БУДОВА І ПРИНЦИП РОБОТИ ГСТ-90

Основной частью системного программного обеспечения (ПО) является операционная система (ОС). ОС в наибольшей степени определяет облик всей вычислительной системы (ВС) в целом. ОС выполняет две по существу мало связанные функции: обеспечение пользователю-программисту удобств посредством предоставления для него виртуальной машины и повышение эффективности использования компьютера путем рационального управления его ресурсами.

ОС обеспечивает переход от «физического» уровня работы с аппаратурой ВС к более высокому «логическому» уровню, удобному для пользователя.

Операционная система – это комплекс программ, предназначенных для наиболее эффективного использования всех ресурсов ВС. ОС выполняет роль своеобразного интерфейса между пользователем и ВС. Различные ОС на одних и тех же технических средствах могут предоставить пользователю различные возможности для организации вычислительного процесса или автоматизированной обработки данных. ОС связывает аппаратное обеспечение и прикладные программы.

Наиболее важными частями операционной системы являются ядро ОС, файловая система, драйверы внешних устройств, загрузчик, системная библиотека.

Файловая система представляет собой способ организации хранения файлов в дисковой памяти. Тип файловой системы и организация хранения данных на носителях устройств внешней памяти (накопители на гибких и жестких магнитных дисках) определяют удобство работы пользователя, скорость доступа к файлам, организацию многозадачной работы, возможность создания хороших баз данных.

Существуют различные файловые системы. Например, в ОС МS DOS, Windows З.х и Windows 95/98 файловая система FAT (File Allocation Table–таблица размещения файлов) имеет структуру управляющей информации на носителе, включающую загрузчик (BOOT), таблицу размещения файлов (FAT) и корневой каталог (RDA).

В Windows NT используется файловая система NTFS (NT File System–файловая система NT), совместимая с файловыми системами FAT.

Файл может быть разделен на несколько частей, каждая из которых хранится на различных участках диска или на различных дисках. Имя каждого файла и основные сведения о нем хранятся в каталоге, который упрощает поиск и доступ к информации. В ОС Windows каталоги называются папками.

Каталог – это специальное место на диске, организованное для хранения имен файлов и сведений о них. Исходный каталог, в состав которого входят все остальные каталоги, называется корневым каталогом.

Все подкаталоги и файлы входят в состав главного корневого каталога. Вся эта разветвленная система образует иерархическую древовидную файловую структуру.

К системному ПО относятся также программы специального назначения (ПСН). К ним относятся драйверы устройств, антивирусные программы, программы утилиты, программные оболочки для работы с дисками, папками и файлами, программы архиваторы и др.

Драйверы - это программные утилиты, обслуживающие те или иные периферийные устройства, например дисплей, принтер, клавиатура и т.д. Обычно это небольшие программы в виде исполняемых файлов с расширением .COM или .EXE. Они получают команды от операционной системы и преобразуют их в команды конкретного устройства. Зачастую драйверы разрабатываются производителями аппаратного обеспече­ния, и компания Microsoft их напрямую не поддерживает.

Панель управления содержит обширную группу программных утилит для управления ПК и его периферийным оборудованием, а также для настройки Windows XP под требования конечного пользователя.

Ниже представлено окно панели управления:

Каждая пиктограмма панели управления управляет соответствующей утилитой, меняющей установки системы. При этом появляется то или иное диалоговое окно для установки тех или иных опций. Многие окна имеют переключатели для групп опций.

Прерывания - это сигналы, заставляющие процессор (CPU) компьютера приостановить выполнение текущей работы и перейти на выполнение программы, называемой обработчиком прерываний. Переход этот осуществляется за малое время с помощью специально разработанных аппаратных средств. Обработчик прерываний определяет причину прерывания, выполняет запланированные действия, после чего возвращает управление приостановленному процессу. Обычно прерывания вызываются событиями, внешними по отношению к CPU и требующими немедленных действий. К таким событиям относятся:

· завершение операции ввода-вывода;

· обнаружение аппаратного сбоя;

· катастрофы (например, отказ питания).

