаиваем родной F1 и вперёд на часовой тест под эквивалентом нагрузки ватт на 300-500! Горящая полным накалом лампа вам говорит об полном открытии ключевых транзисторов или их заупокойном состоянии, ищем проблему перед ними.
  Если на каком-то этапе не повезло, возвращаемся к новой покупке транзисторов, не забыв при этом купить и контроллер CM6800G. Меняем детали, повторяем всё заново. Не забываем визуально осмотреть всю плату!

  Симптомы:
  — блок запускается через раз или когда постоит 5 минут включенным в сеть;
  — у вас ниоткуда появился неисправный HDD;
  — вентиляторы крутятся, но система не загружается, BIOS не пикает при запуске;
  — вздулись конденсоры на материнской плате, видеокарте;
  — система произвольно перезагружается, зависает.
  
  Диагноз: высохли электролитические конденсаторы.

  Лечение:
  — разобрать блок и визуально найти вздутые конденсаторы;
  — лучшее решение поменять все на новые, а не только вздутые;

  Незапуск происходит из за высохших конденсаторов дежурки C43, C44, C45, C49;
  Отказы компонентов происходят из-за повышения пульсаций в цепи +5В, +12В вследствие высыхания конденсатов фильтров.

  Симптомы:
  — блок свистит или пищит;
  — тон свиста меняется под нагрузкой;
  — блок свистит только пока холодный или пока горячий.
  
  Диагноз: Трещины печатной платы или непропай элементов.

  Лечение:
  — разбираем блок;
  — визуально осматриваем печатную плату в местах пайки ключевых транзисторов и дросселей фильтров на предмет овальных трещин на месте пайки;
  — если ничего не нашли, то всё равно пропаиваем ножки силовых элементов.
  — проверяем и наслаждаемся тишиной.

  Остальных неисправностей великое множество, вплоть до внутренних обрывов или межвитковых пробоев, трещин в плате и деталях, и прочее. Особенно досаждают температурные неисправности, когда работает пока не нагреется или не остынет.
  Блоки питания других производителей имеют похожий принцип работы, который позволит найти и устранить неисправность.

  В конце пара советов по БП:
  1. Никогда не выключайте из розетки работающий блок питания с APFC! Сначала припаркуйте систему, а потом вынимайте из розетки или выключайте не удлинителе — иначе доиграетесь…
  При пропадании напряжения в момент работы блока тянется дуга и происходит искрение, что приводит к куче гармоник отличных от 50Гц — это раз, напряжение убывает и ключи APFC пытаются удержать стабильное напряжение на выходе, открываясь при этом полностью и на большее время, вызывая ещё больший ток и дугу — это два. Это приводит к пробою открытых транзисторов огромными токами и неконтролируемыми напряжениями гармоник — это три. Это легко проверить, если есть желание. Лично я уже проверил… теперь написал эту статью и потратил 25$ на ремонт. Вы можете тоже написать свою. Кстати у FSP Epsilon 1010 кнопка на корпусе отключает не провод питания, а систему управления, при этом все силовые элементы остаются под напряжением — будьте осторожны! Поэтому, если уж нужно срочно выключить комп, то делайте это кнопкой питания на блоке — тут всё продумано.

  2. Если вы заранее знаете, что будете работать с бесперебойником, то покупайте блок питания с PPFC. Это избавит вас от ненужных проблем.

  В рассказе я старался не приводить лишних графиков, схем, формул и технических терминов, чтобы на пятой строке не отпугнуть рядового мучителя своего ПК, более глубокое понимание основ питания которого, продлит ему время безотказной работы.

  Сейчас самое время разобрать системник и определить модель вашего блока питания, заодно и пыль с него вытряхнуть. Одну неисправность вы уже предотвратили. Чистым он с благодарностью будет служить дольше. Смажьте вентилятор, это тоже приветствуется.

  Кто дочитал статью до конца — всем спасибо!
  Теперь ваш БП в безопасности.

  ИС таймера 555 — принцип работы, блок-схема, принципиальная схема

  В этом руководстве мы узнаем, как работает таймер 555, одна из самых популярных и широко используемых ИС всех времен. Вы можете посмотреть следующее видео или прочитать письменный учебник ниже.

  Обзор

  Таймер 555, разработанный Гансом Камензиндом в 1971 году, можно найти во многих электронных устройствах, от игрушек и кухонной техники до даже космического корабля. Это очень стабильная интегральная схема, которая может создавать точные временные задержки и колебания. Таймер 555 имеет три режима работы: бистабильный, моностабильный и нестабильный.

  Как это работает, внутренняя схема и блок-схема

  Давайте подробнее рассмотрим, что находится внутри таймера 555, и объясним, как он работает в каждом из трех режимов. Вот внутренняя схема таймера 555, который состоит из 25 транзисторов, 2 диодов и 15 резисторов.

  Представлен блок-схемой, он состоит из 2 компараторов, триггера, делителя напряжения, разрядного транзистора и выходного каскада.

  Делитель напряжения состоит из трех одинаковых резисторов номиналом 5 кОм, которые создают два опорных напряжения на уровне 1/3 и 2/3 от подаваемого напряжения, которые могут находиться в диапазоне от 5 до 15 В.

  Далее идут два компаратора. Компаратор — это элемент схемы, который сравнивает два аналоговых входных напряжения на своем положительном (неинвертирующем) и отрицательном (инвертирующем) входе. Если входное напряжение на положительной клемме выше, чем входное напряжение на отрицательной клемме, компаратор выдаст 1. И наоборот, если напряжение на отрицательной входной клемме выше, чем напряжение на положительной клемме, компаратор выдаст 0

  Отрицательная входная клемма первого компаратора подключена к опорному напряжению 2/3 делителя напряжения и внешнему «управляющему» выводу, а положительная входная клемма — к внешнему «пороговому» выводу.

  С другой стороны, отрицательная входная клемма второго компаратора подключена к контакту «Триггер», а положительная входная клемма — к опорному напряжению 1/3 делителя напряжения.

  Таким образом, используя три вывода, Trigger, Threshold и Control, мы можем управлять выходом двух компараторов, который затем подается на входы R и S триггера. Триггер будет выводить 1, когда R равен 0, а S равен 1, и наоборот, он будет выводить 0, когда R равен 1, а S равен 0. Кроме того, триггер можно сбросить с помощью внешнего вывода, называемого «Сброс», который может переопределить два входа, таким образом сбросить весь таймер в любое время.

  Выход Q-bar триггера поступает на выходной каскад или выходные драйверы, которые могут либо подавать, либо потреблять ток 200 мА на нагрузку. Выход триггера также подключен к транзистору, который соединяет вывод «Разряд» с землей.

  Таймер 555 – бистабильный режим

  Теперь давайте рассмотрим пример работы таймера 555 в бистабильном режиме. Для этого нам понадобятся два внешних резистора и две кнопки.

  Выводы Trigger и Reset микросхемы подключены к VCC через два резистора, и таким образом они всегда находятся на высоком уровне. Две кнопки подключены между этими контактами и землей, поэтому, если мы будем удерживать их нажатыми, состояние входа будет низким.

  Первоначально два выхода компаратора равны 0, поэтому выход триггера, а также выход таймера 555 равны 0.

  Если мы нажмем кнопку запуска, состояние на входе запуска станет низким, поэтому компаратор будет выводить высокий уровень, и это заставит выходной сигнал перевернутого Q-бара стать низким. Выходной каскад инвертирует это, и окончательный выход таймера 555 будет высоким.

  Выход останется высоким, даже если кнопка триггера не нажата, потому что в этом случае входы триггера R и S будут равны 0, что означает, что триггер не изменит предыдущее состояние. Чтобы сделать выход низким, нам нужно нажать кнопку Reset, которая сбрасывает триггер и всю микросхему.

  Связанный учебник: Что такое триггер Шмитта | Как это работает

  Таймер 555 — моностабильный режим

  Далее давайте посмотрим, как работает таймер 555 в моностабильном режиме. Вот пример схемы.

  На триггерном входе поддерживается высокий уровень путем подключения его к VCC через резистор. Это означает, что триггерный компаратор выдаст 0 на вход S триггера. С другой стороны, вывод Threshold имеет низкий уровень, что также делает компаратор Threshold равным 0. На контакте Threshold на самом деле низкий уровень, потому что выход Q-bar триггера имеет высокий уровень, который поддерживает разрядный транзистор активным, поэтому напряжение, поступающее от источника, проходит через этот транзистор.

  Чтобы изменить состояние выхода таймера 555 на High, нам нужно нажать кнопку на триггерном контакте. Это заземлит триггерный контакт, или состояние входа будет 0, поэтому компаратор выдаст 1 на вход S триггера. Это приведет к тому, что выход Q-bar станет низким, а выход таймера 555 — высоким. При этом мы можем заметить, что разрядный транзистор выключен, так что теперь конденсатор С1 начнет заряжаться через резистор R1.

  Таймер 555 будет оставаться в этом состоянии до тех пор, пока напряжение на конденсаторе не достигнет 2/3 подаваемого напряжения. В этом случае пороговое входное напряжение будет выше, и компаратор выдаст 1 на вход R триггера. Это приведет схему в исходное состояние. Выход Q-bar станет высоким, что активирует разрядный транзистор, а также снова установит низкий уровень на выходе IC.

  Таким образом, мы можем заметить, что количество времени, в течение которого выход таймера 555 находится в состоянии High, зависит от того, сколько времени требуется конденсатору для зарядки до 2/3 подаваемого напряжения, а это зависит от значений обоих конденсаторов C1. и резистор R1. Фактически мы можем рассчитать это время по следующей формуле: T=1,1*C1*R1.

  Таймер 555 – Нестабильный режим

  Далее давайте посмотрим, как Таймер 555 работает в нестабильном режиме. В этом режиме микросхема становится генератором или также называется автономным мультивибратором. Он не имеет стабильного состояния и постоянно переключается между высоким и низким уровнем без применения какого-либо внешнего триггера. Вот пример схемы таймера 555, работающего в нестабильном режиме.

  Нам нужны только два резистора и конденсатор. Выводы Trigger и Threshold соединены друг с другом, поэтому нет необходимости во внешнем триггерном импульсе. Первоначально источник напряжения начнет заряжать конденсатор через резисторы R1 и R2. Во время зарядки триггерный компаратор будет выводить 1, потому что входное напряжение на триггерном выводе все еще ниже 1/3 от подаваемого напряжения. Это означает, что выход Q-bar равен 0, а разрядный транзистор закрыт. В это время выход таймера 555 имеет высокий уровень.

  Как только напряжение на конденсаторе достигнет 1/3 подаваемого напряжения, триггерный компаратор выдаст 0, но в этот момент это не произведет никаких изменений, так как оба входа R и S триггера равны 0. Таким образом, напряжение на конденсаторе будет продолжать расти, и как только оно достигнет 2/3 подаваемого напряжения, пороговый компаратор выдаст 1 на вход R триггера. Это активирует разряжающийся транзистор, и теперь конденсатор начнет разряжаться через резистор R2 и разряжающийся транзистор. В этот момент на выходе таймера 555 низкий уровень.

  Во время разрядки напряжение на конденсаторе начинает падать, и компаратор Threshold сразу же начинает выдавать 0, что на самом деле ничего не меняет, так как теперь оба входа R и S триггера равны 0. Но однажды напряжение на конденсаторе упадет до 1/3 от подаваемого напряжения, триггерный компаратор выдаст 1. Это отключит разрядный транзистор, и конденсатор снова начнет заряжаться. Таким образом, эти процессы зарядки и разрядки между 2/3 и 1/3 подаваемого напряжения будут продолжаться сами по себе, создавая прямоугольную волну на выходе таймера 555.

  Мы можем рассчитать время, в течение которого выход имеет высокий и низкий уровень, используя показанные формулы. Время High зависит от сопротивления резисторов R1 и R2, а также от емкости конденсатора. С другой стороны, время Low зависит только от сопротивления R2 и емкости конденсатора. Если мы суммируем время High и Low, мы получим период одного цикла. С другой стороны, частота — это то, сколько раз это происходит за одну секунду, поэтому один за период даст использование частоты выходного сигнала прямоугольной формы.

  Если мы внесем некоторые изменения в эту схему, например, заменим резистор R2 переменным резистором или потенциометром, мы сможем мгновенно контролировать частоту и скважность прямоугольной волны. Однако подробнее об этом в моем следующем видео, где мы будем делать ШИМ-регулятор скорости двигателя постоянного тока с помощью таймера 555.

  Надеюсь, вам понравился этот урок и вы узнали что-то новое. Не стесняйтесь задавать любые вопросы в разделе комментариев ниже.

  Что такое клеммная колодка? | Значение и типы

  Как соединить два провода? Зачистив изоляцию на концах и скрутив их вместе? Да, это работает. Но безопасно ли это? Мы можем наклеить изоляционную ленту на стык или использовать проводной соединитель. Но что, если есть несколько проводов, которые нужно соединить/подключить рядом друг с другом? Или что, если несколько исходящих проводов должны быть подключены к одному входящему проводу? Тогда этот метод уже не будет ни безопасным, ни удобным. Здесь мы используем клеммные колодки.

  Что такое клеммная колодка?

  Клеммная колодка (также называемая соединительной клеммой или терминальным соединителем ) представляет собой модульную колодку с изолированной рамой, которая соединяет два или более проводов вместе. Он состоит из зажимного элемента и токопроводящей ленты. Типичная простейшая клеммная колодка показана на изображении ниже.

  Изображение предоставлено: Wikimedia Commons

  В изоляционном корпусе клеммной колодки находится токоведущий элемент (металлическая полоса или клеммная колодка). Он также обеспечивает основу для зажимного элемента. Корпус имеет монтажное приспособление, позволяющее легко монтировать или снимать блок с печатной платы или монтажной рейки. Большинство клеммных блоков обычно модульные и устанавливаются на DIN-рейку. Это позволяет нам увеличивать количество терминалов в соответствии с требованиями. Клеммные колодки делают соединения более безопасными, а провода хорошо организованными.

