Колебания оказывают

Механические колебания, обусловленные начальным запасом механической энергии и происходящие без воздействия вынуждающей силы.

Изменения угловой скорости звена приведения вызывают в кинематических парах дополнительные (динамические) давления, которые понижают общий к. п. д. машины, надежность ее работы и долговечность. Кроме того, колебания скоростей ведущего звена ухудшают рабочий процесс машин. Поэтому, поскольку эти колебания, обусловленные периодическим действием сил, полностью устранить нельзя, в зависимости от назначения проектируемой машины необходимо задаться величиной коэффициента неравномерности движения лишь в определенных пределах. Различают два типа колебаний скоростей ведущего звена за время установившегося движения механизма — периодические и непериодические. При установившемся периодическом режиме движения машины угловая скорость ее звена приведения изменяется периодически.

8.3.1. Виды неравномерностей процессов топливоснабжения. Неравномерности процессов топливоснабжения имеют регулярный и случайный характер. Регулярные неравномерности определяются периодически повторяющимися (суточными, недельными, сезонными, многолетними) колебаниями в процессах производства, транспорта и потребления топлива. Колебания, обусловленные внутрисуточны-ми и недельными ритмами работы предприятий, регулируются, главным образом, за счет локальных средств резервирования - прежде всего запасами топлива на предприятиях и в транспортной сети. Наиболее важное значение для повышения надежности системы топливоснабжения страны в целом и ее регионов имеет проблема регулирования сезонных и многолетних неравномерностей процессов топливоснабжения. Сезонные колебания производства и потребления ко-тельнопечного топлива в целом по стране и по крупным регионам имеют

На практике могут возникнуть трудности и неверное понимание, связанные с недостаточной точностью пересчета при переходе от весовых единиц к энергетическому эквиваленту. Эти трудности можно проиллюстрировать на примере данных по двум странам о ресурсах сырой нефти с близкими массами, но с различным энергетическим эквивалентом в зависимости от способа перехода. В случае пересчета со стандартным коэффициентом 43,24-109 Дж/т для средней нефти с плотностью 0,949 кг/м3 их энергетические эквиваленты будут соотноситься, как их массы. Если же (табл. 1) использовать дифференцированные по странам коэффициенты, оценки изменятся. В обоих расчетах не принимаются во внимание колебания, обусловленные примесями серы, хотя их учет может привести к восстановлению первоначального соотношения, поскольку значительная часть нефти в Венесуэле имеет большее содержание серы.

При работе быстроходных роторов часто встречаются случаи потери устойчивости равновесия вращающегося ротора и возникновения автоколебаний. Диапазон скоростей, на которых имеют место автоколебания, зависит от ряда факторов и в первую очередь от причин, вызывающих потерю устойчивости равновесия. Так, автоколебания, обусловленные силами внутреннего трения, имеют место за первой критической скоростью; колебания, обусловленные гидродинамическими силами в подшипниках, — за удвоенной критической и т. д. Если при этом ротор не сбалансирован, то режим колебаний будет почти периодическим, т. е. содержать в простейшем случае колебания как с частотой оборотов ротора, так и с частотой, близкой к одной из собственных частот ротора.

Первый член правой части выражения (9) с угловой частотой юв описывает субгармонические колебания порядка 1/2, обусловленные изменением •осевой упругой характеристики подшипника вследствие изменения конфигурации шариков при их движении. Второй член с угловой скоростью со описывает вынужденные колебания, обусловленные наклоном внутреннего кольца подшипника. Для субгармонических колебаний построены области неустойчивости решений уравнения Матье. Установлено, что с увеличением числа шариков область неустойчивости существенно сужается* Вынужденные колебания, возникающие вследствие наклона канавки внутреннего кольца по отношению к валу, и субгармонические колебания порядка 1/г, обусловленные движением шариков, вызывают биения на границе областей устойчивости и неустойчивости, когда обе угловые, частоты близки одна к другой (со ^ сов). Результаты теоретических решений проверены и подтверждены экспериментально.

В работе [491 изучаются осевые гармонические колебания ротора, обусловленные движением шариков. Задача о гармонических осевых колебаниях сводится к решению следующего дифференциального уравнения, полученного методом Лагранжа:

Из уравнения (10) видно, что при 2юв ^- со возникают биения. Области устойчивости и неустойчивости для уравнения (10) находятся как области устойчивости уравнения Хилла [20]. На границах областей устойчивости и неустойчивости возникают биения, которые состоят из гармонических колебаний, обусловленных движением шариков, и гармонических колебаний, обусловленных наклоном внешнего и внутреннего колец. Один период биений равен времени двух оборотов сепаратора; с увеличением числа шариков область неустойчивости гармонических колебаний сужается. Гармонические осевые колебания, обусловленные наклоном кольца, оказываются всегда устойчивыми, но при 2(0в = шп [возникает резонанс, что проверено экспериментально.

Первых два слагаемых представляют собой свободные колебания, обусловленные наличием начальных отклонений и скоростей. Третье слагаемое — свободные колебания, происходящие вследствие наличия возмущающих сил. Последние члены изображают вынужденные колебания частот, кратных со.

При достаточно быстрых изменениях расхода Qc, потребляемого системой, на колебания давления, вызванные статизмом клапана, накладываются дополнительные колебания, обусловленные инерционностью клапана.

