Системы колебательные 64, 111, 153 система

Для оценки свойств динамической системы КМБ в частотной области и нахождения вероятностных характеристик при заданной функции спектральной плотности случайных (непрерывных) неровностей пути необходимо определить АЧХ колебательной системы. КМБ является многомассовой вибрационной системой, на вход которой подаются возмущения в виде случайных (непрерывных) неровностей пути и динамического крутящего момента в зубчатом зацеплении. Колебательная система КМБ представлена на рис. 17. Инерциальная система координат имеет начало О в центре симметрии колесной пары. Принято, что начала подвижных систем координат отдельных масс расположены в центрах тяжести, а оси координат в исходном состоянии параллельны осям инерци-альной системы. Положительное направление осей и углов пово- [c.55]

Ультразвуковая колебательная система, изображенная на рис. 55, состоит из ферритовых стержней с обмоткой, постоянных магнитов концентратора в виде двух цилиндров, соединенных конусной частью, крепежного кольца и сменных инструментов. Применение преобразователей с малыми потерями позволило отказаться от принудительной системы охлаждения и уменьшить выходную мощность генератора до 40 вт. Постоянные магниты дали возможность исключить систему подмагничивания. Некоторое уменьшение коэффициента усиления по сравнению с обычным ступенчатым концентратором компенсируется в данном концентраторе лучшей частотной характеристикой. На его конец привинчиваются сменные инструменты, площадь которых не должна быть более 20 мм , так как при такой площади нагрузка не сказывается на режиме резания. Крепление колебательной системы осуществляется в трех точках в узловой плоскости концентратора с помощью винтов, которые ввинчены в крепежное кольцо, укрепленное на станине станка. Такая система обеспечивает достаточную жесткость при минимуме потерь. Высокая добротность колебательной системы привела к необходимости автоматической подстройки частоты генератора на резонансную частоту колебательной системы. В Акустическом институте был разработан макет генератора с фазовой автоподстройкой [70]. Это позволило сохранять постоянную амплитуду колебаний инструмента в широком диапазоне изменения длины инструмента и некоторых других факторов. [c.66]

Исследованию связанных колебаний в неавтономных автоколебательных системах посвящено много работ [1, 2] и др. В этих работах не учитывается динамическое взаимодействие источника энергии и колебательной системы. Связанные колебания в системе с ограниченным возбуждением рассмотрены в [3, 4]. Система, изученная в этих работах, характеризуется тем, что автоколебательный механизм возбуждения колебаний и периодическое воздействие зависят от свойств одного и того же источника энергии (автономная система), обеспечивающего функционирование системы. Следует отметить, что интересным является также случай, когда имеет место независимость этих двух механизмов возбуждения колебаний от свойств одного и того же источника энергии. В данном случае автоколебательная система с источником энергии оказывается под воздействием периодической силы, явно зависящей от времени, и уравнения, описывающие эту систему, являются неавтономными. Заметим, что подобную систему условно можно называть системой, взаимодействующей с двумя источниками энергии, в которой один из источников является неидеальным, другой — идеальным. Действительно, если периодическая сила генерировалась бы некоторым вторым источником энергии, имеющим ограниченную мощность, то такое название было бы вполне адекватным. Тогда колебания, происходящие в указанной системе, оказались бы зависящими также от свойств источника, генерирующего периодическую силу, и система, превращаясь в автономную, описывалась бы тремя уравнениями вместо двух. Чтобы не усложнять задачу, на данном этане мы моделировали неавтономную систему, описываемую уравнениями [c.34]

СВЯЗАННЫЕ СИСТЕМЫ — колебательные системы с двумя и более степенями свободы, рассматриваемые как совокупность систем с одной степенью свободы каждая (парциальных систем), взаимодействующих между собой. Примеры С, с.— два или неск. колебательных контуров (рис.), у к-рых колебания в одном [c.472]