  Типы клеммных колодок

  Электрические клеммные колодки можно классифицировать на основе конструкции, типа устройства, вариантов подключения и т. д. Тип конструкции

  • Одноуровневые проходные клеммные колодки : Они просто используются для соединения двух проводов, т. е. соединения «провод-провод». Их также называют клеммные колодки с одинарным вводом . Одноуровневые клеммные колодки относятся к самому простому типу, имеющему один входной контакт и один выходной контакт.
  • Двухуровневые клеммные блоки : Эти блоки имеют еще один уровень соединительных клемм, расположенный над первым. Такое расположение обычно используется для экономии места.
  • Трехъярусные клеммные колодки : Так же, как и двухъярусные колодки, они имеют дополнительный уровень наверху. Преимущество использования многоуровневых блоков заключается в том, что в одном блоке можно установить несколько соединений.

  Изображение предоставлено: Connectwell.com

  Тип устройства

  Изображение предоставлено: Connectwell.com

  — Заземляющие клеммные колодки

  Эти блоки часто выглядят как одноуровневые проходные клеммы. Исключением является то, что эти блоки и металлическое соединение, где заканчивается провод, заземляются на панель или DIN-рейку, на которой установлен блок.

  — Клеммы с предохранителями

  Они аналогичны проходным блокам, за исключением того, что металлическая соединительная планка заменена предохранителем. Поэтому провода будут подключаться через предохранитель, обеспечивающий дополнительную защиту.

  — Клеммы для термопар

  Они предназначены для подключения проводов термопары. Некоторые соединители для термопар по существу зажимают выводы термопар вместе с обеих сторон блока, устраняя металлическую соединительную планку внутри блока. Однако в некоторых блоках термопар может присутствовать металлическая соединительная полоса из того же металла, что и провод.

  — Блоки ввода-вывода и сенсорные блоки

  Блоки ввода-вывода используются для установления соединения между устройством и контроллером. Принимая во внимание, что сенсорные блоки работают с трех- или четырехпроводными устройствами, такими как датчики приближения.

  — Разъединительные клеммные колодки

  Эти блоки позволяют легко отсоединить провода, просто подняв рычаг или рубильник. Их можно использовать для удобного отключения и подключения без снятия проводов. Они также известны как блоки переключателей 9.0076 .

  — Блоки распределения питания

  Эти блоки используются в распределении электроэнергии. Клеммная колодка распределения электроэнергии — это удобный, экономичный и безопасный способ распределения мощности от одного источника на несколько выходов. К входной клемме блока подключается один большой провод, а на выходе предусмотрено несколько выходных клемм. Таким образом, провода хорошо расположены на панели управления, что придает ей аккуратный, чистый и профессиональный вид.

  Источник изображения: Электронная библиотека АББ

  Варианты зажимов в клеммных колодках

  OTDR Принцип работы и характеристики

  Что такое OTDR?

  Волоконно-оптический инструмент, используемый для определения характеристик, устранения неполадок и обслуживания оптических телекоммуникационных сетей. Рефлектометрическое тестирование выполняется путем передачи и анализа импульсного лазерного излучения, проходящего через оптическое волокно. Говорят, что измерение является однонаправленным, так как свет вставляется на конце оптоволоконного кабеля.

  Используя информацию, полученную из результирующей световой сигнатуры, отраженной или рассеянной обратно к точке происхождения, рефлектометр действует как система оптического радара, предоставляя пользователю подробную информацию о расположении и общем состоянии соединений, соединений, дефектов и других характеристик. представляет интерес.

  Найдите подходящий вам рефлектометр с помощью нашего инструмента выбора рефлектометра.

  Принципы работы OTDR

  Точность и полезность тестирования OTDR были бы невозможны без науки, которая ему предшествовала. Понимание физики прибора дает бесценное понимание принципов работы рефлектометра.

  Когда Альберт Эйнштейн предположил, что электроны можно стимулировать для излучения определенной формы волны, зародилось зерно возможности, которое в конечном итоге привело к созданию первого работающего лазера в 1960 году. Хотя предполагаемые в то время приложения, вероятно, не включали всемирную телекоммуникацию с использованием волоконной оптики, эта технология теперь стала синонимом связи двадцать первого века.

  За прошедшие годы при разработке тестеров OTDR было использовано множество прорывных открытий.

  Символ OTDR Значения

  OTDR содержит лазерный диодный источник, фотодиодный детектор и высокоточную схему синхронизации (или временную базу). Лазер излучает импульс света с определенной длиной волны, этот импульс света проходит вдоль тестируемого волокна, по мере того как импульс движется вниз по волокну, части переданного света отражаются/преломляются или рассеиваются обратно по волокну к фотодетектору в рефлектометр. Интенсивность этого возвращающегося света и время, необходимое для того, чтобы он вернулся к детектору, говорят нам о величине потерь (ввод и отражение), типе и местоположении события в оптоволокне.

  Свет возвращается к фотодетектору с помощью ряда механизмов:

  Основы и функции OTDR

  Неотъемлемая ценность тестирования OTDR заключается в диагностике состояния оптоволоконного кабеля, которое в противном случае было бы невозможно увидеть. Это важно, когда канал содержит несколько соединений и соединений, которые могут выйти из строя.

  Оптические обратные потери (ORL) и отражательная способность могут использоваться для диагностики условий, при которых потери больше, чем ожидалось, в определенном месте участка волокна. Также можно оценить общее затухание в волокне, поскольку количество обратного рассеяния указывает на это значение.

  Эти же принципы используются для расчета измерений расстояния, которые незаменимы при ремонте, устранении неполадок или техническом обслуживании. Конец звена волокна или обрыв волокна можно обнаружить с помощью отражения Френеля, поскольку обрыв или незавершенный конец волокна также является изменением в материальной среде (стекло на воздух). В дополнение к общей длине волокна можно определить расстояние до повреждений, сращиваний и соединений с помощью графического представления результатов, сопровождающих анализ.

  Типы рефлектометров

  Поскольку функциональная полезность рефлектометрического тестирования растет вместе со спросом на повышенную скорость тестирования, точность, создание отчетов и возможности хранения, ассортимент предлагаемых продуктов продолжает диверсифицироваться. Двумя преобладающими категориями являются настольные и портативные. Настольный рефлектометр — это многофункциональный инструмент с прямым источником питания переменного тока, тогда как портативный или компактный рефлектометр обычно представляет собой легкое устройство с батарейным питанием, предназначенное для использования в полевых условиях.

  Помимо этого основного деления, функции и опции, доступные для рефлектометра, следует тщательно рассмотреть в зависимости от предполагаемого использования. Одним из важных соображений является тип волокна, которое вы будете тестировать: многомодовое, одномодовое или и то, и другое. Другой переменной является длина волокна, которое вы будете тестировать. Продукты, предназначенные для приложений дальней связи, обычно имеют более широкий динамический диапазон, который не требуется для тестирования более коротких волоконно-оптических каналов, таких как FTTA.

  Удобство использования также различается в зависимости от продукта, что является еще одной причиной, по которой предполагаемое применение рефлектометра должно быть наиболее важным фактором при выборе продукта (Импортные факторы для выбора рефлектометра). Например, легкий продукт может не понадобиться для стационарных испытаний, но если испытания будут выполняться техническими специалистами, взбирающимися на вышки сотовой связи или работающими в других активных условиях, вес, а также такие характеристики, как время автономной работы и надежность корпус продукта становится более важным.

  Параметры рефлектометра

  При большом разнообразии приложений для тестирования рефлектометра точная установка параметров для поставленной задачи обеспечит точность измерений. Для некоторых тестов может быть достаточно использования функции автоматического тестирования, но ручная установка параметров все же рекомендуется, учитывая различия в длине, типе и сложности участков оптического волокна. Как только будут установлены правильные параметры для тестирования данного участка волокна, эти конфигурации тестирования OTDR могут быть вызваны из памяти прибора при следующей оценке того же или аналогичного участка.

  Ищете дополнительную информацию о рефлектометрах?

  Заполните одну из следующих форм, чтобы приступить к работе:

  • Свяжитесь со специалистом по продукту в вашем регионе
  • Запросите демонстрацию
  • Запросите предложение

   

  Полное руководство по блокировке времени По моим оценкам, рабочая неделя с ограничением по времени дает такое же количество продукции, как и 60-часовая рабочая неделя без какой-либо структуры».

  

  — Кэл Ньюпорт, автор книги Deep Work

  Если есть что-то, что можно сказать о современном рабочем месте, так это то, что если вы не контролируете свой график, он будет контролировать вас.

  Как вы совмещаете необходимое зло совещаний, электронной почты, командного чата и «занятой работы» с уделением времени тому, что вас действительно волнует? Поскольку стать цифровым отшельником для большинства из нас не вариант, нам нужны конкретные стратегии, которые помогут нам сосредоточиться в мире, созданном для того, чтобы нас отвлекать.

  Здесь на помощь приходит блокировка времени.

  Блокировка времени (и ее близкие родственники: тайм-боксинг, группирование задач и тематика дня) — это простой, но эффективный способ вернуть контроль над своим рабочим днем.

  Попробуйте заблокировать время, если вы… отвечать на электронную почту и сообщения

• Найти свой день, разбитый встречами

• Постоянные перерывы в течение дня

• Борьба за поиск времени и мысленного пространства для масштабного мышления ; как комбинация этих стратегий может помочь вам восстановить свой график; и лучший способ использовать свой календарь и диспетчер задач, чтобы начать блокировать время.

  Что такое блокировка времени?

  Блокировка времени — это метод тайм-менеджмента, который предлагает вам разделить свой день на блоки времени. Каждый блок предназначен для выполнения определенной задачи или группы задач, и только этих конкретных задач. Вместо того, чтобы вести открытый список дел, которые вы будете выполнять по мере возможности, вы будете начинать каждый день с конкретного расписания, в котором указано, над чем вы будете работать и когда.

  Ключ к этому методу — заранее расставить приоритеты в списке задач — обязательный еженедельный обзор. Подведите итоги предстоящей недели и сделайте приблизительный набросок своих временных блоков на каждый день. В конце каждого рабочего дня просматривайте все задачи, которые вы не закончили, а также любые новые задачи, которые появились, и соответствующим образом корректируйте свои временные блоки на оставшуюся часть недели.

  Когда дни расписаны заранее, вам не придется постоянно выбирать, на чем сосредоточиться. Все, что вам нужно сделать, это следовать расписанию, заблокированному по времени. Если вы отвлекаетесь или отвлекаетесь, просто посмотрите на свое расписание и вернитесь к той задаче, для которой вы выделили время.

  Копать глубже

  Мы написали отдельное подробное руководство по еженедельным обзорам, которое поможет вам создать распорядок дня, который будет работать на вас.

  Варианты блокировки по времени

  У блокировки по времени есть несколько близких, но разных родственников, о которых стоит подумать: группирование задач, тематика дня и разделение времени.

  Метод	Что это такое?	Пример
  Блокировка по времени	Разделение дня на блоки времени, каждый из которых посвящен выполнению определенной задачи или действия и только этой конкретной задачи или действия.	«Я буду писать каждый день с 9 до 11 утра. »
  Пакетная обработка задач		«Я отвечу на все мои письма в 15:00.»
  Тема дня		«Каждый понедельник я буду заниматься созданием контента. Каждый вторник я буду заниматься продвижением контента. Каждую среду я буду заниматься исследованиями и идеями. И так далее.»
  Тайм-бокс		«Я напишу 1000 слов завтра с 9 до 11 утра.»

  Пакетирование задач

  Пакетирование задач — это когда вы группируете похожие (обычно меньшие) задачи вместе и планируете определенные временные блоки для выполнения всех сразу. Выполняя аналогичные задачи в группе, вы ограничите количество переключений контекста, которые вам приходится делать в течение дня, экономя драгоценное время и умственную энергию. Например, планирование двух 20-минутных блоков для обработки электронной почты в течение дня более эффективно, чем проверка папки «Входящие» каждые 15 минут.

  Блокировка по времени хорошо сочетается с группировкой задач, поскольку избавляет вас от планирования каждой отдельной задачи в вашем календаре. Просто выделяйте отрезки времени каждый день или неделю, когда вы хотите выполнить определенный набор действий, например, электронная почта, выставление счетов, тренировки, встречи, письмо, программирование, глубокая работа, поручения, приготовление еды.

  Тема дня

  Тематика дня — это более экстремальная версия группировки задач для людей, у которых много областей ответственности, конкурирующих за их внимание. Например, предпринимателю часто приходится одновременно уделять внимание маркетингу, продажам, разработке продуктов, поддержке клиентов и управлению персоналом. Вместо того, чтобы каждый день выделять временные блоки для каждой области ответственности, тематика дня каждую неделю посвящает целый день каждой обязанности.

  Майк Варди, основатель Productivityist, использует дневную тематику, чтобы расставлять приоритеты на каждый день. Вот как он определяет темы своей недели:

  Посвящение каждого дня одной теме создает надежную схему работы и еще больше ограничивает когнитивную нагрузку переключения контекста. Варди объясняет, что создание тем дает ясность ума, что позволяет ему сосредоточиться на своей семье:

  «Знание того, что день «значит» для меня, позволяет мне делать то, что мне нужно, и что я хочу сделать, не видя неопределенных вещей, которые я должен сделать». в списке дел. В результате я меньше устаю от принятия решений и у меня даже больше энергии, когда я провожу время со своими детьми».

  Таймбоксинг

  Таймбоксинг и таймбоксинг часто путают как синонимы, но между ними есть важное различие. Блокировка времени просит вас выделить определенные отрезки времени, чтобы сосредоточиться на заданной задаче или деятельности. Например: «Я буду работать над первым черновиком своего сообщения в блоге с 9 до 11 утра завтра».

  В отличие от этого, тайм-боксинг требует, чтобы вы установили ограничение на количество времени, которое вы посвятите конкретной задаче. Вот ограниченная по времени версия приведенного выше примера с временной блокировкой: «Я закончу первый черновик своего поста в блоге завтра между 9утра и 11 утра».

  Этот созданный вами «ящик времени» заставляет вас работать эффективно, потому что у вас есть ограниченное количество времени для выполнения задачи. Это может быть забавным способом бросить себе вызов и геймифицировать свою продуктивность.

