А знаете, я считаю голосовое управление умным домом эффектным, но не эффективным. Это когда молод, и делать нечего - можно поиграться - поуправлять светом голосом.
В свое время были простые решения типа управления светом хлопаньем рук, и где это все? Это не практично. В семье из нескольких человек, особенно если есть маленькие дети, всегда стоит шум, голосове управление при шуме - это еще тот геморрой.
Более того, если приходится часто включать/выключать свет, то ничего нет удобнее и практичнее простого выключателя на стене, просто поверьте. Проще пройти миммо нажав кнопку, чем произнести фразу. Да и фраза будет не краткой, если у вас больше одного светильника кооторым Вы управляете.
Я вообще не представляю дествительно умный дом с голосовым управлением, потому что в действительно умном доме огромное количество устройств управления и датчиков.
И если это действительно умный дом, значит его прозрачность должна быть максимальная.
Т.е. Вы не должны ощущать его присутствие. И тем более не должны больтать безумолку.
Просто должны выполняться сценарии без вашего участия. Все что вне сценариев должно управляться привычными, простыми органами управления типа выключателя. В том числе, удаление 'умного дома' не должно никак сказаться на основных функциях дома - свет как могли включить выключателем, так и включаем.
Умный дом - это прозрачное дополнение, которое информирует в случае проблем и выполняет элементарные действия, которые не могут быть негативны, типа выклчения всех не основных приборов после ухода всех из дома.
А иначе - весь этот рынок просто пиар бесполезных решений, с которыми интересно поиграться и не более того.
Я еще не говорю о вопросах безопасности, надежности и прочего устройств на базе WIFI и других безпроводных решений, особенно которые завязаны на заруюежные сервисы(в том числе на сервисы не дружественных стран).
Заброшенная позиция АВТБ у погранзаставы «Казакевичево»
Заброшенная позиция АВТБ у погранзаставы «Казакевичево».
Сегодня мы расскажем про бывшую позицию Артиллерийского Взвода Танковых Башен, располагавшегося возле пограничной заставы Казакевичево недалеко от Хабаровска, на вооружении которой стояли редкие башни от танков Т-54-1 образца 1946 г.
Но для начала как обычно немного окунёмся в историю: Сама пограничная застава по сей день расположена в селе Казакевичево Хабаровского района, где сходятся реки Амур и Уссури, по водам которых ещё в середине XVII века проходили плоты и кочи первых Дальневосточных землепроходцев. В 1856 г. в этих местах был основан военный сторожевой пост, который спустя год был перенесён на правый берег реки Уссури и назван «Усть-Уссурийским», а в 1858 г. указом Генерал-губернатора Восточной Сибири Н. Н. Муравьёва он был преобразован в станицу Казакевичева. Позже Пекинским договором от 1860 г. и разменной картой 1861 г. было определено и прохождение границы на этом участке, а до весны 1924 г. застава входила в состав Приморского пограничного отряда. В 1932 г. застава вошла в состав 20-й отдельной Хабаровской пригородной пограничной комендатуры, а те годы отличались широким размахом контрабандизма золота и вылазками японских диверсантов с территории оккупированной Маньчжурии, ищущих слабые места на границе СССР. В то время практически каждый день происходили задержания нарушителей границы. Из за последующего роста японского милитаризма на территории марионеточного государства Маньчжоу-го, назрела острая необходимость для дальнейшего укрепления рубежей СССР на этом направлении и 3 июня 1936 г. был сформирован Хабаровский Пограничный отряд Краснознамённого округа пограничных и внутренних войск НКВД СССР с дислокацией управления в селе Казакевичево. В зону ответственности этого отряда входил участок границы по реке Амур на территории нынешних Хабаровского края, Приморского края и Еврейской Автономной Области. Во времена Великой Отечественной Войны пограничники отряда не оставались в стороне и с осени 1942 г. сотни пограничников заставы пошли добровольцами на фронт в составе 102-й Дальневосточной стрелковой дивизии. После окончания ВОВ бойцы отряда участвовали в Советско-японской войне и во время боевых действий в августе-сентябре 1945 г. уничтожили 14 японских полицейских постов и пограничных групп, взяв в плен 116 офицеров японской разведки. За боевые заслуги более 120 пограничников отряда были награждены орденами и медалями. После капитуляции милитаристской Японии и последующего окончания Второй Мировой Войны в Китае к власти пришла коммунистическая партия дружественная СССР и пограничный отряд был расформирован, а его заставы были переданы в состав 77-го Бикинского Пограничного Отряда. Но в 1960-е гг. отношения между СССР и Китаем начали обостряться, что в марте 1969 г. вылилось в известный прямой вооружённый конфликт на острове Даманский, поэтому уже в 1970 г. был сформирован 70-й пограничный отряд Краснознамённого Дальневосточного Пограничного Округа, вошедший в оперативное подчинение вновь развёрнутого 2-го Укреплённого Района, в основном дислоцировавшегося на островах.
С этого момента граница между СССР и Китаем снова стала укрепляться, расконсервировались и модернизировались старые фортификационные сооружения, строились новые, в том числе на границе стали появляться Роты Танковых Огневых Точек, в которых с танков после установки на позиции снимали двигатели и размещали в их отсеках дополнительный боезапас, а также возводились Артиллерийские Взводы Танковых Башен, где башни от танков устанавливались поверх подземных железобетонных сооружений, в которых размещался основной боезапас. Помимо строившихся на приграничных островах позиций отдельного пулемётно-артиллерийского батальона из состава 2-го УР, одной из таких позиций Артиллерийских Взводов Танковых Башен стал и этот АВТБ на 6 башенных блоков на правом берегу Амура у села Казакевичево, который вооружили редкими для Дальневосточных АВТБ башнями от танков Т-54-1 (Объект-137) образца 1946 г., производившиеся с 1947 по 1949 гг. и были вооружены 100-мм пушкой. 4 мая 1985 г. 70-й ПО был награждён орденом Отечественной войны I степени, а приказом Председателя КГБ СССР от 18 сентября 1986 г. заставе было присвоено имя Героя Советского Союза А. П. Богданова, бюст которого был установлен 28 мая 1988 г. на территории 8-й пограничной заставы “Казакевичево”, носившей позывной «Диалект». После распада СССР в 1990-е гг. многие погранзаставы были сокращены, но эта застава сохранилась. Тем не менее отношения между Россией и Китаем потеплели, а ставшие невостребованными АВТБ и РТОТ-ы были сокращены. Так прекратил своё существование данный АВТБ, башни которого позже распилили на металлолом. В ходе реформ в 2004 г. на базе Хабаровского Пограничного Отряда было создано пограничное управление ФСБ России по Хабаровскому краю и Еврейской автономной области, а в 2005 г. застава вошла в состав Казакевичевской отдельной бригады сторожевых кораблей и по сей день выполняет задачи по охране Государственной границы.
Позиция башенного блока.
От когда-то стоявшей здесь башни остался лишь стакан.