Возбудители, относящиеся к одному из указанных типов, могут отличаться динамическими схемами, конструктивными особенностями и т.д. Поэтому могут существенно отличаться их математические модели и, соответственно, методы исследования взаимодействия. Кроме того, каждый возбудитель может использоваться для возбуждения колебаний различных колебательных систем. Отсюда следует, что задачи о взаимодействии возбудителей с колебательной системой составляют обширный раздел прикладной теории колебаний. Определение колебаний, возбуждаемых одним и тем же возбудителем в разных линейных колебательных системах, можно упростить, представив решение задачи о взаимодействии через гармонические коэффициенты влияния колебательной системы. [c.390]

Ультразвуковой преобразователь с механической колебательной системой служит для преобразования электрической энергии источника тока ультразвуковой частоты (ультразвукового генератора) в механическую энергию ультразвукового инструмента, который предназначен для передачи упругих колебаний в зону сварки и создания рабочего сварочного усилия. Ультразвуковой преобразователь является активным элементом колебательной системы — двигателем. Пассивная часть — механическая колебательная система и инструмент (волноводы) — трансформирует и усиливает упругие колебания, согласовывая выходное сопротивление преобразователя с сопротивлением нагрузки в виде свариваемых деталей. К механической колебательной системе предъявляют следующие требования стабильность рабочей (резонансной) частоты колебаний возможность быстрой замены сварочного инструмента высокие акустико-меха-нические свойства системы — минимальные потери высокое качество крепления всех элементов системы надежное крепление системы к корпусу или к механизму давления сварочной головки отсутствие потерь в креплениях. [c.238]

Такой отбор энергии приводит к возникновению в колебательной системе, где имеются стоячие волны, еще и бегущей волны. Другой пример — использование концентратора для резания или сварки, когда нагрузка на него комплексная (акустическое сопротивление нагрузки Zл). Комплексный характер нагрузки обусловливает не только появление бегущей волны (активная часть сопротивления нагрузки), но и некоторое изменение резонансной частоты колебательной системы преобразователь — концентратор (реактивная часть сопротивления нагрузки). Последнее в свою очередь изменит акустические условия согласования отдельных звеньев колебательной системы и увеличит потери в ней. [c.313]

Такие системы не могут, конечно, находиться в тепловом равновесии с колебательными системами или с другими системами, энергетический спектр которых не имеет верхней границы. Полностью изолировать систему спинов от колебательной системы невозможно, однако на практике этого можно добиться для промежутков времени, достаточных для проведения экспериментов при почти адиабатических условиях. Хотя спины слегка возбуждены слабым тепловым взаимодействием, такие-эксперименты позволяют путем экстраполяции выяснить свойства полностью изолированных систем точно так же, как и при работе с обычными термодинамическими системами. [c.287]

Полуволновые системы применяются в малогабаритных головках (фиг. 9, а). В маломощных головках иногда применяется преобразователь с разомкнутой магнитной системой, имеющей небольшие габариты (фиг. 9, б), а также преобразователь с ярмом (фиг. 9, в). В более мощных головках (свыше 0,2—0,5 кет) применяется двухстержневой преобразователь (фиг. 9, г). Общая длина колебательной системы должна быть кратна половине длины волны упругого колебания, так как колебательная система работает в режиме резонанса. [c.271]

Простое (а в случае рассматриваемой здесь модели и совершенно точное) соотношение можно вывести не только для амплитуд, но и для энергии колебательной системы. Изменение энергии системы будет иметь место лишь в тех точках, где центр тяжести мгновенно поднимается или опускается, поэтому, чтобы составить условие баланса энергии, необходимо проанализировать лишь эти процессы. При подъеме энергия системы меняется на величину [c.159]

Крутильная сварочная колебательная система в принципе существенно проще продольно-поперечной и обладает тем же основным достоинством — осевым приложением силы N. Из-за недостаточного развития техники получения мощных крутильных колебаний, для возбуждения крутильных колебаний в этой системе сейчас используют довольно сложное и не очень эффективное устройство из трех преобразователей с концентраторами, которые расположены под углом 120° один к другому (рис. 23, а). Однако [c.97]

