устройство, принцип работы, виды, назначение

Редуктор – механизм, изменяющий крутящий момент и мощность двигателя, присутствует практически в любой машине и станке. Он является частью трансмиссии автомобиля и регулирует с высокой точностью перемещение в точных приборах. Что такое редуктор с технической точки зрения? Это одно или несколько зубчатых зацеплений, взаимодействующих между собой и понижающих количество оборотов двигателя до приемлемой скорости вращения исполняющего узла. Вместо ведущей шестерни может быть червяк.

Устройство и принцип работы

Редуктор без дополнений газовый или гидравлический, подразумевает механическое устройство для изменения угловой скорости и крутящего момента. Он работает по принципу Золотого правила, когда передаваемая вращением мощность практически не изменяется, уменьшается на КПД.

Устройство

Простейшее устройство редуктора, это зацепление из шестерни и зубчатого колеса. Крутящий момент передается через непосредственный контакт зубьев – элементов детали. Они движутся с одинаковой линейной скоростью, но разной угловой. Количество вращений шестерни и колеса за единицу времени разное, зависит от диаметров деталей и количества зубьев.

Шестерни и колеса неподвижно закреплены на валах или изготовлены совместно с ними. В корпусе может быть от одной до нескольких пар зубчатых зацеплений. На сборочном чертеже редуктора хорошо видно его устройство и составные части:

• корпус;
• крышка корпуса;
• пары в зацеплении;
• валы;
• подшипники;
• уплотнительные кольца;
• крышки.

Корпус в самом низу имеет отверстие для слива масла и приспособление контроля уровня смазочных материалов, глазок или щуп. Разъем с крышкой совпадает с плоскостью расположения осей.

На кинематической схеме редуктора схематически указаны зубчатые соединения, расположений валов и направление вращения. Также показан тип зуба, прямой или наклонный. По кинематической схеме можно определить количество ступеней, передаточное число и другие характеристики, как работает данный редуктор.

Принцип действия

Принцип работы механического редуктора основан на передаче вращательного момента от одного вала другому посредством взаимодействия зубчатых деталей, неподвижно закрепленных на них. Линейная скорость зубьев одинаковая. Она не может быть разной, поскольку контакт жесткий.

Принципом действия редуктора является давление зуба на поверхность аналогичного со смежной детали и передача при этом усилия, двигающего ведомое колесо. В результате скорость вращения уменьшается. На выходном валу создается усилие, которое способно привести в движение исполняющий механизм.

Главная пара всегда первая, быстроходная шестерня или червяк, соединенный с двигателем и соответствующее ему колесо. По ее типу определяется и весь узел. Количество ступеней равно количеству зацеплений, имеющих передаточное число больше 1.

Кроме рабочих шестерен могут использоваться паразитки – шестерни, которые не изменяют крутящий момент, только направление вращения колеса и соответственно вала, на котором оно расположено.

Маркировка

В условном обозначении редуктора имеется ряд цифр и букв, указывающих на его параметры и тип. Первым стоит указание на количество ступеней и вид зубчатого зацепления:

• цилиндрическое – Ц;
• червячное – Ч;
• коническое – К;
• глобоидное – Г;
• волновые – В;
• планетарное – П.

Комбинированные модели обозначаются несколькими буквами, начиная с первой пары:

• цилиндрически-червячные – ЦЧ;
• червячно-цилиндрические – ЧЦ;
• конически-цилиндрические – КЦ.

Количество передач данного вида указывается цифрой перед буквой.

Горизонтальное расположение считается нормой и не имеет своего обозначения. Для вертикального узла после обозначения типа передач ставится буква В. Б – означает быстроходную модель. За ним ставится условное числовое обозначение варианта сборки.

Далее указывается расстояние между осями ведущего и выходного вала, передаточное число цифрами и форма выходного вала буквенным обозначением, например, Ц – цилиндрический хвостовик, К – конический.

В маркировке может присутствовать указание на климатическое исполнение, например, для тропиков, северных районов, по какому госту выполнено.

Например: 1Ц2У-250-31,5-22-М-У2. Двухступенчатый цилиндрический с горизонтальным расположением. Межцентровое расстояние валов тихоходной ступени 250 мм, передаточное число 31,5. Вариант сборки узла 22, хвостовик по типу муфты, климатическое исполнение соответствует ГОСТ 15150-69.

Скачать ГОСТ 15150-69

Электрический привод – мотор и передаточный узел в одном корпусе, имеет несколько отличающуюся маркировку. Вначале стоит буквенное обозначение марки сборного привода, указывается скорость вращения выходного колеса, поскольку она постоянна, соединена с одним электродвигателем.

Технические характеристики

Редуктора отличаются внешне по размерам и форме. Внутреннее строение разнообразное. Объединяет их всех перечень технических характеристик, по которым они подбираются на различные машины и станки. К основным параметрам редуктора относятся:

• передаточное число;
• передаточное отношение;
• значение крутящего момента редуктора;
• расположение;
• количество ступеней;
• крутящий момент.

Передаточное число берется общее, всех передач, и одновременно указывается таблица передаточных чисел, если узел имеет 2 и более ступени. По нему подбирают узел, который преобразует вращение электродвигателя или мотора с нужное количество оборотов.

При этом важно знать величину крутящего момента на выходном валу редуктора, чтобы определить, будет ли достаточной мощность, чтобы привести в движение агрегат.

Передаточное число

Основная характеристика зубчатого зацепления, по которой определяются все остальные параметры. Показывает, на сколько оборотов меньше делает колесо относительно шестерни. Формула передаточного отношения:

U = Z₂/Z₁;

где U – передаточное число;

Z₁ число зубьев шестерни;

Z₂ число зубьев зубчатого колеса.

Модуль зубьев шестерни и колеса одинаковый. Их количество напрямую зависит от диаметра. Поэтому можно использовать формулу:

U = D₂/D₁;

Где D₂ и D₁ диаметры колеса и шестерни соответственно.

Расчет общего передаточного момента определяется как произведение передаточных чисел всех пар:

U_р = U₁× U₂× … × U_n;

Где U_р передаточное число;

U₁, U₂, U_n передаточные числа зубчатых пар.

При расчете передаточного числа берется отношение количества зубьев колеса и заходов червяка.

В цепных передачах расчет передаточного числа делается аналогично, по количеству зубьев на звездочках и по диаметрам деталей.

При определении передаточного числа ременной пары количество зубьев заменяется диаметрами шкивов и все умножается на коэффициент скольжения. В отличие от зубчатой передачи, линейная скорость движения крайних точек на шкивах не равна друг другу. Зацепление не жесткое, ремень проскальзывает. КПД передачи ниже, чем у зубчатой и цепной передачи.

Передаточное отношение

При проектировании нового узла с заранее заданными характеристиками, за основу берется мощность будущего редуктора. Она определяется по величине крутящего момента:

где U₁₂ – передаточное отношение;

W₁ и W₂ – угловые скорости;

n₁ и n₂ – частота вращения.

Знак «–» указывает на обратное направление вращения колеса и вала, на котором оно находится. При нечетном количестве передач ведомое колесо крутится в противоположном направлении по отношению к ведущему, навстречу ему. При четном количестве зацеплений конических колес вращение обоих валов происходит в одном направлении. Заставить его крутится в нужную сторону можно установкой промежуточной детали – паразитки. У нее количество зубьев как у шестерни. Паразитка изменяет только направление вращения. Все остальные характеристики остаются прежними.

