ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Пассивные системы виброизоляции с использованием инерционных элементов и устройств с преобразованием движения из "Системы виброзащиты с использованием инерционности и диссипации реологических сред " С одной стороны механические системы являются динамически более богатыми из-за свойств, присущих механическим системам в трехмерном пространстве, в отличие от электрических цепей, которые одномерны по своей физической природе. [c.14] Но существуют свойства, которые проявляются в электрических цепях, и неочевидны возможности реализации подобных структур в механических цепях. [c.14] Если следовать второй аналогии напряжение-скорость и ток-сила , топология соответствующих по структуре механической и электрической цепей одна и та же. Масса соответствует емкости, пружина (жесткость) — величине обратной индуктивности, а демпфирование — величине проводимости, обратной электрическому сопротивлению. [c.14] Основной закон классической механики — второй закон Ньютона F = тх — сила равна массе, умноженной на ускорение. [c.14] Ускорение измеряется в инерциальной системе координат, относительно Земли, так как мы определяем абсолютное ускорение относительно базы. Таким образом, если в соответствии с методом механического импеданса [50], мы изобразим обычную одномерную механическую систему (неявно используя электрическую аналогию), то все массы будут находиться в параллельных ветвях и замыкаться одним условным контактом (называемым недоступным) на нулевую шину — Землю, в то время, как пружины и демпферы, образуют свои силы, как на абсолютных, так и на относительных перемещениях и скоростях, т. е. могут помещаться как в последовательной, так и в параллельной ветвях цепи. Поэтому создание фильтра-пробки в последовательной ветви электрической цепи с помощью параллельных индуктивности и емкости, в механической цепи, казалось бы, невозможно за счет того, что нельзя в последовательной ветви механической цепи разместить параллельные пружину и массу, так как масса не может создать силу на относительном ускорении. Однако это становиться возможным, если исходить из механики Лагранжа, где описывается динамика связанных механических систем и возможно дополнительное действие присоединенных инерционных элементов, используя которые мы создадим инерционные силы на относительном ускорении в направлении виброизоляции с помощью преобразования движения этих элементов [52, 53. [c.14] Обобщенная базовая схема линейной однонаправленной системы с одной степенью свободы представлена на рис. 1.1. [c.14] Виброизолятор, установленный на основании (сплошные линии) содержит, наряду с обычно применяемыми пружиной и демпфером, дополнительный элемент -- инерционный трансформатор с приведенной массой Шит который создает силу Fi = гПуп х — V). [c.14] Величина модуля динамической жесткости представлена на рис. 1.2. В точке ui = л/с/т имеет место резонанс этой системы. [c.15] Таким образом, передаточная функция по силе и кинематическая передаточная функция оказываются равны. Более общий результат для этого равенства будет получен ниже из анализа этих систем как четырехполюсников. [c.15] Сравним теперь кривые коэффициентов передач для системы виброизоляции с инерционным трансформатором и обычную систему виброизоляции при Шит = о (рис. 1.3). [c.16] Рассматриваемая система (см. рис. 1.1) имеет одну степень свободы. Нуль коэффициента передачи не является точкой антирезонанса системы. Структура подобной системы связана с преобразованием движения инерционного элемента. [c.16] Рассмотрим примеры подобных систем виброизоляции, приведенные на рис. 1.4. При наличии в схеме рычажных механизмов система линеаризуется около статического положения равновесия. [c.16] В схеме, представленной на рис. 1.4, б, взаимодействуют рейка и зубчатое колесо на одной оси с маховиком. Для этой системы Шит = = J/r , где J — момент инерции маховика, г — радиус зубчатого колеса. [c.16] В схеме, представленной на рис. 1.4, в, в винтовом механизме взаимодействуют винт и гайка. Гайка представляет собой маховик с моментом инерции I. Здесь m T = J/tg а), где i— радиус винта, а — угол подъема резьбы винта. [c.16] Экспериментальные данные по системам виброизоляции, снабженным элементами с преобразованием движения, показывают, что коэффициенты передач оказываются очень чувствительны к трению в механизмах преобразования движения, и при значительной мультипликации движения в стремлении повысить эффект инерционности с использованием малых масс трение в механических передачах мешает проявлению ожидаемых свойств. [c.18] Вернуться к основной статье