Вариатор устройство и принцип работы: Как ездить на вариаторе

Как ездить на вариаторе

С правилами езды на автомобилях с вариаторными коробками российские водители познакомились относительно недавно. К отсутствию третьей педали в машине привыкнуть успели многие (обычная АКПП). Но заблуждаются те, кто ставит знак равенства между автоматом и бесступенчатой трансмиссией. Нюансы работы вариатора требуют самого внимательного рассмотрения. Как ездить на вариаторе?

Правила вариаторной езды

CVT — латинская аббревиатура, означающая интересующий нас тип коробки. Функционально она не отличается от других типов КПП, но кардинально разнится принципом работы. Смена передач идёт плавно, без толчков, благодаря коррекции диаметральной плоскости дисков (ведомого/ведущего). Автомобиль разгоняется «не дёргаясь». Сидящий за рулём не отвлекается на переключение скоростей. Работа автоматики сокращает время разгона, экономит горючее, выбирает оптимальный режим работы двигателя.

Независимо от степени нагрузки мотора уровень шума силовой установки малоразличим. Раскатистый звук спорткара на таких авто не услышать никогда, даже если акселератор «утопить» до отказа. «Умная» электроника компенсирует резкое изменение параметров работающего агрегата, убирая лишнюю нагрузку.

Подробно о плюсах

Транспортное средство, оснащённое CVT, имеет ряд положительных аспектов, выгодно отличающих его от машин с «механикой» и АКПП. К преимуществам однозначно относятся:

• хорошо набирается скорость;
• более экономично расходуется топливо;
• оптимизируются критичные нагрузки на двигатель;
• увеличивается период регламентных сервисных и ремонтных работ;
• повышен класс экологической безопасности.

Дело в масле

Отслеживать уровень и качество масла в КПП — обязанность автовладельца. В случае с бесступенчатой трансмиссией нужно относиться к этому особо тщательно. Абсолютно все вариаторные коробки «болезненно» реагируют на невнимательное отношение к спецификациям и рабочему объёму залитого масла. Менять его придётся часто.

CVT-масло — отдельная категория. Особенность материала — антогоничность функции (обеспечение смазки трущихся поверхностей с одновременным предотвращением их проскальзывания). Экзотичность трансмиссионного масла не отражается на его стоимости, автолюбителей оно не разорит.

Менять жидкость в коробке с неидентичными спецификациям характеристиками — большой риск. Техническая документация автомобиля содержит точную информацию о типе и параметрах масла для КПП. Игнорирование этого аспекта с высокой степенью вероятности приведёт к незапланированным тратам, их размер может сильно огорчить владельца авто. Если самостоятельно уточнить сведения о расходном материале не удалось, следует обратиться за разъяснениями к дилеру или в официальный технический центр, где обслуживаются автомобили нужной марки.

Полностью заменить жидкость на вариаторе рекомендовано на отметках кратных 60 тыс. км пробега, в зависимости от производителя эти данные могут отличаться в большую или меньшую сторону. Российские реалии значительно корректируют этот показатель в сторону уменьшения (порядка 30 тыс. км).

Эксплуатация вариатора (краткая инструкция)

Латинские литеры, вместо цифр на рукояти переключения МКПП, означают следующее:

• «P» — парковочный режим. Стоянка на продолжительное время, происходит блокировка системы управления. При зажигании необходимо убедиться, что рычаг установлен на этой же отметке;
• «D» — машина в движении. Автомобиль едет вперед с характерной плавной сменой ступеней;
• «N» — аналог «нейтралки». В бесступенчатом варианте КПП применяется при парковке с наклоном.

Алгоритм действий шофёра такой: выжать педаль тормоза до полной остановки → ручку коробки установить напротив «N» → застопорить машину на ручнике → резко отпустить и снова нажать тормоз → перевести в режим паркинга «P». Необычный порядок манипуляций обусловлен спецификой взаимодействия механических узлов при остановке: вал в CVT блокируется стержнем малой толщины, который несложно деформировать (окончательно испортить) при небрежном паркинге «на скорости».

• «L» — завышенные обороты и эффект торможения двигателем. Рекомендован при движении по бездорожью, под уклон, буксировке прицепа (подобие 1 ступени на «механике»).

Многие автопроизводители добавляют ещё две позиции:

• «S» — спортивный. Двигатель выводится на полную мощность;
• «E» — экономичный. Расход горючего минимизирован.

Резко нагружать не стоит

Машинам с вариаторами резко возрастающие нагрузки противопоказаны. Они становятся виновниками внеочередных посещений СТО и последующего ремонта. Это недостаток CVT-коробок конструкторы пока не решили.

Прогрев вариатора обязателен при низких температурах. Холодное масло в трансмиссии плохо распределяется внутри системы, часть элементов и деталей остаются без смазки. Прогревать по типу автоматической коробки передач путём переключения режимов «P-R-N-D» и обратно не рекомендуется, так как это не улучшает прогрев. Помните вариатор устроен абсолютно по-другому, нежели другие КПП. Как вариант можно на несколько секунд включить нейтраль — «N», это немного прогреет гидромуфту (сцепление).

Трогаться с места нужно убедившись, что автомобиль прогрелся до необходимого предела. После начала движения придерживаться спокойной манеры езды минимум километр, это полностью позволит прогреть все элементы коробки. Расходы на лишнее топливо сэкономят затраты на монтаж новой КПП.

Чем ниже температура окружающей среды, тем дольше необходимо прогревать коробку. При температуре -35 °C лучше не эксплуатировать автомобиль с CVT. Если вы всё-таки решились на поездку в сильный мороз, то прогревать рекомендуется не менее 30 минут и всю дорогу придерживаться очень щадящего режима езды.

В Европе (Финляндии) нашли альтернативу холостым оборотам двигателя для прогрева. Авто снабжаются электросистемой поддержки рабочей температуры. Машина запитывается от электросети через обычную штепсельную вилку. Машины с таким оборудованием легко узнать по характерным вырезам на бампере.

Бездорожье не рулит

Ездить на автомобилях с вариаторной КПП вне дорог не желательно. Пусть не вводят в заблуждение автолюбителей всемирно известные производители кроссоверов. Внедорожники с CVT автоматически зачисляются в «паркетники».

Владельцам бесступенчатой коробки лучше держаться города и шоссе с твёрдым покрытием.

Повредить бесступенчатую коробку можно наехав на выступ, ухаб, при попадании колёс в ямы и выбоины и другие шероховатости дорожного полотна. Подобные приключения небезопасны для МКПП, а в случае с автоматом в вариаторном исполнении последствия могут быть фатальными.

Нет буксировке

Буксовать, равно как и буксировать, на CVT не стоит. Эти действия небезопасны для агрегата. Вариант взятия автомобиля на буксир есть — при включённом моторе (смазка предохранит детали от излишнего трения), стоит ознакомиться с инструкцией по эксплуатации. И даже не взирая на это бывают случаи поломок, особенно КПП с пробегом, поэтому мы не рекомендуем его буксировать, ведь эвакуатор стоит гораздо дешевле чем ремонт. Неисправность двигателя приводит к неизбежному общению со службой эвакуации, есть другой но очень трудоемкий вариант, отсоединения полуосей от ведущих колес.