Крутящий момент

Определение крутящего момента на валу необходимо, оно позволяет узнать мощность на выходе редуктора, величины связаны прямо пропорциональным соотношением.

Крутящий момент входного двигателя на входе, умножается на передаточное число. Для получения более точного фактического значения надо умножить на значение КПД. Коэффициент зависит от количества ступеней и типа зацепления. Для прямозубой конической пары он равен 98%.

Назначение механизма

Редуктором называют узел, который изменяет мощность. Это может быть давление газа и жидкости в газовых баллонах, трубопроводах и на распределительных подстанциях. Механические редукторы изменяют число оборотов и угловую скорость.

Для чего нужен в механизме и машине зубчатый передаточный механизм. Он снижает угловую скорость двигателя, увеличивая при этом в столько же раз крутящий момент – силу, с которой может воздействовать выходной вал на исполняющий механизм.

Скорость вращения электродвигателя может достигать 1500 об/мин. Для работы станка оборудования она не подходит. При этом, если к шкиву мотора напрямую прикрепить груз, он не сможет сдвинуть его с места.

Функции узла, уменьшить скорость вращения в десятки раз и настолько же увеличить крутящий момент – усилие, с которым машина будет совершать работу.

Виды редукторов

Редуктор, это механизм, передающий крутящий момент. Простейшими механическими узлами, передающими крутящий момент, считаются ременная и цепная передачи. Они передают вращение с одного детали на другую и при этом изменяют угловую скорость.

Наибольшая группа редукторов, которые широко используются во всех механизмах, от кофемолки до доменных печей, механические зубчатые редукторы. Они разделяются на группы по нескольким параметрам:

• типу зубчатого зацепления;
• количеству передач;
• способу монтажа;
• пространственное положение осей и зубчатых соединений.

Обычно ведущий вал редуктора быстроходный. Он жестко соединен с двигателем и вращается с такой же скоростью, до 1500 об/мин. При обратном отношении, когда ведущим является колесо и скорость вращения на выходе возрастает, а крутящий момент падает, узел называют понижающим.

По типу зубчатого зацепления и форме шестерни, они делятся:

• цилиндрические;
• конические;
• червячные;
• планетарные;
• комбинированные;
• волновые.

Комбинированные модели могут иметь различные типу зубчатых зацеплений.

Цилиндрические

Наибольшее количество выпускается цилиндрических редукторов. Рабочая поверхность колеса и шестерни имеет форму цилиндра. Модели отличаются высоким КПД, простотой исполнения и большим разнообразием деталей. Одноступенчатые узлы получили название передаточного редуктора. Он компактный, понижает скорость вращения и одновременно передает крутящий момент.

По форме зуба цилиндрические модели делятся:

• прямозубые;
• косозубые;
• шевронные.

По кинематической схеме они бывают прямолинейные и разветвленные.

Прямой зуб имеет закругленную поверхность, способствующую максимально возможной площади контакта. При зацеплении зубья контактируют по всей длине. Трение сводится к минимуму. КПД прямозубого зацепления наиболее высокое, 99%.

К достоинствам прямозубых передач относятся минимальная нагрузка на подшипники, малое трение, механизм не греется.

Недостаток в сильном шуме во время работы и малой мощности. Чтобы предать большое усилие, колеса надо делать широкими, крупногабаритными.

Косой зуб расположен под углом. Площадь контакта у него больше при одинаковой ширине обода колеса. Зубья заходят в зацепление постепенно. Работает косозубая пара тихо, плавно и способна выдержать большие нагрузки.

Площадь трения по эвольвенте больше, детали греются. КПД косозубого зацепления 98% и ниже. Изготовление деталей с косым зубом сложнее, особенно фрезеровка зубьев. Требуется большая точность при настройке режущего инструмента. Наклонное положение зуба создает дополнительные осевые нагрузки на подшипники и сокращает срок их работы.

Для компенсации отрицательных осевых усилий косозубых передач, созданы шевронные. Они представляют два колеса на одном валу с наклоном зубьев в противоположную сторону. Таким образом еще больше увеличивается мощность.

Работают шевронные зацепления тихо. Недостаток в сложной и длительной технологии нарезания зубьев.

Количество передач может быть любое. Расположение валов параллельное, горизонтальное и вертикальное в одной плоскости. При большом числе зубчатых зацеплений в одном корпусе, возможно двурядное расположение валов.

Цилиндрические модели широко применяются во всех областях. От бытовой техники, кофемолок, дрелей, до металлургической и горнорудной промышленности. На каждом станке стоит один или несколько редукторов. В особо тяжелых условиях используют шевронные передачи.

Конические

Шестерня и колесо имеют коническую поверхность. Валы расположены под углом. Зуб на шестерне прямой и радиальный. Часто конические передачи используются в комбинированных или понижающих узлах. Направление вращения возможно в любую сторону. В качестве ведущего может выступать колесо.

Сколько передач в коническом передаточном механизме, зависит от его назначения. Обычно одна. Наиболее известный пример косозубого зацепления – дифференциал заднего моста, понижающий крутящий момент узел. От одного колеса вращается синхронно в одном направлении 2 шестерни.

Червячный

Вместо ведущей шестерни в зубчатом зацеплении стоит червяк с нарезанной резьбой. Нитей бывает 1, 2, 4. Другого количества заходов не делают. Оси валов расположены перпендикулярно в разных плоскостях.

Червяк при вращении взаимодействует с несколькими зубьями колеса. От сильного трения под углом, возникает тормозящий момент. Он не позволяет колесу провернуться и сдвинуть червяк. Самоторможении используют в грузоподъемных механизмах. Подвешенный груз не сможет пойти вниз. Червячная передача может перемещать колесо и связанный с ним механизм с большой точностью. Это используют в приборах и станках для точной настройки положения инструмента.

Червячные редукторы создают с одной и двумя передачами. Часто делают комбинированные с коническими зацеплениями.

У червячного редуктора тихий и плавный ход, самое большое передаточное число одной пары до 80 единиц.

Недостаток в низком КПД и сильном нагреве во время работы. необходимо делать систему охлаждения.

Планетарный

Планетарные модели конструктивно отличаются от всех других. У них колесо неподвижно зафиксировано в корпусе. В зацеплении с ним 4 сателлита – зубчатые колеса, которые синхронно вращаются от центральной шестерни.

Водило, соединенное с выходным валом, вращается вокруг солнечной шестерни. Валы сателлитов закреплены в нем через подшипники.

Сложное исполнение планетарного редуктора компенсируется его высокой мощностью, компактными размерами и тихим ходом. Планетарные модели используются для работы в шахтах, металлургии, горнорудной промышленности.

Комбинированные

Редукторы, в которых установлены передачи разного типа, называются комбинированными. Наиболее часто соединяют в одном корпусе цилиндрические пары с червячными или коническими.

Мотор-редуктор – собранные в одном корпусе двигатель и передаточный узел. Привод обычно изготавливается с коническими или червячными парами. Количество передач одна и две.

В волновых моделях для вращения применяют колебания расположенной внутри колеса шестерни. Широкого распространения модель пока не получила.

Рекомендации по выбору

Как выбирать редуктор вместо сломавшегося, на имеющуюся технику и при создании механизмов самостоятельно. Основным является мощность на выходном валу. Она рассчитывается на основании оборотов двигателя по передаточному числу.

Следует обратить на расположение валов, оно в цилиндрических моделях может быть в одну сторону.

