Введение

Объектом профессиональной деятельности для специалистов, бакалавров специальности «Сервис», специализации «Сервис бытовой радиоэлектронной аппаратуры» и других специализаций по направлении сервиса электронной техники являются сложные радиоэлектронные и электронные устройства, которые широко применяются в быту и народном хозяйстве. В бытовой радиоэлектронной аппаратуре (БРА) применяются различные механические и электронные устройства, электрические машины и системы управления ими, образующие электропривод.

В дисциплине «Основы функционирования систем сервиса» рассматриваются методы и законы механики, электроники, электрических машин и электропривода, которые используются при конструировании и использовании БРА.

Каждый механизм состоит из большого количества деталей, определенным способом соединенных между собой. Длительность их функционирования зависит от конструктивной формы, точности изготовления, материала и других факторов. При создании любых механизмов необходимо также уделять внимание вопросам технологичности и экономичности, поэтому надо знать основы взаимозаменяемости, технологии, металловедения, экономики.

Прообразы отдельных деталей машин в применении к ручному инструменту, оружию и приспособлениям известны с глубокой древности.

У Паппа Александрийского (284—305) описан редуктор из зубчатых и червячных передач. Зубчатые передачи тогда выполняли в виде цевочных (на одном колесе зубья — в виде штифтов, параллельных оси вала), червяки и червячные колеса — с прямобочным профилем.

В записках Леонардо да Винчи (1452—1519) описаны винтовые зубчатые колеса с перекрещивающимися осями, зубчатые колеса с вращающимися цевками, подшипники качения, шарнирные цели и разные машины. Резьбовые соединения непрерывно совершенствовались. В 1840 г. Витвортом в Англии была разработана система крепежных резьб, сыгравшая большую роль как первая работа по стандартизации в машиностроении.

Передачи гибкой связью (ременная и канатная) развивались вначале как универсальные: для раздачи энергии от паровой машины по этажам фабрики (канатная передача), для привода трансмиссионных валов, привода отдельных станков и других машин и привода отдельных органов в каждой машине (ременная передача).

Зубчатая передача непрерывно совершенствовалась и области применения ее расширились: вместо цевочного появляется собственно зубчатое зацепление, сначала прямобочного профиля со скруглениями, который затем заменяется циклоидальным, а потом — эвольвентным.

Теория и расчет деталей машин разрабатывались по мере появления и совершенствования конструкций. Простые расчеты - определение передаточных отношений и действующих сил - были известны еще в древней Греции. Первым исследователем в области деталей машин должен, по-видимому, считаться Леонардо да Винчи. Он рассматривал вопросы о сопротивлении вращению колес, шкивов и блоков, о зоне износа подшипников и о соотношении между износами оси и подшипника. Он предложил установку для испытания винтов. Очень большое значение имели исследования Леонардо да Винчи в области трения.

В разработке теории и расчета деталей машин большая роль принадлежит отечественным ученым. Л. Эйлер разработал теорию трения гибкой нити о шкив, составляющую основу теории расчета тормозов и ременных передач. Он же предложил и разработал теорию эволь- вентного зацепления зубчатых колес, которое в настоящее время имеет повсеместное распространение.

Профессор Н. П. Петров является основоположником гидродинамической теории смазки (теории работы масляного слоя между трущимися поверхностями).

Великий русский ученый Н. Е. Жуковский исследовал распределение сил между витками резьбы, работу упругого ремня на шкивах и вместе с С. А. Чаплыгиным дал блестящее решение важнейшей гидродинамической задачи для подшипников скольжения.

X. И. Гохманом была разработана общая теория зубчатых зацеплений. С начала XX в. отечественная наука о деталях машин развивалась особенно быстрыми темпами и достигла значительных результатов.

Исследование электрических явлений и их практических приложений начиналось на рубеже XVIII—XIX вв. с изучения свойств не изменяющегося во времени — постоянного тока. Это было обусловлено изобретением источников электрической энергии постоянного тока — сначала гальванических элементов (А. Вольта, 1745—1827), позднее — аккумуляторов, а также первыми успехами применения электричества для освещения (П. Н. Яблочков, 1847—1894), электролиза и гальванопластики (Б. С. Якоби, 1801—1874).

Экспериментальные исследования свойств постоянного тока позволило выявить и обосновать ряд закономерностей и понятий (А. М. Ампер, 1775—1836; Г. С. Ом, 1787—1854; Ш. О. Кулон, 1736— 1806 и др.). В дальнейшем исследования (М. Фарадей, 1791—1867; Э. X. Ленц, 1804—1865; Д. Генри, 1797—1878; В. Сименс, 1816—1892; Д. П. Джоуль, 1818—1889; В. Э. Вебер, 1804—1891; Д. К. Максвелл, 1831—1879; Г. Р. Герц, 1857—1894 и др.) показали, что большинство закономерностей, первоначально полученных при анализе цепей постоянного тока, являются фундаментальными законами, заложившими основы электротехники.

Электроника стала одним из важнейших направлений научно-технического процесса в мире. Создание больших и сверхбольших интегральных микросхем, микропроцессоров и микропроцессорных систем позволило организовать массовое производство компьютеров высокого быстродействия, различных видов электронной аппаратуры, систем и устройств управления технологическими процессами, систем связи, экспертных, контролирующих и других систем.

Электроника — это отрасль науки и техники, связанная с исследованиями, разработкой, изготовлением и применением электронных и полупроводниковых устройств.

История развития электроники базируется на совершенствовании ее элементной базы: электронных ламп (с 1900 г.), транзисторов (с 1947 г.), интегральных схем (с 1958 г.), функциональных устройств с использованием объемных эффектов (с 1980 г.). Можно назвать основные области применения электроники: электросвязь; радиоэлектронная аппаратура широкого применения; вычислительная техника и промышленная электроника.

Основой БРА являются электронные устройства, обеспечивающие прием, преобразование сигналов и представляющие их для аудио- и видеопредставления.

Основой для создания электрических машин и трансформаторов был открытый М. Фарадеем закон электромагнитной индукции. Начало практического применения электрических машин было положено академиком Б. С. Якоби, который в 1834 г. создал конструкцию электрической машины, явившуюся прототипом современного электродвигателя. Практическое применение трансформаторов началось в 1876 г., когда русский ученый П. Н. Яблочков впервые применил трансформаторы для электропитания изобретенных им «электрических свечей» для освещения улиц Петербурга.

Широкому применению электрических машин в промышленном электропривода способствовало изобретение русским инженером М. О. Доливо-Добровольским (1889) трехфазного асинхронного двигателя, отличавшегося от применявшихся в то время электродвигателей простой конструкции и высокой надежностью.

К началу XX в. было создано большинство видов электрических машин, в том числе микромашин, применяемых в БРА, автоматике.

Для управления движением исполнительного органа — магнитной ленты, диска, выходных валов, блока вращающихся головок, в БРА широко применяется электропривод, включающий электрическую машину и электронные устройства управления. Назначение электропривода обеспечить заданный закон движения исполнительного органа в радиоэлектронной аппаратуре.

Совершенствование радиоэлектронной аппаратуры и электронной техники идет в направлении улучшения их качества на базе применения современных материалов, электронных микропроцессоров и энергосберегающих электрических машин и систем управления.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >