Большая Советская Энциклопедия (АГ)
Шрифт:
Лит.: Материалы научной сессии по автоматизированным очистным агрегатам и комплексам, обеспечивающим выемку угля без постоянного присутствия людей в забое, М. 1966.
А. П. Судоплатов.
Агрегатная унифицированная система
Агрега'тная унифици'рованная систе'ма, система пневматических средств автоматики общепромышленного назначения, состоящая из отдельных функциональных блоков с унифицированными входными и выходными параметрами. Номенклатура А. у. с. построена таким образом, что из сравнительно небольшого набора блоков, используя их в определённых сочетаниях и количествах, можно составлять различные по сложности и назначению системы автоматического контроля и регулирования производственных процессов.
В состав А. у.с. входят: регулирующие блоки, осуществляющие регулирование по пропорциональному и пропорционально-интегральному законам, блоки регулирования соотношения двух параметров и соотношения двух параметров с коррекцией по третьему параметру, блоки предварения (для введения воздействия по производной), блоки суммирования, умножения, возведения в квадрат и извлечения квадратного корня, а также приборы контроля, регистрирующие
Большинство блоков (кроме приборов контроля) имеют цилиндрическую форму и состоят из набора металлических шайб, разделённых гибкими мембранами из прорезиненного полотна. На боковой поверхности блоков располагаются органы настройки, а также крепёжные и присоединительные устройства. Приборы контроля представляют собой сильфонные манометры (см. Сильфон) с пределами измерений 0,02—0,1 Мн/м2(0,2—1 кгс/см2); выпускаются нескольких модификаций: для записи и показания одного параметра (рис. 1) и более сложные — для записи и указания величины регулируемого параметра, указания заданного значения регулируемого параметра и положения исполнительного механизма.
На рис. 2 показан общий вид регулирующего блока А. у. с., содержащего наибольшее количество унифицированных узлов и деталей. Большинство блоков строится по этому типу.Его принципиальную схему см. на рис. 3. Работа блока основана на компенсации усилий, возникающих на мембранах от давления сжатого воздуха, подводимого к камерам блока — пространствам, образованным стенками шайб и мембранами. Регулирующий блок — изодромный (пропорционально-интегральный) регулятор с настройкой диапазона дросселирования от 10 до 250% и времени изодрома от 3 сек до 100 мин. Блок состоит из узлов: усилителя мощности (камеры А, Б, В и Г), элемента сравнения (камеры Е и Ж), обратной связи (камеры Д и К), элемента изодрома (камеры Л и М) и отключающего реле (камеры Н, О и П). К блоку подводится сжатый воздух из линии питания, от измерительного блока (датчика) и от задающего устройства. При отклонении регулируемого параметра от заданного значения возникает разность давлений воздуха на входах блока, в результате чего нарушается баланс сил, действующих на мембраны 1,2, 3, скрепленные общим штоком 4. В зависимости от направления результирующего усилия мембранный узел перемещается вверх или вниз. При этом заслонка 5, находящаяся на нижнем конце штока 4, открывает или закрывает сопло 6, вследствие чего давление сжатого воздуха, поступающего из линии питания блока через постоянное сопротивление, изменяется. Изменение этого давления усиливается усилителем и поступает в канал 7 и выходную линию блока, связанную с линией исполнительного механизма. Отрицательная обратная связь реализуется подачей сжатого воздуха в камеру Д. Значение коэффициента усиления регулятора (диапазона дросселирования) устанавливается настройкой дросселя 8, регулирующего поступление сжатого воздуха из канала 7 в камеру положительной обратной связи К. Элемент изодрома состоит из глухой камеры М с дросселем 11 и проточной камеры Л, в которой давление сжатого воздуха всегда следит за давлением в камере М. Время изодрома устанавливается дросселем 11, от степени открытия которого зависит время заполнения камеры М. Дроссели 8 и 11 представляют собой игольчатые клапаны. Для перехода с автоматического управления на ручное служит отключающее реле, в котором при подаче воздуха питания в камеру П мембрана 9 перекрывает сопло 10, отсоединяя выходную линию регулятора от линии исполнительного механизма.
Лит.: Березовец Г. Т., Малый А. Л., Наджафов Э. М., Приборы пневматической агрегатной унифицированной системы и их использование для автоматизации производственных процессов, 3 изд., М.. 1965; Прусенко В. С., Пневматические регуляторы, М.— Л., 1966.
Г. Т. Березовец.
Рис. 3. Принципиальная схема регулирующего
Рис. 1. Блок контроля.
Рис. 2. Регулирующий блок 4РБ—32А.