Крепление осуществляется с помощью фланца непосредственно к валу двигателя и с помощью отверстий в подошве устанавливается на платформу.

В маркировке указано межцентровое расстояние между валами. Этот размер имеет конструктивное значение при установке узла и соединения его с двигателем и валом рабочего механизма.

Следует посмотреть, какая пара в редукторе первая, ее передаточное число, зацепление. Выбор редуктора включает в себя и расположение валов в пространстве. Они могут располагаться под прямым углом и быть в разных плоскостях. Тип подшипников указывается в технической документации. Там же таблица сроков эксплуатации разных узлов.

При проектировании машины, подбор червячного редуктора выполняется по мощности и расположении зацепления. При нижнем зацеплении пара хорошо смазывается, не требует дополнительного охлаждения и способна работать длительно время. Следует обратить внимание на рабочий режим. Узел не всегда способен работать по несколько часов непрерывно. Червячное соединение быстро перегревается.

Распространенные неисправности

Поломки редуктора можно избежать при правильной его эксплуатации и регулярном уходе. Следует внимательно изучить паспорт. В нем указаны виды технического обслуживания и их периодичность. Надо регулярно менять масло, постоянно доливать его. Соблюдения режима работы позволит сохранить агрегат целым.

Основная неисправность редуктора связана с его перегревом. Это происходит при отсутствии смазки и использовании масел других марок. В противном случае агрегат перегревается, зубчатое зацепление может заклинить.

Подшипники имеют свой запас прочности. Их период эксплуатации указан в паспорте. Если вовремя не поменять на новые, узлы начинают рассыпаться. Шарики выпадут, и вал начнет вращаться с большим усилием, рывками.

Между корпусом и крышками: верхней и боковой, по плоскости разъема, при сборке закладывается герметик. Он не позволяет маслу вытекать наружу. Если его вовремя не менять, жидкость потечет со всех разъемов.

Перегрузки, резкое включение приводит к разрушению зуба. Когда передаточный механизм не соответствует двигателю, он долго не выдержит.

что это, значение, принцип работы

Редуктор — это важный узел трансмиссии, назначение которого состоит в уменьшении крутящего момента коленвала и передаче его на дифференциал, вращающий колеса. Устройства отличаются в зависимости от места установки и особенностей конструкции.

Виды и типы редукторов

По месту установки и назначения различают два типа редукторов:

• Передний, интегрированный в КПП. Предназначен для передачи момента на передние колеса полноприводных авто и машин с передним приводом;

• Задний, устанавливаемый в задней оси. Узел приводит в движение задние колеса полноприводных машин и автомобилей с задним приводом.

В главной передаче авто используются многоступенчатые приводы, в которых используется несколько последовательно соединенных шестеренок. В классической конструкции заднего редуктора таких ступеней две — ведущая и ведомая шестерни.

В зависимости от способа сопряжения шестеренок, различают коническую, цилиндрическую и гипоидную редукторную передачу. В рулевых механизмах авто также используются червячные редукторы.

Конический

В устройстве используется пара конических шестерен, установленных под углом 90 градусов. Такие узлы применяются на заднеприводных и полноприводных машинах.

Цилиндрический

Устройство состоит из пары прямых цилиндрических шестерен, сцепленных вместе и установленных параллельно друг другу. Такая главная передача используется в КПП переднеприводных автомобилей.

Гипоидный

Две соединенные шестерни, установленные под углом 45 градусов, используются для передачи момента на полноприводных и заднеприводных авто.

Планетарный

 

Устройство выполнено в виде нескольких шестерен, расположенных в одной плоскости и сцепленных между собой.

Червячный

Узел, применяющийся только лишь в рулевом управлении, представляет собой червячную и ведомую шестерни, установленные перпендикулярно.

 

В трансмиссии авто зачастую применяются комбинированные цилиндрическо-конические узлы, ведущий и ведомый валы которых могут пересекаться или располагаться параллельно.

Автомобильные редукторы характеризуются передаточным числом. Это соотношение угловых скоростей ведущего и ведомого вала. На машинах с большой снаряженной массой, устанавливаются редукторы с большим передаточным числом. Это обеспечивает им высокий крутящий момент в сочетании с небольшой максимальной скоростью. Для обеспечения высокой скорости на легких автомобилях устанавливаются механизмы с передаточным числом порядка 5.

Редуктор и дифференциал имеют принципиально разное назначение: первый повышает или понижает крутящий момент, второй — распределяет его между осями и колесами.

Устройство, конструкция и принцип работы редуктора

 

Задний редуктор большинства полно- и заднеприводных машин конструктивно объединен с дифференциалом. Этот узел, закрепленный на заднем мосту авто, состоит из следующих деталей:

• ведомая шестерня, которая через сателлитов передает вращение шестерням полуосей;

• ведущая шестерня, присоединенная к карданному валу;

• сателлиты, дифференциала, передающие момент на шестерни левой и правой полуоси.

Принцип работы главной передачи (редуктора) заднего моста основан на гипоидной передаче. Узел работает следующим образом:

• кардан передает крутящий момент на ведущую шестерню;

• за счет размера и положения ведомой шестерни увеличивается момент и направление вращения;

• на шестерни полуосей мощность передается через дифференциал, выполненный с помощью шестерен-сателлитов.

Использование гипоидной передачи обеспечивает невысокий уровень шума и плавную работу главной передачи. Подобные устройства используются на большинстве заднеприводных легковушек и грузовиков. Внедорожники оснащены редуктором с гипоидной передачей и блокирующимся дифференциалом, повышающим проходимость.

На части внедорожников, в особенности на грузовиках повышенной проходимости, применяется передний мост с гипоидной передачей, аналогичной используемой на заднеприводных авто.

В переднеприводных ТС и части внедорожников не используется передний мост с редуктором. Функцию редуктора берет на себя коробка переключения передач, которая меняет угловую скорость и вращающий момент. В КПП используется сложная система осей и шестерен, образующих планетарные, цилиндрические и гипоидные передачи.

Зачем нужен редуктор

Как и коробка передач, редуктор используется для снижения скорости вращения колес и повышения крутящего момента. Его использование улучшает ходовые качества машины и снижает нагрузку на двигатель и КПП.

Двигатели внутреннего сгорания, используемые в ТС, отличаются высокими оборотами при низком крутящем моменте. Если подключать привод колес напрямую, нагрузка на них «задушит» мотор и автомобилю будет сложно тронуться с места.

КПП или вариатор увеличивает крутящий момент и снижает обороты, позволяя машине медленно ехать независимо от оборотов мотора. Редуктор дополнительно увеличивает крутящий момент, снижая нагрузку на остальные части трансмиссии (КПП, кардан). Это увеличивает моторесурс агрегатов, уменьшает шум и позволяет использовать более «нежные» и легкие детали трансмиссии. За счет применения редуктора повышается КПД, уменьшается расход топлива и снижается количество вредных выбросов.

Типы и установка мотор-редукторов: Инструкция +Видео

Типы и установка мотор-редукторов. Основной задачей любого типа механизма является выполнение работ с наилучшим коэффициентом полезного действия (КПД). В ряд таких механизмов можно отнести и мотор-редуктор, который представляет собой систему электрического двигателя и редукторной коробки, преобразовывающей мощность в нужное направление.

Такие устройства стоят относительно недорого, надежные и обладают высоким коэффициентом полезного действия.

Общие сведения

Типы

Есть типы мотор-редуторов, и среди них стоит выделить следующие:

• Цилиндрические.
• Червячные.
• Волновые.
• Планетарные.