Старое фото 1988 г., выложенное Владимиром Соловьёвым в группе служивших здесь в Одноклассниках.
Так выглядит вход в подбашенное сооружение.
Заброшенные "Подземные танки" на защите Курильских островов: Артиллерийский Взвод Танковых Башен "Буревестник"
Перенесёмся на далёкие Курильские острова и расскажем про позицию расформированного ещё в 1990-х гг. Артиллерийского Взвода Танковых Башен "Буревестник", состоявшего из шести башен от танков Т-54 и прикрывавшего вход в залив Касатка.
Этими проектными работами занимались 15-й Центральный Научно-Исследовательский Институт Инженерных Войск Министерства Обороны СССР и Военно-Инженерная Академия А им. В. В. Куйбышева, которые в 1970-х гг. предоставили приёмной комиссии несколько разработанных проектов типовых сооружений из сборных железобетонных комплектов, вооружённых танковыми башнями от разных модификаций танков для размещения их в укреплениях у сухопутных границ. Самыми ходовыми были башни от танков Т-54 и Т-55 различных модификаций, но были и варианты с более старыми танками, например ИС-3.
А к концу 1970-х из за также растущего обострения отношений между СССР и Японией, такого рода сооружения стали необходимы на Дальневосточном материковом побережье и на островах для защиты от возможной высадки десанта противника.
Уже началу 1980-х гг. На Сахалине и Курильских островах, а также в других отдалённых местах на материковом побережье СССР, началось спешное строительство позиций артиллерийских взводов танковых башен.
Одним из таких взводов и стал этот АВТБ, построенный на острове Итуруп у военного аэродрома "Буревестник", предназначавшийся для защиты как самого аэродрома, так и входа в залив Касатка с запада.
Этот взвод был разделён на два фланга по три танковых башенных блока, у каждого из которых был собственный командно-наблюдательный пост. Территорию дополнительно защищали пулемётные огневые точки, а в тылу на удалении в пару сотен метров располагалась казарма с баней для личного состава.
Каждый башенный блок представлял собой башню от танка Т-54 со 100-мм пушкой Д-10Т, посаженную на железобетонный стакан подземного обитаемого блока, где располагался основной боезапас.
На позицию каждые сутки назначался дежурный расчёт, в ежедневную задачу которого входило обеспечение пятиминутной боеготовности как минимум двух орудий, а общей боеготовности взвода за 15 минут, за которые на его позицию должен был прибыть основной личный состав.
Для каждого орудия была заранее подготовлена своя карточка огня, а огонь из них мог вестись как по отдельности, так и работая целым флангом или всей позицией. Для этого в каждом башенном блоке был свой снарядный погреб, рассчитанный на 80 снарядов, что составляло два штатных боекомплекта танка.
Вход в сам блок защищала защитно-герметическая дверь.
Так получилось, что карманный лабораторный блок питания оказался столь удобен и полезен, что у меня стали его просить. Пришлось сделать новую версию, исправив недостатки предыдущей, чтобы такое было не стыдно изготавливать. Продавать наверное тоже можно, но я почему-то уверен что 90% моих читателей в состоянии сделать это изделие самостоятельно). И меня по прежнему удивляет, что аналогов на aliexpress не видно, может я плохо искал?
Я нашел на алиэкспресс плату для пауэрбанков с PD, умеющую работать с 3S-4S-5S сборками. Плата конфигурируется перепайкой резисторов и перемычек довольно мудрено, поэтому рекомендую сразу заказывать в китае версию под свою сборку, у меня 4S.
Это позволило мне избавиться от выключателя 4S-4P, который переключал сборку из режима 4 в параллель — 4 последовательно. Остался только выключатель питания модуля блока питания, так как он не умеет ни засыпать, ни отключаться при пороге напряжения.
Плата пауэрбанка по прежнему выполняет функцию — заряжать аккумулятор от всего подряд — она умеет принимать заряд от lightning, USB Type C, microUSB и даже от цилиндрических разъемов до 12В. Плата также выполняет выравнивание зарядов в сборке. К этой же сборке через выключатель подключается модуль блока питания.
ВНИМАНИЕ! Критически важно настроить параметр LVP в блоке — ограничение по входному напряжению в 12В, а лучше 14В. Иначе в работе на нагрузку блок просто в ноль высадит сборку аккумуляторов и реанимировать ее будет крайне трудно. Сама плата пауэрбанка тоже не в состоянии заряжать глубоко разряженные ячейки. Также не забудьте выключать блок питания, иначе он подсветкой посадит сборку.
К сожалению индикатор уровня заряда врёт — по мере разряда показания меняются нелинейно. Но к счастью напряжение сборки можно посмотреть в модуле блока питания, если включить его и подержать нажатой кнопку ON — он переключит с показания уставки на показания входного напряжения, о чем говорит загоревшийся индикатор IN.
Емкость блока у меня вышла 44 Вт*ч по расчетам, фактически — 75% заявленного при работе на USB нагрузку. Выходное напряжение регулируется 0.6-36 В, ток до 5А. Мощность в нагрузку — до 80 Вт.
В мастерской штука оказалась крайне удобной — когда надо быстро подключить что-то для проверки из светодиодов или моторов — достал из сумки и проверяешь. Сетевой блок питания нужно притащить, растянуть переноску — что сильно медленнее.
Вентилятор охлаждения на блоке включается сам по необходимости, вентиляционные отверстия я предусмотрел. Винтик М4 с закладной гайкой — для крепления проушины под страховочный трос, при работе на высоте.
Я думаю по фото все понятно) плата крепится на клей, используйте эпоксидку, термоклей к сожалению при работе от нагрева размягчается и плывет.
По сравнению со старым, кроме компоновки, изменилось:
расстояние между клемм, теперь оно соответствует сетевой вилке, у некоторых советских устройств для питания использовалась обычная вилка, с обозначением полярности постоянного тока.
Корпус скруглен и не впивается углами в тело. Есть крепление под страховку.
Появилась шальная мысль, что если вместо 4*18650 использовать 3S Li-POL сборку с большим током отдачи, более 35С и добавить фонарик с магнитом, то получится мечта автоэлектрика — можно подавать 12В с ограничением по току, можно посветить в труднодоступные места и можно использовать как Jump-start для прикурки или троганья стартера. Но такую модель я делать буду только при появлении заказчика с толстой пачкой денег.
Ссылки на алиэкспресс и магазин robotclass, где я покупал компоненты не выкладываю, дабы не злить модераторов, они есть в текстовой версии на моем сайте.
Видеоверсия:
P.S. Можете минусить, но у меня есть телеграм канал для тех, кому удобнее меня читать там: https://t.me/serkov_me Телеграм фактически заместил мне RSS. Если б еще список чатов не перемешивался....
P.P.S. Спасибо всем, кто делал донат через форму на моем сайте, хостинг сайта оплачивается с этих денег уже почти год, что меня очень радует, ведь на нем, как вы видите, совсем нет рекламы.