  Почему блокирование времени так эффективно? за сфокусированный успех в отвлеченном мире, является большим сторонником блокировки времени Он посвящает 20 минут каждый вечер планированию следующего рабочего дня:

  «Иногда люди спрашивают, зачем мне такое детальное планирование. Мой ответ прост: это создает огромную производительность. По моим оценкам, 40-часовая рабочая неделя с ограниченным временем дает такой же объем продукции, как и 60-часовая рабочая неделя без какой-либо структуры».

  Когда вы выделяете часть времени на работу над одним проектом, проблемой или задачей, вы направляете все свои умственные ресурсы на одно дело, а не распыляете свое внимание на несколько задач. Чем больше вы занимаетесь «одной задачей», тем больше вы развиваете умственные мышцы, необходимые для глубокой работы, и тем легче становится оставаться сосредоточенным.

  Копайте глубже

  Узнайте больше о подходе Newport к значимой производительности и о том, как сделать свою жизнь более сосредоточенной, из «Полного руководства по глубокой работе».

  Помогает более эффективно выполнять «мелкую работу»

  Мелкая работа — это срочная работа, которая не важна для достижения ваших долгосрочных целей, например бумажная работа или ответы на (большинство) электронных писем. Когда вы ограничиваете время мелкой работой, вы устанавливаете четкие ограничения на то, сколько времени вы посвятите ей. Кроме того, объединение похожих задач снижает затраты на переключение контекста. Объединив все неглубокие задачи в один или два выделенных временных блока, вы сможете более эффективно справляться с ними и защитить остаток рабочего дня для более эффективной работы.

  Это поможет вам понять, как вы тратите свое время.

  

  Большинство людей плохо разбираются в тайм-менеджменте. Мы ужасно оцениваем, сколько времени займут задачи, и у нас есть склонность переусердствовать с собой в будущем. Блокирование времени заставляет вас противостоять вашим текущим приоритетам и обязательствам и целенаправленно относиться к тому, как вы проводите свое ограниченное время. Для каждого нового обязательства, которое вы впускаете в свою жизнь, вы вынуждены находить физическое место в своем календаре. В результате альтернативная стоимость слова «да» становится более конкретной, и становится намного проще сказать «нет».

  Противодействует перфекционизму

  Нечеткие временные рамки — злейший враг перфекциониста. Всегда есть что доработать и улучшить. Может быть трудно понять, когда закончен открытый проект, особенно если вы стремитесь к совершенству. В какой-то момент вы должны быть в состоянии сказать «достаточно хорошо» и двигаться дальше. Тайм-боксинг может помочь, налагая временные ограничения на ваши проекты. Если вы часто продлеваете задачи, пытаясь сделать все правильно, установите строгие временные рамки для завершения задачи и придерживайтесь их.

  Помогает вам добиваться поставленных целей

  В статье «Помимо благих намерений: побуждение людей к составлению планов улучшает выполнение важных задач» исследователи д-р Тодд Роджерс и д-р Кэтрин Л. Милкман рассматривают несколько исследований, поддерживающих идея о том, что «конкретные планы помогают людям следовать своим намерениям».

  От соблюдения режима упражнений до планирования прививки от гриппа люди с большей вероятностью действовали в соответствии со своими намерениями, когда записывали конкретное место, дату и время действия. Тем не менее, большинство людей полагаются на расплывчатые намерения, а не на конкретные планы:

  «Как ни парадоксально, люди часто не планируют, когда начинают с сильными намерениями. Они ошибочно полагают, что их сильных намерений достаточно, чтобы побудить их к желаемому поведению, и эта вера удерживает их от использования стратегий, которые могли бы помочь воплотить намерения в действия».

  Вывод: когда вы планируете свои задачи и цели, у вас больше шансов их выполнить. Блокирование времени заставляет вас строить конкретные планы, которые гарантируют, что вы работаете над достижением своих целей каждый день. Как однажды заметил Уильям Фолкнер:

  «Я пишу только тогда, когда приходит вдохновение. К счастью, он бьет в девять каждое утро.

  Но будет ли блокировка времени работать с моей работой?

  Одно из самых больших критических замечаний по поводу временной блокировки заключается в том, что она не учитывает реактивные задания, когда невозможно предвидеть, что произойдет в любой момент. Является ли временная блокировка реалистичной стратегией для специалиста службы поддержки, чья работа состоит в том, чтобы отвечать на запросы? Или менеджер по работе с клиентами, который должен быть доступен для ответа на запросы клиентов?

  Мы бы поспорили, что да, даже небольшой контроль над своим графиком может быть полезен независимо от того, чем вы занимаетесь. Кэл Ньюпорт выразился так:

  «Периоды бессрочной реактивности могут быть заблокированы, как и любые другие обязательства. Даже если вы выделяете большую часть своего дня, например, на реактивную работу, тот факт, что вы контролируете свое расписание, позволит вам посвятить несколько небольших блоков (возможно, на периферии расписания) более глубоким занятиям».

  Когда ваш рабочий день управляется внешними силами, легко упустить из виду собственные цели. Блокировка времени может помочь вам лучше контролировать даже самые непредсказуемые графики.

  Некоторые распространенные ошибки блокировки по времени и как их избежать

  Хотя блокировка по времени довольно проста в теории, ее трудно придерживаться на практике. Вот несколько советов, которые помогут вам успешно применить этот метод (и не стать при этом рабом своего календаря):

  Недооценка своего времени

  Вы научитесь лучше оценивать, сколько времени занимают задачи, но пока вы не отточите свои инстинкты, ошибайтесь в сторону выделения для задач слишком большого количества времени, а не слишком малого. Добавьте в свое расписание дополнительное время для выполнения и перехода между задачами. Вы даже можете создавать «условные блоки» времени, которые вы можете использовать, если отстаете.

  Попробуйте эти инструменты

  Улучшите свое представление о том, сколько времени вы на самом деле тратите на задачи с помощью таких счетчиков времени, как RescueTime или Toggl.

  Быть слишком жестким

  Что-то случится и разрушит ваши планы. Но имейте в виду, что ваш план — это руководство, которое поможет сосредоточить ваше внимание на том, что важно, а не обязывающий договор.

  Даже эксперт по продуктивности Кэл Ньюпорт редактирует свои планы в течение дня, вычеркивая первоначальные блоки времени и заполняя их обновленными планами по мере необходимости:

  Ньюпорт реагирует на изменения в своем расписании, рассматривая их как игру:

  «Это Тип планирования для меня подобен игре в шахматы, где блоки работы распределяются и сортируются таким образом, что большие и малые проекты, кажется, завершаются с (достаточно) свободным временем».

  Относитесь к временным блокам как к гибкому способу бросить себе вызов, а не как к строгому инструменту для наказания себя в случае неудачи.

  Чрезмерное планирование своего свободного времени

  Хотя Илон Маск и Билл Гейтс, как говорят, планируют свой день с шагом в 5 минут, чрезмерное планирование вашего свободного времени может быть саморазрушительным упражнением. Исследования показали, что планирование досуга оказывает «уникальный демпфирующий эффект» на общее удовольствие от деятельности.

  Вместо этого вы можете запланировать время, чтобы отключиться и расслабиться без определенного плана того, как вы проведете это время. Это даст вам возможность более спонтанно решать, что вы хотите сделать — позвонить друзьям, чтобы выпить? Зацените эту новую игру для Xbox? Читать? Что бы вы ни решили, просто не забывайте оставлять хотя бы часть своего свободного времени свободным.

  Блокировка времени с помощью Todoist

  Вы можете реализовать блокировку времени с помощью любого инструмента, но в этом разделе мы сосредоточимся на том, как использовать Todoist вместе с вашим любимым приложением-календарем или даже со старой доброй ручкой и бумагой. Мы рассмотрим, как реализовать три различных варианта блокировки времени: группирование задач, тематика дня и планирование отдельных задач.

  Вариант группирования задач

  Строгая временная блокировка — выделение временного блока для каждой отдельной задачи — может быть утомительной и трудной в поддержании с течением времени. Мы рекомендуем комбинировать временную блокировку и пакетную обработку задач для более упорядоченной системы. Вместо одного временного блока для каждой отдельной задачи вы назначите временной блок для каждой категории задач, которые вы группируете вместе. Вот как это выглядит на практике:

  Во-первых, решите, какие общие категории работы должны быть отражены в вашем ежедневном или еженедельном расписании. Например, у внештатного писателя может быть следующий список категорий:

  Теперь возьмите свое любимое приложение-календарь или бумажный планировщик и создайте временные блоки на предстоящую неделю, отражающие время, которое вы будете работать над каждой категорией. Убедитесь, что всем вашим приоритетам и обязательствам отведено достаточно места в вашем календаре. Если вы обнаружите, что изо всех сил пытаетесь найти место, вам, возможно, придется начать сокращать свои обязательства. Конечный результат будет выглядеть примерно так:

  Если вам трудно придерживаться электронного расписания, мы рекомендуем планировать свой день на бумаге. Бумажный график заставляет вас начинать каждый день с чистого листа и позволяет легко набрасывать вещи и адаптироваться в течение дня. Кроме того, вам также будет проще держать свой рабочий график открытым на столе в качестве наглядного напоминания о том, на чем вы планировали сосредоточиться.

  Если вы работаете в компании с общими календарями, вам может быть полезно публично заблокировать время для «глубокой работы», чтобы освободить достаточное количество дневных встреч. Хой Винь, главный дизайнер Adobe, использует эту стратегию в своем офисе:

  «Я ищу в своем календаре периоды времени, которые могу выделить для «глубокой работы». Иногда я перемещаю встречи, чтобы создать более длинные непрерывные блоки, а затем создаю встречу под названием «Не бронировать» или, если я подозреваю, что кто-то проигнорирует это, я назову ее как-то вроде «Совместная сессия» или « Обзор исследований». Ты должен стать хитрым».

  Теперь у вас есть временные блоки для каждой категории, но вам по-прежнему нужно знать, над какой конкретной задачей — или группой задач — работать, когда придет время. Вот тут и приходит на помощь диспетчер задач, такой как Todoist.

  Создайте метку Todoist для каждой групповой категории, созданной на первом этапе, затем просмотрите все свои текущие задачи и назначьте каждой соответствующую метку.

  Теперь, когда вы подходите к временному блоку, все, что вам нужно сделать, это открыть соответствующий список меток и выбрать из соответствующих задач. Задачи с датами будут автоматически отсортированы вверху, чтобы вы знали, когда что-то должно быть выполнено в ближайшее время и требует вашего внимания в первую очередь.

  Совет Todoist

  Вы также можете создать новый фильтр с запросом типа «@personal_admin и следующие 7 дней», чтобы увидеть только задачи, которые нужно выполнить на следующей неделе с этим конкретным ярлыком.

  Чтобы ничего не ускользнуло, у каждой задачи должна быть метка. Однако вы, вероятно, обнаружите, что не все категории нужно отслеживать в Todoist. Например, вы можете захотеть отслеживать свои встречи или занятия в календаре, а не в диспетчере задач. И, как мы уже говорили ранее, вы не хотите перепрограммировать свое свободное время. Поэкспериментируйте со своей настройкой, чтобы выяснить, что имеет смысл для ваших конкретных обстоятельств.

  Тематический вариант дня

  Если вы пытаетесь заблокировать время и по-прежнему чувствуете себя слишком рассеянным и не сосредоточенным, вы можете попробовать дневную тематику. Мы рекомендуем этот бесплатный курс Skillshare Майка Варди. Он проведет вас через настройку системы тематики дня, включая подробные примеры использования как бумаги, так и Todoist.

  Планирование блоков времени для отдельных задач

  Конечно, если вы хотите сохранить более детальное расписание, вы всегда можете создать отдельные блоки времени для каждой задачи. Самый простой способ сделать это с Todoist — через двустороннюю интеграцию с Календарем Google.

  При настройке интеграции:

  • Создайте новый календарь только для своих задач Todoist, чтобы вы могли включать и выключать их внутри своего календаря по мере необходимости.

  • Выберите синхронизацию всей учетной записи Todoist или создайте отдельные календари для каждого из ваших проектов Todoist.

  • Выберите синхронизацию задач только со сроком выполнения в дополнение к задачам со сроком и временем выполнения.

  Любая задача Todoist с датой и временем автоматически отображается как событие в вашем новом календаре Todoist. Любая задача с датой, но без времени будет отображаться как однодневное событие.

  Во время еженедельного обзора укажите для каждой задачи, которую вы хотите выполнить, дату и/или время начала, введя что-то вроде «Понедельник в полдень» или «Каждую пятницу в 9 утра» в поле задачи. Todoist автоматически распознает и выделит дату и установит ее при сохранении задачи.

  Теперь, когда вы открываете ежедневное или еженедельное представление в своем календаре, вы увидите, что каждая из ваших задач запланирована как отдельные события (также известные как ваши временные блоки). Вы можете расширять, сокращать, редактировать и перемещать временные блоки внутри календаря. Любые изменения, которые вы вносите в Календарь Google, автоматически синхронизируются с вашим Todoist (и наоборот).

  ---

  Планирование на несколько дней и недель вперед может показаться пустой тратой драгоценного времени, которое вы могли бы использовать для выполнения дел. Но когда вы не контролируете свой календарь, легко отвлечься. Загрузив процесс принятия решений о том, над чем работать в течение дня или недели, вы сэкономите время и умственную энергию, когда дело дойдет до работы.

  Попробуйте блокировку времени и группировку задач в течение недели и посмотрите, каково это — вернуть контроль над своим временем и вниманием.

  Блокировка времени для команд

  Блокировка времени также является мощным инструментом для повышения производительности команды. Узнайте, как мы применили принципы распределения времени и группировки задач на уровне команды, чтобы сбалансировать долгосрочные проекты с краткосрочными потребностями.

  немецкий блок и принцип блокировки системы

  Домашняя страница Йорна Пахла

  Введение для иностранного читателя

  
  Эта работа находится под лицензией Creative Commons Attribution-Noncommercial-No Derivative Works License 2.5.