У каждого из этих типов есть свои недостатки и преимущества, и по этой причине при выборе устройства следует хорошо изучить их технические характеристики. Такие типы устройство используют на механизме, который имеет повторно-кратковременный или непрерывный режим. Они стали популярны за счет того, что привод удобный и неприхотливый, а также за счет большого количества передаточных чисел  от 5 до 100.

Агрегаты при работе имеют низкий уровень вибрации, а значит, не очень шумные. По чертежу устройства можно заметить еще одну такую особенность, как функцию самоторможения, и по этой причине, если при помощи мотор-редуктора поднимать какой-то строительный груз, а двигатель вдруг перестанет работать, редуктор попросту остановится в определенной точке и груз не упадет. Кроме того, данный механизм может прокручивал вал в оба направления, а это особенно ценно в конвейерных, строительных, грузоподъемных и прочих системах.

Вместе с тем, что у аппарата есть множество достоинств, есть и определенные недостатки. Одним из главных считается низкий коэффициент полезного действия, так как он не больше 80% из-за скольжения металлических деталей механизма на большой скорости. Это не дает возможности сделать устройство малого размера и потери мощности будут сильно ощутимы.

Цилиндрическая разновидность редукторов

…на данный момент является самой распространенной среди промышленности и техники. Такие устройство имеет высокий КПД, а именно больше 90%, а также не сильно изнашиваются их механизмы даже в самых плохих условиях эксплуатации. Одним из лучших представителей является 4МЦ2С, который используют в разных областях производства промышленного масштаба. Он предназначается для долговременной работы, иногда даже круглосуточно. Он работает от сети в 50-60Гц на разных мощностях.

Из достоинств выделим:

• Возможность валового вращения без предпочтения направления и при этом количество передаточных чисел одинаковое.
• Высокий коэффициент полезного действия, который помогает экономить на всех скоростях.
• Большой диапазон режима работы на разной скорости.
• Приемлемая стоимость агрегата такого типа делает его экономически оправданным приобретением.
• Удобство установочных работ.

К недостаткам такого мотор-редуктора отнесем:

• Нагрузка при работе должна быть постоянной и в едином направлении, а это сужает амплитуду применения.
• Механизм способен работать лишь в том случае, когда среда не является агрессивной. Запыленность не должна быть больше 10 мг/м³.

Такие моторы дают возможность получить идеальные характеристики эксплуатации, если расположение редуктора будет сносным и правильно установлен электрический двигатель. Они имеют минимальную массу и достаточно компактны. Именно по этой причине и на подобном принципе работает устройство стеклоочистителя в автомобиле. Для промышленности же все чаще используют устройство ЗПМ, которые тоже смогли показать себя с лучшей стороны. Их используют для большинства промышленных устройств, но такой механизм не подойдет для того, чтобы поднимать грузы.

К достоинствам планетарных мотор-редукторов следует отнести:

• Возможность менять нагрузку на вал, и при этом это касается и величины, и времени, так как агрегат одинаково справляется и с реверсивной, и прямой нагрузкой даже при номинальном режиме работы.
• Устройство рассчитано на долгосрочную работу, от 7 до 24 часов.
• Можно использовать даже при пониженном давлении, когда эквиваленты подъема на высоту до 1 км над уровнем моря.
• Создан для работы в условиях от -45 градусов до +45 градусов и высоким уровнем влажности. Такие двигатели можно специально адаптировать для использования в тропических широтах.

И в то же время, даже в таком идеальном приборе есть недостатки:

• Их нельзя использовать для машин, которые требуют точности, так  как есть проблемы из-за выбора зазоров между шестеренками, и это затруднит даже ремонтные работы.
• При работе появляется повышенный момент инерции, и в этом плане устройство уступает конструкции цилиндрического типа.
• Работоспособность лишь не в агрессивной/взрывоопасной среде.

Теперь стоит рассмотреть волновые редукторы для техники.

Волновые мотор-редукторы

Этот тип оборудования один из самых высокотехнологичных и современных. Волновая передача способна сочетать в себе надежность передачи зубчатого типа и с динамикой гибких элементов, которые используют в конструкции. Их применяют для общей промышленности, и отличаются своей компактностью и легкостью, а еще возможность получить наиболее число передачи даже при минимальных количествах двигающихся частиц.

К достоинствам отнесем:

• Можно герметизировать устройства, и отделить его от двигателя, благодаря чему такие редукторы допускается использовать на производствах, где есть опасность взрыва или же в пыльном цехе.
• Отлично работает при разных нагрузках, которые не больше номинальной, будет одинаково прокручивать и в реверсивном, и в прямом направлении.
• Отлично работает при низком и высоком давлении.
• Можно использовать для высокоточных машин.
• Имеют великолепную плавность хода.

Из недостатков – следующее:

• Пониженный уровень крутильной жесткости.
• Повышенный уровень механической напряженности гибкого элемента, что быстро выходи из строя, если неправильно эксплуатировать.

Давайте рассмотрим, как правильно выбрать мотор-редуктор.

Как правильно выбрать устройство?

На данный момент много компаний предлагают множество моделей такого устройства через каталоги, где описаны назначения для каждого типа. Для начала заказчика будет интересовать соотношение «цена-качество». Сейчас достаточно популярна продукция Ваuеr или Воnfigliоli. Это действительно хорошее оборудование высокого качества, которое прослужит долго и верно. Но все же на его ремонт придется тратиться, так как запчасти привозят из-за границы. Именно по этой причине большинство заказчиков делают выбору в пользу отечественных производителей, да и стоимость по прайсу такого устройства будет намного ниже, равно как и стоимость ремонта.

И лишь для машин высокой точности следует подумать, а стоит ли пренебрегать качеством? Но и здесь отечественные производители стараются наступить на пятки заграничным поставщикам. По этой причине перед покупкой определите для себя, где и как будет использован мотор, что и поможет сделать верный выбор.

Редуктор – продукция техническо-материального назначения, данный механизм служит для того, чтобы изменят скорость вращения во время передачи вращательных движений от первого вала ко второму.

Мотор-редуктор – электрический двигатель и редуктор, которые собраны в единое устройство. Он намного компактнее по сравнению с приводом из одного лишь редуктора, установка намного проще, а кроме того, материалоемкость фундаментной рамы уменьшена, для механизмов с полым валом не нужны никакие рамные конструкции. Огромно количество решений в плане конструкции и типичных размеров дает возможность оснащать предприятия устройствами различных назначений, мощностей и габаритов. Данное устройство можно использовать для всех областей промышленности и для строительства.

Самые распространенные – это планетарные и цилиндрические агрегаты, которые сделаны по сообщающей системе расположения выходного вала и электрического двигателя. Червячные устройства имеют расположение электрического двигателя под 90 градусов к валу выходного типа.

Область применения мотор-редукторов в строительстве

Строительство любых типов зданий требует не одной тщательной подготовки проектов, а также наличие строительных материалов, но и некоторой механизации, которая поможет облегчить работу строителей. Многие строительные механизмы работают за счет электрического двигателя, а вращательные движения передаются на различные устройства при помощи редукторов. Да, именно в них и есть функция самоблокировки, и поэтому устройство можно использовать для передвижения или подъема рабочих/материалов. Это может быть бетономешалка, узловой кран, подъемник, оборудование для изготовления асфальтобетон, лебедка, другое строительное оборудование. Червячный мотор-редуктор используют на стройках и в башенном/козловом кране.