Именно так летом 1970 года в Тольятти на сформулировал следующую задачу завода Председатель совета министров СССР Алексей Косыгин. Это и послужило сигналом к началу разработки полноприводного автомобиля.
Lada Niva Pickup.
Конечно, советские инженеры поначалу представляли себе такой автомобиль максимально простым по дизайну. Кузов первого образца ВАЗ-Э2121 (Э — экспериментальный) сделали, правда, несущим, а переднюю подвеску независимой. Но концептуально машина с брезентовый крышей, все равно, была близка к ГАЗ-69 — классике советских внедорожников.
Зато для новой машины разработали оригинальную трансмиссию, которая позволяла подключить только передний, только задний или полный привод. Но от этой схемы быстро пришлось отказаться. Руководство завода выдвинуло жесткие требования: для удешевления производства — максимальная унификация с серийными моделями. В том числе, и использование уже существующей коробки передач. Раздаточная коробка — новая, но отдельная — не в блоке с коробкой передач.
Немало сил инженеры потратили, чтобы убедить руководство в целесообразности постоянного полного привода. Большинство внедорожников того времени имели подключаемый передний привод. Но для молодых конструкторов из Тольятти примером для подражания послужил, в данном случае, британский Range Rover с постоянным полным приводом.
Опытный ВАЗ-Э2121 с псевдо-именем Formika.
Первый прототип ВАЗ-Э2121 вышел на испытания в апреле 1972 года. Чуть позже появился второй образец. Машины снабдили декоративной фальш-эмблемой с красным крестом и надписью Formika. Сделали это только для этого, чтобы на улицах люди не задавали испытателям лишних вопросов.
ОТ FORMIKA ДО «НИВЫ»
Специально для полноприводного автомобиля на заводе решили создать двигатель с большей, чем у существующих серийных моторов, мощностью. В ноябре 1971 года появились первые прототипы агрегата рабочим объемом 1,6 л, мощностью 80 л. с. при 5400 об/мин и с моментом 116 Нм при 3400 об/мин. Позднее этот двигатель поставили и на ВАЗ-2106.
Но пока шли работы ведущий конструктор проекта Петр Прусов и молодой дизайнер Валерий Семушкин по собственной инициативе, без согласования с руководством, стали параллельно прорабатывать проект автомобиля с закрытым, более комфортабельным кузовом.
Макет совсем иного внешнего автомобиля показали главному конструктору ВАЗ Владимиру Соловьеву 5 мая 1972 года. И ему идея понравилась! Не без труда, но и высшее руководство завода и даже министерство автомобильной промышленности СССР удалось, все-таки, убедить в том, что внедорожник должен быть именно с закрытым кузовом и с салоном, не уступающим комфортом и отделкой нормальному легковому автомобилю. К тому времени машина получила уже и передние дисковые тормоза. На первых прототипах они были барабанными.
В апреле — августе 1973 года собрали четыре прототипа ВАЗ-2Э2121 которые были уже очень похожи на те, что пошли в серию. На одной из машин была даже надпись «Нива».
ЭФФЕКТЫ И ДЕФЕКТЫ
Серийное производство ВАЗ-2121 официально начали 5 апреля 1977 года. В СССР «Нива» произвела фурор прекрасной проходимостью в сочетании с высокой динамикой и комфортом. Салон Нивы получил отделку не хуже, чем в «Жигулях», причем самых престижных моделей: ВАЗ-2103 и ВАЗ-2106.
Серийная «Нива» ВАЗ-2121.
Несмотря на высокую цену (дороже «Нивы» была только «Волга») за автомобилями выстроились очереди. Причем, отнюдь не только из колхозников, но и горожан, любящих выезды на природу.
Главным недостатком машины стало даже не тесное заднее сиденья (ведь длина автомобиля — всего 3740 мм, а база — 2220 мм) и маленький багажник. Автомобиль на высоких скоростях был очень шумный. «Пела» трансмиссия с промежуточным валом между коробкой передач и раздаткой и «злые» внежорожные шины. Кроме того, на «Ниве» с перегрузкой работала стандартная четырехступенчатая коробка передач. Это была плата за унификацию с «Жигулями». Но и это многие прощали машине с удивительным сочетанием, как казалось раньше, несочетаемых качеств.
COSSACK И ДРУГИЕ НЕОФИЦИАЛЬНЫЕ ЛИЦА
Экспорт Нивы начали в 1978 году. Вскоре за границу стали отправлять до 70 % внедорожников. Такой зарубежный успех автомобиля никто в СССР не планировал. Но спрос был настолько велик, что в Британию, например первые автомобили поставляли с левым рулем, поскольку прворульная модификация была еще не готова.
По количеству зарубежных тюнинговых версий Нива конкурировала разве, что с Ладой-Самарой, а скорее всего вышла на первое место.
Из Нивы, в частности делали разнообразные грузовики. Причем, даже в далеких Австралии и Канаде. Нехитрые пикапы имели немного удлиненный задний свес и, естественно, откидывающийся задний бортом. А вот чешский экспортер наших Лад делал более хитрую модификацию Lada Niva Special Praktik — нечто среднее между универсалом и фургоном. У стандартной Нивы увеличивали задний свес, к крыше пристроили пластиковое продолжение, при этом дверь багажника оставалась стандартной.
Полутрактор из «Нивы» — ВАЗ-1922.
В разных странах строили и продавали несколько версий кабриолетов. Конструкции были примерно одинаковые. Чтобы не ослаблять несущий кузов сохраняли средние стойки и перемычку между ними. Мягкую крышу делали в задней части автомобиля. В передней иногда — люк.
Один из самых известных кабриолетов — французская Lada Niva Plein Soleil (солнечный) — творение компании Poch, активно занимающейся продажей автомобилей ВАЗ. Кстати, в вначале 1980‑х этот экспортер вывел марку Lada по продажам на седьмое место во Франции.
Похожую на французскую машину без вычурного обвеса, которым увлекались некоторые зарубежные экспортеры, соорудила и итальянская фирма Giallo Exploit.
Итальянская Lada Niva от Giallo Exploit.
Версия с кузовом кабриолет была и у британской «Нивы» с забавным именем Cossaсk. Автомобили с мягкими крышами продавали также в Голландии под именем Savanne, в Германии и, опять же, в Австралии.
Британская Lada Cossack Cabrio.
ДЛИННЕЕ И ВЫШЕ
Чуть позже, чем на Западе «Нива» стремительно стала обрастать самыми разнообразными, иногда очень причудливыми версиями и на родине.
Вообще-то, у заводских испытателей была поговорка: чем длиннее Нива, тем меньше живет ее трансмиссия. Тем не менее, идея сделать тесный автомобиль просторнее и для задних пассажиров, и для багажа существовала всегда. И в 1990‑х этим делом активно занялись сразу несколько производителей.
Самый щадящий вариант ВАЗ-21218 «Фора» предложила тольяттинская компания «Бронто». Базу увеличили всего на 300 мм — до 2500 мм. Но машина с удлиненными дверями и приподнятой над задним диваном крышей стала заметно просторней.
