ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Вибрационная стабилизация механических систем из "Колебания Издание 3 " Первый пример (рис. 69, а) в особых пояснениях не нуждается — верхнее положение равновесия маятника, очевидно, неустойчиво, и достаточно любого сколь угодно малого возмущения, чтобы опрокинутый маятник устремился вниз к своему устойчивому положению. [c.168] Все люжет измениться, если опорам систем на рис. 69 задать вертикальные колебания (это — кинематическое возбуждение, о котором было сказано в 3.3) — штриховые состояния равновесия приобретают свойства устойчивости, а сплошные — свойства неустойчивости. [c.169] Для опрокинутого маятника эта возможность была выявлена сначала теоретическим путем, а затем получила полное подтверждение в экспериментах. Об одной такой демонстрационной установке ее создатель — академик П. Л. Капица — писал Демонстрация... устойчивости маятника с колеблющимся подвесом не менее эффектна, чем явление гироскопической устойчивости волчка. ..Когда прибор приведен в действие, то стержень маятника ведет себя так, как будто бы для него существует особая сила, направленная по оси колебаний подвеса. Поскольку частота колебаний подвеса велика, то изображение стержня маятника воспринимается глазом несколько размытым, и колебательное движение незаметно. Поэтому явление устойчивости производит неожиданное впечатление. Если маятнику сообщить толчок в сторону, то он начинает качаться как обычный маятник... Эти колебания затухают и маятник приходит в вертикальное положение . [c.169] Столь же впечатляет вибрационная стабилизация сжатого упругого стержня. Если его опора неподвижна, то при сверхкритическом нагружении такой стержень приобретает форму, показанную на рис. 69, б сплошной линией, но если задать опоре вертикальные колебания, то стержень, как бы воспрянув , вновь возвращается в вертикальное состояние. [c.170] В описанном варианте стабилизация создается путем кинематического возбуждения, но тот же результат можно получить, если вместо вертикальной вибрации опоры нагрузить стержень дополнительной вертикальной силой, меняющейся во времени по гармоническому закону. Такая динамическая добавка к основной сверхкритической нагрузке также стабилизирует упругий стержень. Разумеется, что частота и амплитуда этой динамической добавки не могут быть любыми, их нужно рассчитать заранее — иначе можно лишь усугубить неустойчивость. [c.170] Вернуться к основной статье