Колебания поверхности

Полученное решение характеризует свободные колебания подвижной части А станка- с ротором D (см. рис. 180). Здесь & — частота свободных колебаний, а 3 — их фаза и С — произвольная постоянная, определяемые из начальных УСЛОВИЙ. Как показывает множитель e~ait, колебания получаются затухающими, причем скорость их затухания зависит от величины постоянной ах. Частное решение уравнения (10.61) имеет вид

Если ротор привести во вращение, то неуравновешенная его часть будет действовать на подшипники С, и центробежная сила неуравновешенной части будет возбуждать крутильные колебания подвижной части станка. Таким образом, задание закона изменения угла поворота ротора определяет изменение угла <р наклона звена А. В практике балансирования ротора D его приводят во вращение при помощи электродвигателя через фрикционную передачу. После достижения им определенной скорости фрикционное колесо отключают от ротора и последний замедляет свое движение. Так как ротор не уравновешен, то подшипники испытывают действие динамических давлений, векторы которых вращаются и поэтому станок колеблется. Амплитуда таких колебаний оказывается наибольшей тогда, когда наступает явление резонанса, при котором период вынужденных колебаний становится равным периоду колебаний свободных. Амплитуда наибольших колебаний отмечается стрелкой Е на закопченной бумаге F. Перед установкой на станок на роторе намечают две плоскости уравновешивания, на каждой из которых устанавливают по одному противовесу. Такие плоскости на фиг. 59 обозначены цифрами /—/ и //—//. Центробежные силы противовесов образуют силу и пару сил. Вектор центробежной силы противовесов должен быть равен главному вектору сил инерции ротора, и направлен противоположно ему, а вектор момента пары центробежных сил должен быть равен и противоположно направлен главному вектору моментов сил инерции ротора.

Это решение определяет свободные колебания подвижной части станка с ротором D. Здесь Q — частота свободных колебаний, Р — их фаза, С — произвольная постоянная, определяемая из начальных условий. Как показывает множитель е ~°lt, колебания

При питании ЭДВ от генератора напряжения его малое внутреннее сопротивление вносит малые потери в колебательный контур из LK и С, и на частотной характеристике появляется подъем, соответствующий частоте ра — , второму электромеханическому резонансу. Весьма малые внутренние сопротивления генератора напряжения демпфируют собственные колебания подвижной системы, сглаживая частотную характеристику ЭДВ.

Из уравнения следует, что при отрицательном Р можно увеличить степень затухания колебательной системы ЭДВ, а Р, при котором будут подавлены собственные колебания подвижной системы возбудителя, т. е. колебания на частоте со0 « р,,, определяют из условия достижения критического затухания:

ный натяг которой обеспечивает односторонний выбор люфта в системе. Однако при воздействии на прибор интенсивной вибрации в ряде случаев этот натяг оказывается недостаточным, колебания подвижной системы прибора сопровождаются разрывами и соударениями элементов его кинематической цепи и характерным дребезжаньем.

мой детали, где располагаются подшипники и находятся датчики, преобразующие колебания подвижной системы машины в электрическое напряжение, называют плоскостями измерения.

Колебания подвижной системы следует измерять в направлении, перпендикулярном к плоскости осей цилиндров.

Так как подвижная система без жестких связей со станиной имеет массивную платформу, то обычно Jp < Jx; Jp
Возмущающие силы с частотами высших порядков вызовут колебания подвижной системы с соответствующими частотами. Благодаря наличию в электронной измерительной аппаратуре частотно-избирательных фильтров эти колебания не окажут влияния на показания измерительных приборов. Поэтому в дальнейшем решении учитываются лишь колебания с основной частотой со.

Измерительная часть балансировочной машины представляет собой специализированный виброметр, измеряющий колебания подвижной части машины, вызванные дисбалансами ротора.

Основными источниками топливных испарений являются топливный бак и карбюратор. На количественные показатели топливных потерь из бензобаков значительное влияние оказывают конструкция баков и их расположение, определяющие свободную площадь испарения, температуру топлива, возможность колебания поверхности и перемешивания топлива при движении автомобиля, объем свободного парового пространства и так далее.