Еще раньше — в 1994 году Опытно-Промышленное Производство (ОПП) ВАЗ наладило выпуск мелкосерийной «Нивы» с базой уже 2700 мм. Забавно, что ВАЗ-2129 был, при этом, трехдверным — со стеклянной вставкой между передним и задним боковыми окнами. На крыше сделали пластмассовую накладку, закрывающую сварной шов. Зато при складывании заднего сиденья получался просто гигантский фургон. Трехдверные машины делали, правда, совсем недолго. В 1995‑м в производство пошел более логичный и практичный пятидверный ВАЗ-2131.
Первая удлиненная «Нива» ВАЗ-2129.
Компания «Лада-Тул» развила эту идею, увеличив еще и высоту крыши, а потом даже и задний свес. Такой ВАЗ-2131‑05 предлагали в качестве кареты скорой помощи.
Первый серийный отечественный грузовик на базе ВАЗ-2121 в 1992‑м сделал фирма «Восточное кольцо». Бортовой ФВК-2302 с полурамой за кабиной имел грузоподъемность 500 кг и рессорную заднюю подвеску. В 1994‑м после реорганизации подразделения, которое строило грузовики, автомобиль получил имя «Лада-Бизон». Выпуск прекратили уже в 1995‑м, собрав всего около 650 машин. Однако позже несколько грузовых версий «Нивы» делала тольяттинская фирма ВИС.
И ДАЖЕ ГОНОЧНЫЕ
«Колхозный» вездеход стал даже и гоночным автомобилем. Впервые сделать такую машину отважился, опять же, неугомонный Жан Жак Пок, экспортировавший «Лады» во Францию. Его фирма в 1980‑е строила раллийные «Нивы» для престижного марафона Париж-Дакар.
Французская раллийная Lada Niva Proto.
С каждым годом французские автомобили становились все более гоночными — тщательно подготовленными для соревнований. Начинали со стандартного мотора, форсированного всего до 110 л. с. Потом появились агрегаты объемом 1,8 л, мощностью 140–160 л. с. А поздние машины с карбоновыми деталями кузова и прочими серьезными доработками оснащали французскими двигателями V6 объемом 2,4 л мощностью уже до 310 л. с.!
Высшим достижение «Нивы» от фирмы Poch стало второе место в абсолютном зачете ралли-марафона!
Уже в начале 1990‑х АвтоВАЗ тоже создал раллийную «Ниву». Lada Niva T3 оснастили двигателем объемом 1,9 л мощностью 135 л. с. Автомобиль с дисковыми тормозами на всех колесах и серьезно переделанной подвеской развивал до 170 км/ч.
За четыре с половиной десятилетия выпустили уже более 2 миллионов «Нив» и снимать с производства автомобиль пока не собираются. Так, что история автомобиля для советских колхозников, обросшего множеством удивительных модификаций, пока не закончилась.
Тема высоких скоростей сейчас очень актуальна, так как сейчас проектируется высокоскоростная магистраль (ВСМ) Москва — Санкт-Петербург. И, насколько мне известно, проектируется она с устаревшими переходными кривыми 🚂, непригодными для высоких скоростей. 😡🚅
Сейчас мы разберемся, почему наши переходные кривые считаются устаревшими. И почему управление железной дорогой не желает их изменить, даже имея соответствующие математические доказательства, предоставленные нашими специалистами.
1. Смысл переходных кривых?
! Главный смысл переходных кривых - это создание таких условий, в которых будет обеспечена наибольшая плавность движения подвижного состава на въезде и выезде с кривого участка пути
При проектировании переходных кривых важно помнить, что мы строим путь для подвижного состава, а не подвижной состав для пути. Поэтому в первую очередь плавность движения должна быть обеспеченна именно за счёт удовлетворительного состояния пути, и что не мало важно, за счёт теоретической правильной подобранной оптимальной геометрии пути.
Геометрия железнодорожного пути делится на 3 участка.
Прямой участок. Его геометрия это прямая линия
Круговая кривая. Её геометрия это дуга окружности с постоянным радиусом R
Переходная кривая. Её геометрия это кривая с переменным радиусом R
Если прямую и круговую кривую можно ещё назвать при решении определенных задач стабильными участками, то переходная кривая это нестабильный участок. Почему?
Потому что на прямой и на круговой кривой у нас в теории зафиксированное положение уровней рельсовых плетей.
В случае круговой кривой, у нас в теории зафиксированное возвышение рельса с постоянным значением центробежного ускорения
В случае прямого участка, у нас в теории идеальное совпадение уровней рельсовых плетей и отсутствие центробежного ускорения
Но в случае переходной кривой, у нас в теории идёт и изменение возвышения рельса, и изменение центробежного ускорения. А это и есть нестабильность. При проектировании переходной кривой мы как раз и регулируем эту нестабильность. Ниже представлены 3 варианта изменения непогашенного ускорения на участке переходной кривой.
Варианты изменения непогашенного ускорения на переходной кривой
Самый популярный (доминирующий) в мире вариант №1. Такой вариант получается в теории, при условии что мы возвышаем рельс линейно и точно также линейно изменяем кривизну переходной кривой.
Но на самом деле, получить такой линейный график на переходной кривой можно лишь по устаревшей модели расчета. Эта очень простая модель, времен, когда не было необходимости проектировать путь под скорость 300, 400 км/ч.
Если мы модифицируем старую расчетную модель, то увидим как на самом деле выглядит линейный график изменения непогашенного ускорения
Разница расчета непогашенного ускорения по старой и новой модели
Если считать по новой методике расчёта, то в графике линейного изменения мы увидим скачки изменения непогашенного ускорения в начале и в конце переходной кривой. И эти скачки будут сильно зависеть от скорости движения. Посмотрите ниже на схему расчёта непогашенного ускорения в момент попадания под эти скачки.
Непогашенное поперечное ускорение в момент попадания подвижного состава под скачки
Но такие скачки по расчетам могут возникать и на обычных, не скоростных железнодорожных путях. У нас принято проектировать переходную кривую с линейным отводом (изменением) возвышения рельса и линейный изменением кривизны переходной кривой. В теории на наших железных дорогах есть такие скачки.
Чувствовали ли вы когда-нибудь резкий поперечный толчок в вагоне? Можем ли мы визуально найти следы? Посмотрите внимательно на фотографию ниже. Ответьте на вопрос, наблюдаете ли вы здесь «отбитый» в противоположную направлению кривой сторону путь?
Путь во время эксплуатации
Если вы видите «отбитый» путь, то это может говорить как раз о следах таких скачков непогашенного ускорения, которые наблюдаются при линейном отводе в начале и в конце переходного участка. Обратите внимание, что на графике в конце переходной кривой скачок направлен вниз, то есть в противоположную повороту сторону. Как раз это ситуация, которую мы видим на фотографии выше.