комбайнРедукторы | Redux

По мере того, как ваше приложение становится более сложным, вы захотите разделить свою функцию сокращения на отдельные функции, каждая из которых управляет независимыми частями состояния.

Вспомогательная функция combReducers превращает объект, значения которого являются различными функциями сокращения, в единую функцию уменьшения, которую можно передать в createStore .

Результирующий редуктор вызывает каждый дочерний редуктор и собирает их результаты в один объект состояния. Состояние, созданное commonReducers (). — это пространство имен каждого редуктора под их ключами, переданное в combReducers ()

Пример:

Копировать

rootReducer = combReducers ({potato: potatoReducer, помидор}:

{

картофель: {

},

помидор: {

}

}

Вы можете управлять именами ключей состояния, используя разные ключи для редукторов в переданном объекте.Например, вы можете вызвать combReducers ({todos: myTodosReducer, counter: myCounterReducer}) , чтобы форма состояния была {todos, counter} .

Распространенным соглашением является наименование редукторов после срезов состояния, которыми они управляют, поэтому вы можете использовать сокращенную запись свойств ES6: commonReducers ({counter, todos}) . Это эквивалентно записи combReducers ({counter: counter, todos: todos}) .

Примечание для пользователей Flux #

Эта функция помогает вам организовать ваши редукторы для управления их собственными срезами состояния, подобно тому, как у вас есть разные хранилища Flux для управления различным состоянием.В Redux есть только одно хранилище, но combReducers поможет вам сохранить такое же логическое разделение между редукторами.

Аргументы #

1. reducer ( Object ): объект, значения которого соответствуют различным функциям сокращения, которые необходимо объединить в одну. В примечаниях ниже приведены некоторые правила, которым должен следовать каждый переданный редуктор.

Более ранняя документация предлагала использовать ES6 import * как синтаксис редюсеров для получения объекта редюсеров.Это было источником большой путаницы, поэтому теперь мы рекомендуем вместо этого экспортировать единственный редуктор, полученный с помощью commonReducers () , из reducers / index. js . Пример приведен ниже.

Возвращает #

(функция ): редуктор, который вызывает каждый редуктор внутри объекта редукторов и создает объект состояния с той же формой.

Заметки #

Эта функция слегка самоуверенная и направлена ​​на то, чтобы помочь новичкам избежать распространенных ошибок.Вот почему он пытается обеспечить соблюдение некоторых правил, которым вы не обязаны следовать, если вы пишете корневой редуктор вручную.

Любой редуктор, переданный в combReducers , должен удовлетворять этим правилам:

• Для любого действия, которое не распознано, он должен вернуть состояние , данное ему в качестве первого аргумента.

• Он никогда не должен возвращать undefined . Слишком легко сделать это по ошибке с помощью раннего оператора return , поэтому combReducers выдает, если вы это сделаете, вместо того, чтобы позволить ошибке проявиться где-то еще.

• Если присвоенное ему состояние равно undefined , он должен вернуть исходное состояние для этого конкретного редуктора. Согласно предыдущему правилу, начальное состояние также не должно быть undefined . Его удобно указать с помощью синтаксиса необязательных аргументов ES6, но вы также можете явно проверить первый аргумент на предмет undefined .

В то время как combReducers пытается проверить, соответствуют ли ваши редукторы некоторым из этих правил, вы должны помнить о них и делать все возможное, чтобы им следовать. combReducers проверит ваши редукторы, передав им undefined ; это выполняется, даже если вы укажете начальное состояние для Redux.createStore (commonReducers (...), initialState) . Следовательно, вы должны обеспечить правильную работу редукторов при получении undefined в качестве состояния, даже если вы никогда не собираетесь, чтобы они фактически получали undefined в вашем собственном коде.

Пример #

reducers / todos.js #

Копировать

экспорт функций по умолчанию todos (состояние = [], действие) {

переключатель (действие.type) {

case ‘ADD_TODO’:

return state.concat ([action.text])

default:

return state

}

}

redurs / counter.js #

Copy

экспорт счетчика функций по умолчанию (состояние = 0, действие) {

переключатель (действие.

Организация редуктора — шаг вперед / Хабр

Что мы здесь рассмотрим?

Мы собираемся рассмотреть эволюцию редукторов в моих приложениях Redux / NGRX за последние два года.Начиная с vanilla switch-case , перейдем к выбору редуктора из объекта по ключу, наконец, остановимся на редукторах на основе классов. Мы будем говорить не только о том, как, но и о том, почему.

Если вы заинтересованы в работе со слишком большим количеством шаблонов в Redux / NGRX, возможно, вам стоит почитать эту статью.

Если вы уже знакомы с выбором редуктора из карты, рассмотрите возможность перехода сразу к редукторам на основе классов.

Vanilla switch-case

Итак, давайте взглянем на повседневную задачу создания объекта на сервере в асинхронном режиме.На этот раз я предлагаю описать, как мы могли бы создать нового джедая.

  const actionTypeJediCreateInit = 'jedi-app / jedi-create-init'
const actionTypeJediCreateSuccess = 'jedi-app / jedi-create-success'
const actionTypeJediCreateError = 'jedi-app / jedi-create-error'

const reducerJediInitialState = {
  загрузка: ложь,
  // Список наших джедаев
  данные: [],
  ошибка: undefined,
}
const reducerJedi = (state = reducerJediInitialState, action) => {
  switch (action.type) {
    case actionTypeJediCreateInit:
      возвращение {
        ...штат,
        загрузка: правда,
      }
    case actionTypeJediCreateSuccess:
      возвращение {
        загрузка: ложь,
        данные: [... state.data, action. payload],
        ошибка: undefined,
      }
    case actionTypeJediCreateError:
      возвращение {
        ...штат,
        загрузка: ложь,
        ошибка: action.payload,
      }
    по умолчанию:
      состояние возврата
  }
}  

Скажу честно, я никогда не использовал редукторы такого типа в производстве. Мое рассуждение состоит из трех частей:

• распределительный шкаф вводит некоторые точки напряжения, негерметичные трубы, которые мы можем забыть вовремя залатать.Мы всегда можем забыть вставить break , если не сделать сразу return , мы всегда можем забыть добавить default , которые мы должны добавить к каждому редуктору.
• switch-case сам имеет некоторый шаблонный код, который не добавляет никакого контекста.
• корпус переключателя — это O (n), вроде. Сам по себе это не является веским аргументом, потому что Redux в любом случае не очень эффективен, но он сводит с ума моего внутреннего перфекциониста.

Следующим логическим шагом, который предлагает сделать официальная документация Redux, является выбор редуктора из объекта по ключу.

