Колебаний приведены

Схема работы пружины показана на рис. 21.22, б, в. Муфту надо конструировать так, чтобы при максимальной рабочей нагрузке зубья не работали кромками. В стационарных машинах при отсутствии опасности колебаний применяют муфту постоянной жесткости с простой формой зубьев (см. рис. 21.22,0). Пружина является наиболее ответственным элементом муфты. Ее выполняют из пружинной стали с пределом прочности ав=1700 МПа. В больших муфтах применяют пружины, устанавливаемые в два-три ряда по высоте зубьев.

В практике АК используют волновые процессы, ограниченные во времени и пространстве. Вместо монохроматических колебаний применяют импульсы. Импульс (от лат. impulsus — удар, толчок) — ограниченный по времени колебательный процесс. Амплитуда колебаний в импульсе изменяется от нуля до конечной величины по закону, определяющему форму импульса. Длительностью импульса т обычно считают время, в течение КОТОРОГО амплитуда превышает 0,1 своего максимального значения. Произведение ст. называют пространственной длительностью импульса. Оно определяет область пространства, занимаемую импульсом. С помощью формул спектрального анализа импульс представляют в виде интеграла по частоте от монохроматических колебаний различной частоты, т. е. разлагают его в спектр гармонических колебаний.

Характеристики колебательных систем (амплитуды, частоты, силы) можно уменьшить до допускаемых пределов выбором параметров соответствующей динамической модели. Например, динамические нагрузки в кулачковых механизмах могут быть уменьшены за счет выбора профиля кулачка. Снизить уровень колебаний иногда удается применением демпферов — устройств для увеличения сил сопротивления, зависящих от скорости. Удачно применяются демпферы в системах, подверженных ударным воздействиям. Но нельзя утверждать, что во всех случаях демпфирование приводит к уменьшению колебаний. В тех случаях, когда выбором параметров системы или демпфированием не удается снизить уровень колебаний, применяют дополнительные устройства для защиты от вибраций — виброзащитные системы.

Для возбуждения колебаний применяют преобразователи различных систем: электродинамические, магнито-стрикционные, электромагнитные,

Локальный метод вынужденных колебаний применяют для измерения малых толщин при одностороннем доступе. Контактный резонансный толщиномер, принцип действия которого показан на рис. 2.5, б, в 60-х годах был основным средством толщино-метрии. В настоящее время для ручного контроля применяют импульсные толщиномеры. Для автоматического измерения толщины стенок труб выпускают иммерсионные резонансные толщиномеры. Некоторыми преимуществами перед таким способом измерения толщины обладает локальный метод свободных колебаний (метод предеф). Главное преимущество заключается в возможности изменения угла падения ультразвука на трубу при сохранении точности измерений. Это упрощает конструкцию протяжного устройства.

Интегральный метод вынужденных колебаний применяют для определения модуля упругости материала по резонансным частотам продольных, изгибных или крутильных колебаний образцов простой геометрической формы, вырезанных из изделия, т. е. при разрушающих испытаниях. Последнее время этот метод используют для неразрушающего контроля небольших изделий: абразивных кругов, турбинных лопаток. Появление дефектов или изменение свойств материалов определяют по изменению спектра резонансных частот. Свойства, связанные с затуханием ультразвука (изменение структуры, появление мелких трещин), контролируют по изменению добротности колебательной системы. Интегральный метод свободных колебаний используют для проверки бандажей вагонных колес или стеклянной посуды по чистоте звука.

Резонансный толщиномер. Локальный метод вынужденных колебаний применяют для измерения толщины и дефектоскопии тонкостенных труб и оболочек. Прибор для реализации этого метода называют резонансным толщиномером. Он основан на возбуждении в стенке изделия по толщине ультразвуковых колебаний и определении частот, на которых возникают резонансы этих колебаний. В простейшем случае, представляя изделие как пластину, поверхности которой с обеих сторон свободны, условие возбуждения упругих резонансов записывают в виде уравнения для свободных колебаний (2.26).

При контроле методами прохождения и колебаний применяют приемник со сравнительно небольшим коэффициентом усиления, равным 102 ... 30s, и в этом случае проблемы снижения теплового шума не возникает. В случае использования методов отражения и акустической эмиссии, характеризующихся повышенным коэффициентом усиления, электрические флуктуации могут оказаться главным фактором, ограничивающим чувствительность.