Так что предложенные в начале варианты изменения непогашенного ускорения выглядят на самом деле так
3 варианта изменения непогашенного ускорения по новой модели расчёта
Подумайте, при каком варианте будет обеспечена наибольшая плавность движения на переходной кривой? Уж точно не на 1 варианте.
Но повторюсь, что именно вариант 1 доминирует в мире, в том числе в России и в странах постсоветского пространства. Доминируют он по многим причинам
Нежеланием управления железной дорогой изменять старую рабочую геометрию переходной кривой
Нежеланием разработчиков нормативной документации брать на себя ответственность за изменение геометрии переходной кривой
Нежеланием рассматривать и пробовать внедрять зарубежный опыт проектирования железных дорог
Непонимание и отказ воспринимать доказательства о необходимости изменить геометрию переходной кривой
Всё потому что с этой конструкцией жалко расставаться, наш мозг не желает что-то менять. Даже несмотря на то, что существующая форма переходной кривой не справляется со своей основной задачей - создание плавности движения на переходе между прямым и кривым участком.
Отсюда у нас есть понятие участка стабилизации. Это длина прямого участка, которую необходимо выдерживать при проектировании железной дороги. Участок стабилизации (прямая вставка) нужен чтобы колебания, возникающие на выходе из переходного участка затухли. Какой смысл от переходной кривой, которая не создаёт плавность движения?
Участок стабилизации или прямая вставка
Всё потому что у нас уверены в идеальной выбранной форме переходной кривой. У нас надеются на линейное изменение непогашенного ускорения. Одно из условий, я напомню, это такой же прямолинейный отвод возвышения рельс
Ниже на верхнем изображении представлен линейный отвод возвышения рельса, используемый в старой расчетной модели для вычисления длины переходных кривых. Естественно картинка искажена для наглядности.
Конечно же так отвести рельс невозможно. Ведь даже в теории ситуация будет выглядеть как на нижней картинке.
Именно из-за таких изгибов в начале и в конце переходной кривой появляются те самые скачки непогашенных ускорений.
Но это теория, а что говорит реальная жизнь? Посмотрите ниже на результат измерения путеизмерительного вагона.
Измеренная разность уровней рельсовых плетей
Мы видим ломанную наклонную прямую линию. Это и есть прямолинейный отвод на переходной кривой в реальной жизни. Обратите внимание на сильные изгибы в начале и конце переходной кривой.
В реальной жизни не построить идеальный прямолинейный отвод, однако к нему стремятся приблизиться. Но как точно мы сможем приблизиться к теоретически прямой линии хотя бы в середине переходной кривой?
Посмотрите как гнется рельсошпальная решетка во время монтажа звена
Изгиб рельсошпальной решетки во время монтажа
Природа рельсошпальной решетки - изгибаться криволинейно. Будет ли легко придать ей прямолинейный отвод?
Что вообще говорит природа изгиба линейных конструкций?
Изгиб консоли
Изгиб балки на упругом основании
Как вы видите, изгиб это всегда про нелинейность. Это означает что линейный отвод возвышения это принудительное отклонение от природного криволинейного изгиба.
А отвод возвышения рельса это и есть изгиб. Про то что отвод должен быть нелинейным написано ещё в технической литературе времён СССР
Выкопировка из учебника Чернышева М.А. Железнодорожный путь. Издание 3. 1979г.
Уже тогда понимали, что отвод должен быть нелинейным. Но поскольку не было запроса таких скоростей как 300, 400 км/ч было решено сделать линейный отвод. Так как он прост в расчетах, что было важно в докомпьютерную эпоху. И ещё сделали акцент, что линейный отвод проще строить и легче содержать. Но время идёт, а мы до сих пор не отошли от линейного отвода.
! Вместо того, чтобы сделать нелинейный отвод, у нас пытаются улучшить плавность движения за счёт увеличения длины переходной кривой, тем самым уменьшая угол отвода и удлиняя переходную кривую
Переменные, от которых зависит угол линейного отвода
Но если рассчитывать переходную кривую по новой модели расчета, то оказывается, что удлинение переходных кривых не помогает улучшить плавность движения на больших скоростях. Высокая скорость не даёт смягчить величину тех самых скачков!
3. Новая расчетная модель. «Приподнятое» проектирование переходной кривой
«Приподнятое» проектирование (трассирование) это совершенно новая теория расчета переходных кривых. Суть её в том, что мы рассчитываем непогашенное ускорение на разных высотных уровнях.
Анализ непогашенного ускорения на различном уровне высоты вагона
И вот тут нужно вспомнить, что переходная кривая это нестабильный в теории участок, в отличие от круговой кривой. Нестабильность проявляется в изменении наклона вагона во время изменения (отвода) возвышения рельса.
Из-за этого каждая точка вагона будет двигаться по криволинейной траектории. Хорошим примером будут поперечные колебания. Я искажу реальность и сильно наклоню вагон для лучшей наглядности.
Поперечные качения (сильно искажено)
Криволинейные траектории
Во время поперечных колебаний вагона, каждая точка движется по криволинейным траекториям, на которых создаются центробежные ускорения.
Причем чем выше находится точка в вагоне, тем более кривая получается траектория движения. А чем кривее траектория, тем мощнее будет созданное центробежное ускорение. Поэтому люди жалуются на укачивания, находясь на верхнем этаже двухэтажного вагона. Если вы будите лежать на полу, вас будет укачивать меньше всего.
Кстати, если вас укачивало когда-то на прямом участке пути, то знайте, что боковые толчки создают как раз создаваемые центробежные ускорения, из-за наклона вагона на прямом участке.
Вернемся к скачкам непогашенного поперечного ускорения, возникающих на наших переходных кривых. Оказывается что в теории из-за изгиба рельса в начале и в конце линейного отвода у нас возникают как раз криволинейные траектории.
На рисунке ниже, желтыми стрелками показаны мощные созданные центробежные ускорения. Которые мы видим в виде скачков на графике.
Величина создаваемых центробежных ускорений зависит:
от уровня высоты. Чем выше уровень, тем больше будет значение ускорения
от скорости движения. Величина ускорения зависит от квадрата скорости
от кривизны траектории. Чем кривее траектория, тем ускорение больше
Зависимость создаваемых ускорений от уровня высоты
Обратите внимание, что центр тяжести вагона находится выше колесных пар. На уровне, на котором создаются большие скачки. На центр тяжести действует боковой толчок, поэтому можно утверждать что в целом на весь вагон действует этот скачок, что и проводит к «отбивке» пути.
Напомню, что непогашенное ускорение это результат борьбы проекции центробежного ускорения и проекции ускорения свободного падения Земли. В эту борьбу также включается созданное на различных высотных уровнях ещё одно центробежное ускорение (желтая стрелка).
4. Противники «приподнятого» проектирования. Разговоры о рессорах и о несовершенстве модели
Если вы вагонник, локомотивщик или специалист, знающий специфику конструкции вагона, то наверняка, вам хочется сказать что-то наподобие таких комментариев:
Почему в вашей расчетной модели плоское твердое сечение вагона?