Семейство микропроцессоров Intel поддерживает 256 уровней приоритетных прерываний, вызываемых событиями трех типов:

· внутренние аппаратные прерывания;

· внешние аппаратные прерывания;

· программные прерывания;

Внутренние аппаратные прерывания, иногда называемые отказами, генерируются определенными событиями, возникающими в процессе выполнения программы (например, попыткой деления на нуль). Закрепление за такими событиями определенных номеров прерываний зашито в процессоре и не может быть изменено.

Внешние аппаратные прерывания инициируются контроллерами периферийных устройств. Источники сигналов прерываний подключаются либо к выводу немаскируемых прерываний процессора (NM1), либо к выводу маскируемых прерываний (INTR). Линия NM1 обычно предназначается для прерываний, вызываемых катастрофическими событиями (ошибка четности памяти, авария питания и т.д.). Каналы запросов прерывания (IRQ) или аппаратные прерывания используются различными устройствами для сообщения системной плате (процессору) о том, что должен быть обработан определенный запрос. Каналы прерываний представляют собой проводники на системной плате и соответствующие контакты в разъемах. Аппаратные прерывания имеют иерархию приоритетов: чем меньше номер прерывания, тем выше приоритет. Прерывания с более высоким приоритетом имеют преимущество перед прерываниями с более низкими приоритетами и могут «прерывать прерывания». В результате в компьютере может возникнуть несколько прерываний, вложенных друг в друга. При перегрузке компьютера из-за одновременного возникновения большого количества прерываний переполняется стек и ПК зависает. Каждому номеру аппаратного прерывания соответствует свой проводник. Системная плата не может определить, в каком слоте находится пославшая прерывание плата, поэтому возможно возникновение неопределенной ситуации в том случае, если несколько плат используют один канал. Чтобы этого не происходило, система настраивается так, что каждое устройство (адаптер) использует свою линию (канал) прерывания. Применение одной линии сразу несколькими разными устройствами в большинстве случаев недопустимо. Внешние аппаратные прерывания часто называют маскируемыми прерываниями, то есть их можно отключить «замаскировать» на время, пока CPU выполняет другие важные операции.

Программные прерывания - любая программа может инициировать программное прерывание просто путем выполнения команды INT.

Каналы прямого доступа (DMA) используются периферийными устройствами, осуществляющими высокоскоростной обмен данными с оперативной памятью без участия центрального процессора.

Через порты ввода-вывода к компьютеру можно подключать разнообразные устройства для расширения его возможностей. В большинстве компьютеров имеется хотя бы четыре USB порта, два последовательных COM порта и один параллельный LPT порт. Каждый порт в компьютере использует определенный адрес ввода-вывода. Этот адрес, хранящийся в основной памяти, зарезервирован для взаимодействия между устройствами ввода-вывода и операционной системой.

Файловый менеджер Total Commander – это, пожалуй, одна из самых удачных программ, которая была написана для Windows. Практически не изменяя свой внешний вид, она эволюционирует вместе с ОС Windows, оставаясь для многих системной утилитой номер один. Во многом, это большая заслуга тех программистов, которые смогли увидеть, насколько перспективным может оказаться принцип двухпанельного интерфейса файлового менеджера.

БУДОВА І ПРИНЦИП РОБОТИ ГСТ-90

Гідропривід ГСТ-90 (гідростатична трансмісія) застосовується дляпередачі потужності від двигуна до ходових коліс сільськогос­подарській машин з безступінчастим регулюванням швидкості рухуі сили тяги.

ГСТ-90 широко застосовується на різних мобільних машинах: комбайнах, навантажувачах, автогрейдерах, екскаваторах, тракторах і т.д.

В нашій країні і країнах СНД розроблено ряд машин, на яких передбачено застосування ГСТ-90, ГСТ-112, серед них: бурякозбираль­ний комбайн КС-6Б, кукурудзозбиральний комбайн КСКУ-6, зернозбиральний комбайн Дон-1200, Дон-1500, ДОН-«Акрос», Славутич, кормозбиральний комбайн "Полісся" і інші.

