машина для производства Вруба в пласте полезного ископаемого (чаще угольном) при подземной разработке. Вруб облегчает отбойку остальной части пласта при помощи механических средств или взрывчатых веществ. В. м. могут работать на пологих, наклонных и крутых пластах.

Первая попытка механизировать отбойку угля сделана в Великобритании в 1761, когда М. Мензис получил патент на механическое приспособление для производства вруба в виде железной кайлы, закреплённой на раме и приводимой в движение штангами и рычагами с поверхности шахты. В 1852 С. Воринг патентует дисковый рабочий орган для В. м., снабжённый по периферии резцами и приводимый во вращательное движение двумя рабочими через систему рычагов и шестерён (рис. 1). В середине 50-х гг. 19 в. в Великобритании появились штанговые режущие В. м. вначале с пневматическим, а с 1887 с электрическим приводом. Первая цепная машина "Гартшери" (исполнительный орган - Бар с движущейся в его пазах режущей цепью, оснащённой резцами), изготовлена в Великобритании в 1864 В. Бейрдом. В 80-х гг. 19 в. в США создаются цепные режущие В. м. типа "Брест" с возвратно-поступательным движением бара (рис. 2) и "Шортволл", производившие вруб глубиной до 2-2,5 м и перемещавшиеся в забое первые - вручную, вторые - от собственного двигателя. В 1913 в США добывали 517 млн. т угля, в Великобритания - 292 млн. т (49\% угля добывалось в США с применением 15 236 В. м.; в Великобритании работало 3518 В. м., которые добывали 7,7\% угля).

Применение пневматических В. м. в России относится к 70-м гг. 19 в. (ударные В. м., привезённые из Великобритании) на Грушевском антрацитовом и Никитовском угольных рудниках в Донбассе. В 1913 с применением В. м. в Донбассе добывалось 1,7\% каменного угля.

Впервые выпуск отечественных В. м. был организован на Горловском заводе: в 1927 выпущена электрическая В. м. ДЛ (Донецкая лёгкая), в 1928 - ДТ (Донецкая тяжёлая), с 1932 начат серийный выпуск В. м. ДТК (Донецкая тяжёлая канатная) с передвижением вдоль забоя при помощи тягового каната. Позже созданы укороченные В. м. ГТК (Горловская тяжёлая канатная) с двигателем мощностью 22-25 квт; ГТК-35 с двигателем около 35 квт; автоматизированные В. м. ГТА-1 и ГТА-2 (Горловская тяжёлая автоматическая), ГМА (Горловская мощная автоматическая) с электродвигателем мощностью 41,5 квт (1940), а также лёгкая электрическая В. м. БШ (баровая штрековая) для проходки подготовительных выработок по углю. Автоматические В. м. выпускались в экспериментальном порядке. В годы Великой Отечественной войны сконструированы и освоены серийно мощные В. м. МВ-60 и КМП-1 и КМП-3, обладавшие повышенными тяговыми усилиями на канате, мощными двигателями (65-52 квт), дистанционным управлением, позволявшие производить врубы в пластах угля практически любой крепости и вязкости. Эти машины наряду с портативной В. м. ГТК-3М долгое время служили основой для создания врубово-погрузочных машин и угольных комбайнов. ГТК-35 и МВ-60 имели подающую часть с храповым механизмом, обеспечивающим ступенчатое регулирование скорости подачи у первой в пределах 0,2-0,8 и у второй 0,23-0,92 м/мин. У ГТК-35 это достигалось изменением дуги качания ведущей собачки путём увеличения или уменьшения длины кривошипа храпового механизма; у МВ-60 - изменением угла поворота храпового колеса за счёт сдвига положения контакта ведущей собачки с зубом колеса.

В. м. КМП-1 и КМП-3 снабжены фрикционно-пульсирующим вариатором скорости, обеспечивающим бесступенчатое регулирование рабочей скорости подачи от нуля до 0,86 м/мин (КМП-1) и от 0,3 до 1,4 м/мин (КМП-3). Изготовленные на основе этих машин врубово-погрузочные машины применялись в сочетании со взрывной отбойкой угля.