Колебания можно классифицировать в зависимости от условий, обеспечивающих их протекание (вид сил, действующих в колебательной системе, способ ее подпитки энергией и т.п.). В этой связи можно упомянуть автоколебания, когда колеблющемуся телу в нужные моменты времени за счет специального устройства сообщается энергия от внешнего источника, не дающая колебаниям затухнуть. Школьный пример автоколебаний - часы-ходики, где колеблющимся телом является маятник, источником энергии - поднятая гиря, регулятором поступления энергии от гири к маятнику - анкер. Большое сходство с автоколебаниями имеют релаксационные колебания, когда система периодически выводится из положения равновесия, в которое возвращается (релаксирует) самостоятельно. Мы, однако, ограничимся рассмотрением двух видов колебаний свободных, или собственных колебаний, -как незатухающих, так и затухающих, - и вынужденных. [c.113]

Крутильная сварочная колебательная система проще продольно-поперечной и обладает тем же достоинством — осевым приложением силы N. Для возбуждения крутильных колебаний стержня используют три преобразователя с концентраторами, расположенными под углом 120° друг к другу. Колебания крутильной системы можно возбудить специальным крутильным преобразователем [15]. Для анализа условий работы сварочной системы надо знать характеристики нагрузки, с которой система связана через сварочный наконечник. Часть ультразвуковой энергии, поступающей в зону сварки, необратимо рассеивается в виде тепла, т. е. нагрузка имеет активную компоненту сопротивления. Это означает, что через колебательную систему в нагрузку передается энергия колебаний —в системе существует бегущая волна. Исследуемую систему погружают в ванну с водой до половины диаметра изгибно-колеблющегося стержня и включают колебания. На рис. 14 [48] показана фотография, на которой виден различный характер колебаний в рабочей части стержня (между опорой 3 и продольно-колеблющимся концентратором 2), где отсутствует узел изгибных колебательных смещений, и в опорной части стержня (между концентратором 2 и массой 1), где регулярно чередуются узлы [c.148]

При этом согласно (37) значение среднеквадратической виброскорости не зависит от фазы и, следовательно, для сложного вида колебаний типа (39) отсутствует зависимость от сдвига фаз между отдельными составляющими спектра вибрации. Отсюда следует, что среднеквадратичные значения виброскорости для отдельных спектральных составляющих можно складывать без потери информации. Кроме того, как известно, энергия является аддитивной функцией. Поэтому и действия на механическую систему каждой отдельной гармонической составляющей спектра сигнала среднеквадратической виброскорости также можно складывать. Заметим, что при таком подходе не обязательно выполнение требования линейности механической колебательной системы. В спектре нелинейной колебательной системы присутствуют частоты, которые не совпадают с частотой внешней вынуждающей силы. Однако оказывается, что в силу аддитивности энергии и независимости значений среднеквадратической виброскорости от сдвига фаз между составляющими спектра вибрации для описания и оценки состояния колебательной системы в терминах среднеквадратической виброскорости можно использовать линейные модели. Это важный вывод, который определяет правомерность, целесообразность и корректность использования сигналов среднеквадратической виброскорости в системах вибрационной диагностики для описания и оценки технического состояния объектов техники с вращающимися деталями и/или возвратно-поступательным движением ее отдельных элементов. [c.40]

Во-первых, вибрационная машина является колебательной системой, состоящей из возбудителя колебаний — вибратора и колеблющейся массы, т. е. рабочего органа и частей, жестко с ним скрепленных. Во-вторых, рабочий процесс в вибромашинах получается в результате суммарного эффекта большого количества отдельных циклов, следующих один за другим. Хотя эффект за один цикл является незначительным, но высокая частота этих циклов делает эти машины высокоэффективными. [c.301]

В рассмотренном спусковом регуляторе незатухающие колебания маятника поддерживаются за счет расхода энергии пружинного или иного двигателя, создающего усилие постоянного направления, причем маятник с помощью спуска (анкера и ходового колеса) регулирует поступление энергии от ее источника к колебательной системе. Такие колебания, определяемые самой системой, называются автоколебаниями, а сама система — автоколебательной. [c.119]

Большее распространение получили спусковые регуляторы со свободным ходом и колебательной системой типа баланс — спираль. В этом случае восстанавливающая сила создается спиральной моментной пружиной — волоском (рис. 84). Такие регуляторы имеют меньшие размеры и массу, чем маятниковые, а их работа не зави- [c.119]