Застосування ГСТ-90 дає ряд суттєвих переваг:

- безступінчате регулювання реверсуванням швидкості руху і сили тяги у всьому діапазоні передачі;

- широкі можливості по автоматизації керування з забезпеченням оптимального режиму роботи;

- висока швидкодія, низька інерційність;

- низька металоємкість;

- широка уніфікація гідравлічного обладнання при простій компоновці на машинах.

Реалізація даних переваг при експлуатації з ГСТ-90 дає мож­ливість в порівнянні з машинами,які обладнані механічними приво­дами, підвищити продуктивність машин, зменшити витрати палива і т.п.

ГСТ-90 складається з слідуючих основних вузлів:

1. Регульований реверсивний насос високого тиску (вхідна ланка)

2. Нерегульований реверсивний гідромотор (вихідна ланка)

3. Гідроапаратура керування

4. Допоміжні пристрої.

В якості головних ланок застосовується насос і гідромотор.

Таблиця 1.

Гідропривід ГСТ-90 (рис.1) складається з наступних вузлів: регульованого гідронасосу 3 в зборі з шестеренним підживлюваним насосом гідророзподільником; нерегульованого гідромотора 1 в зборі з клапанною коробкою, а також резервуара для робочої рідини, фільтра тонкої очистки 4 з вакуумметром, трубопроводів і рукавів 2. Вал, 5 (рис.2) гідронасосу обертається в двох роли­кових підшипниках. На шліци валу змонтований блок циліндрів, в отворах яких переміщаються плунжери. Кожний плунжер сферичним шарніром з'єднаний з башмаком, який опирається на опору розміще­ну в коливній плиті 6.Коливна плита з‘єднана з корпусом гідронасосу за допомогою двох роликових підшипників і завдяки чому може бути змінений нахил коливної плити відносно валу гідронасосу

Зміна кута нахилу в межах -/+ 18° коливної плити відбувається під цією зусилля одного з двох сервоциліндрів 4, поршні яких з’єднані з коливною плитою за допомогою тяг. Всередині сервоциліндрів знахо­дяться пружини, які діють на поршні і встановлюють коливну плиту так щоб розташована в ній опора була перпендикулярна валу. Разом з блоком циліндрів обертається приставне дно, яке ковзає по розподільнику, який закріплений на задній кришці. Отвори в розподільнику і приставному дні періодично з'єднують робочі камери блоку циліндрів з ма­гістралями, які зв’язують гідронасос з гідромотором.

Сферичні шарніри плунжерів і башмаки знаходяться під тиском робочої рідини. Внутрішня порожнина кожного агрегату заповнена робочою рідиною і являється масляною ванною для працюючих в ній механізмів. В цю порожнину поступають втрати із з’єднань гідроагрегату. До задньої торцевої поверхні гідронасоса кріпиться підживлювальний насос 3 (робочий об’єм 18 см3, максимальний тиск 1,63 МПа), вал якого з’єднаний з валом гідронасоса.

Рис.1. Об’ємний гідропривід ГСТ-90.

1 - гідромотор аксіально-плунжерний нерегульований; 2 - рукав високого тиску; 3 - насос аксіально-плунжерний регульований; 4 - фільтр масляний; 5 - кільце ущільнююче; б - шайба; 7 - гвинт - напівфланець.

Підживлювальний насос 3 всмоктує робочу рідину із бака 10 і подає її:

- в гідронасос через один із зворотніх клапанів 2,

- систему керування через розподільник в кількості, яка обмежена

жиклером.