  Скачать русский перевод (PDF) Константина Корниенко ( [email protected] )

  ---

  Содержимое

  Предисловие

  Основные условия немецких железных дорог Операция

  Станции
  Перемещения железнодорожных транспортных средств
  Классификация дорожек
  Оперативный персонал
  

  Принципы блока

  Блок Работа без линейного блока Система
  Ручная работа блока
  Автоматическая работа блока

  Принципы блокировки

  Блокировка кадров
  Торцевые замки
  Блокировка маршрута
  Система блокировки станций
  Перекрытия
  Защита с фланга

  В англоязычном мире отличные учебники доступны на железнодорожная сигнализация. Некоторые из них концентрируются либо на британцах, либо на североамериканских принципах, в то время как другие книги сравнивают два философии. Однако во всех этих книгах немецкий блок и Принципы блокировки почти полностью игнорируются. Это не удивительно и имеет две очевидные причины. Первая причина – это язык. Информация о немецких блокировках и системах блокировки находится вряд ли доступен на каком-либо другом языке, кроме немецкого. Вторая причина заключается в том, что для людей, выросших в англоязычном железнодорожном мире, Немецкие системы часто кажутся странными и трудными для понимания. очень типичным примером является роль немецкого блочного инструмента, так называемый «Блокфельд», являющийся неотъемлемым элементом традиционной Немецкие системы блокировки и блокировки, но не имеют аналогов в Англоязычный железнодорожный мир. Поскольку в Германии самая большая национальная сеть железных дорог в Европе (более 35 000 км), что легко удваивает Британская сеть и немецкие принципы были приняты многими страны за пределами Германии и немецкоязычные страны (например, вся Восточная Европа, Скандинавия, балканские страны, страны Ближнего Востока), некоторые основные сведения о немецких принципах могут быть интересным для ненемецких читателей. Это цель следующие главы. В статье исключена тема аспектов сигнала поскольку отличный материал по немецким аспектам сигналов доступен на английском языке. на www.sh2.org/eisenbahn/index.htm.

  Объяснения в основном концентрируются на традиционных блоках и системы блокировки, разработанные в эпоху пара. Причина этого не ностальгия. Просто легче понять основные принципы традиционных систем. Большинство этих принципов сохранились до наших дней и все еще могут быть найдены в новейших компьютерные системы управления. Понимание старых систем делает легко понять любую технологию, разработанную позже. На с другой стороны, без знания исторического развития многие принципы, которые можно найти в современных системах управления, кажутся странными или трудно понять.

  К началу страницы

  Чтобы понять системы блокировки и блокировки, некоторая информация об основных условиях эксплуатации немецких железных дорог абсолютно необходимо. В противном случае, недоразумения будут возникать почти автоматически.

  Станции

  Как и на большинстве железных дорог за пределами Северной Америки, различие между станционными путями и путями открытой линии. Этот различие во многом влияет на правила работы и на сигнализацию также принципы. Однако настоящие пути станций существуют только в особый вид станции, которая называется «Bahnhof». Здесь нет подходящее слово для перевода этого термина на английский язык. А «Банхоф» — это расположение путей, ограниченное противоположными домашними сигналами, с по крайней мере один стрелочный перевод, где поезда могут отправляться, заканчиваться, проходить, обогнать и повернуть. Треки за пределами этих пределов исходного сигнала называется открытой линией. Сигналы, которые управляют движением поездов, чтобы уйти пределы домашнего сигнала называются выходными сигналами. Роль выхода сигнал чем-то похож на британский стартовый сигнал. Однако, Сигналы на выход размещаются перед точечной зоной. За некоторыми исключениями, нет сигнала, сравнимого с британским продвинутым стартовым сигналом. В результате блок-участок, ограниченный выходным сигналом, перекрывается в пределах домашнего сигнала.

  
  Пределы сигналов дома и блокираторы

  В расширенных пределах домашнего сигнала часто есть промежуточные сигналы блокировки, которые делят путь станции на несколько участков. Поезд может даже иметь несколько последовательных запланированных остановок на платформе, не выходя за пределы домашнего сигнала.

  
  Пределы сигналов исходного положения с промежуточными сигналами блокировки

  Участки пути между основными сигналами в пределах исходного сигнала не относятся к блокам. Развязки и кроссоверы снаружи пределы исходного сигнала относятся к открытой линии. Основные сигналы защищающие эти соединения и кроссоверы, называются блочными сигналы, но не как домашние сигналы. В отличие от соединений и пересечения внутри границ домашнего сигнала, эти пересечения и пересечения называются узловыми или перекрестными. Платформенные станции для пассажирских поездов не обязательно связаны с домашним сигналом пределы. Платформы могут располагаться как на станционном пути, так и на пути открытая линия.

  К началу страницы

  Передвижение железнодорожным транспортом

  Большинство железных дорог за пределами Северной Америки имеют четкое различие между два-три класса движения железнодорожным транспортом. В Германии, существует различие между двумя видами движений:

  • Движение поездов (нем. Züge),
  • Маневровые движения (нем. Rangierfahrten).

  Движения поезда (в некотором роде эквивалент британского бегового движения). движения, но не совсем) это все движения, которые покидают дом пределы сигнала и все движения в пределах домашнего сигнала, которые производится по рабочему графику. Помимо расписания, для входа на участок пути движение поезда требует разрешения на движение от поезда. директора (см. главу об обслуживающем персонале). В зависимости от сигнализация, полномочия на движение даются:

  • продолжение движения по основному сигналу,
  • скорость сигнала кабины > 0
  • сигнал вызова, позволяющий пропускать основной сигнал в положении стоп,
  • письменное указание пропустить главный сигнал в положении остановки или уйти со станционного пути, где основной сигнал отсутствует,
  • устное разрешение на второстепенных линиях без работы по сигналу.

  Скоростные и тормозные режимы движения поездов приведены в рабочей расписание уроков. Поезда всегда имеют задние конечные маркеры.

  К маневровым движениям относятся все движения, кроме движения поездов. На пути, управляемые сигнальной будкой, маневровое движение нуждается в полномочия на перемещение от оператора пункта (см. главу об управлении сотрудники). Полномочия движения даны:

  • действующий аспект при маневровом сигнале,
  • устное разрешение.

  Основной сигнал никогда не очищается для маневрового движения. Маневрирование движения не имеют рабочего расписания. Вместо этого сотрудники участники движения получают устную информацию. Маневровые движения бежать на глаз с максимальной скоростью 25 км/ч. Они не отображают заднюю часть конечные маркеры.

  Если маневровое движение собирается выйти на главный путь (см. путей), оператор стрелочного перевода должен получить разрешение от поезда директор. Маневровые движения никогда не должны выходить за пределы домашнего сигнала. Однако на двухпутной линии путь отправления (например, правый пути) может использоваться маневровыми движениями на длину, необходимую для перемещать транспортные средства с одного станционного пути на другой. Если приближается поезд станции на этом пути, начальник поезда должен установить временный предел маневрирования в месте, указанном в местных правилах. Шунтирование предел пути прибытия (т. е. левого пути) отмечен Плата ограничения шунтирования (LOS). Доска LOS размещается на перекрытии расстояние за домашним сигналом. На станциях без ЛОС щитов, пункты прибытия (т.е. пункты первой развязки, встречаемые прибывающим поездом) являются пределом маневрирования.

  
  Платы ограничения шунтирования

  Чтобы выйти за пределы платы LOS или, если они не используются, точки прибытия, необходимо письменное разрешение начальника поезда. До выдавая разрешение, начальник поезда должен убедиться, что ни один поезд приближается к домашнему сигналу на этом треке. Если сигнал позади домашний сигнал находится не в зоне управления поезда, начальник поезда должен получить подтверждение начальника соседнего поезда, что поезда будут задержаны.

  В местах присоединения промышленного пути к открытой линии движения на въезд и выезд с промпути маневровые движения. Однако движения между этим местом и следующим станции всегда движение поездов. Поскольку маневровые движения не должны выйти за пределы домашнего сигнала, домашние сигналы не оборудованы шунтирующий аспект. Невозможно начать маневровое движение в домашний сигнал. Поезд, который следует маневрировать, должен был прибыть на станционный путь.

  К началу страницы

  Классификация дорожек

  В железнодорожной эксплуатации существует различие между двумя классами путей:

  • Основные пути (нем. Hauptgleise),
  • Второстепенные пути (нем. Nebengleise).

  Главные дорожки являются немецким эквивалентом британских беговых дорожек. Все эти пути могут регулярно использоваться для движения поездов. Основные пути должны быть оборудованы сигнальными установками, необходимыми для движения поезда. Второстепенные дорожки — это все дорожки, отличные от основной. треки. Обычно второстепенные пути используются только для маневрирования. движения. Однако в исключительных ситуациях в соответствии с особыми требованиями безопасности меры предосторожности, поездам может быть разрешено использовать второстепенный путь.

  К началу страницы

  Оперативный персонал

  В отличие от британских связистов, у немецких сигнальщиков коробки есть два ранга оперативного персонала, что даже приводит к двум классы сигнальных ящиков:

  • Начальники поездов (нем. Fahrdienstleiter),
  • Операторы точек (нем. Weichenwärter).

  Начальник поезда является уполномоченным лицом для управления всеми поездами. движения. Немецкий термин «Fahrdienst» (буквальный перевод был бы «эксплуатация») — устаревший термин в современной немецкой железной дороге. операция, которая сохранилась только по традиционным причинам в этой должности. Рабочее место начальника поезда обычно представляет собой сигнальную будку. Но район управления поезда может быть намного больше, и это может содержать несколько сигнальных коробок, обычно все сигнальные коробки внутри дома пределы сигнала станции. Так как в Германии кольцевые дорожки длиннее чем на британских железных дорогах во времена механических сигнальных будок, большинство станции имели более одного сигнального ящика в пределах домашнего сигнала. Сигнальная будка, в которой работает начальник поезда, называется командной. или будка директора поезда. Сигнальные будки, не укомплектованные поездом директора называются зависимыми ящиками. Зависимые ящики укомплектованы точечные операторы. Все сигнальные будки в диспетчерской поезда директора электрически соединены друг с другом так называемым система блокировки станции, которая описана в главе о блокировке принципы. Чтобы снять сигнал движения поезда в зависимом ящике, он должен быть электрически разблокирован командным блоком. Таким образом начальник поезда имеет положительный контроль над всеми движениями поездов. В Южном и Юго-Восточной Германии, а также в государствах бывшей Империи Австро-Венгрия (сегодня Австрия, Чехия, Словакия, Словения и Венгрия), начальник поезда часто был полностью освобожден от рабочие точки и сигналы. Рабочее место начальника поезда была не сигнальная будка, а контора в здании вокзала, где начальник поезда также выполнял работу начальника станции. К обеспечить положительный контроль за всеми движениями поездов, начальник поезда имел командную машину, от которой шли рычаги всех основных сигналов держал запертым.

  Маневрирование полностью находится в ведении операторов пункта. Каждая точка оператор управляет маневровыми движениями в районе собственного сигнальная коробка. Однако, прежде чем разрешить маневровое движение для входа в главный путь, машинист стрелочного перевода должен попросить начальника поезда избегать конфликты с движением поездов. Если начальник поезда управляет пунктами в командный пункт, начальник поезда также является диспетчером контрольный район этой сигнальной коробки. Таким образом, начальник поезда может иметь пункт оператора, который намного меньше, чем начальник поезда округ.

  В современных централизованных системах управления различие между командами ящики и зависимые ящики устарели, так как начальник поезда контролирует непосредственно все точки и сигналы в пределах района управления.

  На линиях без системы автоматической блокировки блокировать станции, которые не охраняют любую точку, укомплектованы блок-операторами, которые работают на их собственная ответственность. Таким образом, блочный оператор является своего рода маленький начальник поезда, отвечающий только за два светофора. В отличие от точечный оператор, блочный оператор не является подчиненным директора поезда.

  К началу страницы

  Немецкие железные дороги основаны на абсолютной блокировке. Разрешительная работа используется только на железных дорогах общественного транспорта, которые полностью разделены от стандартной железнодорожной сети. Практически на всех линиях движение поездов управляются сигналами (фиксированные основные сигналы или сигналы кабины). Операции, не управляемые сигналом, можно найти только в очень немногих ответвлениях.

  Факт, который часто приводит к недоразумениям у англо-саксонских читателей, заключается в следующем. немецкое использование термина «система линейных блоков» (нем. Streckenblock). В немецкой философии наличие блок-секций и бегущих поездов в абсолютное расстояние до блока не обязательно означает наличие блока система. Блок-система всегда означает, что после того, как поезд въехал в блок-участок, сигнал на входе в этот участок положительный блокируется в положении остановки до тех пор, пока поезд полностью не пройдет следующую основной сигнал и защищен стоп-сигналом. значит «заблокировать» всегда означает «блокировать и блокировать». С немецкой точки зрения, старше Британские блочные инструменты без работы по принципу «блок и замок» не работают. рассматриваются как реальные блочные системы.

  Основываясь на этой терминологии, существует три типа работы с абсолютным блоком:

  • Блок рабочий без линейной системы блокировки,
  • Ручная блокировка,
  • Автоматический блок рабочий.

  Блок Работа без линейного блока Система

  На линиях, не оборудованных системой линейной блокировки, движение поездов на открытые линии защищены телефонными сообщениями, которыми обмениваются местные операторы, т. е. начальники поездов и машинисты промежуточных блок-станции. Для этого необходимо, чтобы все станции, ограничивающие блок секция с местным персоналом. Перед выходным сигналом, ведущим на единственную путь свободен, начальник поезда должен предложить поезд следующий директор поезда. После того, как начальник поезда принял поезд, он может покинуть станцию ​​отправления. После того, как поезд вошел в блок участка, начальник поезда станции отправления дает отправление сообщение начальнику принимающего поезда и всему промежуточному блоку станции. После того, как поезд миновал блок-участок, поезд директор или машинист блока проверяет, что поезд проехал перекрываются и отображают задний концевой маркер. Затем сигнал сбрасывается останавливаться, и на заднюю станцию ​​отправляется сообщение о снятии блокировки.