Характерной особенностью спускового регулятора со свободным ходом является наличие промежуточного звена — анкерной вилки 1, через которую импульс от ходового колеса 2 передается колебательной системе. Колебательная система состоит из баланса — массивного строго уравновешенного колеса 3, спиральной момент- [c.120]

Моментные пружины применяют также в колебательных системах спусковых регуляторов, обеспечивая свободные колебания баланса с заданной частотой [c.475]

Конструкции. Моментные пружины, предназначенные для силового замыкания звеньев в механизмах, представляют собой тонкую ленту, согнутую в виде спирали Архимеда, и являются свободными спиральными пружинами. Витки моментной пружины, особенно в колебательных системах, должны быть строго концентричными относительно оси вращения. При неправильном расположении пружины возникает разбалансировка подвижных систем приборов, что вызывает погрешности в их работе. [c.475]

Очевидно, для существования такой колебательной системы необходимо наличие двух зон зоны вихревого звука и зоны акустической чувствительности потока. В случае клиновидных тонов эти зоны разнесены. [c.138]

Рассмотрим простейший случай, изображенный на рис. 515. Если устройство таково, что возможны только вертикальные перемещения груза Q, и если масса пружины мала по сравнению с величиной массы груза Q, то систему можно рассматривать как имеющую одну степень свободы. Положение такой колебательной системы может быть определено одним параметром — вертикальным перемещением груза. [c.528]

Заметим, что рассмотренная колебательная система имеет большое практическое значение, так как она является прототипом колебательной системы, к которой могут приводиться многие упругие системы, встречающиеся в инженерном деле, в частности валы с двумя вращающимися массами. [c.537]

Т. е. амплитуда с течением времени возрастает безгранично. Заметим, что последнее заключение справедливо только при отсутствии в колебательной системе сил сопротивления. Таких реальных колебательных систем не существует. [c.541]

Типичными колебательными системами такого рода, часто встречающимися в машиностроении, являются вал с несколькими дисками (рис. 532), совершающий крутильные колебания, балка с несколькими сосредоточенными массами (рис. 533), совершающая поперечные колебания, и т. п. В первом случае движение описывается [c.552]

Теперь рассмотрим применение принципа Д Аламбера для составления уравнения движения колебательной системы (рис. 535, а). [c.552]

При работе регулятора зуб А ходового колеса скользит по рабочей поверхности входной палетты а, поворачивая анкер и сообщая импульсы энергии колебательной системе. При этом ходовое колесо поворачивается, а выходная па-летта Ь опускается во впадину между зубьями ходового колеса до тех пор, пока не встретится с вершиной зуба В. Импульс энергии, полученный колебательной системой через входную палетту, [c.121]

Становится совершенно очевидным, что единую физическую картину колебаний в различных колебательных системах можно иолучитб, только рассматривая колебательные системы как сплошные, каковыми и являются в действительности все колебательные системы. Собственные колебания в однородных сплошных колебательных системах возникают в результате того, что начальный импульс распространяется как целое по системе и отражается от ее концов. В неоднородных сплошных системах из-за неоднородности импульс размывается и картина очень усложняется. Заменяя реальную неоднородную сплошную систему воображаемой дискретной системой с конечным числом степеней свободы, часто можно избавиться от необходимости рассматривать сложную задачу о распространении импульса и движении энергии в системе но такая замена не может ничего добавить к физической картине колебаний в сплошной системе. [c.703]

Рассмотрена механическая колебательная система, состоящая из источника колебаний переходного звена (упругого элемента) и нагрузки (изолируемого объекта). С целью увеличения виброизоляции нагрузки применяется электромеханическая обратная связь по силе, измеряемой в точке присоединения упругого элемента к изолируемому объекту. Исследование устойчивости системы активной виброизоляции с жестким креплением вибратора к источнику проведено с использованием иммитансного критерия при различном характере механических сопротивлений источника и нагрузки. Построены области устойчивости в плоскости оптимизирующихся в системе параметров, позволяющие синтезировать систему активной виброизоляции, обеспечивающую максимальное гашение вибрации в заданной полосе частот при сохранении номинальной жесткости упругого элемента в диапазоне низких частот. Определены аналитически и построены границы областей внутренней устойчивости активного элемента при различных типах используемого фильтра верхних частот. [c.111]