Соответственно использовать машину в качестве тянущего средства другого авто категорически не рекомендуется. Максимально допустимое условие — транспортирование автоприцепа весом не превышающего допустимого. Точная информация о грузоподъёмности и расстоянии, на которое можно буксировать прицеп, конкретной модели указана в техпаспорте.

Пробуксовка — очень вредное действие. Заглохнув на ухабах или в грязи, следует оставить попытки выехать самостоятельно. Передвигая селектор между отметками «D» и «R» можно добиться только скоротечного износа шлицевых соединений. Заметно сократится ресурс шестерней. Чтобы устранить поломку, узел разберут, что существенно ударит по карману автовладельца.

Внимание, датчики!

Без корректной работы контрольных устройств обеспечить безопасность поездок невозможно. Отслеживать их состояние постоянно — насущная необходимость. Прекращение функционирования одного датчика может привести к выходу из строя целого узла.

Если датчик контроля скорости повреждён, то блок управления автоматически переводит ремень трансмиссии в среднее аварийное положение, двигатель экстренно тормозит. Угроза деформирования ремня становится более чем реальной. При движении в высокоскоростном режиме может даже разорвать ременной привод. Снижение оборотов повышает процент «выживания» CVT.

Для желающих приобрести машину с пробегом есть непреложное правило — меняйте датчик скорости. Настоятельно предлагается купить оригинальную версию от производителя и проверенного поставщика. Аналогично следует поступить с датчиками уровня и давления масла. Весь комплект датчиков должен находиться в исправном состоянии.

Заключение

Выводы, не требующие особых обоснований:

1. «Лихачить» с вариатором нельзя. Поломки и сокращение периода эксплуатации неизбежны.
2. Ограничить поездки городской чертой, где преимущества бесступенчатой трансмиссии раскроются полностью.
3. Не начинать движения при «холодном» масле.
4. Отслеживать уровень жидкости и работоспособность контролирующих устройств.

Манера езды водителя и общее состояние дорог региона, где живёт автовладелец — важные факторы, влияющие на окончательное решение при покупке машины с CVT.

Как работает вариатор: принцип, устройство и недостатки

 

Коробка передач вариатор

 

Автомобильная промышленность неуклонно развивается, постоянно предлагает новые инженерные решения. Ведущие компании в области производства автомобильного транспорта неуклонно ведут работу над разработкой принципиально новых агрегатов. Цель замены уже привычных и в некоторой степени конструктивно устарелых узлов предельно ясна – сделать машину более комфортной, облегчить вождение и улучшить качество поездок в целом. Так появилась вариаторная коробка передач или же просто вариатор.

 

Первый автомобиль с вариатором был произведен еще в 50-х годах прошлого столетия, но массовое распространение эта трансмиссия получила сравнительно недавно. Сегодня многие производители сделали акцент на производстве авто именно с вариатором, роботом или обычным автоматом. Хотя традиционная механика все еще хорошо сбывается, но число реализуемых автомобилей с МКПП постепенно снижается. В этой статье подробно расскажем, что такое вариатор, и каков его принцип работы.

 

Вариаторная коробка: что это такое?

 

В англоязычной среде этот вид трансмиссии именуется как CVT, что обозначает Continuously Variable Transmission. Если перевести расшифровку с английского на русский язык, то станет понятен главный принцип, на котором основана работа вариатора – бесступенчатая трансмиссия.

 

Отличия от автомата

Мы привыкли, что механика может включать шесть передач, а обычный гидротрансформаторный автомат на сегодняшний день от шести до восьми. В этом заключается главный недостаток ступенчатых коробок – число передач ограничено. Все дело в том, что двигателю постоянно приходится преодолевать нагрузку – силу инерции. Даже во время движения по абсолютно ровной дороге агрегат подвержен внешнему сопротивлению, и только достигая оптимального соотношения количества оборотов и передаточного числа, он развивает скорость. С переходом на повышенную передачу водитель ощущает кратковременную потерю мощности и рывок автомобиля.

 

Отличие вариатора от классической АКПП — видео

 

В вариаторе бесчисленное количе

Как ездить на вариаторе — советы по правильной эксплуатации

 

 

Вспомним вариатор

 

Сам по себе, вариатор коробка передач, без передач! А раз передач тут нет, значит не может быть и толчков, пинков, ударов при переключениях, экономии топлива тоже больше по сравнению с АКПП, казалось бы, идеальная коробка, но нет. Плата за комфорт — ресурс коробки, который у вариаторов заметно меньше чем у обычных гидравлических «автоматов», к небольшому ресурсу можно добавить так же высокую стоимость обслуживания (замена масла и фильтра вариатора) и дорогой ремонт, поэтому ответим на вопрос как правильно ездить на вариаторе.

 

Режимы работы вариатора

Режимы работы селектора у популярных вариаторов такие же как и на АКПП и DSG, а именно:

 

• Режим P — Паркинг
• Режим N — Нейтраль
• Режим D — Движение вперед
• Режим R — Движение назад

 

Существуют модификации так же с режимами S (sport) и мануальным режимом (M), чаще всего такие режимы считаются «виртуальными» ведь физически режима M в вариаторе быть не может.

 

Как правильно ездить на коробке вариатор?

 

Вернемся к началу темы, как же правильно ездить на вариаторе? А тут всё просто, главное следовать основным правилам эксплуатации, и не делать то чего вредно вариатору а именно:

 

Езда на высокой скорости — вариатор очень не любит долгую эксплуатацию на повышенных скоростях (больше 150 км/ч), долгая эксплуатация вариатора на такой скорости гарантированно приведет к повышенному износу конусов и ремня.

Резкие ускорения — самая опасная штука для вариатора, это резкие ускорения! Если вы хотите погонять со светофора, точно не стоит покупать авто с вариатором! Разгоняться на CVT необходимо плавно, без резких ускорений, это поможет увеличить его срок службы в разы! У тех же кто любит «погонять», коробки могут выйти из строя уже на 65-80 тыс.км!

Эксплуатация на холодную — то чего не любит вариатор это «езда на холодную», когда автомобиль после ночной стоянки зимой — заводят и без прогрева начинают ехать. ATF не у

Принцип работы вариатора

Принцип работы вариатора

Вариатор

Вариатор — это бесступенчатая трансмиссия с внешним управлением, которая позволяет автоматически плавно изменять передаточное число, выбирая наиболее оптимальное согласно внешней нагрузке и оборотам двигателя, тем самым давая возможность максимально эффективно использовать его мощность.

В технике существует множество различных конструкций такого типа, но на автомобиле получили распространение два вида вариаторов: клиноременной и тороидный.

Клиноременный вариатор как тип трансмиссии известен давно.

Его главные детали — два раздвижных шкива и соединяющий их ремень, в сечении имеющий трапецеидальную форму.

Если половинки ведущего шкива сдвинуть, они вытолкнут ремень, словно попавший между ними клин (отсюда и название «клиноременный»), наружу — радиус шкива, по которому работает ремень увеличится, следовательно, увеличится и передаточное отношение.

А если половинки ведомого шкива, наоборот, раздвинуть, то ремень провалится внутрь и будет работать по меньшему радиусу — передаточное отношение уменьшится.

Если оба шкива будут в промежуточном положении, то передача станет прямой.

Вариаторная КП — это вариация «автоматики».