Рабочим органом В. м. является бар, состоящий из направляющей рамы и движущейся в ней режущей цепи, собранной из кулаков со вставленными в них зубками. В зависимости от числа планок, соединяющих кулаки, различают одно- или двухпланочные режущие цепи. При отсутствии планок и шарнирном соединении кулаков друг с другом цепи именуются беспланочными. Современная В. м. оборудуется устройством для механической заводки бара в пласт и вывода его из вруба, снабжается приспособлением для удаления Штыба - расштыбовщиком и оросительным устройством для гашения пыли во время зарубки. Подающая часть В. м. выполняется гидравлической и обеспечивает относительно плавное движение машины при зарубке и бесступенчатое регулирование скорости подачи от нуля до 2,8 м/мин (у В. м. "Урал-33"). Перемещение В. м. вдоль забоя осуществляется при помощи каната, наматываемого на барабан машины. Лучшей отечественной В. м., имеющей Государственный знак качества, является поперечно-баровая В. м. "Урал-33" (рис. 3) с двигателем мощностью 88 квт и длиной бара 2 м, на базе которой изготавливаются угольные комбайны. В США широко применяется универсальная В. м. для производства дуговых врубов в любой плоскости при проведении горных выработок или при выемке угля в коротких забоях. Разновидности В. м.: врубово-навалочные машины (для зарубки угля и навалки отбитого угля на конвейер при пологих пластах мощностью 0,8-1,8 м, с устойчивой кровлей) и врубово-отбойные (для подрубки и отбойки угля). Классификация В. м. по различным признакам приведена на рис. 4.

Комплексная механизация добычных работ на шахтах СССР с использованием горных комбайнов и комплексов (см. Комплексы угольные) ограничила применение В. м. крепкими и вязкими углями (например, Кизеловский район Урала), для выемки которых пока не созданы надёжные угольные комбайны.

Лит.: Топчиев А. В., Ведерников В. И., Горные машины. Справочник, М., 1960; Горные машины, М., 1961; Немчинов В. П., Развитие техники добычи угля, М., 1965.

Б. А. Розентретер.

Рис. 1. Первая дисковая врубовая машина. 1852.

Рис. 2. Американская врубовая машина типа "Брест". 1893.

Рис. 3. Врубовая машина "Урал-33".

Рис. 4. Классификация врубовых машин.

двухцилиндровая Паровая машина двойного действия, в которой пар расширяется в цилиндре меньшего диаметра, а затем переходит в цилиндр большего диаметра (цилиндры расположены параллельно).

устройство или совокупность устройств, предназначенных для механизации и автоматизации процесса обработки информации (вычислений).

Современные В. м. по способу представления информации подразделяются на 3 класса: а) аналоговые вычислительные машины (См. Аналоговая вычислительная машина) (АВМ), в которых информация представлена в виде непрерывно изменяющихся переменных, выраженных физическими величинами (угол поворота вала, сила электрического тока, напряжение и т.д.); б) цифровые вычислительные машины (См. Цифровая вычислительная машина) (ЦВМ), в которых информация представлена в виде дискретных значений переменных (чисел), выраженных комбинацией дискретных значений какой-либо физической величины; в) гибридные вычислительные системы (См. Гибридная вычислительная система), в различных узлах которых информация представлена тем или другим способом.

Исторически первыми появились цифровые вычислительные устройства, например счёты и их многочисленные предшественники (см. Вычислительная техника). В 17 в. французским учёным Б. Паскалем, а позднее немецким математиком Г. В. Лейбницем были построены первые ЦВМ. Первой пригодной для практического применения В. м. стал Арифмометр Томаса де Кольмара (1820). В 1874 был создан получивший широкое распространение арифмометр В. Т. Однера. В начале 20 в. появились Счётно-аналитические машины для выполнения различных статистических, бухгалтерских и финансово-банковских операций.

