Энциклопедия «Техника» (с иллюстрациями)

 

АЛЬТИМ'EТР, то же, что высотомер.

АЛЮМИНИЙ, al, серебристо-белый металл, химический элемент III группы периодической системы (ат. н. 13, ат. масса 26.98). По распространённости занимает первое место среди металлов. В свободном виде в природе не встречается. Чистый алюминий впервые выделил в 1825 г. датский учёный К. Эрстед. Способ промышленного производства алюминия впервые предложил французский химик А. Сент-Клер Девиль (1856). Получают Al электролизом растворов глинозёма AlО в расплавленном криолите NаAlF6 при 950 °C (катод – под электролизной ванной, анод – угольные блоки, погружённые в электролит).

Плотность Al 2699 кг/мі; температура плавления 660 °C, температура кипения ок. 2452 °C. Относится к химически активным металлам. На воздухе покрывается тонкой прочной плёнкой оксида, препятствующей дальнейшему окислению. При повышенных температурах реагирует со многими химическими элементами. Отличается высокой коррозионной стойкостью в пресной и морской воде, не взаимодействует с органическими кислотами (уксусной, лимонной, винной) и пищевыми продуктами. При нагревании восстанавливает оксиды других металлов до металлов (алюмотермия). Легко поддаётся ковке, прокатке, штамповке. Отличается высокой электропроводностью, уступая лишь серебру, меди и золоту; его удельное электрическое сопротивление 0.0265 мкОм·м.; теплопроводность 1.24 · 10–3 Вт/(м·К). Слабо парамагнитен. При охлаждении ниже 120 К его прочность, в отличие от большинства металлов, возрастает, а пластичность не меняется. Сплавы Al отличаются малой плотностью (до 3000 кг/мі), хорошей электро – и теплопроводностью, жаропрочностью, стойкостью к коррозии, хорошо поддаются механической обработке. Подразделяются на деформируемые и литейные сплавы. Из

деформируемых сплавов низкой прочности,[1] изготовляют листы, проволоку, рамы, окантовки, фольгу, пищевые контейнеры; сплавы средней прочности[2] используются как конструкционные материалы, работающие при низких температурах, и для изготовления элементов двигателей; из высокопрочных сплавов[3] изготовляют детали машин и конструкций, работающих при высоких температурах и под большой нагрузкой (винты вертолётов и самолётов, крылья самолётов). Среди литейных сплавов выделяют жаропрочные (Al-Cu-Si-Mg-Ni) для работы при температурах до 400 °C, коррозионностойкие (Al-Mg), работающие в морской воде, высокопрочные[4] малопроницаемые для жидкостей и газов и выдерживающие давление до 25 МПа. Широкое применение находят также порошковые сплавы, которые получают распылением жидкого алюминия в воздухе или инертной среде при высокой скорости охлаждения.

Схема электролизёра для получения металлического алюминия

АМОРТИЗ'AТОР, устройство, применяемое в машинах и сооружениях для смягчения ударов, гашения вибраций и защиты от больших нагрузок. Амортизатор гасит колебания автомобиля при движении по неровной дороге, смягчает ударную нагрузку на шасси при посадке самолёта, обеспечивает плавную работу двигателей, станков и т. д. Амортизаторами служат рессоры, торсионы, пружины, резиновые прокладки, а также устройства, в которых функцию амортизатора выполняют жидкости и газы. В транспортных машинах, развивающих большие скорости, амортизаторы всегда применяются совместно с демпферами.

АМПЕРМ'EТР, электроизмерительный прибор для измерения силы постоянного и(или) переменного тока; в электрическую цепь включается последовательно. Шкала амперметра градуируется в мкА, мА, А или кА. Для расширения пределов измерения амперметр включают параллельно с шунтом (при постоянном токе) или через измерительный трансформатор (при переменном токе). Для измерения силы постоянного тока применяют магнитоэлектрические амперметры, переменного тока – электромагнитные, электродинамические, выпрямительные, термоэлектрические амперметры. Различают аналоговые амперметры, у которых подвижная часть прибора со стрелочным указателем поворачивается на угол, пропорциональный измеряемой силе тока, и цифровые, в которых измеренная величина силы тока отображается в виде числа на цифровом индикаторе.

Щитовой амперметр со стрелочным указателем

АМФИБИЯ, машина повышенной проходимости, способная двигаться как по суше, так и по воде. Автомобиль-амфибия имеет увеличенный объём герметизированного кузова, который иногда для лучшей плавучести дополняется навесными поплавками. Передвижение по воде осуществляется с помощью гребных винтов или водомётов, а в ряде случаев – за счёт вращения колёс. Поворот выполняется посредством руля лодочного типа или разворотом сопла водомёта. Скорость на плаву составляет 6–8 км/ч. Существуют амфибии различных типов и назначений: от особо малых до самоходных понтонов, способных перевозить многотонные грузы.

Автомобиль-амфибия

АН'AЛОГОВАЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ МАШИНА (АВМ), вычислительная машина для воспроизведения (моделирования) определённых соотношений между непрерывно изменяющимися физическими величинами (машинными переменными) – аналогами соответствующих исходных переменных решаемой задачи. Наиболее распространены электронные АВМ, в которых машинными переменными служат электрическое напряжение и сила тока, а искомые соотношения моделируются физическими процессами в электрических цепях. Применяются для решения дифференциальных уравнений, описывающих механические, электрические, тепловые, магнитные, гидравлические и другие системы.