Вынужденными называют колебания, обусловленные действием внешней приложенной силы. Вынужденные колебания могут быть гармоническими (синусоидальными), негармоническими (например, вибрация) или импульсными. После приложения возмущающей силы амплитуда колебаний устанавливается постепенно (переходный процесс). Время переходного процесса зависит от параметров колеба-

Вибрации и удары. Механические колебания в технике часто называют вибрациями. Вибрации могут оказывать как .полезное, так и вредное действие на работу механизмов и приборов. В первом случае их используют в устройствах и приборах, где механические колебания нужны для выполнения основных функций (виброконвейеры, вибробункеры, вибростенды, виброгироскопы, частотомеры резонансного типа и др.). Во втором случае вибрации вызывают нагружение деталей механизмов и приборов дополнительными инерционными нагрузками, а при больших амплитудах приводят к потере устойчивости и разрушению деталей. Поэтому, учитывая, что в книге рассматриваются механизмы и приборы, на которые механические колебания оказывают вредное действие, под вибрацией в дальнейшем будем понимать лишь вредное колебательное движение.

Изменение величины коэффициента трения покоя. На фиг. 332 показано изменение величины коэффициента трения покоя по мере изменения давления для различных фрикционных материалов при трении по стальному шкиву, имеющему твердость поверхности трения ЯВ415. При опытах было установлено, что для большинства асбофрикционных материалов величина коэффициента трения покоя выше величины коэффициента трения движения. Разница между величинами коэффициента трения покоя и коэф- 0,7 фициента трения движения при скорости 1—1,5 см/сек обычно составляла 5—10%, но иногда достигала 15—30%. Таким образом, величины тормозных статических моментов значительно превышают величины расчетных тормозных моментов, подсчитанные по рекомендованным значениям коэффициента трения движения. Переход от статического трения (коэффициент трения покоя) к трению кинетическому происходит обычно не плавно, а скачкообразно. Вследствие упругости контакта двух тел, скользящих одно относительно другого, возникают скачки при трении, объясняемые периодически повторяющимися процессами возникновения и последующего исчезновения упругих напряжений (релаксационные колебания). Эти скачки возникают только в том случае, если сила трения покоя превышает силу трения при установившемся движении. Величина скачков (амплитуда релаксационных колебаний) определяется интенсивностью роста силы трения покоя при увеличении времени неподвижного контакта, при совместном движении соприкасающихся тел, а также интенсивностью уменьшения силы трения скольжения с увеличением скорости относительного движения. В ряде случаев эти колебания оказывают отрицательное влияние на процесс торможения, нарушая нормальную работу всей машины. Примером таких отрицательных влияний может служить эффект «дергания» в автомобиле, выражающийся в виде резких рывков или вибраций, появляющихся в момент включения фрикционного сцепления при трогании автомобиля с места. Эти же колебания приводят к появлению так называемого «писка» тормозов в процессе торможения. Релаксационные колебания изучались многими отечественными

Основное влияние на гальванические процессы ультразвуковые колебания оказывают через изменение явлений концентрационной поляризации. Выделяющиеся при электролизе на катоде пузырьки водорода,под действием ультразвуковых колебаний приобретают значительные ускорения, перемешивают и освежают электролит в прикатодном слое. Это приводит к повышению скорости осаждения металлов, иногда значительно улучшает качество осадков.

Реакция мышцы на вибрационное воздействие зависит не только от его амплитуды, но и от формы. В. Д. Шубчинский [15] в результате проведенных исследований делает вывод, что при равнозначных частотно-амплитудных параметрах синусоидальные колебания оказывают меньшее возбуждающее действие на мышечяо-рецептор-ный аппарат, чем несинусоидальные вибрации. Изучение этого вопроса име^т большое практическое значение, так как в санитарных нормах на виброинструменты форма генерируемых вибраций не принимается в расчет.

Суперпарамагнитное поведение наночастиц ограничивает применение нанокристаллических материалов для записи информации — тепловые колебания оказывают размагничивающее влияние на вектор намагниченности малых кристаллитов.

Ультразвуковые колебания оказывают интенсифицирующее действие на все перечисленные явления. Ускоряется процесс заполнения полостей дефектов в целом и увеличивается глубина проникновения рабочих жидкостей (моющих или пе-нетрантов) в тупиковые капиллярные каналы. Однако наиболее эффективно применение ультразвука в режиме, обеспечивающем проявление ультразвукового капиллярного эффекта, когда загрязнения вытесняются из полостей дефектов мощными микроструйками.

Класс криволинейных стержней ограничен только параметром удлинения. При большом удлинении стержни в целом стремятся к безмоментному состоянию и образуют подкласс нитей и цепей. При малом удлинении полный ответ о границах применимости схемы криволинейного стержня можно получить только из решения соответствующей задачи теории упругости, а в рамках самой схемы можно лишь выяснить, какое влияние на колебания оказывают те или иные поправочные факторы.

Продольные колебания оказывают существенное влияние на развитие параметрического резонанса. Возможны три случая.

Свободные колебания. Собственные частоты и коэффициенты затухания, характеризующие свободные колебания, оказывают существенное влияние иа поведение автомобиля на дороге с неровной поверхностью.

Таким образом, при правильном выборе параметров гасителя крутильных колебаний исключается возникновение наиболее опасных резонансных режимов; среднечастотные колебания оказывают