Почему вы рассматриваете движение одной точки, а не всю систему точек
Учитываете ли вы рессоры?
Знаете ли вы, что конструкция вагона гасит колебания и раскачивания. Выше колесных пар колебаний не будет. Модель не корректна
Необходимо учитывать систему колеблющихся точек
У каждого проходящего поезда скорость будет разная
И так далее
Я убежден что для поиска и расчета оптимальной геометрии переходной кривой достаточно в качестве расчетной модели учитывать движение одиночных точек на абсолютном жестком сечении вагона.
Одиночные точки брать по оси вагона и проверять на них непогашенное ускорение на различных высотных уровнях. Это могут быть такие уровни как:
центр тяжести вагона
уровень вестибулярного аппарата человека
уровень сцепки
уровень пантографа
В начале статьи я писал что мы проектируем путь для подвижного состава. Это означает что теоретическая геометрия пути должна создавать хорошие условия для плавности движения вагона. При проектировании переходной кривой не нужно надеяться на конструкторские особенности вагона, которые смягчают колебания по уровню высоты. Мы должны максимально извлечь выгоду геометрического ресурса пути. Поэтому не нужно рассчитывать на смягчение непогашенного ускорения. Все таки у нас не бездорожье, наша задача заниматься качественным проектированием пути. Причем в наше время под высокие скорости.
Что касаемо выбора одной точки, а не системы, то это легко обосновывается большими размерами радиусов круговых кривых и мало отличающихся в сравнении с ними размерами вагона
Учёт в расчёте вышеперечисленных факторов не поможет найти оптимальную геометрию пути, они только усложняют расчёт. Они нужны для решения совершенно других задач. Например, для конструирования вагона. Для анализа плавности движения уже по заданной найденной геометрии пути. Для вычисления максимальных динамических нагрузок на путь.
5. Нормативное значение непогашенного ускорения и уровень буксы
Наши нормативные документы обязывают ограничивать непогашенное ускорение во время движения на кривых. Но можно ли говорить что расчет непогашенного ускорения на круговой и переходной кривой одинаков?
Ниже представлена расчетная схема, приводящаяся в учебниках железнодорожных учебных заведениях, на основании которой выводят формулу возвышения наружного рельса и вычисляют значение непогашенного ускорения
Модель для расчета возвышения рельса и непогашенного ускорения. Учебник. Ашпиз Е.С. 2013г.
Как вы видите, это схематическое твердое сечение вагона. Весь расчет сводится к уравновешиванию сил, проходящих через точку центра тяжести и точки взаимодействия колесной пары и рельсов.
То есть по такой схеме вычисляют значение непогашенного ускорения на уровне центра тяжести. Прошу обратить внимание на представленные ниже выкопировку из этого же учебника.
Выкопировка из этого же учебника
Крен это наклона вагона. То есть в момент движения по переходной кривой у нас появляется крен, который изменяется, так как мы постепенно возвышаем рельс. Это говорит о том, что на переходной кривой значение непогашенного ускорения даже в теории может быть больше, чем на круговой кривой, где в теории возвышение зафиксированное и крен не изменяется.
А что происходит во время изменения крена вы видели. Траектории движения всех точек искривляются и образуются центробежные ускорения. На схемах это желтые стрелки, которые увеличивают непогашенное ускорение.
Так мы наблюдаем скачки непогашенного ускорения на линейном отводе на наших переходных кривых. «Приподнятое» проектирование это усовершенствование старой методики расчета непогашенного ускорения. Благодаря чему мы видим изменение непогашенного ускорения по высоте.
Также обратите внимание на ещё одну выкопировку из учебникаи, представленную ниже
Выкопировка из этого же учебника
Признаётся что такая схема не учитывает ряд факторов. Однако для высоких скоростей, их учитывают вводя некий коэффициент 1.2, который увеличивает значение расчетного возвышения, так как непогашенное ускорение возрастает по факту. Но в какой точке оно возрастает? По расчетной схеме - в центре тяжести.
Также прописано что непогашенное ускорение для пассажиров стоит снижать. Но нормативные документы ограничивают непогашенное ускорение на уровне буксы
Выкопировка из инструкции по текущему содержанию пути ОАО «РЖД»
Во многих документах прописано именно про уровень буксы, на котором должно соблюдаться ограничение для пассажирских поездов до 0.7 м/с². Если обратиться к технической литературе, то сказано, что это делается в медицинских целях. На скоростных дорогах рекомендуется ограничить его до 0.4 м/с²
Но где пассажиры, а где букса? И вот тут у меня несколько вопросов.
Если требование прописано именно по фактическому измерению движущегося состава, тогда почему проектируют переходную кривую по расчетной схеме, где это непогашенное ускорение вычисляется не на уровне буксы, а на уровне центра тяжести.
Если для пассажиров ограничивают значение в 0.7 м/с² или в 0.4 м/с² на уровне буксы, то почему на стадии проектирования не учитывают что на уровне выше буксы непогашенное ускорение будет больше? Насколько тогда оно может быть больше, если мы привязаны к буксе?
Если брать новую модифицированную расчетную схему, учитывающий уровень высоты, то есть «приподнятое» проектирование, то мы узнаем, что даже в теории на уровне буксы на нашем линейном отводе в начале и в конце переходной кривой будут скачки, превышающие 0.7 м/с² или в 0.4 м/с². И с ростом скорости эти скачки будут только расти. А это уже нарушение нормативного значения.
Расчет по новой «приподнятой» методике
Я убежден что требование по соблюдению норматива на уровне буксы идёт из далекого прошлого. Тогда, когда можно было не учитывать уровень высоты из-за небольших скоростей движений. Так, на круговой кривой, если в теории есть зафиксированное возвышение, то значение непогашенного ускорения в любой точке будет ± одинаково. А на переходной кривой из-за небольших скоростей закрыли глаза на изменение по высоте. Тут ещё можно сказать, что «специфика» конструкции вагона может смягчать эти скачки над рессорами. Но справится ли она со скоростью 300, 400 км/ч?
Я не встречал в технической литературе по проектированию железнодорожного пути обоснование выбора уровня буксы для проектирования переходной кривой. Но вот такой комментарий оставил локомотивщик к ролику на YouTube
Локомотивщик про уровень букс: Дело в том что до настоящего времени на железной дороге эксплуатируется много подвижного состава с буксами на цилиндрических подшипниках (т.е. внутри подшипника не шарик или конус, а цилиндрический ролик). Эти подшипники очень не любят боковое ускорение, т.к. в следствие его (несмотря на ряд защитных механизмов) прижатие ролика торцом к кассете подшипника может привести к его заклиниванию (вместе с заклиниванием и разрушением самой буксы). С появлением конических подшипников проблема частично решилась, но до полного отказа от использования букс на цилиндрических подшипниках ускорение на уровне буксы придётся ограничивать.