Выбор редуктора из объекта по клавише

Идея проста. Каждое преобразование состояния является функцией от состояния и действия и имеет соответствующий тип действия. Учитывая, что каждый тип действия представляет собой строку, мы могли бы создать объект, где каждый ключ является типом действия, а каждое значение — функцией, преобразующей состояние (редуктор). Затем мы могли бы выбрать необходимый редуктор из этого объекта по ключу, который равен O (1), когда мы получим новое действие.

  const actionTypeJediCreateInit = 'jedi-app / jedi-create-init'
const actionTypeJediCreateSuccess = 'jedi-app / jedi-create-success'
const actionTypeJediCreateError = 'jedi-app / jedi-create-error'

const reducerJediInitialState = {
  загрузка: ложь,
  данные: [],
  ошибка: undefined,
}
const reducerJediMap = {
  [actionTypeJediCreateInit]: (состояние) => ({
    . ..штат,
    загрузка: правда,
  }),
  [actionTypeJediCreateSuccess]: (состояние, действие) => ({
    загрузка: ложь,
    данные: [... state.data, action.payload],
    ошибка: undefined,
  }),
  [actionTypeJediCreateError]: (состояние, действие) => ({
    ...штат,
    загрузка: ложь,
    ошибка: action.payload,
  }),
}

const reducerJedi = (state = reducerJediInitialState, action) => {
  // Выбираем редуктор по типу действия
  const reducer = reducerJediMap [action.type]
  if (! reducer) {
    // Возвращаем состояние без изменений, если мы не нашли подходящий редуктор
    состояние возврата
  }
  // Запускаем подходящий редуктор, если он найден
  возвратный редуктор (состояние, действие)
}  

Замечательно то, что логика внутри reducerJedi остается неизменной для любого редуктора, а это значит, что мы можем использовать его повторно.Есть даже небольшая библиотека под названием redux-create-reducer, которая делает именно это. Код выглядит так:

  import {createReducer} из 'redux-create-reducer'

const actionTypeJediCreateInit = 'jedi-app / jedi-create-init'
const actionTypeJediCreateSuccess = 'jedi-app / jedi-create-success'
const actionTypeJediCreateError = 'jedi-app / jedi-create-error'

const reducerJediInitialState = {
  загрузка: ложь,
  данные: [],
  ошибка: undefined,
}
const reducerJedi = createReducer (reducerJediInitialState, {
  [actionTypeJediCreateInit]: (состояние) => ({
    . ..штат,
    загрузка: правда,
  }),
  [actionTypeJediCreateSuccess]: (состояние, действие) => ({
    загрузка: ложь,
    данные: [... state.data, action.payload],
    ошибка: undefined,
  }),
  [actionTypeJediCreateError]: (состояние, действие) => ({
    ...штат,
    загрузка: ложь,
    ошибка: action.payload,
  }),
})  

Красиво и красиво, а? Хотя у этого симпатичного все еще есть несколько предостережений:

• В случае сложных редукторов мы должны оставлять много комментариев, описывающих, что этот редуктор делает и почему.
• Огромные карты редукторов трудно читать.
• Каждому редуктору соответствует только один тип действия. Что, если я хочу запустить один и тот же редуктор для нескольких действий?

Классовый редуктор стал моим светом в царстве ночи.

Редукторы на основе классов

На этот раз позвольте мне начать с того, почему этот подход:

• Методы класса будут нашими редукторами, а методы имеют имена, которые являются полезной метаинформацией, и мы можем отказаться от комментариев в 90% случаев.
Методы класса
• могут быть декорированы, что является легким для чтения декларативным способом сопоставления действий и редукторов.
• Мы все еще можем использовать скрытую карту действий, чтобы иметь сложность O (1).

Если это звучит для вас разумным списком причин, давайте углубимся!

Прежде всего, я хотел бы определить, что мы хотим получить в результате.

  const actionTypeJediCreateInit = 'jedi-app / jedi-create-init'
const actionTypeJediCreateSuccess = 'jedi-app / jedi-create-success'
const actionTypeJediCreateError = 'jedi-app / jedi-create-error'

class ReducerJedi {
  // Взглянем на предложение "Class field delcaratrions", которое сейчас находится на этапе 3.// https://github.com/tc39/proposal-class-fields
  initialState = {
    загрузка: ложь,
    данные: [],
    ошибка: undefined,
  }

  @Action (actionTypeJediCreateInit)
  startLoading (состояние) {
    возвращение {
      ...штат,
      загрузка: правда,
    }
  }

  @Action (actionTypeJediCreateSuccess)
  addNewJedi (состояние, действие) {
    возвращение {
      загрузка: ложь,
      данные: [. .. state.data, action.payload],
      ошибка: undefined,
    }
  }

  @Action (actionTypeJediCreateError)
  error (состояние, действие) {
    возвращение {
      ...штат,
      загрузка: ложь,
      ошибка: action.payload,
    }
  }
}  

Теперь, когда мы видим, чего мы хотим достичь, мы можем делать это шаг за шагом.

Шаг 1. Декоратор действий.

Здесь мы хотим принять любое количество типов действий и сохранить их как метаинформацию для метода класса, который будет использоваться позже. Для этого мы могли бы использовать полифил отражения метаданных, который привносит функциональность метаданных в объект Reflect. После этого декоратор просто присоединит свои аргументы (типы действий) к методу как метаданные.

  const METADATA_KEY_ACTION = 'редуктор-класс-метаданные-действия'

export const Action = (... actionTypes) => (target, propertyKey, descriptor) => {
  Reflect.defineMetadata (METADATA_KEY_ACTION, actionTypes, target, propertyKey)
}  

Шаг 2. Создание функции-редуктора из класса редуктора

Как мы знаем, каждый редуктор — это чистая функция, которая принимает состояние и действие и возвращает новое состояние. Ну, класс — это тоже функция, но классы ES6 не могут быть вызваны без new , и нам в любом случае нужно сделать реальный редуктор из класса с помощью нескольких методов.Так что нам нужно как-то его трансформировать.

Нам нужна функция, которая будет брать наш класс, проходить через каждый метод, собирать метаданные с типами действий, строить карту редуктора и создавать окончательный редуктор из этой карты редуктора.

Вот как мы можем исследовать каждый метод класса.

  const getReducerClassMethodsWthActionTypes = (instance) => {
  // Получаем имена методов из прототипа класса
  const proto = Object.getPrototypeOf (экземпляр)
  const methodNames = Object.getOwnPropertyNames (прототип).фильтр(
    (имя) => имя! == 'конструктор',
  )

  // Мы хотим вернуть коллекцию с типами действий и соответствующими редукторами
  const res = []
  methodNames. forEach ((methodName) => {
    const actionTypes = Reflect.getMetadata (
      METADATA_KEY_ACTION,
      пример,
      methodName,
    )
    // Мы хотим привязать каждый метод к экземпляру класса, чтобы не терять контекст this
    const method = instance [methodName] .bind (instance)
    // У нас может быть много типов действий, связанных с редуктором
    actionTypes.forEach ((actionType) =>
      res.push ({
        actionType,
        метод
      }),
    )
  })
  вернуть res
}  

Теперь мы хотим преобразовать полученную коллекцию в карту редуктора.

  const getReducerMap = (methodsWithActionTypes) =>
  methodWithActionTypes.reduce ((reducerMap, {method, actionType}) => {
    reducerMap [actionType] = метод
    return reducerMap
  }, {})  

Итак, окончательная функция может выглядеть примерно так.

  импорт {createReducer} из redux-create-reducer

const createClassReducer = (ReducerClass) => {
  const reducerClass = новый ReducerClass ()
  const methodsWithActionTypes = getReducerClassMethodsWthActionTypes (
    reducerClass,
  )
  const reducerMap = getReducerMap (methodsWithActionTypes)
  const initialState = reducerClass. начальное состояние
  const reducer = createReducer (начальное состояние, reducerMap)
  возвратный редуктор
}  

И мы могли бы применить его к нашему классу ReducerJedi вот так.

  const reducerJedi = createClassReducer (ReducerJedi)  

Шаг 3. Объединение всего вместе.