Идея создания универсальной ЦВМ принадлежит профессору Кембриджского университета Ч. Беббиджу. Он разработал проект (1833) В. м., по своему устройству близкой к современной. Проект опережал запросы времени и технические возможности реализации.

Развитие теории релейно-контактных схем, а также опыт эксплуатации телефонной аппаратуры и счётно-перфорационных машин (См. Счётно-перфорационные машины) позволили в 30-х гг. 20 в. приступить к разработке В. м. с программным управлением первоначально на электромагнитных реле. Первая такая машина "МАРК-1" была построена в США в 1944. Первая электронная ЦВМ "ЭНИАК" (электронный цифровой интегратор и вычислитель) была построена также в США в 1946.

В Советском Союзе электронная ЦВМ "МЭСМ" (малая электронная счётная машина) была разработана в 1950 под руководством академика С. А. Лебедева в АН УССР. "МЭСМ" положила начало работам в области математического электронного машиностроения в СССР. В последующие годы в СССР создан ряд различных по производительности и техническому решению ЦВМ для удовлетворения нужд народного хозяйства (БЭСМ, "Стрела", М-20, М-220, "Минск", "Урал", "Мир" и др.).

Первые устройства непрерывного действия появились в 16-17 вв. К ним относятся Логарифмическая линейка и номограммы для расчётов, связанных с навигацией. В середине 19 в. появились простейшие механические интеграторы. Значительное развитие работы по АВМ получили на рубеже 19 и 20 вв. Были разработаны машины для решения дифференциальных уравнений, электромеханическая интегрирующая машина и др. В СССР начало разработки АВМ относится к 1927 и связано с работами С. А. Гершгорина, М. В. Кирпичёва, И. С. Брука, В. С. Лукьянова и др. В 50-60-х гг. было создано несколько типов АВМ, многие из которых нашли широкое применение.

Развитие электронных В. м. (ЭВМ) тесно связано с достижениями в области электронной техники. Первые ЭВМ создавались на вакуумных радиоприборах; эти В. м. принято называть машинами первого поколения. Развитие полупроводниковой радиоэлектроники позволило перейти к конструированию В. м. второго и третьего поколения; для них характерно усложнение логической схемы и наличие программного обеспечения, являющегося программным продолжением аппаратной части В. м. Технология изготовления В. м. второго поколения мало отличалась от технологии изготовления В. м. первого поколения: на смену вакуумным радиолампам пришли полупроводниковые триоды (транзисторы) и диоды. В. м. третьего поколения выполняются на интегральных схемах (См. Интегральная схема), содержащих в одном модуле десятки транзисторов, резисторов и диодов. Переход к производству В. м. на интегральных схемах потребовал почти полного пересмотра технологии производства ЭВМ.

Основой для построения аналоговых вычислительных машин является теория математического моделирования (См. Моделирование). Используя аналогии между различными по физической природе явлениями, в АВМ моделируют рассчитываемые процессы. Большую часть оборудования АВМ составляют линейные и нелинейные решающие элементы. В электронных АВМ - это операционные усилители постоянного тока (интегратор, усилитель, инвертор), блоки коэффициентов, типичных нелинейностей, запаздывания и т.д. Для решения конкретной задачи блоки АВМ соединяют между собой в необходимых комбинациях. Выходные данные на АВМ получают по показаниям индикаторов в узловых точках схемы. АВМ характеризуется высоким быстродействием, простотой сопряжения с исследуемым объектом, возможностью лёгкого изменения параметров исследуемой задачи как при её подготовке, так и в процессе решения, сравнительно невысокой точностью и ограниченностью класса решаемых задач.

Решение задачи на цифровых вычислительных машинах заключается в последовательном выполнении арифметических операций над числами, соответствующими величинам, представляющим исходные данные. Числа представляются обычно в виде совокупности механических, пневматических или электрических импульсов и фиксируются элементами, каждый из которых может принимать ряд устойчивых состояний, строго соответствующих определённой цифре числа. Перед решением на ЦВМ задача расчленяется на ряд последовательных простых операций и устанавливается их очерёдность, т. е. составляется Программа вычислений.