СВОБОДНЫЕ КОЛЕБАНИЯ (собственные колебания) — колебания колебательной системы, совершаемые при отсутствии виеш. воздействия за счёт первоначально сообщённой энергии (потенциальной или кинетической, напр. в механич, системах через нач. смещения или нач. скорости). Характер С. к, определяется гл. обр. собственными параметрами системы (массой, индуктивиостьвд, ёмкостью, упругостью и др.). В реальных системах С. к. всегда затухающие вследствие рассеяния энергии, а при больших её потерях — апериодические. В линейных системах С. к. представляют собой суперпозицию нормальных колебаний. Подробнее см. Колебания. в. Г. Шехав. [c.471]

Одной нз первых моделей системы, предложенной Н. А. Дроздовым, является модель колебательной системы с одной степенью свободы, взаимодействующей с процессом резания детали, несущей следы от предыдущего прохода резца. Любое, в том числе случайное, возмущение вызывает затухающие колебания системы ее собственной частоты. При этом резец оставляет волнистый след на поверхности детали. При следующем проходе резец срезает слой, имеющий вследствие этого переменную толщину. Изменяющаяся с частотой волнистости, т. е. с собственной частотой системы, сила резания вызывает вновь колебания системы, и так далее. При некоторых условиях происходит раскачка системы, т. е. увелнчгние амплитуды колебаний до значения, ограничиваемого той или иной нелинейностью. Эта модель отражает важную особенность динамической системы станок—резаниэ, существенно влияющую на ее устойчивость. Метод определения условий потери устойчивости, т. е. появления раскачки , описанный выше, показывает, что область отсутствия автоколебаний сужается (по амплитудному значению характеристики разомкнутой системы) по меньшей мере в 2 раза. [c.124]

Такие дифференциальные уравнения играют существенную роль при изучении нелинейных колебательных процессов. Действительно, представим, что исследуемая колебательная система настолько близка к линейной, что колебания в течение одного периода имеют форму, достаточно близкую к гармонической. Однако если рассматривать эти колебания на большом интервале времени по сравнению с периодом колебаний, то будет существенно проявляться влияние даже малых отклонений системы от линейной, обусловленное наличием малых нелинейных членов в соот-ветствуюил1х дифференциальных уравнениях. Из-за нелинейности последних нарушается принцип суперпозиции построения их решения Например, в системе могут присутствовать нелинейные источники и поглотители энергии, которые производят и поглощают весьма малую энергию за один цикл колебаний, но при длительном их действии производимый ими эффект может накапливаться и оказывать существенное влияние на протекание колебательного процесса (на его затухание, раскачивание и устойчивость). Аналогично нелинейность квазиуиругой силы будет при длительном воздействии оказывать влияние на фазу колебаний и т. п. [c.65]

В импульсном режиме энергия колебаний генерируется в виде импульсов, заполненных ультразвуковой несзпцей частотой. Продолжительность t импульса и период Ti повторения выбираются такими, чтобы время прохождения импульсом пути, составленного волноводом длиной и нагрузкой длиной Zh, было больше t, а каждый отраженный от конца нагрузки импульс возвращался к преобразователю после излучения последующего импульса. При этих условиях, пренебрегая отражениями порядка выше второго, можно принять, что в колебательной системе практически возникнут бегущие волны и входное сопротивление нагрузки на преобразователь останется постоянным, не зависящим от изменяющейся длины Zh. Для исключения возможного отражения на границе излучатель — нагрузка следует применить согласование между нагрузкой и волноводной системой. Необходимые характеристики импульсного режима могут быть определены следующим образом для максимального сужения спектра импульсного сигнала примем, что в импульсе должно содержаться не менее п периодов несущей частоты. Значение п определяется из условия, что наибольшая часть энергии содержится в основной частоте / спектра. Требование минимально допустимой полосы частот, в частности, связано с тем, что вследствие геометрической дисперсии скорости распространения упругих колебаний по волноводной системе импульс может существенно исказиться. Кроме того, согласование в широком диапазоне частот не может быть удовлетворительным. Отсюда [c.220]