Но вопрос, почему проектируют переходную кривую по ограничению непогашенного ускорения на уровне буксы, которое почему то в проекте вычисляется на центре тяжести остаётся открытым. Кроме того для вычисления ускорения на уровня буксы на стадии проектирования нужно применять методику «приподнятного» трассирования (проектирования)
Гипотеза о старых подшипниках предполагает, что именно специфика старых подшипников скольжения определило ограничение возвышение рельса в 150 мм, а не смещение центра тяжести. Но это только гипотеза. Сейчас к сожалению не у кого спросить.
Мы проектируем на ВСМ Москва — Санкт-Петербург, Москва — Казань, Челябинск — Екатеринбург устаревшие переходные кривые с линейным отводом, предназначенных для небольших скоростей и получаем график изменения непогашенного ускорения по Варианту №1. Получаем скачки и на буксе, и на центре тяжести и на других высоких уровнях.
6. Нелинейный отвод и переходная кривая для высокого качества движения
Как мы говорили ранее, отвод возвышения нужно делать нелинейным. Но при этом его нужно уметь правильно подобрать. Проектировать отвод возвышения так, чтобы математический теоретический нелинейный изгиб совпал максимально с «природным» фактическим изгибом.
Но если мы устроим нелинейный отвод на наших переходных кривых, то мы получим вариант 2
Можно ли говорить что вариант 2 даст высокое качество движения? Нет, такой подъем, спад и снова подъем не тянет на высокое качество. Причем эти максимумы и минимумы будут расти в зависимости от высотного уровня.
Самый качественный уровень движения будет у варианта 3. А для этого нам придется не только устроить нелинейный отвод возвышения. Но и устроить нелинейное изменение кривизны переходной кривой - отказаться от устаревшей геометрии
7. Благодарность Величко Геннадию Викторовичу
За создание этой статьи и ролика на YouTube я говорю большое спасибо Величко Геннадию Викторовичу. Он настоящий профессионал, ученый, гениальный специалист в области проектирования железных и автомобильных дорог. Именно он рассказал мне о «приподнятом» проектировании переходной кривой. О важности учёта уровня высоты. О минусах линейного отвода и о перспективах замены устаревших переходных кривых на новые!
Величко Геннадий Викторович. Главный конструктор компании Кредо
Он разработал так называемые гармонизированные переходные кривые с нелинейным отводом возвышения рельса и нелинейной кривизной переходной кривой. Такие переходные кривые обеспечивают плавное изменение непогашенного ускорения по варианту 3. Это эталон, показывающий максимальную выжимку геометрического ресурса
Изменение непогашенного ускорения по 3 варианту на скоростях 350 и 400 км/ч
толстый пунктир чёрного цвета – уровень головки рельса
тонкий пунктир чёрного цвета – уровень буксы
толстая сплошная линия красного цвета – уровень подголовника кресла второго этажа расчётного пассажирского экипажа
тонкая точечная линия красного цвета – уровень подголовника кресла первого этажа расчётного пассажирского экипажа
тонкая пунктирная линия красного цвета – уровень центра масс (центр тяжести)
Чтобы добиться такого результата необходимо кроме изменения линейного отвода на нелинейный изменить саму геометрию переходной кривой. Изменить нашу клотоиду на другую функцию. Ниже клотоида представлена черным цветом.
Геометрия переходной кривой. Тип - клотоида.
Величко Геннадий Викторович математически доказал перспективы замены нашей клотоиды на новые формы, представленные ниже
Функции переходной кривой
Замена устаревших переходных кривых на новые поспособствует
улучшение плавности движения, ввиду лучшей проектной кинематики
«меньше работы» конструкции современного вагона, направленной на погашение колебаний из-за неоптимальной геометрии пути на переходной кривой
плавное изменение динамических нагрузок на путь, что уменьшит затраты на текущее содержание пути как в материальном, так и в трудозатратном плане
уменьшение прямой вставки между кривыми, что даёт больше возможностей при трассировании железной дороги во время проектирования
Решение же использовать устаревшую переходную кривую с линейным отводом поспособствует обратному эффекту. Что может привести к ограничению проектной скорости 400 км/ч! до 200 км/ч 😡
Сегодня наше управление железной дорогой не рассматривает замену устаревших переходных кривых на новые для высокоскоростных дорог. Так как это глобальное изменение в проектировании пути. Ведь столько лет мы так строили, столько статистики накопилось. К тому же новая переходная кривая с нелинейным отводом может быть длиннее, в сравнении с линейным, что расстраивает многих.
Не все специалисты понимают смысл расчёта переходной кривой. Ведь её расчет уже давно вшит в разные программные обеспечения по старой методике расчёта.
Так что мало людей, которые готовы отстаивать интересы замены переходных кривых на новые. А авторы нормативной документации не прописывают четкого требования - устроить нелинейный отвод возвышения.
Замена переходной кривой это ответственность, которую никто не решается брать на себя. А понять перспективы замены не хотят.
Стоит отметить, что невозможно полностью повторить математическую геометрию в реальной жизни. Однако, почему бы нам не стараться приблизиться к теории, используя в том числе и новые технологии и материалы. Ведь мы и линейный отвод строим с отклонением.
Что лучше, строить с отклонениями от оптимального проекта, или строить с отклонениями от неоптимального?
Дорогие подписчики и гости, если вам хочется более подробно понять всю проблему линейного отвода и почему от него нужно избавиться, то рекомендую в качестве приложения к данной статье посмотреть мой ролик
Также прошу Вас поддержать мою девушку подпиской, буду очень благодарен
Представьте полутемный зал. Сидящая в центре пара целуется, и все вокруг расцветает разноцветными всполохами. Обручи на их головах считывают мозговую активность и превращают в кривые световой инсталляции, заполняющей все вокруг. Так выглядит Kissing Data — один из самых красивых science art проектов последнего времени.
Современные художники все чаще экспериментируют с визуализацией чувств, и по большому счету, у них уже есть все необходимое, для создания новых форм искусства.
Если дать человеку некий индикатор, например, график на мониторе, он может научиться управлять неосознанными биологическими процессами. В том числе, менять ритм собственной мозговой активности.
На просторах ютуба попалось видео с очень вызывающим название.
Однако с первых кадров я вижу типичный в наше время авиомодельный турбореактивный двигатель. Первые образцы таких турбореактивов кустарного производства замечены еще в 70 годах. А первые серийные образцы стали продаваться в 90 годах, например JPX-Т240 французской фирмы Vibraye и японская J-450 Sophia Precision. И сейчас дешевые варианты стоят около 30к (ладно напиздел, сам их никогда не покупал, уже пиздов от товарищей словил, однако сути не меняет), полностью автоматизированны и а отдельные модели даже снабжаются форсажными камерами и управляемым вектором тяги.
Так что же такого инновационного изобрели самарцы? По всей видимости они изобрели JetCat PRO S, бросается в глаза типичный для JetCat мотор, разгоняющий турбину, обводы корпуса и сопла. Разве что штатного кожуха нет, видимо денег на новый ТРД не оказалось и купили бу с криво напечатанным на 3d принтере колхозным кожухом.
