Hidrológiai Közlöny 1965 (45. évfolyam)

10. szám - Bedeus Károly: Elektromos analógiás berendezések alkalmazása a hidraulikában

Bedeus K.: Elektromos analógiás berendezések Hidrológiai Közlöny 1965. 10. sz. 465 í = F

2(X) F>, wü, -= <' R

t ^u

2 h R

h o '1 .1 Ln-tn 22 ( * ( A-A (ff — V [ * [ U ohmikus ellenállásokat kondenzátorokkal helyettesítjük, úgy máris megkaptuk az óhajtott modellt. Ezzel a berendezéssel például modellezhetjük a hidraulikából jól ismert, szivárgó vízmozgásokra vonatkozó, Boussinesque egyenletet. d | „d/n /U. dh díj = Td7' jji B-B(X) 4. ábra. Ellenálláslánc folyamatos terheléssel és folyamatos betáplálással Puc. 4. LJenb conpomueMHuü c nocjiedoeamejibHoü naepy3K0ü u c nocAedoeamenbHbiM numanueM Abb. 4. Widerstandskette mit kontinuierlicher Belastun g und kontinuierlicher Beschickung függvény szerint változó áramokat táplálunk be, úgy megkapjuk a fi [A^] egyenlet megoldására alkalmas modellt (4. ábra). Az áramforrások belső ellenállásainak az áramköri ellenállásokhoz képest igen nagynak kell lenniök, azaz a terheléstől független áramerősségeket kell szolgáltatniok. A gyakorlatban nem szükséges külön áramforrásokat alkalmazni, közös feszültségosztóról is levehetők a feszültségek. Hidraulikai példa erre a 2.1.1 és 2.1.2 pontban említett csővezeték, amelybe i = F (x) szerint változó vízmennyiséget táplálunk be. A betáplálás természetesen itt is lehet koncentrált. Ismételjük, hogy mindhárom példa csak a lamináris tartományban végzendő vizsgálatokra vonatkozik. 2.2 Többdimenziós modellek Ha az ellenállásokat nem vonal mentén, hanem síkbeli rács alakjában kötjük össze, úgy kétdimenziós feladatok megoldására alkalmas modellt kapunk. Három síkbeli rács összekapcsolása útján a dimenziók számát háromra növelhetjük, gyakorlatilag azonban ezek a berendezések már oly bonyolulttá válnak, hogy e feladatok erősítős analógiás berendezésekkel összehasonlíthatatlanul egyszerűbben oldhatók meg. 2.3 Egydimenziós dinamikus modellek Ezek a berendezések térben és időben lejátszódó fizikai folyamatok modellezésére szolgálnak. Ha a 2.1.2 és 2.1.3 pontban ismertetett berendezés, A, B vagy F függvényeknek megfelelő ohmikus elemeit részben indukciós vagy kapacitív ellenállásokkal helyettesítjük, úgy alkalmassá válik az adott problémák megoldására. A lehetséges sok variáció közül a d J 1 áu | d« dr LjR

— ° át alakú egyenlet modelljét ismertetjük. Ha a 2.1.2 pontban leírt berendezésben a B = B (x) függvénynek (a nyelőknek) megfelelő 2.4 Erősítőket tartalmazó áramkörök Az erősítőket tartalmazó áramkörök a következő főbb alapelemekből állanak: 1. Erősítők. 2. Függvényelőállító berendezések. 3. Függvénysokszorozók. 4. Regisztráló berendezések. Az erősítők igen nagy (1()

5...10

8) erősítéssel és" negatív visszacsatolással rendelkező — rendszerint egyenfeszültségű — erősítők. E berendezések vázlatos rajzát az 5. ábra tünteti fel. Az elektronikából ismeretes, hogy ilyen áramkörökre nézve fennáll a következő összefüggés: Ae Ez az az alapegyenlet, amelynek segítségével a legkülönbözőbb matematikai műveleteket elvégezhetjük. Maga az alap vázlat szerinti berendezés már alkalmas állandóval —- való szorzásra. Jelen esetben a berendezés az U

e feszültséget — ZÍ Z9 Erősítő Ue o— Ua —o <5. ábra. Az erősítő alapkapcsolása Puc. 5. Ba3Ucnoe SKAWienue ycuAumeAa Abb. 5. Grundschaltung des Verstárkers U

s, U, o-r^HÜfe e? e3 Re3 o-crraRei t> Erősítő 6. ábra. Összeadásra, kivonásra és szorzásra alkalmas erősítő Puc. 6. YcuAumeAb, npusodnuü ÖAH cyMMupoeaHun, eulUCAeHUH U yMHOMeHUH Abb. 6. Zur Addition, Subtraktion und Multiplikationgeeigneter Verstárker