Для шовно-шаговой УЗС пластмасс во ВНИИЭСО на базе швейной машины класса 38-А разработана сварочная головка типа МТУП-1,5, Она состоит из корпуса, механической колебательной системы — акустического узла, привода давления с резонирующим упорным стержнем, привода вращения с протяжным механизмом и источника питания— генератора типа УЗГ5-1,б. В машине использован двухполуволновой составной концентратор. Применение относительно мощной колебательной системы вызвано необходимостью обеспече- [c.146]

Резонанс в колебательной системе возникает при совпадении частоты гармонич. внешней силы с одной из собственных частот. Т. о., состав Н. к., свохгственных данной системе, существенно определяет черты как свободных, так и вынужденных колебаний в данной системе. Если в системе есть поглощение энергии, то Н. к. не являются строго гармоническими, но если доля поглощённой энергии за один период Н. к. мала, то они представляют собой экспоненциально затухающие колебания при очень больших поглощениях энергии Н. к. становятся апериодическими. [c.238]

Действие ультразвукового Т. основано на изменении резонансных свойств стержневой колебательной системы при механическом контакте её рабочего торца с твёрдым телом. Т. состоит из преобразователя 1 (рис.), волновода 2 с индентором 3 на конце в виде конуса Роквелла или пирамиды Виккерса, генератора 5, возбуждаю-п],его резонансные УЗ-вые колебания в колебательной системе преобразователь — волновод — индентор, и ре-гистрируюпдего устройства 4. Частота колебаний составляет 20—40 кГц, амплитуда колебательных смещений индентора — 1 мкм, добротность колебательной системы — —нескольких сотен. При измерениях индентор прижимается к контролируемой поверхности с постоянной силой до [c.340]

Шпиндель станка, несущий магнитострикционный преобразователь и инструмент, вместе с механизмом перемещения смонтирован в колонне,, которая перемещается по вертикальным направляющим, расположенным на задней стенке станины. В станке применена трехполуволновая акусти-ческая колебательная система, работающая на частоте около 22 кгц (рис. 50). Преобразователь двухстержневого типа, собранный из пластин пермендюра припаивается к верхней части конического переходного стержня (концентратора). С помощью фланца, расположенного в узле смещений, вся система крепится к корпусу шпинделя. К нижнему торцу переходного [c.62]

Следует заметить далее, что амплитуда колебаний Н существенно зависит от соотношения между k и <а . Зависимость Н от (nlk в колебательных системах называют амплитудно-частот-ной характеристикой типичный вид характернстик показан на рис. 13.48, где они построены для различного затухания Ь. [c.303]

В качестве реальной упругой колебательной системы с одной степенью свободы может служить система, состоящая из упругого тонкого стержня, верхний конец которого жестко закреплен, а к ннжиему подвешен груз. Очевидно в том случае, когда масса стержня значительно меньше массы груза, данная система ничем не отличается от ранее рассмотренной (рис. 518). Поэтому для нахождения частоты, периода и амплитуды собственных колебаний груза, подвешенного к упругому стержню, можно пользоваться полученными выше формулами для груза, подвешенного к пружине. При этом необходимо установить жесткость стержня, эквивалентную жесткости с пружины. [c.533]

Действительно, при рассмотрении той же колебательной системы можно было бы считать, что имеются две связанные между собой пружины (рис. 535, е), которые подвергаются действию сил инерции —fUiXj и —ГП.2Х2, приложенных соответственно в местах удаленных масс (точки / и 2). Тогда первая пружина нагружена силой —т х — — т х. , а вторая — силой —т.,Х2. При этом перемещение первой массы, равное удлинению первой пружины, [c.553]

При этом собственные частоты со и (О2. а также отношения амплитуд и Иоо зависят от параметров колебательной системы. Что касается значений амплитуд Хц и Х21, а также углов сдвига фаз и 0,3, то они должны быть определены из четырех начальных условий, вы-ражаюш,их значения смещений н скоростей обеих масс в начальный момент времени. [c.556]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...