Чудо как совпадают обводы и пропорции корпуса и сопла
Хорошо виден мотор раскручивающий крыльчатку, с очень характерной формой. Но самарцы испортили его через чур длинными винтами, ведь зачем подбирать крепеж, можно вкрутить что попало.
Про смысл самого видео отдельный разговор. Эти ТРД дико прожорливые и им не место в малых беспилотниках где экономичность стоит во главе всего, да и тяговооруженности ДВС хватает с головой.
В пору вводить какие то санкции против тех кто пытается выдать чужие разработки за свои и создать видимость работы и инновации. Я бы еще понял, если бы это был реверс инжиниринг и разработка техпроцесса производства. Но тут явно просто купленный бу мотор на стенде для демонстрации важным дядям которые не в теме.
Радиолампы, словно артефакты из прошлого, олицетворяют нечто большее, чем просто технологию. Они несут в себе определенную магию, отражающую уникальное сочетание технического мастерства и эстетики. Не удивительно, что часы на неоновых индикаторах занимают довольно уникальную нишу в мире дизайна и интерьера. Они представляют собой не просто инструмент для отображения времени, но и элемент декора, который может значительно изменить атмосферу помещения. Этой статье я расскажу о своем опыте создания Nixie Clock на базе драйвера собственной разработки.
❯ С чего всё началось
Однажды, на предприятии где я работал, на складе обнаружилось много неликвидного материала, который хранился там ещё с советских времен.
Неликвид состоял из электронных компонентов, которые нам отдали безвозмездно для использования в личных целях, чтобы не тратить средства на утилизацию. На самом деле, там было очень много ценных компонентов, среди которых оказались неоновые индикаторные лампы марки ИН-12. В итоге я их забрал себе. С радиолампами знаком еще с детства, увлекаясь радиоконструированием, я часто собирал различные схемы, в том числе и на лампах. А тут такой флешбэк.
❯ Разработка часов
По состоянию на 2016 год, было много различных схем часов на лампах, но мне не нравилась их схемотехника, она казалась мне избыточной и не эффективной. Хотелось реализовать что-то простое, питающееся от стандартного USB порта, без использования модуля RTC и светодиодной подсветки, которая, по моему мнению, только портит всю эстетику ламп. На тот момент большинство схем работало на Arduino и микроконтроллерах от компании Atmel. Годом ранее, компания Espressif Systems выпустила на рынок свой микроконтроллер ESP8266, который произвел революцию. Так как на тот момент, широкополосный интернет уже был достаточно распространен, в том числе и домашние сети Wi-Fi, я решил отказаться от применения RTC модуля в своей схеме часов и использовать NTP серверы для синхронизации времени. Как вы могли догадаться, в своей схеме я применил модуль ESP8266. Далее я поделился в Twitter своим опытом применения нового модуля ESP8266 в своем проекте. Мой твит вызвал интерес, и мне предложили написать статью на Hackaday.io. Я последовал совету и опубликовал свою статью там.
Но в этой статье я хочу описать реализацию часов с применением шести индикаторов ИН-14 с использованием улучшенного драйвера. Как выглядят эти лампы, вы можете увидеть ниже.
Давайте приступим
Ниже изображена схема драйвера часов:
Схема подключения ламп:
Согласно документации, индикаторная лампа работает от напряжения в 170В (напряжение возникновения разряда), для стабильной работы нам потребуется напряжение в 200В. Как вы можете видеть из схемы, для повышения напряжения до 200В применен set-up преобразователь на базе ШИМ контроллера МАХ1771 в связке с L2, D1 и Q1. Так как нам недостаточно выводов ESP8266 для управления лампами, то будем «размножать» пины управления с помощью дешифраторов CD4028BM96. Данный модифицированный драйвер позволяет управлять десятью газоразрядными индикаторными лампами. Выше описанный драйвер имеет динамический метод управления индикацией, то есть в определенный момент времени загорается только одна лампа, но переключение выполняется настолько быстро, что человеческий глаз практически не воспринимает переключение ламп и кажется что все лампы горят одновременно. Данный режим переводит работу ламп в импульсный режим, что положительно сказывается на их срок службы.
Разработка платы
Разработка платы велась в Sprint-Layout 5.0, так как мне это было удобнее для изготовления платы в домашних условиях.
Плата драйвера:
Плата для установки ламп:
Изготовление печатной платы выполнялось с применение фотошаблона и фоторезиста:
Засветка фоторезиста платы драйвера:
Засветка фоторезиста платы крепления ламп:
Травление платы драйвера:
Пайка компонентов:
Плата драйвера в собранном виде:
Монтаж ламп на плату управления:
Тест работы схемы часов с небольшой отладкой:
Для управления высоким напряжением используются оптроны TLP627 от компании TOSHIBA.
TLP627 — высоковольтный транзисторный оптрон со схемой Дарлингтона на выходе.
Корпус часов
Корпус часов не предполагает какой либо сложной конструкции, разработка выполнялась во FreeCAD:
Далее корпус был распечатан на 3D принтере, с использованием HIPS пластика. Данный пластик при печати создает структуру стенки, которая чем-то похоже на дерево и не обладает глянцевым эффектом как другие виды пластика типа PLA, ABS и т. п.
Монтаж электроники
После изготовления корпуса, необходимо смонтировать все компоненты. Ниже показан монтаж платы драйвера с применением, всеми любимого, термоклея. :)
В итоге мы получаем следующее:
Часы в работе:
Часы в данный момент находятся на моём на рабочем столе, естественно, в живую они выглядят гораздо красивее:
❯ Давайте поговорим о прошивке часов
Для разработки прошивки часов, я использовал среду разработки Arduino IDE. Ниже представлен код прошивки:
После удачной прошивки и первом включении, часы создадут Wi-Fi точку доступа. Для конфигурации часов необходимо подключиться к созданной точке доступа (пароль сети указан в прошивке) и перейдя по IP адресу 192.168.4.1 в браузере вашего устройства, выполнить не сложную настройку часов. Ниже представлен скриншот интерфейса устройства:
Для настройки часов, вам необходимо будет подключиться к вашей Wi-Fi сети, указать NTP сервер и ваш часовой пояс. Затем перезагрузить часы. Всё, часы готовы к использованию.
❯ Что в итоге?
В итоге у нас получились простые в реализации часы на ламповых индикаторах, где не требуется применять антикварные микросхемы типа К155ИД1, вся схема выполнена на современной элементарной базе. Часы не нуждаются в ручной настройке времени, синхронизация времени выполняется автоматически с удаленного NTP сервера, что гарантирует постоянную точность времени. Разработанный драйвер показал хорошие результаты надежности, работая уже более пяти лет.
Есть желание собрать часы на базе этого драйвера с применением ламп ИН-18, но пока стоимость ламп меня пугает).
Спасибо, что дочитали до конца! Если статья понравилась, то вы знаете что делать. И как всегда, вопросы, пожелания, осуждение? :) — добро пожаловать в комментарии. До встречи в новых статьях!