Рис. 2. Конструктивна (а) і принципова (б) схеми гідроприводу веду­чих коліс:

1 — вал гідромотора; 2 - похила нерухома плита; З — гідромотор; 4 — запобіжний клапан лінії високого тиску; 5 і 27— трубопроводи; 6 — шунтувальний клапан; 7— бак; 8 — фільтр; 9 — радіатор; 10 — запобіжний клапан підживлювального насоса;11 і 23 — сервоциліндри; 12 — насос; 13 — зливна лінія; 14 — блок циліндрів; 15 — плунжер; 16 — вал насоса; 17 — канал; 18 — коливна плита; 19 — диск; 20 — ва­жіль; 21 -— диференціальний важіль; 22 — золотник; 24 — напірна лінія підживлювального насоса; 25 — зворотний клапан; 26 — підживлювальний насос; 28 — пере­ливний клапан; 29—дренажний трубопровід

На корпусі розміщений запобіжний клапан 4, який відкривається при перевищенні тиску, який створюється насосом.

Гідророзподільник 22 призначений для розподілення потоку рідини в систему керування, тобто для направлення її до одного з двох сервоциліндрів 11 або 23, в залежності від зміни положення важеля запиран­ня рідини в сервоциліндрі. Гідророзподільник складається з корпуса, золотника 22 з зворотною пружиною, яка розміщена в стакані, важіль ке­рування 20 з пружиною скручування, а також важеля і двох тяг 21, які з’єднують золотник з важелем керування і коливною плитою.

Будова гідромотора аналогічна будові насоса. Основні відмін­ності заключаються в слідуючому:

- башмаки плунжерів при обертанні валу ковзають по похилій неру­хомій плиті 2, яка має постійний кут нахилу, а тому коливна плита і механізм її повороту з гідророзподільником відсутні;

- замість підживлювального насосу 26 до задньої торцевої поверхні гідромотора кріпиться клапанна коробка (рис.5.).

Рис. 5. Схема клапанної коробки гідромотора:

1 - переливний клапан; 2 - золотник шунтувального клапана; 3 і 9 - зливні отвори;

4 і 14 - корпуси запобіжних клапанів; 5 - конусний допоміжний клапан; 6, 7 і 19 — пружини;

8 - золотите: 10 - напірна лінія; 11 - плунжер; 12 - блок циліндрів; 13 - зливна лінія;

15 - запобіжний клапан лінії високого тиску; 16 - упорне кільце; 17 - дросельний отвір;

18 і 20 - канали; 21 — порожнина корпусу гідромотора.

Гідронасос з гідромотором зв’язані двома трубопроводами (магістралями "гідронасос-гідромотор"). По одній з магістралей потік робочої рідини рухається від гідронасоса до гідромотора під високим тиском, по другій - повертається назад під низьким тиском, В корпусі клапанної коробки знаходяться два клапани високого тиску 4, переливний клапан 28 і золотник 6 (шунтувальний клапан). Клапани високого тиску 4 за­побігають перевантаженню гідроприводу, перепускаючи робочу рідину і магістралі високого тиску в магістраль низького тиску. Так як магістралей дві і кожна з них в процесі роботи може бути магіст­раллю високого тиску, то і клапанів високого тиску також два. Переливний клапан 28 повинен випускати надлишок робочої рідини з магістралі низького тиску, куди вона постійно подається підживлювальним насосом.

Золотник 6 в клапанній коробці підключає переливний клапан тієї магістралі "гідронасос-гідромотор" в якій тиск менший.

При спрацюванні клапанів системи підживлювання (запобіжного і переливного) робоча рідина, яка витікає потрапляє у внутрішню по­рожнину агрегатів, де змішуючись по дренажних трубопро­водах потрапляє в радіатор і далі з бак. Дякуючи дренажному пристрою вона відводить тепло від деталей гідроагрегатів. Спеціальне торцеве ущільнення валу запобігає витіканню рідини з внутрішньої порожнини агрегату. Бак служить резервуаром .для ро­бочої рідини, всередині має перегородку, яка розділяє його на зливну і всмоктувальну порожнини; обладнаний покажчиком рівня.

Фільтр тонкої очистки з вакуумметром затримує сторонні частинки. Фільтрувальний елемент – паперовий його замінюють якщо розрідження у всмоктувальному трубопроводі перевищує 0,025 МПа. Розрідження контролюється вакуумметром.