АН'AЛОГО-ЦИФРОВ'OЙ ПРЕОБРАЗОВ'AТЕЛЬ (АЦП), устройство для автоматического преобразования аналогового (непрерывно изменяющегося во времени) сигнала в эквивалентный ему дискретный сигнал, выраженный в цифровом коде (обычно в двоичной системе счисления). Преобразование непрерывного сигнала (величины) в цифровой код состоит из двух последовательно выполняемых операций – квантования и кодирования. При квантовании непрерывно изменяющаяся величина преобразуется в последовательность её мгновенных значений, выделяемых, напр., через равные малые промежутки времени (шаг квантования). Полученные мгновенные значения в совокупности отображают исходную величину, причём тем точнее, чем меньше шаг квантования. Операция кодирования заключается в измерении мгновенных значений переменной величины и присвоении им (в соответствии с принятой шкалой оценок) цифрового кода. Напр., при измерении переменного напряжения цифровым вольтметром измеренное значение квантуется по уровню с установленным для данного прибора шагом квантования. Каждый шаг квантования условно приравнивается к целому числу, напр. к 1, пять шагов – к 5, сто шагов – к 100 и т. д. Если установить шаг квантования равным 0.1 В, то напряжению в 1 В будет соответствовать число 10.1, 5 В – 15, а 220 В – 2200; или в двоичном коде: 1В – 1010.1, 5 В – 1111.220 В – 11 011 100.

АНЕМ'OМЕТР, прибор для измерения скорости ветра и газовых потоков по числу оборотов вращающейся вертушки. Основные виды анемометра: крыльчатый, применяемый в трубах и каналах вентиляционных систем для измерения скорости направленного потока воздуха; чашечный – для определения средней (за определённый промежуток времени) скорости ветра; манометрический – для определения мгновенной скорости ветра. Для непрерывной записи скорости ветра служат анемографы, для определения направления ветра (помимо его скорости) – анеморумбометры.

Ручной чашечный анемометр

АНЕР'OИД, см. в ст. Барометр.

АНИМ'AЦИЯ, создание на киноэкране или экране дисплея (либо телевизора) движущихся изображений неподвижных объектов (воображаемых или реальных). Анимация в кинематографии, иначе мультипликация, достигается покадровой съёмкой отдельных фаз движения рисованных или объёмных (кукольных, пластилиновых и т. п.) фигур и воспроизведением на киноэкране непрерывной последовательности полученных изображений, что создаёт у зрителей иллюзию движения этих фигур. Компьютерная анимация обеспечивается программными и аппаратными средствами, причём на экране дисплея могут отображаться как реально существующие объекты (различные предметы, чертежи, карты и т. п.), так и объекты, создаваемые на экране дисплея оператором с помощью клавиатуры и символов (образов), заложенных в программу. Компьютерные изображения могут быть плоскими (двухмерными) и объёмными (представленными как бы в трёхмерном пространстве), их можно поворачивать, рассматривать с разных сторон, ускорять, замедлять или менять направление движения, изменять размеры, окраску, положение в пространстве отдельных элементов изображаемых объектов и т. д. Компьютерная анимация используется при проектировании машин, зданий и сооружений, моделировании движений механизмов, исследовании потоков жидкостей и газов, оформлении печатной продукции и создании видеофильмов, при составлении карт с использованием аэрофотосъёмки, для показа динамики меняющихся процессов, напр. распространения лесных пожаров, наводнений.

'AНКЕР, 1) крепёжная деталь, напоминающая по форме якорь. Представляет собой металлический, железобетонный, полимерный или деревянный стержень, закреплённый в скважине или отверстии. Анкер предназначен для повышения устойчивости массива горных пород в горных выработках и при проходке тоннелей (анкерная крепь), крепления подпорных стен и конструкций подземных сооружений. Впервые анкеры были применены в 1900 г. на угольных шахтах в Верхней Силезии. В подземном транспортном и гидротехническом строительстве анкеры служат для стабилизации грунта в процессе строительства и эксплуатации сооружения, для уменьшения бокового давления грунта на стеновые конструкции. Распространено применение анкеров в железобетонных конструкциях с предварительно напряжённой арматурой.

2) Деталь часов, обеспечивающая равномерный ход часового механизма.

АН'OД, положительный электрод источника электрического тока, напр. положительный полюс гальванического элемента или электрического аккумулятора; электрод электронного прибора (ионного прибора), соединяемый с положительным полюсом источника электрического тока; положительный полюс электролитической ванны; положительный электрод электрической дуги. В электролитической ванне и электронных приборах анод соединяется с положительным полюсом источника электрического тока. В электронных лампах и газоразрядных приборах анод служит приёмником электронов; при этом ему придают форму, затрудняющую попадание первичных и вторичных электронов на другие электроды. В рентгеновских трубках анод выполняет функции мишени, при бомбардировке которой пучком ускоренных электронов возбуждается рентгеновское излучение. В электронно-лучевых приборах и электровакуумных СВЧ-приборах анод входит в состав электронно-оптической системы, с его помощью создаётся электрическое поле необходимой конфигурации, обеспечивающее получение электронного пучка.