По способу управления цифровые В. м. подразделяются на 3 класса: с ручным управлением, с жёсткой программой и универсальные. К ЦВМ с ручным управлением относятся настольные клавишные вычислительные машины (См. Клавишная вычислительная машина), арифмометры, рычажные В. м. и др. Современные настольные ЦВМ изготовляются почти полностью на электронных элементах, Управление вычислительным процессом осуществляется вручную, что определяет низкую скорость вычислений. ЦВМ с ручным управлением являются средством механизации расчётных работ и пригодны для решения лишь простейших задач с ограниченным объёмом вычислений.

ЦВМ с жёсткой программой. К ним относятся табуляторы, специализированные машины, ориентированные на решение узкого круга задач, например бортовые вычислители и т.п. В этих В. м. управление вычислительным процессом осуществляется автоматически программой, набираемой на коммутационной доске или постоянно заложенной в конструкцию машины. ЦВМ с коммутируемой программой являются средством частичной автоматизации вычислительного процесса и быстро вытесняются универсальными ЦВМ. В. м. с программой, заложенной в конструкции, применяются в тех случаях, когда нужны простота, надёжность, низкая стоимость, малые габариты и масса, главным образом в условиях разового действия (например, на ракетах).

Универсальные ЦВМ с автоматическим программным управлением - наиболее совершенное средство автоматизации трудоёмких процессов умственной деятельности человека. Современная универсальная ЦВМ представляет собой сложный автоматизированный вычислительный комплекс, в состав которого входят Процессор, оперативное запоминающее устройство, одно или несколько внешних запоминающих устройств большой ёмкости, устройства ввода - вывода информации и др. Управление вычислительным процессом осуществляется устройством управления и программой вычислений, размещаемой в памяти ЭВМ. Загрузка отдельных устройств, координация их работы, управление последовательностью решения задач осуществляются программными средствами. Комплекс программ, выполняющих эти и ряд других функций, называется математическим обеспечением (См. Математическое обеспечение). Для описания решения задачи используются алгоритмические языки алгол, фортран, кобол и др. (см. Язык программирования). Ввод исходных данных, программ и вывод результатов в виде, наиболее удобном для потребителя, осуществляются комплексом устройств ввода - вывода, входящих в состав универсальной ЦВМ (см. Ввод данных, Вывод данных). Исходные данные могут задаваться в виде графиков, цифровой и текстовой документации, изображения рассчитываемого объекта (например, общий вид здания, профиль крыла самолёта и т.д.), светозвуковой индикации и пр.

ЦВМ характеризуются высокой производительностью, точностью получаемых результатов и алгоритмической универсальностью, обусловленной тем, что перестройка ЦВМ на решение новой задачи состоит лишь в замене программы вычислений и исходных данных, хранящихся в памяти В. м., без изменения конструкции самой машины.

Гибридные вычислительные системы состоят из органически связанных между собой АВМ и ЦВМ. Обмен информацией между В. м. непрерывного и дискретного действия осуществляется через специальные преобразователи. Для комбинированной системы типично разделение функций между машинами: АВМ используется для воспроизведения быстро протекающих процессов с ограниченными точностями переменных величин, а ЦВМ - для вычислений с более высокой точностью и для статистической обработки результатов. В гибридной вычислительной системе сочетаются высокая точность и быстродействие, которые сложнее получать с помощью только одной из В. м.

Лит.: см. при статьях Аналоговая вычислительная машина, Цифровая вычислительная машина, Гибридная вычислительная машина (См. Гибридная вычислительная система).

А. Н. Мямлин.

комплекс технических средств, предназначенный для автоматизации процесса обработки информации и вычислений; различные по структуре и производительности В. м., в основном электронные, применяются, напр., для обработки результатов диагностических исследований, для решения практических задач управления здравоохранением и т. п.