  
  Поездные сообщения на однопутной линии

  В сообщениях о поездах поезда всегда должны быть четко идентифицированы по их номера поездов. Чтобы не смешивать сообщения поезда с другим телефоном разговор, диалог сообщения поезда всегда должен начинаться с слова «Поезд сообщения!». Вот пример типичных диалогов (буквы A, B, C относятся к рисунку выше):

  Начальник поезда А звонит начальнику поезда С. Дежурный по блокпосту Б слушает.
  Начальник поезда А: «Сообщение поезда! Вы принимаете поезд 52180?»
  Начальник поезда C: «Поезд 52180, да».
  Начальник поезда А: «Повторяю: поезд 52180, да.»
  Начальник поезда C: «Это верно.»

  Начальник поезда А звонит начальнику поезда С. Дежурный по блокпосту Б слушает.
  Начальник поезда А: «Сообщение поезда! Поезд 52180 отправился в 12:03.»
  Начальник поезда C: «Повторяю: поезд 52180 ушел в 12:03.»
  Начальник поезда А: «Это верно».

  Оператор блока Б вызывает начальника поезда А.
  Блок-оператор B: «Сообщение поезда! Поезд 52180 в B.»
  Начальник поезда А: «Повторяю: поезд 52180 в Б».
  Блок-оператор B: «Это правильно».

  Начальник поезда C звонит машинисту B.
  Начальник поезда C: «Сообщение поезда! Поезд 52180 в C.»
  Блок-оператор Б: «Повторяю: Поезд 52180 в С. »
  Начальник поезда C: «Это верно.»

  На двухпутных линиях подача и прием поездов не требуется. Там поезда просто защищены сообщениями об отправлении и освобождении. После получения сообщения о снятии блокировки следующий поезд может иметь право войти в блок-секцию, не спрашивая следующего станция (философия открытого блока). Однако двухпутные линии, где движение поездов просто защищено поездными сообщениями. нашел сегодня. Вероятно, они полностью исчезли.

  Все сообщения о поездах записываются вручную в журнал поездов. До снятие сигнала о въезде поезда на блок-участок, поезд директор должен проверить в записи поезда, что блокировка выпуска получено сообщение о последнем впереди поезде и — на однопутном линии — что ни один поезд от встречного не принят. Блок оператор промежуточной блок-станции должен просто проверить блок сообщение об освобождении. Таким образом, безопасность движения поездов полностью зависит о точном проведении процедуры без каких-либо положительных защита от человеческих ошибок. Именно поэтому немецкое правительство правила допускают такую ​​форму блока, работающую только на линиях с низким плотность трафика. Сегодня большинство этих линий были преобразованы в несигнализируемая ордерная операция на пути, когда центральный начальник поезда управляет движением поездов напрямую, обмениваясь радиосообщениями с поездные бригады. Таким образом, эта форма работы с блоками почти исчезла. Cегодня. Однако понимание этого принципа необходимо для понимание более продвинутых систем.

  К началу страницы

  Ручная обработка блоков

  Немецкий блочный инструмент

  В отличие от британских блочных приборов немецкие ручные блок-система — это не система связи, а чистое средство безопасности что добавляет положительное замыкание сигналов к работе блока. В ручном режиме линии блокировки, за исключением сообщений об освобождении блока, обучают движения обычно контролируются теми же поездными сообщениями, что и на линии без системы блокировки линий. Тем не менее, сообщения поезда не больше процедура безопасности, но только для регулирования дорожного движения. Блокировать сообщения об освобождении устарели, так как освобождение блока безопасно осуществляется система блокировки линии.

  Развитие немецкой системы ручных блоков тесно связано с изобретение характерного немецкого блочного инструмента на немецком языке называется «Блокфельд» (буквальный перевод: блочное поле). Этот термин звучит совершенно странно даже на немецком языке. Он был назван в честь маленькое поле индикатора прибора. Немецкие специалисты по сигнализации предложено заменить странный термин «Блокфельд» гораздо лучшим термином «Ферншлосс» (отдаленное запорное устройство), но эта идея не увенчалась успехом. Так что нам еще предстоит жить с традиционным термином. Немецкий блочный инструмент был изобретен к Carl Frischen в 1871 году. В истории немецкой связи Carl. Фришен играл очень похожую роль, как Эдвард Тайер в Великобритания и Уильям Робинсон в США.

  Карл Фришен (1830 — 1890)

  Ранняя конструкция блочных инструментов

  Блочный инструмент выглядит как продолговатая прямоугольная коробка, большей частью окрашенная зеленый или серый, с кнопкой блокировки вверху (часто в форме маленького рычаг) и индикаторное окошко спереди («поле»). Весь блок инструменты сигнальной будки обычно располагаются рядом в общая коробка. Такой инструмент представляет собой электрическое запорное устройство с помощью из которых оператор может произвести блокировку (например, заблокировать рычаг), которая не могут быть выпущены из одного и того же инструмента. Блокировка, производимая Блокировать инструмент можно только из соответствующего инструмента находится в другой сигнальной будке или поездом, проходящим через какой-либо контакт устройство. Окно индикатора показывает красный цвет, чтобы указать на блокировку сигнала (данным или соответствующим прибором) и показывает белые цвет, указывающий на выпуск сигнала. Блок приборов имеет два позиции, называемые «заблокированными» и «разблокированными». Кнопка блокировки может только нажать, если инструмент разблокирован. Нажав кнопку блокировки, он изменится на заблокированное положение. Существует два основных типа блочные инструменты:

  • Инструменты блока переменного тока,
  • Блоки постоянного тока.

  При использовании приборов блока переменного тока два соответствующих прибора, расположенных в разные сигнальные боксы соединены блок-линией. Два инструменты всегда находятся в противоположных положениях, т.е. один инструмент заблокирован, а другой разблокирован. Разблокированный инструмент может быть управляется нажатием кнопки блокировки и броском индуктора блокировки рукоятка сбоку коробки. Это производит ток блока 12 Гц который отправляется на соответствующий инструмент. Получение блока current разблокирует соответствующий инструмент. Теперь этот инструмент может быть заблокирован для восстановления исходного состояния двух инструментов.

  На картинке показана работа соответствующего блока инструменты. На верхнем рисунке прибор в сигнальном ящике 1 разблокируется, а прибор в сигнальном ящике 2 заблокирован. Два инструменты показывают белый индикатор, так как ни один сигнал не заблокирован. Если прибор в сигнальном ящике 1 переводится в заблокированное положение, он заблокировать сигнальный рычаг и одновременно разблокировать прибор в поле сигнала 2. Теперь два прибора показывают красный индикатор (нижний фигура). Блокировка рычага в сигнальном ящике 1 теперь может быть высвобождается при работе прибора в сигнальном ящике 2. Обратите внимание, что два соответствующие инструменты всегда показывают один и тот же цвет. Цвет индикатор не соответствует положению блочного прибора но к блокировке, произведенной двумя инструментами.

  
  Соответствующий блок инструментов

  Инструменты с блоком постоянного тока работают от батареи постоянного тока. Эксплуатируются только нажав на кнопку, не бросая рукоятку. Инструмент постоянного тока не имеет соответствующий инструмент. Инструменты DC разблокированы на обочине пути контактные устройства. Типичным контактным устройством, используемым для этой цели, является короткое замыкание длиной около 30 м в сочетании с осевым контактом. К разблокировать прибор, рельсовая цепь должна быть занята и затем снова очищается, т.е. поезд должен был полностью пройти эта схема. Контакт оси только для дополнительной безопасности, чтобы избежать разблокировка прибора кратковременными прерываниями тока дорожки.

  К началу страницы

  Рабочая процедура блока

  В линейной блок-системе используются следующие блоки-инструменты:

  Сокр.	немецкий термин	Перевод	Описание
  А	Анфангсфельд	Входной инструмент	Работа этого прибора блокирует сигнал на входе блок-секция в положении остановки. Он соответствует инструменту выхода на выход из блок-секции.
  Е	Эндфельд	Выйти из инструмента	Работа этого прибора освобождает блокировку сигнала в вход в блок-секцию. Соответствует входному инструменту на въезде в блок-секцию.
  Эрл	Эрлаубнисфельд	Противоположный запирающий инструмент	Работа этого прибора блокирует все сигналы на входе однопутная секция и выпускает противоположный сигнал на другом конце тот раздел. Он соответствует противоположному фиксирующему инструменту на другой конец однопутного участка.

  На первом рисунке показано блочное оборудование двухпутной линии. между двумя станциями с промежуточной блок-станцией. Противоположный блокировка не требуется, поскольку две дорожки имеют одностороннее движение. На въезде в каждую блок-секцию есть пропускной пункт и соответствующий выходной прибор на выходе из каждой блок-секции. В нормальном состоянии все входные инструменты разблокированы, а выходные инструменты заблокированы. Поскольку ни один сигнал не блокируется линейным блоком системы, все приборы имеют белый индикатор. На левой станции, выходной сигнал N2 разрешен для въезда приближающегося поезда на блокпост раздел.

  
  Сигнал очищен для входа в блок-секцию

  После отправления поезда оператор сбрасывает сигнал остановки. и управляет приборами входного блока. Сигнал теперь заблокирован по входному прибору. Заблокированный входной инструмент также блокируется все остальные сигналы выхода на этой станции для движения в ту же блочная секция. На рисунках сигналы, заблокированные системой блокировки, отмечен красным цветом руки. Управление входным инструментом будет разблокировать соответствующий выходной инструмент в промежуточном блоке станция. Оба прибора теперь показывают красный индикатор, означающий, что секция теперь заблокирован для движения поезда. После восстановления выхода сигнал или блокирующий сигнал для остановки, он автоматически блокируется устройство блокировки вращения лески (нем. Streckenwiederholungssperre) до тех пор, пока входной инструмент не будет правильно эксплуатируется. Это предотвращает повторную очистку сигнала оператором. в случае, если блокирующий инструмент вышел из строя или оператор забыл действовать Это. Таким образом, поезд, въехавший на блок-участок, всегда защищен от последующих движений сигналом, жестко зафиксированным в стоп положение.

  
  Блок-секция заблокирована

  Тем временем оператор блока на промежуточной блок-станции снял сигнал блокировки и ожидает поезд. В конце перекрываются за сигналом блокировки, имеется короткое замыкание с контакт оси, подключенный к замку с электрической кнопкой (нем. elektrische Tastensperre), установленный над выходным блоком прибора.

  Блочные приборы на промежуточной блок-станции

  С технической точки зрения замок с электрической кнопкой — это просто уменьшенная версия инструмента блока постоянного тока. Австрийские железные дороги даже используют полноразмерный прибор блока постоянного тока, установленный не над, а рядом с выходом инструмент. Этот инструмент блокировки постоянного тока называется инструментом блокировки кнопок. (нем. Tastensperrfeld, аббревиатура: Ts). Именно поэтому, разные из аранжировки немца блок-станция, как показано на левой фотографии, австрийский блок станция имеет не четыре, а шесть блочных приборов.

  Электрический замок кнопки блокирует кнопку выходного инструмента до тех пор, пока поезд занял и снова освободил короткое замыкание и поезд сработал осевой контакт. Таким образом, невозможно используйте выходной инструмент, пока поезд не пройдет этот путь цепь по всей длине. Тем не менее, оператор все равно должен проверить тренируйте целостность, наблюдая за маркером заднего конца. Это обеспечивает даже более высокая степень безопасности, чем британский принцип наличия спального места цепь перед сигналом, так как невозможно освободить блок участок, если поезд все еще находится где-то в середине участка. Окно индикации у электрокнопочного замка окрашено в черный цвет, если кнопка заблокирована и белого цвета, если кнопка отпущена.

  
  Электрическая блокировка кнопки разблокирована

  При работе с выходным инструментом блокировка электрической кнопки автоматически возвращается в заблокированное положение. Чтобы избежать электрическая блокировка кнопки от размыкания неправильными движениями, напр. движение против течения движения или маневровые движения в перекрытие домашнего сигнала, рельсовая цепь и осевой контакт выключены в обычном состоянии и активируются только сбросом сигнал. Оператор также может вручную включить эти устройства, чтобы сохранить блокировку. система, работающая для движений, которые по какой-либо причине разрешены для передать сигнал в положении остановки. Кроме выхода блока кнопка с помощью электрической кнопки блокировки, сигнал должен быть сброшен в положение останова, прежде чем он можно управлять выходным инструментом.

  Таким образом, после прохождения поездом промежуточного блока станции, оператор сбрасывает сигнал в положение остановки, управляет входной инструмент для участка впереди и управляет выходом инструмент для задней секции. В результате секция сзади отпущен, а участок впереди заблокирован.

  
  Следующая секция заблокирована, задняя секция разблокирована

  На однопутных линиях соответствующий противоположный блокировочный инструмент устанавливаются на станциях, ограничивающих однопутный участок. Заблокированный противоположный запорный инструмент блокирует все сигналы, ведущие в единую линия трека. Этот прибор показывает красный индикатор, в то время как соответствующий прибор показывает белый индикатор. Это единственный пример, когда соответствующие блочные инструменты показывают разные цвета.

  
  Блокировать инструменты на однопутной линии

  Чтобы изменить направление, оператор на станции, где противоположное блокирующий инструмент разблокирован, должен управлять этим инструментом. Этот таким образом, он заблокирует сигналы выхода на этой станции в положении остановки и отпустите сигналы на противоположной станции. Смена направления не должно быть возможным, если на линии есть какой-либо поезд. Следовательно изменение направления возможно только в том случае, если все входные инструменты включены. эта линия разблокирована. Однако это может привести к опасным ситуация, если блокоператор промежуточной блок-станции после поезд прошел блокирующий сигнал, освобождает заднюю секцию, но не работает входной инструмент для следующей секции. Избегать такое неправильное обращение, на промежуточных блок-станциях на однопутном пути линии, инструмент выхода и инструмент входа следующего Раздел имеет общую кнопку блокировки. Поскольку ist невозможно управлять двумя приборами независимо друг от друга, гарантируется, что пока поезд находится на линии всегда есть хотя бы одна секция, закрытая заблокированный входной инструмент.

  На двухпутных линиях выходной и входной инструмент следующей секции может работать независимо. Там, общий кнопка блокировки не используется. Для поездов, следующих в одном направлении, неправильное обращение с тем, как оператор блока освобождает раздел в сзади, но не работает входной инструмент для следующей секции не создает опасной ситуации, так как блокировка поворота остается сигнал блокировки в положении остановки.