Однако её устройство и принцип работы имеют существенные отличия от классической АКПП.

Это бесступенчатая трансмиссия, в состав которой входят:

собственно вариатор;

узел, осуществляющий разъединение двигателя с вариатором;

система управления;механизм заднего хода.

Вариаторная КП может быть двух типов:

клиноременного;

тороидного.

Принцип работы основан на том, что два раздвижных шкива (ведущий и ведомый), соединённых металлическим ремнём, автоматически меняют свой диаметр, изменяя при этом передаточное число.

Запускается вариатор с помощью рычага селектора.

Режимы передач идентичны с АКПП.

Позитивные стороны вариатора перед другими КП:

эффективность при использовании мощности мотора;

высокая экономия топлива;комфортность управления и самого движения;плавность хода авто;

ровный разгон и оперативный набор скорости;

малая нагрузка на мотор;

экологичность;

высокий КПД.

Устройство и принцип работы вариатора

Клиноременной вариатор состоит из нескольких (как правило, одной- двух) ременных передач, где шкивы образованы коническими дисками, за счет сдвигания и раздвигания которых изменяются диаметр шкивов и, соответственно, передаточное число. Разные фирмы разработали каждая свою конструкцию клиноременного вариатора, так на Audi в трансмиссии Multitronic вместо ремня применяют цепь, а Honda ставит набранный из металлических пластин ремень, но принцип от этого не меняется.

Для трогания автомобиля с места используются обычное сцепление или небольшой гидротрансформатор, который вскоре после начала движения блокируется. Управление дисками шкивов осуществляет электронная система из сервоприводов, блока управления и датчиков.

Начнем с самого простого. Почему клиновидный ремень? Ремень в разрезе имеет трапециевидную форму и «вклинивается» в шкив только своими боковыми поверхностями. При износе этих поверхностей, благодаря своей форме, он врезается глубже в шкив и все равно остается в хорошей сцепке с ним. Как изменяется передаточное число? Устройство ведущего шкива (ведущий шкив вращается коленвалом) таково, что его щеки при воздействии центробежных сил плавно сжимаются и выталкивают клиновидный ремень все дальше и дальше от центра шкива. Ведомый же шкив при этом наоборот, разжимается, и ремень на нем плавно утопает все ближе и ближе к центру шкива. Чем больше обороты двигателя — тем больше сжимается ведущий шкив и разжимается ведомый, тем самым меняя передаточное число от коленвала к заднему колесу. Этот процесс хорошо виден на рисунках, прикрепленных к посту.

Иначе устроен тороидный вариатор, который состоит из соосных дисков и роликов, передающих момент от одного диска к другому. Для изменения передаточного числа меняются положение роликов и их радиусы, по которым ролики обкатывают диски. И поскольку все усилие сосредоточено в пятне контакта, то для поворота роликов должны использоваться особые устройства, способные преодолевать силу прижатия ролика к диску. Так в ниссановском вариаторе Extroid применена специальная система, где управляемый электроникой прецизионный гидравлический механизм перемещает обоймы с роликами вверх или вниз на микроскопическую величину, а далее, из-за возникшего сдвига относительно оси дисков, ролик поворачивается сам.

Между прочим, принцип устройства под названием “вариатор” не нов — мысли о бесступенчатой трансмиссии стали посещать конструкторов практически сразу с началом применения поршневых ДВС на транспорте. Современное же развитие электроники и технологии материалов дало возможности усовершенствовать (остающиеся, однако, в принципе своем неизменными) конструкции вариаторов, и сейчас наблюдается, по-видимому, начало самого широкого распространения таких трансмиссий на автотранспорте.

Тем не менее вариаторы пока что не избавились от некоторых своих весьма существенных проблем. Так, очевидно, что самыми конструктивно слабыми местами существующих сегодня автомобильных вариаторов являются: для клиноременного эти самые ремни, а для тороидного — пятно контакта диска и ролика, где сила давления достигает 10 тонн. Поэтому здесь применяются специальные высокотехнологичные материалы, что делает надежность вариаторов достаточно высокой, близкой к надежности гидромеханических “автоматов”, но все же из-за нагрузок на ремень или пятно контакта вариаторы пока не могут “тянуть грузы”, а также работать с двигателями большой мощности.

На сегодняшний день рекордом для клиноременного вариатора оказывается 220 л.с. и 300 Нм, которые развивает V-образный 6-цилиндровый мотор Audi A6, “воспринятый” трансмиссией Multitronic, а для тороидного — “переваренный” Extroid (3-литровый двигатель Nissan Gloria и Cedric), развивающий 240 л.с. и 310 Нм.

Однако если для грузовиков вариаторы до сих пор непригодны, то для легковых автомобилей весьма приемлемы, и здесь у бесступенчатых трансмиссий, очевидно, большое будущее, тем более что и технологии материалов не стоят на месте.

Конструкция устройства,или принцип карандашей

Для того чтобы в полном объеме устроить обзор вариатор, стоит запомнить, что существует три его вида – клиноременной, тороидальный и цепной. Принцип работы каждого одинаков, конструкция разная.

Принцип карандашей, или как работает вариатор

Итак, есть два вала – ведущий и ведомый. Первый вал идет от мотора, второй вал идет к колесам. Когда двигатель не работает, передаточный ремень находится в положении, максимально приближенным к ведущему шкиву и максимально отдаленным от ведомого. 

Когда двигатель работает на малых оборотах, картина немного меняется. Ремень отходит от ведущего вала и приближается к ведомому.

Когда двигатель работает на средних оборотах, ремень находится приблизительно на одинаковом расстоянии от валов. Когда двигатель работает на полной мощности, картина полностью противоположна первой. Ремень утоплен в шкив ведомого вала, но полностью вытолкнут от шкива ведущего вала.

Клиноременной вариатор

Особенность, как всегда, заложена в названии. Сверху уже было упоминание о том, что основой вариатора есть валы со шкивами – ведущий и ведомый. А вот соединяет их и передает нужную информацию от одного к другому клиновидный ремень. Так как перед этим ремнем стоят особые задачи и нагрузки на него огромные, состав его особенный. Это смесь резины и ткани, делающая ремень невероятно прочным, намного прочнее того ремня генератора.

Почему ременной, разобрались. Теперь остался вопрос, почему клин. Так вот, форма ремня трапециевидная. Дело в том, что к шкиву он прижимается боками, как бы образуя клин. Несомненно, это место наибольшего трения, ремень изнашивается, истончается и трескается в этих местах. Но это не повод его тут же сменить. Ремень еще больше утопится в шкив и качество сцепки между ним и шкивом не пострадает. Необходимую жесткость обеспечивают стальные пластины, которые покрывают среднюю часть.

Тороидный вариатор

Все то же самое, только без ремня. Его функции выполняют диски. Или ролики, как вариант названия. Есть еще совсем простое название – колеса. Это все сопряжено с внешним видом. Вместо ведущего и ведомого вала в тороидном вариаторе используются диски. У дисков есть две оси вращения – горизонтальная и вертикальная. В зависимости от положения ролика ведущего диска, его отзеркаливает ролик ведомого диска. Примерно этот процесс изображен на картинке ниже.