  // Мы перемещаем этот общий код в специальный модуль
import {Action, createClassReducer} из 'utils / reducer-class'

const actionTypeJediCreateInit = 'jedi-app / jedi-create-init'
const actionTypeJediCreateSuccess = 'jedi-app / jedi-create-success'
const actionTypeJediCreateError = 'jedi-app / jedi-create-error'

class ReducerJedi {
  // Взглянем на предложение "Class field delcaratrions", которое сейчас находится на этапе 3.// https://github.com/tc39/proposal-class-fields
  initialState = {
    загрузка: ложь,
    данные: [],
    ошибка: undefined,
  }

  @Action (actionTypeJediCreateInit)
  startLoading (состояние) {
    возвращение {
      . ..штат,
      загрузка: правда,
    }
  }

  @Action (actionTypeJediCreateSuccess)
  addNewJedi (состояние, действие) {
    возвращение {
      загрузка: ложь,
      данные: [... state.data, action.payload],
      ошибка: undefined,
    }
  }

  @Action (actionTypeJediCreateError)
  error (состояние, действие) {
    возвращение {
      ...штат,
      загрузка: ложь,
      ошибка: action.payload,
    }
  }
}

export const reducerJedi = createClassReducer (ReducerJedi)  

Следующие шаги

Вот что мы упустили:

• Что, если одно и то же действие соответствует нескольким методам? Текущая логика не справляется с этим.
• Можно добавить иммер?
• Что делать, если я использую действия на основе классов? Как я мог передать создателя действия, а не тип действия?

Все это с дополнительными примерами кода и примерами покрывается reducer-class.

Я должен сказать, что использование классов для редукторов — не оригинальная идея. @amcdnl довольно давно придумал потрясающие ngrx-действия, но похоже, что теперь он сосредоточен на NGXS, не говоря уже о том, что я хотел более строгую типизацию и отделение от логики, специфичной для Angular. Вот список основных различий между reducer-class и ngrx-actions.

Если вам нравится идея использования классов для редукторов, вы можете сделать то же самое для создателей действий. Взгляните на класс flux-action-class.

Надеюсь, вы нашли что-то полезное для своего проекта. Не стесняйтесь сообщать мне свой отзыв! Я безусловно ценю любую критику и вопросы.

Как работают квантовые вычисления?

Квантовые вычисления просто звучат круто.Все мы читали об огромных инвестициях в реальность и обещаниях прорыва во многих отраслях. Но в прессе обычно мало того, что это такое и как работает. На это есть причина: квантовые вычисления сильно отличаются от традиционных цифровых вычислений и требуют неинтуитивного мышления. Да, еще есть математика. Очень много.

Эта статья не сделает вас экспертом, но она должна помочь вам понять, что такое квантовые вычисления, почему они важны и почему они так интересны.Если у вас уже есть опыт работы в области квантовой механики и математики в аспирантуре, вам, вероятно, не нужно читать эту статью. Вы можете сразу перейти к такой книге, как A Gentle Introduction To Quantum Computing (Подсказка, «мягкий» — термин относительный). Но если вы похожи на большинство из нас, и у вас нет такого опыта, давайте сделаем все возможное, чтобы развенчать одну из самых мистических тем в вычислительной технике.

Концепции квантовых вычислений

В нескольких коротких абзацах приведены основные положения, которые мы рассмотрим более подробно в этой статье. Квантовые компьютеры используют кубиты вместо традиционных битов (двоичных цифр). Кубиты отличаются от традиционных битов, потому что до тех пор, пока они не будут считаны (т.е. измерены), они могут существовать в неопределенном состоянии, в котором мы не можем сказать, будут ли они измерены как 0 или 1. Это из-за уникального свойства, называемого суперпозиция.

Суперпозиция делает кубиты интересными, но их настоящая суперсила — запутанность. Запутанные кубиты могут мгновенно взаимодействовать. Чтобы создать функциональные кубиты, квантовые компьютеры необходимо охладить почти до абсолютного нуля. Даже в переохлажденном состоянии кубиты не очень долго сохраняют свое запутанное состояние (когерентность).

Это делает их программирование очень сложным. Квантовые компьютеры запрограммированы с использованием последовательностей логических вентилей различных типов, но программы должны работать достаточно быстро, чтобы кубиты не теряли согласованности до того, как они будут измерены. Для любого, кто изучал логику или проектировал цифровые схемы с использованием триггеров, квантовые логические вентили покажутся знакомыми, хотя сами квантовые компьютеры по сути являются аналоговыми. Однако сочетание суперпозиции и запутанности делает процесс примерно в сто раз более запутанным.

Кубиты и суперпозиция

Обычные биты, которые мы используем в типичных цифровых компьютерах, равны 0 или 1. Вы можете читать их, когда захотите, и если в оборудовании нет недостатка, они не изменятся. Кубиты не такие. Они имеют вероятность равняться 0 и вероятность равняться 1, но, пока вы их не измерите, они могут находиться в неопределенном состоянии. Это состояние, наряду с некоторой другой информацией о состоянии, которая допускает дополнительную вычислительную сложность, может быть описано как находящееся в произвольной точке на сфере (с радиусом 1), что отражает как вероятность измерения как 0, так и 1 (которые северный и южный полюса).

Состояние кубита — это комбинация значений по всем трем осям. Это называется суперпозицией. Некоторые тексты описывают это свойство как «пребывание во всех возможных состояниях одновременно», в то время как другие считают, что это несколько вводит в заблуждение и что нам лучше придерживаться вероятностного объяснения. В любом случае квантовый компьютер может выполнять вычисления с кубитом, когда он находится в суперпозиции, изменяя вероятности различными способами с помощью логических вентилей, прежде чем в конечном итоге считать результат путем его измерения.Однако во всех случаях после чтения кубита он принимает значение 1 или 0 и теряет другую информацию о своем состоянии.

Кубиты обычно начинают жизнь с 0, хотя они часто затем переводятся в неопределенное состояние с помощью ворот Адамара, в результате чего кубит будет считывать 0 половину времени и 1 другую половину. Доступны и другие вентили для изменения состояния кубита, изменяя величину и направление — как относительно осей 0, так и 1, а также третьей оси, которая представляет фазу и предоставляет дополнительные возможности для представления информации.Конкретные доступные операции и шлюзы зависят от квантового компьютера и набора инструментов, которые вы используете.

Запутанность: в чем дело

Группы независимых кубитов сами по себе недостаточны для создания грандиозных прорывов, которые обещают квантовые вычисления. Магия действительно начинает происходить, когда реализуется концепция запутанности квантовой физики. Один отраслевой эксперт сравнил кубиты без запутывания как «очень дорогой классический компьютер». Запутанные кубиты мгновенно влияют друг на друга при измерении, независимо от того, далеко они друг от друга, на основе того, что Эйнштейн эвфемистически назвал «жутким действием на расстоянии».«С точки зрения классических вычислений это немного похоже на логический вентиль, соединяющий каждый бит в памяти с каждым другим битом.

Вы можете начать видеть, насколько мощным он может быть по сравнению с традиционным компьютером, которому необходимо читать и записывать каждый элемент памяти отдельно перед работой на нем. В результате запутанность дает несколько больших потенциальных выгод. Во-первых, это огромное увеличение сложности программирования, которое может быть выполнено, по крайней мере, для определенных типов задач.Один из самых интересных моментов — моделирование сложных молекул и материалов, которые очень трудно моделировать на классических компьютерах. Другим может быть инновация в области защищенной связи на больших расстояниях — если и когда станет возможно сохранять квантовое состояние на больших расстояниях. Программирование с использованием запутывания обычно начинается с логического элемента C-NOT, который меняет состояние запутанной частицы, если ее партнер считывается как 1. Это похоже на традиционный вентиль XOR, за исключением того, что он работает только при выполнении измерения. .