  Так как этот вид встречного запирания обеспечивал вполне совершенную блокировка между сигналами с обеих сторон одной дорожки раздел, системы блокировки на основе токенов никогда не использовались на немецком языке. железные дороги.

  Позже этот принцип ручной работы блока был перенят для реле. технология, имитирующая работу блочных приборов с помощью реле схемы. Системы ручной блокировки на основе реле использовали ту же частоту 12 Гц. блочный ток, как традиционные блочные инструменты. Это сделало это возможно подключение сигнального ящика к системе релейных блоков через блок линии к сигнальной будке, оборудованной традиционными блочными приборами. На некоторые линии оснащены системой блокировки реле, обнаружение отсутствия линии с помощью были добавлены рельсовые цепи или счетчики осей, что позволило блокировать система работает автоматически. Однако такой автоматический блок система не рассматривается как «настоящая» автоматическая блокировка. Официально это называется системой ручной блокировки с автоматическим снятием блокировки или системой автоматизированная ручная блокировочная система. Сигналы промежуточных блоков не используется в такой блочной системе. Сегодня основное применение автоматизированного ручной блок должен работать как блочный интерфейс на границе между современные компьютеризированные системы блокировки и традиционные сигнальные ящики.

  К началу страницы

  Автоматический рабочий блок

  Основные принципы

  В системах автоматической блокировки разница между немецкой и Англо-саксонские принципы не такие большие, как в традиционном ручном блоке системы. Однако, в отличие от североамериканских систем заключается в том, что сигналы автоматической блокировки не просто контролируются треком схемы. К тому же всегда есть какая-то блокировка блока похоже на философию ручного блока. После того, как поезд занял секция блокировки, сигнал автоматически сбрасывается на стоп, и это заблокирован в положении остановки. Чтобы разблокировать сигнал, чтобы его можно было очистить снова для другого поезда проверяются следующие условия:

  • Блок-секция и перекрытие должны быть чистыми.
  • Поезд должен проехать светофор в конце блок-участка.
  • Сигнал в конце блочной секции должен быть в положении остановки.

  Условие, что поезд должен пройти сигнал в конце блок-секция проверяется либо дополнительным осевым контактом, либо блокировка последовательности. Блокировка последовательности означает, что раздел может быть освобожден после того, как следующий раздел был занят. Таким образом, если линия Устройство обнаружения очистки сообщает о том, что блок-секция свободна, но не положительный, что поезд прошел следующий сигнал (например, когда короткий и легковой поезд наезжает на грязный участок рельсовой цепи), сигнал на вход в блок-секцию останется в положении остановки.

  Виды автоматических блокировочных систем

  Существует два класса систем автоматической блокировки, которые различаются по нескольким параметрам:

  • децентрализованные автоматические блокировочные системы,
  • Системы централизованной автоматической блокировки.

  Децентрализованные системы представляют собой старую форму автоматической блокировки. Децентрализованные блочные системы существуют только в релейной технологии, но не в электронные системы управления. Тем не менее, есть интерфейсы для подключения территорий, контролируемых электронными блокировками, к линиям контролируется децентрализованной автоматической системой блокировки. В децентрализованная система автоматической блокировки, сигналы автоматической блокировки контролируется местными органами управления. Эти блоки управления обмениваются блоками информация через блок-линию. После того, как поезд въехал в блок секции, блок управления на входе в блок-секцию отправляет заблокировать информацию о занятии подразделения на выходе из секции. После того, как поезд покинул блок-участок, блок управления на выход из блок-секции отправляет информацию о выпуске в управление узел на входе в секцию. До определенной степени, что процедура еще напоминает философию ручной блокировки. Другой от ручного блока, на линиях с децентрализованной автоматикой система блокировки, автоматические сигналы блокировки показывают четкий аспект, как обычно положение независимо от того, приближается поезд или нет. Линия свободна обнаружение может быть осуществлено с помощью рельсовых цепей или счетчиков осей.

  В централизованной автоматической системе блокировки все сигналы блокировки более длительного участок линии контролируется центральным блоком. В районах, контролируемых электронной системой блокировки, все системы автоматической блокировки централизованного типа. На таких участках автоматическое управление блокировкой часть электронной системы блокировки. Однако, существуют также более старые версии централизованных автоматических блокировочных систем в релейной технике. Вместо обмена информацией о блоках централизованная автоматическая система блокировки блокирует и разблокирует так называемую блокировку пути от одного сигнала к другому. Это похоже на блокировку маршруты на станционных путях. Но есть существенная разница между блокирующий маршрут и блокирующий маршрут. Переплетенный маршрут, который ведет на станционный путь, может освободиться после того, как поезд подошел к остановиться на сигнале назначения. Переплетенный маршрут, ведущий в блок-участок открытой линии даже освободится после того, как поезд очистил точечную зону за сигналом выхода или сигналом блокировки. В отличие от этого, маршрут блокировки будет освобожден только после того, как поезд освободится. блок-участок и перекрытие, и блок условия были успешно проверено. Причина в том, что целью маршрута блокировки является не блокировка, а блокировка. В обычном положении, пока нет поезда приближается, маршруты блокировки не заблокированы, и все сигналы находятся в положении остановки. Если сигнал блокировки снимается для въезд в блок-секцию, оборудованную централизованной автоматикой блочная система, инициируется первый блочный маршрут. Этот блок маршрут толкает следующий и т. д. Таким образом, столько сигналов автоматической блокировки, сколько возможные освобождаются перед приближающимся поездом.

  Если выходной сигнал станции (или блокирующий сигнал перекрестка или пересечение открытой линии) ведет в блок-участок, оборудованный централизованная автоматическая блокировка, этот сигнал является входным сигналом как для блокирующего маршрута, так и для блокирующего маршрута. Пункт назначения перекрёстный маршрут – участок пути за стрелочной зоной, а конечным пунктом блок-маршрута является следующий основной сигнал. То есть почему на Немецкие блокирующие экраны, состояние блокировки отмечено двумя отдельные индикаторы пункта назначения, один за последними пунктами и один в следующий сигнал. Первый индикатор исчезает, когда блокировка маршрут полностью освободился, второй исчезает при блокировке раздел вышел. Маршруты, ведущие к станционным путям, имеют только один индикатор назначения, который исчезает, когда перекрытие отменяется.

  
  Станция, выход на ул. централизованная блок-линия

  К началу страницы

  Фиксирующие рамы

  Широко известно, что немецкие механические сигнальные коробки основаны на двухпроводная блокировка. Единственный регион Германии, где стержневая передача Довольно популярными в довоенное время были Палатины. Однако, двухпроводная блокировка не является самым существенным отличием от рычажные рамы англо-саксонского мира. Самая большая разница заключается в запорная рама, работающая по совершенно другому принципу запирания. Каскадная блокировка, которая лежит в основе всех рам Англо-Саксон, никогда не применялась. использовался в Германии. Все немецкие кадры основаны на связанных с маршрутом запирание. В такой запирающей раме каждый точечный рычаг перемещает запорный планка в раме, но прямой фиксации между точечными рычагами нет. Пока маршрут не настроен, все точечные рычаги можно свободно использовать в любая желаемая последовательность. На каждом маршруте работает блокировочная планка маршрута. через всю запорную раму крест-накрест к запорным стержням стрелочные и сигнальные рычаги. Засовы маршрута перемещаются по маленькому маршруту рычаги расположены в отдельной небольшой рычажной раме. Рычаг маршрута может перемещать только в том случае, если все точечные рычаги находятся в требуемом для этого положении. маршрут. Использование рычага маршрута блокирует все рычаги управления этим маршрутом одновременно. и отпускает сигнальный рычаг. Потянув за сигнальный рычаг, вы заблокируете маршрут рычаг, поэтому его нельзя восстановить. Однако, прежде чем сигнальный рычаг может быть вытянут, рычаг маршрута должен быть электрически заблокирован при управлении маршрутом блокировочный инструмент, который будет объяснен позже. Картинка ниже показывает типичный интерьер немецкой механической сигнальной коробки. блокировочная машина немецкого стандартного типа, которая была стандартизирован в 1924.

  
  Интерьер немецкой механической сигнальной коробки

  Рычаги маршрута — это маленькие рычаги под рядом блочных инструментов. Лишь некоторые из этих блочных инструментов относятся к ручному линейному блоку. система. Имеются также блочные приборы для электрической блокировки маршрута и блочные приборы так называемой станционной блочной системы. Станция блочная система не является блочной системой в обычном смысле, а является частью блокировка. Это объясняется позже в отдельной главе. Таким образом, большая часть блочные приборы, показанные на рисунке, не выполняют блочные функции но блокирующие функции. Под путевыми рычагами, за стеклом окна, являются запирающими устройствами, выполняющими запорные соединения между блокировать инструменты, маршрутные рычаги и сигнальные рычаги.

  Можно спросить, почему засовы маршрута не перемещаются непосредственно сигнальные рычаги, чтобы маршрутные рычаги не понадобились. Имея маршрут отделение рычагов от сигнальных рычагов имеет несколько причин. Один из них наличие маршрутных рычагов, которые делают все важные для маршрута различия, один сигнальный рычаг можно использовать для ряда расходящихся маршрутов, начинающихся в тот же сигнал. Поскольку маршрутный рычаг намного меньше сигнального рычага и может использоваться для двух разных маршрутов, это сэкономит много места на раме рычага. Второй причиной наличия маршрутных рычагов является система блокировки станций, которая требует блокировки маршрутов без вытягивания сигнальный рычаг. Однако в более поздних силовых рамах путевые рычаги были объединены с сигнальными рычагами в так называемые маршрутно-сигнальные рычаги. А Рычаг маршрутного сигнала заблокирует маршрут и отключит сигнал с помощью одиночное движение. Так как рычаг маршрутного сигнала можно использовать и для двух разные маршруты, это все равно сэкономит место на раме рычага.

  Рычаг маршрута имеет три положения. Нормальное положение — среднее. положение, в котором рычаг не блокирует какой-либо маршрут. Из середины положение, маршрутный рычаг можно перемещать в верхнее и нижнее положение, каждая позиция соответствует определенному маршруту. Так как маршрутный рычаг перемещает только одну запорную планку маршрута в запорной раме, одну блокировку маршрута бар также имеет три положения (левое, среднее, правое) и используется для двух разные маршруты. Таким образом, количество засовов маршрута равно количество маршрутов разделить на два. По сравнению с чрезвычайно сложным запирающие фреймы, использующие каскадную блокировку, запирающие фреймы тип блокировки, связанный с маршрутом, довольно мал и прост для понимания. какая делает немецкую механическую блокировку сложной и трудной для понимаете, это вовсе не запорная рама, а станционная блочная система, очевидно, самая странная часть для англо-саксонского читателя.

  К началу страницы

  Замки для лицевой стороны

  На железных дорогах Германии все стрелочные переводы оборудованы стрелочным замком. механизм, который приводится в действие тем же устройством, которое перемещает стрелки. А типичным устройством является запорный механизм зажима, который также известен за пределами Германия. В механической блокировке, для движения пассажиров и грузовые движения на более высоких скоростях, встречные точки запираются дополнительный точечный замок, управляемый отдельным рычагом. Из-за принцип блокировки с двойным тросом, один рычаг блокировки с обращенной точкой может заблокировать несколько точек. Это уменьшает количество торцевых точечных замков. рычаги на раме. В некоторых старых рычажных рамах замки обращены в сторону. даже тронутый двойным проводом, который управляет сигналом. В тех кадрах, Рычаги блокировки лицевой точки устарели.

  К началу страницы

  Блокировка маршрута

  Маршрут механически заблокирован рычагом маршрута, который не может быть восстанавливается до тех пор, пока вытянут сигнальный рычаг. Однако это еще не достаточная блокировка, так как нет блокировки подхода и после сигнал был сброшен на остановку, маршрутный рычаг можно было восстановить, даже если поезд еще не полностью очистил точки. По этой причине, Немецкий закон требует принудительной блокировки маршрута (на немецком языке «Fahrstraßenfestlegung»). В механических блокировках принудительная блокировка маршрута осуществляется инструментом блокировки маршрута (Немецкий термин: Fahrstraßenfestlegefeld, аббревиатура: Ff). Это инструмент с блоком постоянного тока, который не имеет соответствующего инструмента, но подключается к короткозамкнутой цепи того же типа, что и для блокировки разблокировка кнопки в системе ручной блокировки линии. Этот трек цепь находится в месте выхода поезда из маршрута. прошли, чтобы освободить маршрут. Управление маршрутом запорный блок инструмент блокирует маршрутный рычаг в маршрутном замке положение и отпускает сигнальный рычаг, чтобы отключить сигнал. После сигнал был восстановлен в положение остановки, блокировка маршрута прибор удерживает маршрутный рычаг в положении блокировки маршрута до тех пор, пока поезд проехал рельсовую цепь в месте выхода из маршрута. Есть нет необходимости иметь отдельные инструменты блокировки маршрута для каждого единый маршрут. Количество устройств блокировки маршрута в сигнальном ящике зависит от количества маршрутов, которые можно настроить одновременно. правильная блокировка инструмента выбирается по положению маршрута рычаги.

  Принцип принудительной блокировки маршрута является еще более строгим, чем принцип блокировки подхода, который используется во многих других странах. В некотором смысле принудительная блокировка маршрута означает, что маршрут должен быть подход заблокирован до того, как сигнал может быть очищен, независимо от местонахождение приближающегося поезда. После сброса сигнала он больше нельзя отменить маршрут без активации спец. процедура безопасности. Для отмены маршрута после восстановления сигнал, оператор должен снять пломбу на блокировке маршрута инструмент. Замена пломбы может быть произведена только хранителем сигнала. Однако блокировки по времени нет. Пока пломба нарушена, особая безопасность меры предосторожности необходимы для движения поездов. Обращение с печатями строго контролируется контролирующим персоналом. Хотя разработан для механическая блокировка, принцип принудительной блокировки маршрута пережил все более поздние разработки немецких систем блокировки и все еще можно найти в новейших электронных системах управления. Только физические печати теперь заменены специальной командной процедурой, которая регистрируется автоматически.