Недостатки и преимущества вариатора

К вышесказанному о вариаторах стоит прибавить самое главное – в чем их суть и зачем устанавливать их вместо привычных механических коробок передач и автоматических. Весь фокус в приставке «бесступенчатая трансмиссия». Вариатор не требует переключения передач вручную, справляясь с этим самостоятельно, при этом не чувствуется характерных рывков при трогании с места или переключение с первой скорости на вторую. Многим водителям это не нравится, ведь это практически отобранное удовольствие управления. Повинуясь запросам потребителей, современные вариаторы настраиваются таким образом, что двигатель по звуку работает, как и раньше, набирая обороты перед переключением скоростей.

Типы вариаторов

Передача вращающего момента в вариаторах происходит за счет сил трения — независимо от типа конструкции, регулирование передаточного отношения, как правило осуществляется путем переноса точек контакта элементов передачи.

Рассмотрим несколько основных конструктивных схем вариаторов.

Лобовой вариатор

Принципиальная схема вариатора с перекрещивающимися валами (или лобового) показана на рисунке.

Ось ведомого вала перпендикулярна оси ведущего. На ведущем валу закреплен диск. Каток с фрикционными накладками установлен на шлицах ведомого вала. Получается, что каток может линейно перемещаться вдоль оси ведомого вала. Если каток вариатора прижат диску то вращение будет передаваться от ведущего вала к ведомому. Причем соотношение скоростей в вращающих моментов будет зависеть от расположения точки касания.

Чем ближе эта точка к центру тем медленнее будет вращаться выходной вал, и тем выше будет вращающий момент на нем.

n1*X=n2r

• где n1 — частота вращения ведущего вала
• n2 — частота вращения ведомого вала
• X — расстояния от центра ведущего диска до точки касания
• r — радиус ведомого катка

Передаточное отношение вариатора (отношение, угловых скоростей, частот вращения, моментов) можно вычислить по формуле:

i=n1/n2=r/x

Диапазон регулирования лобового вариатора определяется минимальным и максимальным значением Х:

D=imax/imin=Xmax/Xmin

Представленная конструкция вариатора позволяет реализовать изменять и направление вращения ведомого вала. Если точку касания диска переместить в противоположную сторону от центра ведущего диска, то направление вращения ведомого вала изменится.

Вариатор с раздвижными конусами

Вариаторы этого типа получили широкое применяют в трансмиссиях автомобилей, мотоциклов, станков. Устройство вариатора с раздвижными конусами показано на рисунке.

Валы установлены в корпусе на подшипниках. Оси вращения ведущего и ведомого валов расположены параллельно.

На ведомом и ведущем валу расположены конические диски, которые могут перемещаться вдоль осей вращения.

Между дисками зажат стальное или армированное резиновый ремень. При вращении ведущего вала, вращение через ремень передается ведущему валу.

Получается, что диски образуют два шкива, между которыми расположен ремень, благодаря конструкции рабочий диаметр шкивов может изменяться, а значит будет меняться и передаточное отношение.

Отношение частот вращения валов вариатора будет зависеть от расположения точек касания дисков и конуса.

Чем дальше точка касания от оси вращения ведущего вала, и чем ближе к оси вращения ведомого, тем выше будет частота вращения ведомого вала.

Передаточное отношения вариатора с раздвижными конусам можно вычислить по формуле:

i=n1/n2=X2/X1

Диапазон регулирования можно вычислить, используя зависимость:

D=imax/imin=(Xmax/Xmin)2

Вариатор с постоянными конусами и промежуточным диском

Устройство вариатора показано на рисунке.

На ведомом и ведущем валу вариатора закреплены конические барабаны, между которыми, на оси расположен каток. С помощью винта каток может перемещаться по оси. Пружина позволяет обеспечить надежное прижатие барабанов и катка.

Передаточное отношение вариатора будет зависеть от расположения точки касания катка и барабанов:

i=n1/n2=X2/X1

Диапазон регулирования будут определяться как:

D=imax/imin=(Xmax/Xmin)2

Торовый вариатор

Конструкция торового вариатора показана на рисунке.

На валах расположены торовые чашки со сферическими поверхностями. Между чашечками установлены ролики, через которые вращающий момент передается от ведомого вала к ведущему.

Регулирование передаточного отношения осуществляется за счет изменения угла наклона роликов. Если ролики перпендикулярны дискам, то передаточное число будет равно 1.

Двухступенчатые вариаторы

Для диапазонов регулирования выше 10 рекомендуется применять двухступенчатые вариаторы, содержащие две фрикционные передачи. Разработаны конструкции с регулированием двух и четырех шкивов. В зависимости от способа перемещения дисков различают:

• вариаторы с принудительным перемещением двух дисков на ведущем и ведомом валах или на промежуточном валу и с двумя плавающими дисками;
• с принудительным перемещением двух дисков и с двумя подгруженными дисками;
• с принудительным перемещением четырех дисков.

КПД двухступенчатых вариаторов с плавающими дисками не составляет 60-85%. Применение схемы с четырьмя принудительно перемещаемыми дисками позволяет повысить КПД вариатора.

Применение вариаторов

Вариаторы используют в качестве бесступенчатой трансмиссии:

• автомобилей;
• сельскохозяйственных машин;
• волочильных станков;
• прессов;
• прокатных станов;
• токарно-винторезных станков;
• фрезерных станков;
• текстильных и других станков с намоточными устройствами.

Ресурс ремня вариатора

При работе вариатора в ремне возникают циклически изменяющиеся напряжения. Под действием циклического деформирования в элементах ремня необратимые возникают усталостные изменения — появляются микротрещины, надрывы, которые в итоге приводят к разрыву ремня.

Для повышения надежности работы вариатора для производства ремней используются современные износостойкие полимеры, композиционные материалы, применяется армирование, также разрабатываются конструкции с металлическими «цепными» ремнями.

Масло для вариатора

Правильное подобранное масло позволяет значительно повысить ресурс и надежность вариатора.

Масло, залитое в вариатор должно обеспечивать следующие функции:

• смазывание поверхостей подвижных деталей;
• отвод тепла от нагретых элементов;
• удаление мелких частиц износа из зоны контакта трущихся деталей;
• предотвращении коррозии металлических поверхностей;
• сохранять характеристики в широком диапазоне рабочих температур.

Получается, что с одной стороны масло должно смазывать подвижные детали, с другой — не допускается проскальзывания ремня. Добиться этого помогает специальное масло низкой вязкости с присадками, отличающееся, от того, что заливают в в редукторы, коробки передач и т.д.

Важным фактротом надежности вариатора является и своевременная замена масла. На современных автомобилях масло в вариаторе рекомендуется менять не реже, чем каждые 30 тысяч километров пробега.

Понравилась статья? Расскажите друзьям: Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Moped Wiki — Moped Army

Эта статья относится к трансмиссии вариаторного типа. О ветке армии мопедов см. Вариаторы.

Вариатор является элементом бесступенчатой ​​трансмиссии, обычно используемой на мопедах и других транспортных средствах с малым двигателем. Мопеды Motobecane, Peugeot, Derbi, Vespa, Minarelli и Honda предлагали по крайней мере одну модель с вариоматической трансмиссией.