Квантовые алгоритмы изменят криптографию

Суперпозиция и запутанность — впечатляющие физические явления, но их использование для вычислений требует совершенно другого мышления и модели программирования. Вы не можете просто поместить свой код C на квантовый компьютер и ожидать, что он будет работать, и уж тем более не будет работать быстрее. К счастью, математики и физики намного опередили здесь компьютерных разработчиков, разработав умные алгоритмы, которые используют преимущества квантовых компьютеров за десятилетия до того, как машины начали появляться.

Некоторые из первых созданных квантовых алгоритмов и, честно говоря, некоторые из немногих полезных, которые я обнаружил, которые можно понять без ученой степени по математике, предназначены для безопасного распределения криптографических ключей. Эти алгоритмы используют свойство запутанности, чтобы позволить создателю ключа отправить получателю по одной из многих пар кубитов. Полное объяснение довольно длинное, но алгоритмы основываются на том факте, что если кто-то перехватит и прочитает один из запутанных битов в пути, это затронет сопутствующий кубит отправителя.Передавая некоторую статистику туда и обратно, отправитель и получатель могут выяснить, был ли ключ передан безопасно или был взломан в пути.

Возможно, вы читали, что квантовые компьютеры однажды могут взломать большинство современных систем криптографии. Они смогут это сделать, потому что есть несколько очень умных алгоритмов, разработанных для работы на квантовых компьютерах, которые могут решить сложную математическую задачу, которая, в свою очередь, может использоваться для разложения на множители очень больших чисел. Одним из самых известных является алгоритм факторинга Шора.Сложность факторинга больших чисел важна для безопасности всех систем с открытым и закрытым ключом, которые сегодня наиболее часто используются. Современные квантовые компьютеры не имеют достаточного количества кубитов для решения этой задачи, но различные эксперты предсказывают, что они будут в течение следующих 3-8 лет. Это приводит к некоторым потенциально опасным ситуациям, например, если бы только правительства и сверхбогатые имели доступ к сверхзащищенному шифрованию, обеспечиваемому квантовыми компьютерами.

Почему создавать квантовые компьютеры сложно

Существует множество причин, по которым квантовые компьютеры разрабатываются очень долго.Для начала вам нужно найти способ изолировать и контролировать физический объект, реализующий кубит. Это также требует его охлаждения практически до нуля (как 0,015 градуса Кельвина в случае IBM Quantum One). Даже при такой низкой температуре кубиты стабильны (сохраняют когерентность) только очень короткое время. Это сильно ограничивает гибкость программистов в том, сколько операций они могут выполнить, прежде чем им понадобится считывать результат.

Программы не только должны быть ограничены, но их нужно запускать много раз, поскольку текущие реализации кубитов имеют высокую частоту ошибок.Кроме того, запутанность нелегко реализовать на оборудовании. Во многих проектах только некоторые из кубитов запутаны, поэтому компилятор должен быть достаточно умен, чтобы менять местами биты по мере необходимости, чтобы помочь имитировать систему, в которой все биты потенциально могут быть запутаны.

Начало работы с квантовыми вычислениями

Хорошая новость заключается в том, что тривиальные программы квантовых вычислений на самом деле довольно легко понять, хотя сначала они немного сбивают с толку. Доступно множество учебных пособий, которые помогут вам написать вашу первую квантовую программу, а также позволят запустить ее на симуляторе и, возможно, даже на реальном квантовом компьютере.

Одно из лучших мест для начала — это IBM QISKit, бесплатный набор квантовых инструментов от IBM Q Research, который включает визуальный композитор, симулятор и доступ к реальному квантовому компьютеру IBM после того, как ваш код будет запущен на симуляторе. Rigetti Quantum Computing также опубликовала простое вводное приложение, которое опирается на их инструментарий и может запускаться на их машинах в облаке.

К сожалению, тривиальные приложения просто тривиальны. Поэтому простое выполнение кода в каждом примере на самом деле не поможет вам освоить тонкости более сложных квантовых алгоритмов.Это намного сложнее.

Спасибо Уильяму Пулу и Сью Джеммелл за

Array.prototype.reduce () — JavaScript | MDN

Метод reduce () выполняет редуктор функция (которую вы предоставляете) для каждого элемента массива, что приводит к одному выходу значение.

Исходный код этого интерактивного примера хранится в репозитории GitHub. Если вы хотите внести свой вклад в проект интерактивных примеров, клонируйте https: // github.com / mdn / interactive-examples и отправьте нам запрос на перенос.

Исходный код этого интерактивного примера хранится в GitHub. репозиторий. Если вы хотите внести свой вклад в проект интерактивных примеров, пожалуйста, клонировать https://github.com/mdn/interactive-examples и отправьте нам запрос на слияние.

Функция редуктора принимает четыре аргумента:

1. Аккумулятор
2. Текущее значение
3. Текущий индекс
4. Исходный массив

Возвращаемое значение функции редуктора присваивается аккумулятору, значение которого запоминается на каждой итерации по всему массиву, и в конечном итоге становится окончательным, единственным результирующим значением.

  arr.reduce (callback (аккумулятор, currentValue, [, index [, array]]) [, initialValue])  

Параметры

callback

Функция, выполняемая для каждого элемента в массиве (кроме первого, если нет предоставляется начальное значение ).

Требуется четыре аргумента:

аккумулятор

Аккумулятор накапливает значения, возвращаемые обратным вызовом .Это накопленное значение, ранее возвращенное при последнем вызове обратного вызова, или initialValue , если оно было поставлено (см. Ниже).

текущее значение

Текущий обрабатываемый элемент в массиве.

индекс Дополнительно

Индекс текущего обрабатываемого элемента в массиве. Начинается с индекса 0 , если указано начальное значение .В противном случае запускается из индекса 1 .

массив Дополнительно

Был вызван массив reduce () .

начальное значение Дополнительно

Значение для использования в качестве первого аргумента при первом вызове обратный звонок . Если нет начальное значение равно предоставлен, первый элемент в массиве будет использоваться как начальный аккумулятор значение и пропущено как текущее значение .Вызов reduce () для пустого массива без initialValue вызовет TypeError .

Возвращаемое значение

Единственное значение, полученное в результате уменьшения.

Метод reduce () выполняет обратный вызов один раз для каждое присвоенное значение, присутствующее в массиве, принимает четыре аргумента:

1. аккумулятор
2. текущее значение
3. текущий Индекс
4. массив

При первом вызове обратного вызова, аккумулятор и currentValue может быть одним из двух значений. Если initialValue предоставляется в вызове reduce () , тогда аккумулятор будет равен initialValue , а currentValue будет равняется первому значению в массиве. Если нет начальное значение равно при условии, что аккумулятор будет равен первому значению в массив, а currentValue будет равно второму.

Примечание: Если initialValue не указано, reduce () выполнит функцию обратного вызова, начиная с индекса 1 , пропуская первый индекс. Если initialValue равно при условии, что он начнется с индекса 0 .

Если массив пуст и не указано initialValue , TypeError будет выдано.

Если в массиве только один элемент (независимо от позиции) и нет предоставляется начальное значение , или если initialValue предоставляется, но массив пуст, значение соло будет возвращен без звонка обратный звонок .