Системы управления машиной


Как может машинист простым усилием руки остановить движение поезда весом 4000 Т, идущего со скоростью 80 км/час и обладающего колоссальной «живой силой» в 100 млн. кГм?

В небольших машинах усилие управляющего ими человека умножается рычажной, винтовой или червячной передачами. Пo этому принципу действует ручной тормоз велосипеда и автомобиля, рулевое управление автомашины, система управления небольшого экскаватора.

Но вот мы садимся за руль самосвала МАЗ-530 грузоподъемностью в 40 Т; вес его вместе с грузом — 70 Т (Тут уж нельзя простым усилием руки повернуть баранку управления. Нам поможет сделать это гидравлический сервомеханизм (механизм-слуга) следящего действия.

Гидравлическая система применяется во всех автомобилях-самосвалах для подъема кузова при разгрузке.

Схемы систем управления.
Схемы систем управления

Тормоза железнодорожных поездов и грузовых автомобилей, механизмы новейших экскаваторов и многих других машин имеют пневматическое управление — т. е. с помощью сжатого воздуха; воздух также открывает и закрывает двери вагонов метро и троллейбусов.

Словом, если требуется приложить большие усилия, применяют гидравлическое управление. А если надо плавно регулировать силу и скорость действия системы управления, лучше использовать пневматическое устройство.

Откуда же системы гидравлического и пневматического управления черпают энергию, необходимую для работы? При гидравлическом управлении жидкость подается к исполнительному механизму под высоким давлением насосом, имеющим привод от двигателя. При пневматическом управлении воздушный насос — компрессор, также имеющий привод от двигателя, нагнетает воздух под давлением в 8—12 атм в металлический баллон — ресивер, откуда воздух постепенно расходуется при управлении.

При гидравлическом и пневматическом управлении наибольшее распространение получил исполнительный механизм, имеющий форму полого цилиндра с поршнем и штоком.

Под давлением поступающей жидкости или сжатого воздуха поршень передвигается и своим штоком включает или выключает сцепную муфту, прижимает тормозные колодки, поворачивает передние колеса тяжелого автомобиля и т. п.

На машинах, имеющих электрические двигатели, обычно применяется электрическое управление, обладающее большой гибкостью. Оно дает возможность наиболее удобно решать вопросы автоматизации управления машиной. Получили распространение и комбинированные системы управления — электромеханическая, электропневматическая и др. На бетонных заводах-автоматах, например, машины управляются при помощи пневматических цилиндров. А кранами (золотниками), которые открывают или прекращают доступ воздуха в эти цилиндры, управляет не машинист, а специальные электромагниты.

В свою очередь эти электромагниты приводятся в действие автоматически с центрального пульта управления.