Работа вариатора

В трансмиссиях

Variomatic используются центробежные грузы для уменьшения передаточного числа двигателя при увеличении частоты вращения.Это позволяет вариатору поддерживать двигатель в пределах его оптимальной эффективности при наборе путевой скорости или изменении скорости для подъема на холм. Эффективность в этом случае может быть топливной экономичностью, снижением расхода топлива и выбросов, или энергоэффективностью, позволяющей двигателю развивать максимальную мощность в широком диапазоне скоростей.

Поскольку вариатор поддерживает постоянную скорость вращения двигателя в широком диапазоне скоростей автомобиля, поворот ручки газа заставит мопед двигаться быстрее, но не изменит звук, исходящий от двигателя, так сильно, как при использовании обычных двухскоростных или односкоростных двигателей. скорость.Это сбивает с толку некоторых гонщиков и приводит к ошибочному впечатлению об отсутствии мощности.

Марки вариаторов

Mobymatic от Motobecane

Motobecane выпустили свою первую и единственную трансмиссию на основе вариатора, Mobymatic, в 1957 году, через год после изобретения вариатора голландцем Хубом Ван Дорном, даже до появления первого автомобиля с вариатором.

Mobymatic состоит из шкива переменного размера, который приводится в движение от двух до четырех утяжеленных шарикоподшипников и соединен с двухфункциональным автоматическим сцеплением.Шкив вариатора вращает шкив фиксированного диаметра, прикрепленный к цепи главной передачи.

Коробка передач Mobymatic входила в стандартную комплектацию моделей Motobecane вплоть до их последнего выпуска в начале 2000-х годов. Единственная разница между ранними моделями и более поздними выпусками заключалась в отказе от ключа Woodruff.

Хотя конструкция и не самая лучшая с точки зрения возможности настройки или характеристик сцепления, это была недорогая рабочая лошадка, которая не требовала обслуживания в течение всего срока службы двигателя, кроме регулярной подачи смазки через пресс-масленку каждые несколько сотен миль.

Руководство по разборке вариатора Motobecane.

Вариатор Vespa

Вариатор

Vespa устанавливался на всех их роскошных моделях мопедов, Bravo, Grande, Vespa Si, и даже на высококлассной версии их эконом-модели, Vespa Ciao Deluxe. Этот привод отличается от Mobymatic тем, что разделяет механизмы сцепления и вариатора, использует двойные регулируемые шкивы и полностью исключает главную цепную передачу. Вариатор приводится в движение от кривошипа двигателя с помощью регулируемого шкива, приводимого в действие весами роликов.Ремень протягивается между двигателем и задним колесом, где расположены муфта сцепления и рессорный шкив. Пружинный шкив удерживает ремень в натянутом состоянии, требуя движения двух шкивов относительно друг друга, как это делают французские шкивы. У Vespa также есть коробка передач внутри ступицы заднего колеса, где выходной сигнал вариатора снижается на передаточное число главной передачи, а затем применяется к колесу.

В вариаторе Vespa используются пять роликовых грузов. Отсутствие симметрии этой конструкции означает, что производительность вариатора не может быть изменена путем удаления грузов.однако некоторые модели поставлялись с шестью или восемью вариаторами веса.

Honda Вариатор

Honda по сути скопировала дизайн своего вариатора и, возможно, всего своего мопеда PA50 с Vespa Bravo. Они используют те же функции, но с некоторыми техническими отличиями.

Съемник сцепления для Honda TRX 500 Rubicon отделяет задний толкатель кулачка вариатора Hobbit и неподвижную ведущую поверхность — Никаких разрушений или других жестоких методов не требуется — Спасибо компании smallbikewithmotor за выяснение этого

Вариатор Дерби

Для Derbi имеется 6 вариаторов веса и 3 вариатора веса (6 весов совместимы с Honda Hobbit).Существуют также вариаторы производительности, такие как вариатор TJT. Чтобы лучше понять функции двойных вариаторов и контрпружин, прочтите следующую ссылку http://www.apriliaforum.com/forums/showthread.php?t=8960

Этот раздел является заглушкой.

Вы можете помочь Moped Wiki, расширив ее.

Peugeot Вариатор

Система вариатора

Peugeot, используемая на большинстве моделей мопедов Peugeot (в первую очередь, , а не 102SP), очень похожа на систему, используемую в Motobecane, хотя системы не являются взаимозаменяемыми.Вариатор с центробежным приводом от веса и встроенной муфтой соединен с большим шкивом фиксированного диаметра, прикрепленным к цепи главной передачи. Натяжение ремня поддерживается постоянным за счет того, что весь двигатель вращается на опорах вниз при увеличении скорости, а пружина возвращает его в исходное положение при уменьшении.

Основная функция вариатора прочтите это или кто-то прикрепит его к нашей вики http://www.apriliaforum.com/forums/showthread.php?t=8960

Настройка вариатора

См. Настройку вариатора

Устройство и принцип работы трансформатора

Назначение и виды трансформатора.

Трансформатор представляет собой статическое электромагнитное устройство, преобразующее преобразование переменного напряжения. Т.е. эта машина позволяет опускать или поднимать. Устанавливаемые на силовые трансформаторы осуществляют междугороднюю передачу электроэнергии высоким напряжением до 1150кВ. А непосредственно в местах потребления идет падающее напряжение в пределах 127-660В. При таких значениях обычно бывают различные электрические компоненты, которые устанавливаются на заводах, фабриках и в жилых домах. Электроизмерительные приборы, электросварка и другие элементы в цепи высокого напряжения также требуют применения трансформатора.Они бывают одно- и трехфазные, двух- и многообмоточные.

Существует несколько типов трансформаторов, каждый из которых определяется своими функциями и назначением. Силовой трансформатор преобразует электрическую энергию в сетях, которые предназначены для использования и приема этой энергии. Трансформатор тока предназначен для измерения больших токов в устройствах электрических систем. Трансформатор напряжения преобразует высокое напряжение в низкое. Автотрансформаторная электрическая и электромагнитная связь, за счет прямого соединения первичной и вторичной обмоток.Импульсный трансформатор преобразует импульсные сигналы. Разделительный трансформатор отличается тем, что первичная и вторичная обмотки электрически не соединены друг с другом. Одним словом, во всех видах принцип работы трансформатора очень похож. Еще можно выбрать гидротрансформатор, принцип которого заключается в передаче крутящего момента на трансмиссию от двигателя. Это устройство позволяет плавно изменять скорость вращения и крутящий момент.

Рекомендовано

Происхождение славян.Влияние разных культур

славян (под этим названием), по мнению некоторых исследователей, появилось в повести только в 6 веке нашей эры. Однако язык национальности несет в себе архаичные черты индоевропейского сообщества. Это, в свою очередь, говорит о том, что происхождение у славян ч …

Устройство и принцип работы трансформатора.

Принцип работы трансформатора — это проявление электромагнитной индукции. Это устройство состоит из магнитопровода и двух расположенных на нем обмоток.Один — электричество, второй — подключение потребителей. Как упоминалось выше, эти обмотки называются первичной и вторичной соответственно. Магнитопровод из листовой электротехнической стали, элементы которого изолированы лаком. Часть, в которую входит катушка, называется сердечником. Причем такая конструкция была более распространенной, так как имела ряд преимуществ — простая изоляция обмоток, простота ремонта, хорошие условия охлаждения. Как видно, принцип работы трансформатора не так уж и сложен.

