Николай Мельниченко - Еще вчера. Часть вторая. В черной шинели
Без бумаги размышлять тяжело, и я прихватываю на следующий пляжный день небольшую тетрадь и карандаш. Олег старательно вникает в мои проблемы, но очевидно, что тригонометрия и теория машин и механизмов раньше были не самыми любимыми его предметами. Ему становится скучно со мной, и он отваливает в веселые компании преферансистов.
– Я за вами наблюдаю третий день: вы неправильно отдыхаете! – это обращается ко мне дама в цветастом купальнике. Я с трудом отрываюсь от своих построений, бормочу что-то о дефиците времени, и дама, возмущенно пофыркивая, удаляется.
К отъезду из «Авроры» у меня есть рабочие эскизы трех разных устройств, изменяющих угол наклона плазмотрона и формула поправки, учитывающая толщину стенки трубы и ее диаметр. Одно устройство меняет угол по закону тангенса, два – синуса. Какое из устройств точнее – можно будет определить либо на большом кульмане, либо вырезав сегмент практически. Забегая вперед, скажу, что победил синус, а устройство стало вообще другим – простым и точным. Отпуск удался, если после него рвешься к работе…
Наша машина должна очень быстро резать трубы диаметром от 50 до 700 мм. Плавное изменение оборотов для такого большого диапазона могут обеспечить только двигатели постоянного тока. Нахожу их в аэропорту Пулково: это списанные бортовые генераторы на 27 вольт. Хорошо, что знаю обратимость этих машин: они могут быть и двигателями.
Тяжеленную трубу длиной до 12 метров в зону резки должна подавать самоходная тележка. Логично, чтобы на этой телеге и был механизм вращения трубы. Угол ее поворота является «руководящим» для решения двух остальных уравнений – перемещения и наклона плазмотрона. Вывод: приводов должно быть два – один на подвижной тележке, другой – в зоне резки на синусных механизмах. Тогда отключая синусный привод, мы получим прямой рез, реверсируя его, – получим зеркально отображенную плоскость реза. Но оба привода должны работать совершенно синхронно. Эта задачка мне не по плечу; иду в НИИ Электропривода к яйцеголовым ребятам.
– Да, мы можем спроектировать и сделать для вас такое устройство. Надо сделать два выпрямителя на тиристорах. На каждом приводе будет стоять тахогенератор, напряжение которого зависит от оборотов. Узел сравнения сравнит два напряжения, и, в случае их неравенства, «подстегнет» выпрямитель отстающего привода.
– И какая будет погрешность при совместной работе приводов?
– Ну, если для вас очень-очень постараемся, то всего ± 2 %.
– По углу поворота?
Яйцеголовые электрики дружно хохочут от моей наивности: измерять привод постоянного тока в градусах поворота! Это же надо придумать. Отсмеявшись, поучают:
– Погрешность таких приводов можно измерять только в оборотах!
– А какую погрешность вы можете допустить по углу поворота? – спрашиваю я. Самый совестливый потянулся к калькулятору, чтобы перевести 2 % скорости в угол.
– Мне нужна практически нулевая погрешность по углу поворота, причем, не только во время вращения, но и при остановке, – убитым голосом заявляю я.
Подозреваю, что после моего ухода веселые ребята долго и дружно крутили пальцами у висков…
Но я знаю, что дистанционно передавать угол поворота могут сельсины – специальные машинки, питающиеся в основном током частотой 400 герц. Вскоре на наших стеллажах лежат десятки различных сельсинов разных типов, напряжений и принципов действия. Собираем парами, испытываем. Действительно, поворот одного сельсина точно отражается вторым. Только его силы еле хватает на поворот небольшой стрелки… Нет, такой хоккей нам «маловато будеть». В книге нахожу нужный пример: чтобы синхронизировать приводы створок шлюзовых ворот, на Беломорканале использовали два специально изготовленных огромных сельсина. Боюсь, и эта дорога для меня закрыта. Вспоминаю о самосинхронизации генераторов переменного тока. Надо испытать.
Два жигулевских генератора опутываются проводами, один – вращается от токарного станка. Второй не хочет втягиваться в эти игры и гордо стоит как вкопанный. Вот если его раскрутить с такими же оборотами, то он будет проявлять желанный эффект. Но очень-очень слабо.
Листая всякие разные книжки, натыкаюсь на слова «электрический вал». Оказывается, есть двигатели переменного тока, в которых вместо обычного «беличьего колеса» стоит фазный ротор. И если соединить роторы двух таких двигателей, то они будут вращаться синхронно. Такие двигатели ставят на каждую ногу длинных мостовых (кабельных) кранов, чтобы при движении одна нога не обгоняла другую. Что-то в этом есть мистическое, надо бы пощупать поближе.
Вскоре два двигателя по 4,5 квт (!) стоят в лаборатории. Соединяем кабелем роторы, включаем. Исправно и одинаково вертятся. Ну и что? А главное: как им плавно менять обороты? И сколько выдержит их синхронизация? Даю команду Гене Степанову притормозить один двигатель. Он берет доску и нажимает на вал одного двигателя. Ноль внимания: слишком мощные, блин, движки. Берет доску покрепче, нажимает посильней: обороты снижаются. Я ожидаю, что снижаться они будут и у второго двигателя. Однако он не оправдывает моих светлых надежд и упрямо крутится. После полной остановки одного двигателя, второй вдруг взвывает и начинает вращаться с огромной скоростью!
Гена Степанов смотрит на меня квадратными вопрошающими глазами, но я тоже ничего не понимаю. Хороша же синхронизация будет у нашей машины!
Рушится последняя надежда, надо что-то придумывать другое. Но почему-то мысли все время возвращаются к непокорным двигателям. Так чабанский пес Разбой в Казахстане не уходил, а крутился и прыгал вокруг гадюки, которая угрожающе шипела и норовила ужалить его.
Вскоре во время утренних размышлений я прозреваю и начинаю понимать, отчего беснуется второй двигатель. Но это знание, кажется, никак не решает мои проблемы: движок-то вертится!
Наступает следующее утро, и я лечу в лабораторию, чтобы проверить одну идейку. Не простую, а очень простую: оборвать одну фазу из трех на сети, питающей оба двигателя, чтобы лишить их собственного вращения. На обычных трехфазных двигателях такое насилие просто сожжет их, но, возможно, мои двигатели с соединенными роторами устоят…
Не ожидая Степанова, отсоединяю по одной фазе на каждом двигателе, включаю питание, ожидая возмущенного рева двигателей, лишенных одной фазы. Однако – все тихо. Нет даже броска тока, возникающего при пуске двигателя: он ведь не вертится. Я все это отчетливо вижу и понимаю на слух, без всяких приборов. С опаской, ожидая всяких неожиданностей, начинаю проворачивать рукой вал одного двигателя. Вращается легко, как будто он отключен от сети. Вал второго двигателя точно и без усилий повторяет мои движения на первом!