  В следующем примере показано расположение блочных инструментов и путевые рычаги небольшой сигнальной будки, контролирующей перекресток двойного путевая линия и сходящаяся однопутная линия за пределами дома станции пределы сигнала. Маршрутов всего четыре:

  Сокр.	Описание
  а/Rh	От сигнала А до Р-хейма
  а/мс	От сигнала A до M-stadt	б	От сигнала B до L-дорф
  с	От сигнала C до L-дорф

  
  Блокировка соединения расположение

  Поскольку одновременно можно настроить два маршрута (a/Rh + b, a/Rh + c), требуются два инструмента блокировки маршрута, один для маршрутов начиная со сигнала A, и еще один для маршрутов, начинающихся со сигналов B и C. В нормальном состоянии прибор блокировки маршрута показывает красный цвет. индикатор, так как его необходимо использовать для выдачи сигнала. В каждом на маршруте есть две короткорельсовые цепи. Первый для кнопки блокировки релиз, а второй — для релиза маршрута. Рельсовая цепь сзади сигнал C выполняет две функции. Для поезда, идущего из М-штадта, это используется для разблокировки кнопки блокировки, а для поездов, идущих в М-Штадт, это используется для освобождения маршрута.

  На следующих рисунках маршрутные рычаги, заблокированные блокирующими инструментами, отмечены красным цветом рукоятки рычага. На следующем рисунке сигнал A разрешен прием приближающегося поезда в Р-Хейм. Левый маршрутный рычаг заблокирован прибором блокировки маршрута (Ff прибор a) в положение для маршрута a/Rh.

  
  Маршрут заблокирован и сигнал очищен

  После того, как поезд проехал первую рельсовую цепь и отпустил кнопку блокировки, сигнал восстанавливается до положения остановки, въездной инструмент блок-участка в Р-хейм перекрыт, а блок-секция от L-dorf выпущена. Блокировка маршрута инструмент блокирует маршрут.

  
  Сигнал восстановлен, маршрут сохранен заблокирован

  После того, как поезд проехал вторую рельсовую цепь, маршрут запирающий блок-инструмент отпускается. Рычаг маршрута больше не заблокирован и может быть возвращен в нормальное положение.

  
  Маршрут освобожден

  К началу страницы

  Система блокировки станций

  Система станционных блоков (нем. Bahnhofsblock, Stationsblock) не является блокировочная система в смысле безопасного разделения поездов, но часть система блокировки на всех станциях, управляемая более чем одним сигналом коробка. Из-за максимальной длины поезда 750 м для грузовых поездов это случай на большинстве станций с механической блокировкой. Станция блочная система выполняет следующие функции:

  • Обеспечивает блокировку между несколькими сигнальными блоками таким образом, что сигнал, очищенный в одном сигнальном ящике, защищает весь заблокированный маршрут ведущий через контрольные районы нескольких сигнальных будок без необходимости промежуточных сигналов.
  • Дает положительную власть начальнику поезда над главным сигналы, управляемые зависимыми сигнальными блоками.

  Первая точка служит той же цели, что и сигналы, управляемые слотом в Британские сигнальные будки. Однако в немецких системах блокировки гораздо более широко используется блокировка между сигнальными блоками. Это причина, по которой в больших немецких районах станций, контролируемых традиционными сигнализации, вы никогда не увидите таких плотно расположенных сигнальных мостов и порталы, типичные для британских терминалов. Второй пункт не имеет эквивалентен в англо-саксонском мире, но является очень важным элементом в немецкая операционная философия.

  Принцип работы станционного блока лучше всего объяснить очень кратко. простой пример. Но прежде необходимо объяснить блок приборы, используемые для блокировки станций. Все эти блочные инструменты относятся к типу АС.

  Сокр.	немецкий термин	Перевод	Описание
  Ба	Бефельсабгабефельд	Инструмент отправки команд	Работа этого инструмента блокирует маршрутный рычаг в блоке управления и освобождает рычаг маршрута в зависимом поле. Это соответствует команде приемный прибор в зависимом ящике.
  Быть	Бефельземпфангсфельд	Прибор приема команд	Удерживает рычаг маршрута в зависимом ящике, заблокированном в обычном режиме. положение до тех пор, пока не будет получена команда из командного блока. Работа этого прибора возвращает команду после поезда движение. Он соответствует инструменту отправки команды в поле команды.
  За	Зустиммунгсабгабефельд	Инструмент отправки подтверждения	Работа этого инструмента блокирует маршрутный рычаг в зависимом ящике. и отпускает рычаг маршрута в командном поле. Это соответствует инструмент получения подтверждения в командном поле.
  Зе	Зустиммунгсемпфангсфельд	Инструмент получения подтверждения	Удерживает рычаг маршрута в командном поле заблокированным в нормальном положении. положение до тех пор, пока не будет получено подтверждение блокировки маршрута от зависимого коробка. Работа этого инструмента возвращает подтверждение после поезда движение. Он соответствует инструменту отправки подтверждения в зависимая коробка.

  В нормальном состоянии приборы приема команд и подтверждений работают. заблокированы, а средства отправки команд и подтверждений отключены. разблокирован. Поскольку инструменты отправки команд и подтверждений используется для выдачи сигнала в другой сигнальный ящик, блокировка всех станций приборы показывают красный индикатор в нормальном состоянии.

  Самый простой пример, объясняющий работу станционных блоков, — это перекресток. станции на однопутной линии с одним кольцевым путем и всего двумя парами пункты, контролируемые двумя сигнальными ящиками. На картинке правильный сигнал ящик B2 — это командный ящик, в котором работает начальник поезда станции, а левый сигнальный ящик W1 является зависимым ящиком, укомплектованным точкой оператор. На этой станции есть следующие пересекающиеся маршруты:

  Сокр.	Описание
  а/1	Въездной маршрут от светофора А до пути 1
  а/2	Въездной маршрут от светофора А до пути 2	р1	Съезд со светофора P1
  р2	Съезд со светофора P2
  ф/1	Въездной маршрут от светофора F до пути 1
  f/2	Въездной маршрут от светофора F до пути 2	n1	Съезд со светофора N1
  п2	Съезд со светофора N2

  
  Станционный блок устройство небольшой переправы

  Командный ящик имеет рычаги маршрута для всех маршрутов станции. зависимый блок имеет только рычаги маршрута для маршрутов, где зависимый коробка участвует. В зависимом блоке рычаги маршрутов для маршрутов а/1, а/2, р1 и р2 блокируются в нормальном положении при получении команды инструменты для удержания сигналов этих маршрутов под контролем поле команды. Рычаг маршрута для маршрутов f/1 и f/2 не заблокирован поскольку зависимый ящик не управляет сигналами для этих маршрутов. В командном поле отображается только рычаг маршрута для маршрутов f/1 и f/2. заблокирован в нормальном положении. Поскольку эти маршруты ведут в район г. зависимый ящик, начальник поезда должен получить блокировку маршрута подтверждение от зависимого ящика, прежде чем сигнал F может быть очищен. К сохранить блок инструментов, инструмент, отправляющий команду или подтверждение, может соответствуют нескольким приборам, принимающим команды или подтверждения. В В этом случае селектор переключается в блок-линии, управляемой маршрутом. рычаги соединяют блок-инструменты, необходимые для конкретного маршрута.

  В примере сигнал F должен быть разрешен для приближающегося поезда. введите путь 2. Чтобы снять сигнал F, начальник поезда должен требовать подтверждения блокировки маршрута для маршрута f/2 от зависимого коробка, так как этот маршрут ведет в зону контроля сигнальной коробки W1. Это делается по телефону или с помощью кода звонка. После расстановки точек оператор на посту переводит маршрутный рычаг в положение блокировки для route f/2 и управляет инструментом отправки подтверждения. Сейчас рычаг маршрутизатора электрически заблокирован и больше не может быть восстановлен. селекторный переключатель подключил инструмент отправки подтверждения к Прием подтверждения для маршрута f/2 в командном поле. Разблокировка инструмента получения подтверждения освобождает маршрут рычаг для перемещения по маршруту f/2.

  
  Блокировка маршрута получено подтверждение

  Диспетчер поезда теперь может переместить рычаг маршрута в замок. позицию для маршрута f/2, используйте инструмент блокировки маршрута и очистить сигнал.

  
  Домашний сигнал очищен

  Теперь домашний сигнал был сброшен на стоп, и блок-секция был выпущен. После того, как поезд проехал по рельсовой цепи для освобождения маршрута инструмент блокировки маршрута освобождается. начальник поезда теперь может восстанавливать маршрутный рычаг и возвращать подтверждение к зависимому ящику, управляя подтверждением приемный инструмент. Это разблокирует рычаг маршрута в зависимом поле. Однако перед его восстановлением оператор точки должен убедиться, что поезд остановился. Это необходимо, поскольку рычаг маршрута может точки блокировки в перекрытии за выходным сигналом.

  
  Маршрут освобожден, маршрут подтверждение блокировки возвращено

  Поезд сейчас собирается покинуть станцию. Выходной маршрут сигнала P2 полностью находится в зоне контроля сигнального поста W1. Однако, поскольку оператор поста выключает сигнал, поступает команда от начальника поезда требуется. Начальник поезда переводит маршрутный рычаг в положение для route p2 и управляет инструментом отправки команд. Этот маршрут Рычаг не блокирует ни одну точку в окне управления. Он просто перемещает селекторный переключатель в строке блокировки, и он блокирует все конфликтующие маршруты в запорной раме. Таким образом, начальник поезда защищен от отправки команды для конфликтующих маршрутов. В зависимом поле получено команда освобождает маршрутный рычаг, чтобы перевести его в положение блокировки для маршрута p2.

  
  Команда для маршрута выхода полученный

  Оператор пункта теперь может перемещать рычаг маршрута, управлять маршрутом запирающий блокирующий инструмент и очистите сигнал.

  
  Выходной сигнал очищен

  Поезд прошел рельсовую цепь для освобождения маршрута и разблокировал инструмент блокировки маршрута. Так как сигнал по-прежнему в свободном положении оператор пункта должен восстановить сигнал сначала рычаг, прежде чем можно будет восстановить рычаг маршрута.

  
  Блокировка маршрута инструмент разблокирован

  После восстановления маршрутного рычага полученную команду можно вернулся в поле команд. Рычаг маршрута в зависимом поле теперь снова заблокирован, а рычаг маршрута в блоке управления отпущен, чтобы восстановлен в нормальное положение.

  
  Маршрут освобожден, команда вернулся

  Полученная команда или подтверждение блокировки маршрута должны всегда используется для одного движения поезда. Между двумя поездами, следующими по одному и тому же маршрут, все полученные команды и подтверждения блокировки маршрута для этого маршрут должен быть возвращен и получен снова. Причина в том, что полученная команда или подтверждение блокировки маршрута может подтвердить безопасность условия, которые не гарантируются системой блокировки и должны быть проверены оператором для каждого отдельного движения поезда. Большинство важным условием является четкое обнаружение трека. на немецком механическом блокировка, станционные пути обычно не оборудованы путями цепи для обнаружения свободного хода, даже не цепи причала. Таким образом, обнаружение отсутствия гусеницы визуально проверяется операторами. Предотвращать оператор от нарушения правила использовать полученную команду или маршрут подтверждение блокировки только для поезда, так называемая блокировка поворота станции (нем. Bahnhofswiederholungssperre). После восстановления сигнал, который зависит от команды или подтверждения маршрута, Блокировка поворота блокирует сигнальный рычаг до тех пор, пока не будет получена команда или подтверждение. был возвращен.

  Тип работы станционного блока, продемонстрированный здесь, стандартный немецкий блок станции работает. Есть несколько модификации этой системы, применяемой на железных дорогах, где начальник поезда не работает на сигнальной будке, но имеет офис в здании вокзала. В этих системах у начальника поезда есть чисто командная машина. Устанавливать вверх по маршруту, начальник поезда отправляет команду маршрута на все сигнальные будки вовлеченный. После того, как эти сигнальные коробки электрически подтвердили блокировка маршрута, сигнальная команда отправляется на сигнальный ящик, который работает сигнальный рычаг. Для этого используются сигнальные стопорные рычаги, могут быть освобождены отдельно от рычагов маршрута. Как правило, эти системы более сложны и трудны для понимания, чем Немецкая стандартная система блокировки станций.

  Поняв, как работает блок станции из этого очень простого например, можно себе представить, что в больших терминалах с сотнями точек и более двух сигнальных коробок, конструкция блока станции может стать чрезвычайно сложным. С сегодняшней точки зрения это кажется немного странно, что немецкие железные дороги разработали такую ​​сложную систему электрическая блокировка между сигнальными коробками, но никогда не добавлялась дорожка схемы обнаружения отсутствия пути на путях, управляемых механическим блокировка.

  К началу страницы

  Перекрытия

  Перекрытия являются важным элементом немецкой философии безопасности. точка за сигналом, защищенным перекрытием, может быть:

  • стрелочные переводы, не запирающиеся при приближении поезда к сигнал,
  • место схода остряков или перекресток, на котором возможны противоречивые движения,
  • задняя часть поезда, который останавливается на платформе или на следующей сигнал,
  • a Плата ограничения шунтирования.

  
  Пункты, чтобы быть защищенный перекрытием

  Минимальная длина перекрытия зависит от типа сигнала, от точка, подлежащая охране, и максимальная скорость приближающегося поезда сигнал. Вот требуемые минимальные длины перекрытия:

  а) Помимо домашних сигналов и сигналов блокировки

  • 200 м, если защищаемый пункт является местом засорения, маневровый ограничительная доска или задняя часть поезда,
  • 100 м, если точка, подлежащая защите, является разблокированной встречной точкой,
  • 50 м за светофорами, которые используются только для разделения поездов с длиной блока не менее 950 м.

  b) За пределами выходных сигналов и промежуточных сигналов блокировки

  • 200 м при скорости более 60 км/ч,
  • 100 м при скорости не более 60 км/ч,
  • 50 м при скорости не более 40 км/ч.