Трансформаторы имеют конструкцию брони, значительно уменьшающую их габариты. Чаще всего встречаются однофазные трансформаторы. Боковое ярмо в таком оборудовании играет роль защиты обмотки от механических повреждений. Это очень важный фактор, потому что небольшие трансформаторы не имеют корпуса и размещаются с другим оборудованием в общем пространстве. Трехфазные трансформаторы обычно изготавливаются с тремя стержнями. Конструкция банистерия также используется в трансформаторах большой мощности.Хоть это и увеличивает стоимость электроэнергии, но позволяет уменьшить высоту магнитопровода.

Трансформаторы различают по типу соединительных тяг: стыковые и ламинированные. В стыках шатуны и коромысла собраны отдельно и соединены опорными деталями. И ламинированные листы накладываются внахлест. Ламинированные трансформаторы находят большее применение, потому что они имеют гораздо более высокую механическую прочность.

Принцип работы трансформатора также зависит от цилиндрических, круглых и концентрических обмоток.Оборудование на большую и среднюю мощность имеет газовое реле.

Блокировки как устройства безопасности машины

Блокировку можно определить как устройство, которое не дает вам совершить несоответствующий маневр или переводит систему в безопасное состояние, если вы совершаете несоответствующий маневр.

В контексте безопасности блокировки могут препятствовать совершению пользователем небезопасных действий или минимизировать опасность небезопасных действий, переводя машину в безопасное состояние при небезопасном маневре.Например, ограждение может быть заблокировано, чтобы предотвратить работу машины, когда ограждение снято, или элемент управления может быть заблокирован, чтобы отключить его, если возникнет опасное состояние. Защитные блокировки могут иметь дополнительные или комбинированные функции для снижения опасностей.

Примеры блокировок

Многие стандарты на продукцию требуют блокировки как в промышленном оборудовании, так и в повседневных потребительских товарах. Примерами потребительских товаров с блокировками являются:

• Снятие ограждения кухонного комбайна предотвращает работу двигателя и лезвия, тем самым уменьшая возможность травмирования вращающимся лезвием (пример ограждения).
• Удаление дверцы доступа к фильтру в печи с принудительной подачей воздуха предотвращает работу электродвигателя вентилятора и возможный контакт с лопастями вентилятора и / или опасность рециркуляции продуктов сгорания (пример защиты и вторичная опасность рециркуляции).
• Селектор переключения передач на автомобиле позволяет двигателю запускаться только в положении «Парковка», что предотвращает запуск двигателя оператором на передаче и возможное неожиданное движение автомобиля (пример управления).
• Невозможность открыть дверцу стиральной машины во время высокоскоростного цикла отжима либо препятствует доступу к вращающемуся барабану, либо останавливает вращение барабана при открытии дверцы (пример защиты или функции управления).

Хотя многие часто думают, что «блокировка» — это просто метод безопасности, который полагается на электромеханический выключатель (например, концевой или магнитный выключатель) для выполнения функции блокировки, современные механизмы блокировки могут принимать форму других датчиков и исполнительных механизмов. Многие поставщики блокировочных переключателей в настоящее время имеют многополюсные магнитные переключатели, клавишные переключатели уникальной формы и скрытые элементы, скрытые внутри структурных компонентов.

Однолучевая световая завеса в нижней части гаражных ворот действует как блокировка, чтобы повернуть дверь вспять, чтобы она не могла закрыться для ребенка или животного.Органы управления на современном снегоочистителе (ANSI B71.3) действуют как блокировка, переводя снегоочиститель в безопасное состояние (двигатель выключен или тормоз отвала), когда пользователь оставляет рычаги управления, чтобы дотянуться до разгрузочного желоба. Термопара на газовой плите предотвращает выделение несгоревшего газа, если нет воспламенения газа. Световая завеса, захватывающее рычажное устройство и термопара являются примерами датчиков блокировки и исполнительных механизмов.

Стандарты

Несколько стандартов безопасности касаются как блокировки защиты, так и блокировки управления на промышленном оборудовании.Стандарт Американского национального института стандартов (ANSI) B11.1-1982 для механических силовых прессов определяет «Блокирующее ограждение пресса с блокировкой» как:

2.22.3 Барьер блокируется так, что рабочий ход пресса не может быть начат нормально, если только само ограждение , или его шарнирные или подвижные секции, окружает место работы.

Параграф 3.5.2.10 того же стандарта, «Блокировка двигателя привода пресса», касается органов управления:

Управление сцеплением / тормозом должно включать в себя средство блокировки для предотвращения инициирования или продолжения активации одноходового или непрерывные функции, если двигатель привода пресса не включен и не работает в прямом направлении.

Стандарт ANSI для «Гидравлических силовых прессов», B11.2-1995, не определяет термин «блокировка», хотя требует «блокировок» на определенных ограждениях. Этот стандарт также определяет другие термины для устройств, которые могут действовать как блокировочное устройство безопасности. Например, устройство управления, предотвращающее выполнение цикла в опасных условиях, можно рассматривать как устройство блокировки. В ANSI B11.2 для этих функций блокировки используются следующие термины:

3.3 Противоповторный: Часть управления, предназначенная для ограничения пресса одним циклом, даже если приводной механизм удерживается в рабочем положении .

3.10.1 Устройство обнаружения присутствия: Устройство, спроектированное, сконструированное и скомпонованное для создания чувствительного поля или области или плоскости, которая будет обнаруживать присутствие рук или других частей тела оператора.

По сути, устройства защиты от повторения и обнаружения присутствия могут работать и работают как защитные блокировки.

Мы часто находим блокировки машин, требуемые стандартами или предоставляемые на основе обычаев и практики. Дополнительные примеры отечественных и зарубежных стандартов, касающихся блокировок, включают:

• ANSI B11.19, «Критерии производительности для обеспечения безопасности»
• ANSI / RIA R15.06, «Требования безопасности для промышленных роботов и робототехнических систем»
• ISO 14119 (EN 1088), «Безопасность устройств блокировки механизмов, связанных с ограждениями»

Другие критерии и риски

Блокировки могут быть стандартным обязательным элементом для определенных функций промышленных металлообрабатывающих станков или дополнительным элементом для других ситуаций. Эти соображения могут быть основаны на внутренних критериях США или зарубежных критериях.В публикации «Руководство по безопасности машинного оборудования » (Pilz Automation Technology, 6-е издание) электрические блокировки управления обсуждаются как с точки зрения стандартов Европейского Союза (ЕС), так и с точки зрения обычаев и практики. В этой публикации говорится:

Блокировки электрического управления распространены там, где требуется быстрый или частый доступ к машине. (параграф 5.1.2)

В «Британском стандартном кодексе правил техники безопасности» BS 5304, глава 9, описаны «соображения по блокировке».«Этот стандарт касается как защитных, так и тормозных блокировок, а также требований режима отказа для блокировок.

Пример необязательных критериев для блокировок в США включен в публикацию Национального совета безопасности Safeguarding Illustrated Concepts (7-е издание, 2002 г.), которая использует термин «заблокированный» как одну из трех категорий рекомендуемых типов защитных ограждений (другие варианты — «фиксированные» или «регулируемые»). В этой публикации предлагаются примеры взаимосвязанных функций на промышленных машинах или устройствах, несколько из которых не требуются коды.Эти примеры включают заблокированную предохранительную опору на гидравлическом прессе, заблокированное защитное ограждение на упаковочной машине и заблокированную дверцу для очистки.