Агрегатные состояния
Агрега'тные состоя'ния вещества, состояния одного и того же вещества (например, воды, железа, серы), переходы между которыми сопровождаются скачкообразными изменениями свободной энергии, энтропии, плотности и других основных физических свойств. Так, вода при нормальном давлении 101 325н/м2 = 760 мм рт. ст. и при 0°С кристаллизуется в лёд, а при 100°С кипит и превращается в пар. Следовательно, вода может существовать в твёрдом, жидком и газообразном А. с. К трём указанным А. с. вещества часто причисляют ещё плазму. Существование нескольких А. с. обусловлено различиями в характере теплового движения молекул (атомов) вещества и в их взаимодействии. В газах молекулы почти не взаимодействуют и движутся свободно, заполняя весь объём, в котором газ находится. У жидкостей и твёрдых тел — конденсированных систем — молекулы (атомы) расположены близко друг от друга и взаимодействуют со значительными силами. Это приводит к сохранению жидкостями и твёрдыми телами определённого объёма. Однако характер движения молекул в жидкостях и в твёрдых телах различен, чем и объясняется различие их структуры и свойств. У твёрдых тел в кристаллическом состоянии атомы совершают лишь небольшие колебания вблизи узлов кристаллической решётки; структура этих тел характеризуется высокой степенью упорядоченности — дальним порядком в расположении атомов (см. Дальний порядок и ближний порядок). Тепловое движение молекул жидкости представляет собой сочетание малых колебаний около положений равновесия и частых перескоков из одного положения равновесия в другое. Последние и обусловливают существование в жидкостях лишь ближнего порядка в расположении молекул (атомов), а также свойственные жидкому состоянию подвижность и текучесть.
Плазму выделяют в особое А. с. вещества в связи с тем, что заряженные частицы плазмы, в отличие от нейтральных молекул обычного газа, взаимодействуют друг с другом на больших расстояниях. Этим объясняется ряд своеобразных свойств плазмы.
Переходы из более упорядоченного по структуре А. с. вещества в менее упорядоченное могут происходить как скачком при определённых температуре и давлении (см. Плавление, Кипение), так и непрерывно (см. Фазовый переход). Возможность непрерывных переходов (например, жидкости в пар — см. Критические явления) указывает на некоторую условность выделения А. с. веществ. Эта условность подтверждается существованием твёрдых аморфных веществ, сохранивших структуру жидкости (см. Аморфное состояние); нескольких видов кристаллического состояния у ряда веществ (см. Полиморфизм); жидких кристаллов; существованием у полимеров особого высокоэластического состояния, промежуточного между стеклообразным и жидким, и другими явлениями. В связи с этим в современной физике вместо понятия А. с. вещества пользуются более широким понятием фазы (см. Фаза в термодинамике).
Агрегатный станок
Агрега'тный стано'к, специальный металлорежущий станок, построенный на базе нормализованных кинематически не связанных между собой узлов (агрегатов). Силовые узлы имеют индивидуальные приводы, а взаимозависимость и последовательность их движения задаётся единой системой управления. Независимая работа узлов станка даёт возможность создать рациональный ряд типоразмеров и унифицировать их конструкцию. Так, в 1966 в СССР и странах СЭВ принят ряд из 7 типоразмеров основных силовых узлов А. с. А. с. наиболее распространены при механической обработке, когда деталь остаётся неподвижной, а движение сообщается режущему инструменту. При этом допускается значительная концентрация операций, т. к. можно вести механическую обработку детали одновременно многими инструментами с нескольких сторон. Поскольку на А. с. производится обработка одной или нескольких деталей, они применяются главным образом на заводах массового производства. На рис. 1 показана одна из компоновок А. с., предназначенных для сверления отверстий в блоке цилиндров.
На рис. 2 дана схема компоновки А. с. вертикального типа. Один из основных унифицированных узлов — силовая головка или силовой стол с бабкой. На них монтируются шпиндельные коробки, несущие режущие инструменты. Привод подачи силового узла может быть гидравлическим, механическим или пневмогидравлическим. Обрабатываемые детали закрепляются в зажимном приспособлении, которое может быть одно- или многопозиционным. Последнее бывает двух основных типов: с вертикальной осью поворота, т. е. установленное на поворотном столе, и с горизонтальной осью поворота — на поворотном барабане. Число одновременно работающих на одном станке инструментов определяется характером выполняемых операций (сверление, растачивание, подрезание торцов, нарезание резьбы и т. д.) и в отдельных случаях доходит до 100 и более. А. с. имеют высокую производительность, зависящую от длительности лимитирующей операции и цикла работы.
Впервые в СССР проектирование и изготовление А. с. было начато в середине 30-х гг. в Экспериментальном научно-исследовательском институте металлорежущих станков (ЭНИМС); на заводах СССР работает около 20 тыс. А. с.
При конструировании А. с. особое внимание уделяется повышению надёжности работы унифицированных узлов и созданию условий для быстрой перекомпоновки станка на обработку другой детали. Для этой цели разработаны общесоюзные нормали на присоединительные размеры основных узлов. Ведутся работы по созданию быстропереналаживаемых А. с. с применением циклового и числового программного управления для рационального использования в серийном производстве при групповой обработке деталей.