Виброизолирующие и звукопоглощающие П. Для смягчения ударов и изоляции объектов от источников колебаний применяют амортизаторы — податливые упругие элементы, уменьшающие собств. частоту системы. Малая жесткость амортизаторов обеспечивается: выбором соответствующих конструктивных форм (пружины и рессоры, к-рые могут изготавливаться не только из стали, но и из однонаправленных стеклопластиков); высокой эластичностью материала (прокладки из эластомеров) и макроструктурой материала (пенокомпаунды; E
В высокочастотных машинах, как и в машинах второй группы, на добротность колебательной системы наибольшее влияние оказывают сопротивления, возникающие в местах стыков элементов колебательной системы. Возбудитель колебаний может воздействовать на массу тг резонатора или на массу т2 захвата для образца. Примерами могут служить машины, силовые схемы которых показаны на рис. 4, б и 5. В качестве возбудителей колебаний применяют те же устройства, что и в машинах второй группы:

Электромагнитный, электродинамический и магнитострикционный возбудители колебаний применяют в ма-

Для приближенных оценок максимальных и средних квадрати-ческих динамических податливостей механических систем можно использовать эквивалентные массы, определенные для аналогичных групп форм колебаний близких по структуре систем. Эквивалентные массы некоторых сварных тонкостенных конструкций для диапазона балочных форм колебаний приведены в табл. 1.

В спектральном методе учитывались первые 8 форм и частот собственных колебаний реактора, возбуждаемых при соответствующих горизонтальных сейсмических воздействиях. Формы колебаний приведены на рис. 6.13. Первая форма — балочная со смещением верхней части корпуса

Результаты определения первых трех периодов и форм колебаний приведены в табл. 6:

Характерные осциллограммы частот собственных колебаний приведены на рис. 5-6, причем ,на рис. 5-6,а осциллограмма соответствует вертикальным собственным колебаниям модели с частотой 22 и 120 гц, а осциллограмма рис. 5-6,6—горизонтальным колебаниям с частотами 22 и 460 гц.

теплообменнике в условиях резонансных колебаний приведены в работе [64]. Диаметр внутреннего цилиндрического канала теплообменника 19 мм, длина обогреваемого участка 635 мм, а общая длина 2840 мм. В качестве рабочего тела использовался воздух, который обогревался водяным паром. Колебания создавались посредством электромагнитного вибратора. Резонансные частоты экспериментальной установки составляли 198, 256, 322 Гц, что соответствовало 3, 4 и 5-й резонансным гармоникам. Среднее значение числа Рейнольдса изменялось в пределах 560—• 5900, т. е. стационарное осредненное течение соответствовало также переходному режиму течения.

Результаты первых экспериментальных исследований теплоотдачи при резонансных колебаниях были описаны в работе [1] (при течении воздуха в трубе диаметром 52 мм и длиной 6 м при числах Рейнольдса Re0 = 103н- 3,25 • 104 и частоте 14,9—28,7 Гц). На рис. 119 приведено изменение числа Нуссельта от частоты. Максимумы теплоотдачи на кривой соответствуют резонансным частотам. В данных опытах максимальное увеличение теплоотдачи /С = 1,4. Поскольку в опытах амплитуда колебания не измерялась, то вскрыть механизм влияния колебаний на теплообмен не удалось. Результаты дальнейших исследований теплообмена в условиях резонансных колебаний приведены в работах [8—12, 14, 20, 33].

Графическое решение уравнения (26) и резонансная кривая стационарных колебаний приведены на рис. 2

Значения корней a = kal частотного уравнения (17) для первых форм колебаний приведены в табл. 1. Частоты колебаний могут быть подсчитаны на основании (8) по формуле

Диапазон частот, встречающихся в природе электромагнитных колебаний, весьма широк. Для удобства ориентирования принято разбивать его условно на ряд областей, характеризующихся определенными свойствами этих колебаний или способами их получения и применения. Основные диапазоны спектра частот и длин волн электромагнитных колебаний приведены на рис. 1.1.

Признаки и способ разделения частиц, характеристики рабочих органов, формы их колебаний, технологическая и конструктивная схемы машин находятся в определенной связи (табл. 1). Схемы некоторых наиболее распространенных машин с механическим возбуждением колебаний приведены в табл. 2.

Могут существовать как симметричные, так и асимметричные колебания относительно набора. Значения К* Для этих случаев колебаний приведены в табл, 5,