Эта публикация NSC также предоставляет список преимуществ и недостатков защиты от блокировки. Он определяет преимущества безопасности блокировок, такие как «максимальная защита» и легкость «доступа»; К минусам относятся «надежность» и «поражаемость».

Публикация Управления по охране труда (OSHA) «Концепции и методы защиты машин», OSHA 3067, обсуждение и рейтинг блокировки блокировки аналогичны публикации NSC (хотя в ней перечислены блокировки вторым в группе из четырех вариантов для охранников). ).В публикации OSHA также перечислены некоторые недостатки блокировок.

Многие машины не обязаны иметь блокировки согласно критериям OSHA, но блокировки могут требоваться другими добровольными стандартами или обычаями и практикой. Конечно, решение о наличии системы добровольной блокировки или обязательного устройства блокировки в значительной степени зависит от хорошо спроектированной и высоконадежной конфигурации.

Как указано в каталоге продукции General Electric (3682-5K-0903, 2003, GE Interlogix Industrial), европейские стандарты EN-954-1 и EN 1050 «Оценка рисков цепей управления» ссылаются на «вероятность возникновения [травмы ] при отказе предохранительной блокировки »в оценке риска.В этих стандартах обсуждаются вопросы «избыточности», «самопроверки» и «избыточности и самопроверки». Одна публикация заходит так далеко, что включает блокировку в категорию устройств, которые также могут «… увеличить опасность защищаемой системы». ¹ Такая оценка возможности отказа плохо спроектированных блокировок признана в критериях OSHA для блокировок.

Блокировки для электрического оборудования не могут использоваться вместо процедур блокировки и маркировки. ²

Обоснование этого соображения содержится в «Электрическом стандарте для промышленного оборудования» Национальной ассоциации противопожарной защиты, NFPA 79.

В совокупности эти различные обязательные кодексы, добровольные стандарты, зарубежные и внутренние критерии и критерии отказа Соображения безопасности определяют некоторые философские аспекты блокировок на промышленном оборудовании. Читателю рекомендуется ознакомиться с этими источниками для применения блокировок к промышленному оборудованию.

¹ «О классификации защитных устройств», Краткое изложение безопасности, Р. Л. Барнетт, апрель 1981 г., т. 1, № 1.
² 29CFR 1910.333 (б) (2) (B)

Принцип работы

Авиационный погодный радар 13

Основной радар

AWR — это основной радар, и обе его функции, обнаружение погоды и картографирование, используют принцип эха для отображения дальности и принцип прожектора для отображения относительного пеленга целей.Для этого доступны линии дальности и линии маркеров азимута (см. Рисунок 13.2). Следует отметить, что дальность наземных целей, полученная с дисплея, будет наклонной дальностью, и для расчета наземной дальности следует использовать формулу Пифагора.

Антенна

Луч радара создается подходящей антенной в носовой части самолета. Форма антенны может быть параболической или плоской, что дает как конический луч, так и пучок в форме карандаша, а также веерообразный или косекансный прямоугольный луч.Тип диаграммы направленности будет зависеть от использования; карандашный луч используется для картографирования погоды и дальнего действия (> 60 морских миль), в то время как веерообразный луч используется для картографии ближнего действия. Обычно при использовании радара в режиме картографирования необходимо наклонить антенну вниз. Антенна радара стабилизирована по отношению к горизонтальной плоскости с помощью системы координат самолета, иначе изображение во время маневров будет искажено.

Радарный луч

Карандашный луч, используемый для изображения погоды, имеет ширину от 3 ° до 5 °.

Ширина луча должна быть как можно более узкой для эффективного разрешения цели. Например, два облака на расстоянии, скажем, 100 м. Миль могут отображаться как один большой возврат, пока на более близком расстоянии они не будут правильно показаны на рисунке 13.5 как отдельные объекты.

Более узкий луч даст лучшее разрешение, но для этого потребуется антенна большего размера, что становится непрактичным для самолета. Следовательно, для получения более узких лучей важно использовать более короткие длины волн.

Рисунок 13.5 Влияние ширины луча

Метеорологический радар 13

13 Авиационный погодный радар

Частота радара

Оптимальная частота радара — это такая частота, длина волны которой сопоставима с размером объектов, которые мы хотим обнаружить, а именно, большие капли воды и влажный град, которые, в свою очередь, связаны с сильной турбулентностью; эти капли имеют диаметр около 3 см.

Типичная частота, используемая в большинстве коммерческих систем, составляет 9375 МГц, +/- 30 МГц, так как она обеспечивает наилучшую отдачу от больших водяных капель и влажного града, обнаруживаемых в конвективных облаках.На этой частоте также можно получать узкие эффективные лучи. Длина волны λ:

	λ =	300	м	= 3,2 см
		9375

Частота выше 9375 МГц будет давать отражения от более мелких капель и вызывать ненужный беспорядок, тогда как более низкая частота не сможет дать достаточных отражений, чтобы выделить область турбулентности.

Радар погоды В воздухе 13

	54 000
	24 000
9000
	3 °
0 НМ
30 нм
80 нм	180 нм

Рисунок 13.6 Зона действия луча радара на различных дальностях

Вода и лед в обтекателе

Часть энергии радиолокационных волн поглощается водой и льдом, как это происходит в микроволновой печи. Если в обтекателе антенны есть вода или лед снаружи, поглощенная энергия вызовет испарение воды и таяние льда. Это означает, что меньше энергии передается в прямом направлении, что приводит к более слабым возвратам и ухудшению характеристик.

Авиационный погодный радар 13

Описание погоды

Оборудование предназначено для обнаружения тех облаков, которые могут создавать турбулентность, для выделения областей, где турбулентность наиболее сильна, и для указания безопасных маршрутов для их избегания, где это возможно.

Размер и концентрация водяных капель в облаках указывает на наличие турбулентности (но не турбулентности ясного воздуха — CAT). Чем короче расстояние при непрерывном дожде между легкими и сильными отражениями, тем круче градиент дождя и тем выше вероятность турбулентности. На рисунке 13.7 показаны уровни отражения от различных типов осадков. Для данной мощности передачи длина волны 3 см даст наилучший возврат от крупных капель воды. При длине волны 10 см и выше погодных явлений мало.

Метеорологический радар 13

Рисунок 13.7 Светоотражающие уровни

В цветных метеорологических радиолокационных системах метеорологические цели имеют цветовую кодировку в зависимости от интенсивности дождя следующим образом:

ЧЕРНЫЙ	Очень мало или нет возврата	Менее 0,7 мм / ч.
ЗЕЛЕНЫЙ	Свет возвращается	0,7 — 4 мм / ч.
ЖЕЛТЫЙ	Средняя доходность	4 — 12 мм / ч.
КРАСНЫЙ	Сильная доходность	Более 12 мм / ч.
ПУРПУРНЫЙ	Турбулентность	Из-за интенсивности дождя.

В цветных системах без пурпурного цвета КРАСНЫЕ области могут иметь ЦИКЛИЧЕСКУЮ функцию, которая заставляет их чередоваться КРАСНЫЙ / ЧЕРНЫЙ, чтобы привлечь внимание пилота.