  Перекрытие за пределами домашних сигналов и сигналов блокировки не должно содержать никаких точки. Перекрытие за пределами этих сигналов всегда остается четким. перекрытие за выходными сигналами и промежуточными блокировочными сигналами действует только до тех пор, пока к сигналу приближается поезд. Перекрывается сигналы выхода и промежуточные сигналы блокировки могут содержать точки, которые сблокированы с сигналом сзади.

  
  Типичная схема перекрытия на небольшой территории станции

  Облицовочные точки в пределах перекрытия всегда заблокированы как маршрут на подходе к этому сигнал настроен. Трейлинг точки внутри перекрытия также блокируются, но есть одно исключение. Это исключение разделяют немецкие особенность. Общие перекрытия означают, что перекрытия разных маршруты, установленные одновременно, могут перекрывать друг друга.

  
  Общий перекрывается

  Для этого замыкающие точки внутри перекрытия разблокируются. Из-за ATP, который требуется на всех магистральных линиях в Германии, вероятность проскальзывания мимо сигнала выхода или промежуточного сигнала блокировки. довольно низко. Поэтому маловероятно, что в в одном и том же месте два поезда встретятся в их перекрытия в одно и то же время. время.

  Поворотные перекрытия на немецких железных дорогах не используются. Облицовочные точки внутри перекрытия всегда заблокированы. Чтобы обеспечить некоторую гибкость, выборочные перекрытия распространены в сложных блокировках. Селективный перекрытия означает, что при построении маршрута оператор может выбор между различными возможными перекрытиями. Однако, как только сигнал очищены, изменить перекрытие больше невозможно.

  К началу страницы

  Боковая защита

  Защитные точки требуются по закону в следующих случаях:

  • На гусеницах с максимальной скоростью более 160 км/ч против движения по сходящейся трассе в пределах домашнего сигнала и на местах где промышленные пути подключены к открытой линии.
  • В местах, где движение поездов должно быть защищено от непреднамеренного движения по сходящимся путям, где хранятся вагоны, если защита от схода с рельсов невозможна.

  На развязках и пересечениях открытой линии установлены защитные пункты. никогда не использовался, независимо от скорости линии. Типичная защитная точка расположение на высокоскоростной линии выглядит так:

  
  Защитные точки на высокоскоростная линия

  На станционных путях с максимальной скоростью не более 160 км/ч необходимо для защитных точек зависит от индивидуальной оценки местного риск.

  Даже если защитные точки не требуются, существующие точки, которые могут Обеспечить защиту с флангов всегда используются для этой цели. Следовательно, обработка селективных защитных точек играет важную роль в Немецкая блокировка.

  
  Селективный защитные точки

  Это защитные точки в так называемой «промежностной схеме». В таком макет, дорожка, расположенная между двумя основными путями, ведет к встречным точкам откуда он соединяется с обеими внешними дорожками. В определенное время, точки между внешними гусеницами могут обеспечить боковую защиту от движения по средней дорожке только на одну из внешних дорожек. Этот означает, что невозможно настроить маршруты на обоих внешних путях в в то же время, потому что эти маршруты нуждаются в том, чтобы средние точки были заблокированы другая позиция с целью защиты фланга. Когда это требуется чтобы настроить маршруты одновременно на обоих внешних путях, внутренняя логика блокировки должна принять решение о том, какой из маршруты могли быть созданы без фланговой защиты. Если это неприемлемо (например, из-за частых маневров на среднем пути), доп. потребуются защитные точки.

  В традиционных немецких рычажных рамах защитные точки были постоянно привязан к одному из двух внешних маршрутов, обычно к Маршрут с более высоким приоритетом. Если возможно, другой маршрут становится удаленным фланговая защита. В релейной и электронной блокировке управление логика для селективных защитных точек усложнилась. Два разных используются принципы:

  • Приоритетная установка точек селективной защиты,
  • Установка селективных защитных точек по принципу «первым пришел — первым вышел» принцип.

  Настройка на основе приоритета используется, если два маршрута имеют разные приоритет. Пока настроен только один из двух маршрутов, этот маршрут будет всегда получайте защиту от селективных защитных очков. Если одновременно устанавливаются два маршрута, селективные защитные пункты переместится в защитное положение для маршрута с более высоким приоритетом. превосходящий маршрут даже отнимет защиту у низшего маршрут. Принцип «First In — First Out» используется, если маршруты такой же приоритет. Если два маршрута настроены одновременно, маршрут, который был настроен первым, всегда будет защищен от селективные защитные точки. Оба принципа могут сочетаться с дополнительная функция под названием «дополнительный защитный режим». Что средства, после того, как маршрут, для которого была предусмотрена фланговая защита, отпущены, выборочные защитные точки автоматически переключатся на защитная позиция для второго маршрута. Таким образом, максимальная степень обеспечена защита флангов.

  На немецких железных дорогах запрещается устанавливать устройства схода с рельсов на главных путях. Устройства схода с рельсов используются только для защиты основного пути от движения на сходящиеся второстепенные пути в местах, где нет защитных точек требуется. Все устройства схода с рельсов блочного типа. Ловушки не используются на немецких железных дорогах.

  К началу страницы

  ---

  [email protected]
  Принципы блочной модели

  VU | Университет Виктории

  1. ВУ Дом
  2. Обучение и преподавание

  Найдите на этой странице

  • Обзор модели VU Block
  • Конструкция блочной модели
  • Дизайн, разработка и обучение
  • Опыт Блока
  • Результаты блока
  • Принципы блочной модели VU

   

  Block Mode признает, уважает и приспосабливает сложность студенческой жизни и обеспечивает предсказуемый, управляемый и взаимосвязанный университетский опыт.

   

  Маккласки, Т., Уэлдон, Дж., и Смоллридж, А. (2019). Воссоздание опыта первого года по одному блоку за раз. Практический отчет. Успехи студентов, 10 (1), 1–15.

   

  Обзор блочной модели VU

  Мы являемся первым австралийским университетом, использующим «блочную» модель обучения, которая строит программу на получение степени из единиц, изучаемых в последовательных блоках, на всех курсах бакалавриата и магистратуры.

  В этой модели учащиеся выполняют один модуль за раз, а затем переходят к следующему. Блок характеризуется тремя учебными занятиями по полдня в неделю, проводимыми в небольших классах, а не в больших лекционных залах. Оценки выполняются в каждом блоке.

  Блок VU, представленный в 2018 году, представляет собой адаптированную модель первого года обучения, в которой особое внимание уделяется связям, сообществу и чувству принадлежности к университету. В 2019 году эти студенты перешли на второй курс, где поощряется более глубокое знакомство с дисциплиной и специализациями. С 2020 года студенты третьего и четвертого курсов продолжают свое обучение в небольших классах, укрепляя внешние связи, имеющие отношение к их карьере.

  Все учащиеся принимают участие в основных мероприятиях через наши учебные центры. Студенты первого курса изучают основы обучения, академическое письмо и счет, а также основные навыки по каждой дисциплине. Учащиеся второго курса проходят курс «Основы курса», который помогает учащимся с помощью оценок и курса. Студенты последнего курса изучают Future Essentials в рамках подготовки к своей карьере и дальнейшему обучению.

  До сих пор блочная модель VU давала исключительные результаты, с высокими показателями успешности и академическими достижениями, такими как высокие оценки по всем направлениям. Модель отмечена наградами за инновации и превосходство.

  Модель VU Block разработана с учетом потребностей в обучении нашего разнообразного в культурном отношении населения студентов и нашей важной моральной цели — обеспечить профессиональное и высшее образование, которое изменит жизнь наших студентов и сообществ.

  Модель построена на идее о том, что глубокое активное обучение происходит, когда учащиеся сосредотачиваются на одном или двух предметах одновременно и работают в небольших классах. Небольшой размер класса поддерживает когорты, которые работают и помогают друг другу в сообществе, где все известны и уважаемы.

  Другие преимущества включают более широкий выбор студентов и гибкость в отношении того, что они изучают, когда, а также лучшую готовность к профессиональным ролям. Учащиеся начинают каждый блок с четким пониманием того, что и когда нужно делать, и развивают навыки, которые можно перенести в рамках учебной программы, с помощью вспомогательных дополнительных действий. Активное обучение в блоке гарантирует, что у каждого учащегося будет много практики в обучении на основе навыков, принятии сложных решений, решении проблем и командной работе.

  Блочная модель ВУ

  Прочтите нашу информацию для студентов, чтобы узнать, как проводятся наши курсы, о преимуществах обучения в Блочной модели ВУ и узнать от студентов об их опыте.

  Модель построена на основе глубокого активного обучения.

  Активное обучение гарантирует, что учащиеся получат много практики в обучении на основе навыков, принятии сложных решений, решении проблем и работе в команде.

  Студенты помогают друг другу в сообществе, где все знают и уважают.

  Переносимые навыки развиваются в рамках учебной программы посредством дополнительных занятий.

  Все блоки Block были спроектированы и разработаны с помощью многопрофильного командного подхода, объединяющего ученых, разработчиков обучения, студентов, библиотекарей и специалистов по поддержке студентов (Learning Hub). Мы объединяемся, чтобы создавать согласованные, ориентированные на учащихся подразделения, которые сочетают возможности цифрового обучения с очными и дистанционными учебными мероприятиями. Модель проектирования подразделения и процесс проектирования поддерживаются командой управления проектами, которая обеспечивает качество продукта, эффективное использование времени и ресурсов, а также успешное достижение вовлеченности и обучения студентов.

  Модель проектирования основана на блочных принципах, которые опираются на основанные на фактических данных методы, оказывающие большое влияние на обучение учащихся.

  Эти принципы гарантируют, что блочные блоки:

  Отдавайте предпочтение исследованию и применению знаний, а не передаче контента​

  Семинары для небольших групп ориентированы на активное обучение, а не на лекции.

  Включите различные возможности обучения и оценочные задания, встроенные в аутентичные контексты.

  Единицы захватывающие с четкими началами и четкими окончаниями

  Иммерсивные занятия имеют четкие начала и выводы, связанные с занятиями до/после занятий, и завершаются подведением итогов обучения. Эта последовательная структура поддерживает обучение студентов, а также обеспечивает предсказуемую рабочую нагрузку и приверженность учебе, что помогает справляться со стрессом и облегчает студентам выполнение других обязанностей.

  Занятия ориентированы на учащихся, активны и увлекательны

  В блочном режиме учащимся ставятся сложные аутентичные задачи, а затем им оказывается мощная поддержка в небольшом классе для их выполнения.

  Учебная деятельность укрепляет связь единиц с курсом и карьерой

  Все обучение связано с долгосрочными целями, поэтому оно актуально и значимо. Это противодействует фрагментации обучения и гарантирует, что обучение запоминается.

  Обеспечьте раннюю постоянную обратную связь

  Ранняя обратная связь (обобщающая и формирующая) помогает учащимся откалибровать свою работу и учит их навыкам саморегуляции и обратной связи.

  Выявить интересы, потребности и ожидания учащихся

  Мы понимаем, что учащиеся лучше всего учатся, когда используют силу собственного путешествия.

  Возможности оценки лесов, которые ведут к персонализированному и адаптивному обучению

  Мы помогаем учащимся самостоятельно распознавать свои сильные и слабые стороны, адекватность ответов на задания.

  View Infographic в виде PDF

  Experience

  Результаты блока

  Потрясающие результаты для непременных студентов

  , когда блок был реализован в VU в 2018 году, что на данных не показано, что данные, что на данных, не знакомых. студенты, обучающиеся в блочном режиме, как правило, превосходили тех, кто обучался в предыдущем 12-недельном семестровом режиме 2017 года.

  Результаты также показывают, что разрыв между нетрадиционными группами и их традиционными коллегами сократился при исследовании блочного режима (Cleary & Samarawickrema, 2021).

  Блочные исследования и публикации

  Амблер, Т. (2019). Оценка модели первого года: выводы первого года. Мельбурн: Университет Виктории.

  Клири, К. и Самаравикрема, Г. (2021). Блочное обучение: возможности и проблемы для нового поколения учащихся в австралийском университете. Успех учащегося , 12(1).

  Маккласки, Т., Уэлдон, Дж., и Смоллридж, А. (2019). Воссоздание опыта первого года по одному блоку за раз. Отчет о практике использования функций. Успех учащегося , 10(1), 1-15.doi: 10.5204/ssj.v10i1.1048.

  МакКласки, Т., Смоллридж, А., Уэлдон, Дж., Лотон, Д., Самаравикрема, Г. и Клири, К. (2020). Основываясь на фундаменте блока VU: результаты первого года обучения когорты. В книге Э. Генриха и Р. Бурка (редакторы), Исследования и разработки в области высшего образования: следующее поколение, высшее образование: проблемы, изменения и возможности , 42 (стр. 61–72).

  Посмотреть инфографику в формате PDF

  Принципы блочной модели VU

  Общая

  • По одному блоку за раз
  • Каждый погружной и автономный блок
  • Предсказуемый график
  • Среда связи и принадлежности
  • Студенческий центр; активный и привлекательный
  • Малые классы >35
  • Смешанный
  • Согласовано и информировано по результатам обучения, характеристикам выпускников, отраслевым/профессиональным требованиям

  Дизайн и разработка

  • Весь курс выровнен
  • Реальный мир/аутентичная оценка
  • Возможность раннего успеха
  • Обширная обратная связь
  • Достижимо во временном интервале блочной модели
  • Пространство VUC доступно до начала
  • Все учебные ресурсы в VU Collaborate
  • Командный междисциплинарный подход к D&D
  • Текущий цикл проверки

  Доставка

  • Обратная связь
  • Активное обучение
  • Запрос на основе
  • Интерактивная учебная деятельность
  • Возможности для студентов участвовать и общаться
  • Возможности для практики
  • Использование цифровых технологий благодаря пространствам для совместного обучения и интерактивным инструментам
  • Явные инструкции

  Оценка

  • Аутентичный контент из реального мира
  • Разнообразный и увлекательный
  • Четкие ожидания
  • Обширная обратная связь
  • Возможности для самооценки и оценки коллег
  • Инструкция по явной оценке
  • Результаты выданы до следующего блока
  • По возможности автоматизировано

  {{extra.