Области наибольшей потенциальной турбулентности возникают там, где цветные зоны находятся ближе всего друг к другу i.е. самый крутой градиент осадков. Также турбулентность связана со следующими формами на дисплее, как показано на рисунках 13.8 — 13.11: U-образные формы, пальцы, зубчатые края и крючки. Это области, которых следует избегать.

автоматизация | Технология, типы, рост, история и примеры

Автоматизация , применение машин к задачам, которые когда-то выполнялись людьми, или, все чаще, к задачам, которые иначе были бы невозможны. Хотя термин «механизация» часто используется для обозначения простой замены человеческого труда машинами, автоматизация обычно подразумевает интеграцию машин в самоуправляемую систему.Автоматизация произвела революцию в тех областях, в которых она была внедрена, и едва ли есть какой-либо аспект современной жизни, на который она не повлияла.

Британская викторина

Гаджеты и технологии: факт или вымысел?

Виртуальная реальность используется только в игрушках? Использовались ли когда-нибудь роботы в бою? В этой викторине вы узнаете о гаджетах и ​​технологиях — от компьютерных клавиатур до флэш-памяти.

Термин «автоматизация» появился в автомобильной промышленности примерно в 1946 году для описания все более широкого использования автоматических устройств и средств управления на механизированных производственных линиях. Происхождение этого слова приписывается Д.С. Хардеру, в то время руководителю инженерного отдела Ford Motor Company. Этот термин широко используется в производственном контексте, но он также применяется за пределами производства в связи с множеством систем, в которых происходит значительная замена человеческих усилий и интеллекта механическими, электрическими или компьютеризированными действиями.

В общем случае автоматизация может быть определена как технология, связанная с выполнением процесса с помощью запрограммированных команд в сочетании с автоматическим управлением с обратной связью для обеспечения надлежащего выполнения инструкций. Полученная система способна работать без вмешательства человека. Развитие этой технологии становится все более зависимым от использования компьютеров и компьютерных технологий. Следовательно, автоматизированные системы становятся все более изощренными и сложными.Продвинутые системы представляют собой уровень возможностей и производительности, который во многих отношениях превосходит способности людей выполнять те же действия.

Технология автоматизации достигла такой степени, что на ее основе развился ряд других технологий, получивших признание и собственный статус. Робототехника — одна из таких технологий; это специализированная отрасль автоматизации, в которой автоматизированная машина обладает определенными антропоморфными или человекоподобными характеристиками.Самая типичная человекоподобная характеристика современного промышленного робота — это его механическая рука с приводом. Рука робота может быть запрограммирована на выполнение последовательности движений для выполнения полезных задач, таких как загрузка и разгрузка деталей на производственной машине или выполнение последовательности точечной сварки на деталях из листового металла кузова автомобиля во время сборки. Как видно из этих примеров, промышленные роботы обычно используются для замены рабочих на фабриках.

Получите эксклюзивный доступ к материалам нашего первого издания 1768 года с подпиской.Подпишитесь сегодня

В этой статье рассматриваются основы автоматизации, включая ее историческое развитие, принципы и теорию работы, приложения на производстве и в некоторых сферах услуг и отраслей, важных в повседневной жизни, а также влияние на отдельного человека, а также на общество в целом. В статье также рассматривается развитие и технология робототехники как важная тема автоматизации. По связанным темам см. Информатика и обработка информации.

Историческое развитие автоматизации

Технология автоматизации эволюционировала из смежной области механизации, которая зародилась в период промышленной революции.Механизация относится к замене силы человека (или животного) механической силой той или иной формы. Движущей силой механизации была склонность человечества создавать инструменты и механические устройства. Здесь описаны некоторые важные исторические достижения в области механизации и автоматизации, ведущие к современным автоматизированным системам.

Ранние разработки

Первые орудия из камня представляли собой попытки доисторического человека направить свою физическую силу под контроль человеческого разума.Несомненно, тысячи лет потребовались для разработки простых механических устройств и машин, таких как колесо, рычаг и шкив, с помощью которых можно было увеличить силу человеческих мышц. Следующим шагом была разработка механических машин, для работы которых не требовалась человеческая сила. Примеры этих машин включают водяные колеса, ветряные мельницы и простые паровые устройства. Более 2000 лет назад китайцы разработали отбойные молотки, приводимые в движение проточной водой и водяными колесами.Ранние греки экспериментировали с простыми реактивными двигателями, работающими от пара. Механические часы, представляющие собой довольно сложную сборку с собственным встроенным источником питания (гирькой), были разработаны около 1335 года в Европе. Ветряные мельницы с механизмами автоматического поворота парусов были разработаны в средние века в Европе и на Ближнем Востоке. Паровая машина представляет собой крупный шаг в развитии механических машин и положила начало промышленной революции. За два столетия, прошедшие с момента появления парового двигателя Ватта, были разработаны двигатели и механизмы, которые получают энергию из пара, электричества, химических, механических и ядерных источников.

Каждая новая разработка в истории механизированных машин привносила повышенные требования к устройствам управления, чтобы использовать мощность машины. Самые ранние паровые машины требовали, чтобы человек открывал и закрывал клапаны, сначала для впуска пара в поршневую камеру, а затем для его выпуска. Позже был разработан золотниковый механизм для автоматического выполнения этих функций. Тогда единственной потребностью человека-оператора было регулирование количества пара, регулирующего скорость и мощность двигателя.Эта потребность в человеческом внимании при работе паровой машины была устранена с помощью регулятора летающего шара. Это устройство, изобретенное Джеймсом Ваттом в Англии, состояло из утяжеленного шара на шарнирном рычаге, механически соединенного с выходным валом двигателя. Когда скорость вращения вала увеличивалась, центробежная сила заставляла утяжеленный шар перемещаться наружу. Это движение управляло клапаном, который уменьшал количество пара, подаваемого в двигатель, тем самым замедляя двигатель. Регулятор с летающим шаром остается элегантным ранним примером системы управления с отрицательной обратной связью, в которой увеличивающийся выход системы используется для уменьшения активности системы.

Отрицательная обратная связь широко используется в качестве средства автоматического управления для достижения постоянного рабочего уровня для системы. Типичным примером системы управления с обратной связью является термостат, используемый в современных зданиях для регулирования температуры в помещении. В этом устройстве снижение температуры в помещении вызывает замыкание электрического переключателя, таким образом, включается нагревательный элемент. При повышении температуры в помещении переключатель размыкается и подача тепла отключается. Термостат можно настроить на включение нагревательного элемента при любой конкретной уставке.

Еще одним важным достижением в истории автоматизации стал жаккардовый ткацкий станок (см. Фотографию), который продемонстрировал концепцию программируемого станка. Около 1801 года французский изобретатель Жозеф-Мари Жаккард изобрел автоматический ткацкий станок, способный создавать сложные узоры на текстиле, управляя движениями множества челноков из нитей разного цвета. Выбор различных рисунков определялся программой, содержащейся в стальных картах, в которых были пробиты отверстия. Эти карты были предками бумажных карт и лент, которые управляют современными автоматами.Концепция программирования машины получила дальнейшее развитие в конце XIX века, когда Чарльз Бэббидж, английский математик, предложил сложную механическую «аналитическую машину», которая могла бы выполнять арифметические операции и обработку данных.