С ростом скорости фильтрации газа расширение слоя увеличится, однородность нарушится, в нем появятся небольшие газовые пузыри, что повысит интенсивность перемешивания частиц и вызовет колебания свободной поверхности слоя. Маленькая бумажная лодочка или игрушечный кораблик будут мирно покачиваться на ней. При дальнейшем увеличении скорости газа количество и размеры всплывающих пузырей увеличатся, усилятся колебания поверхности слоя, появятся всплески твердого материала — «заштормит». В узких и высоких колонках восходящие пузыри газа сливаются и могут занять все поперечное сечение аппарата, разделяя слой по высоте на перемещающиеся вверх газовые «пробки», чередующиеся с подвижными «поршнями» твердого материала. Предугадать судьбу «корабля» в таком «море» не легче, чем в загадочном Бермудском треугольнике.

На фиг. 92 показана схема проверки плоскостности по методу сообщающихся сосудов А и В, соединенных резиновой трубкой Т и наполненных ртутью. При измерении один сосуд остается неподвижным, а второй перемещается по контролируемой плоскости. Изменение уровня жидкости в сосудах отсчитывается по микрометрам. О моменте контакта микрометрических винтов с поверхностью жидкости сигнализирует электрическое устройство. На показания прибора оказывают влияние колебания поверхности жидкости в сосудах. Точность измерений-достигает 5—8 мк.

колебания поверхности ATWo— > 0. В области низкочастотных колебаний (со — » 0 или Bi— »оо) колебания температуры поверхности и температуры среды будут синхронными и практически не будут зависить от коэффициента теплоотдачи.

Имея в виду изменения амплитудно-частотных характеристик полного и статического давлений в потоках конденсирующегося пара (см. § 3.2), а также температурные колебания поверхности лопаток, можно предположить, что процесс появления пленок является периодически нестационарным. Хорошо известно, что пар содержит агрессивные примеси, конденсирующиеся при более высокой температуре, чем пар [102]; следовательно, сложный пульса-дионный механизм образования пленок приводит прежде всего ,к выпадению концентрированных примесей на поверхности лопа-

v Выше были рассмотрены статические формы поверхности мениска жидкости. Однако конфигурация поверхности жидкости, находящейся на борту космического корабля или в топливном баке ракеты, в любой момент времени является функцией' многих величин, в том числе энергий поверхностей раздела, формы бака, коэффициента заполнения, механических возмущений и т. д. Так, например, если жидкость, находящаяся в некотором объеме, выведена из состояния рав-• новесия, то силы поверхностного натяжения будут стремиться привести жидкость к равновесной пространственной конфигурации, однако равновесие конфигурации не может установиться до тех пор, пека не израсходуется избыток свободной энергии поверхности по сравнению с энергией в равновесном состоянии [Л.5-86]. И [Л.5-82] описаны колебания поверхности жидкости при переходе в состояние невесомости. Период колебаний Т поверхности жидкости определяется соотношением '

Кроме пьезоэффекта для возбуждения и приема акустических волн используют также другие явления (табл. 1.8), на которых основаны различные типы электроакустических преобразователей (ЭАП). Преимущество их перед ПЭП в бесконтактности, т.е. они не требуют контактной жидкости. В большинстве из них электрическая или тепловая энергия преобразуется в упругие колебания поверхности изделия в самом изделии.

Регистрация любой физической величины, характеризующей волновое акустическое поле в среде или колеблющемся теле, может быть использована для получения информации о состоянии объекта контроля, в частности о наличии в нем внутренних неоднородностей и дефектов. Обычно регистрируют колебания поверхности объекта контроля, чаще всего с помощью пьезоприем-ников. На электрических выводах последних возникает переменное электрическое напряжение (сигнал), характеризуемое тремя основными параметрами: амплитудой, частотой и фазой. Поскольку эти параметры зависят от времени, оно также может являться информативным параметром сигналов. Чтобы определить свойство или выявить дефект, необходимо правильно выбрать информативные параметры сигналов, которые будут определять вариант контроля. Хотя свойства объекта влияют на любые характеристики поля и, следовательно, на параметры сигналов, регистрация их изменений может быть раз -личной по сложности. Например, изменение фазы волны на границе с дефектом гораздо труднее измерить, чем уменьшение амплитуды прошедшей волны.

Под воздействием лазерных импульсов происходит быстрый нагрев поверхности, благодаря чему возникают термические напряжения, порождающие сложную совокупность волн — объемных, сдвиговых, лэмбовских, в частности, поверхностную волну. Энергия отдельного импульса составляет около 5 мДж и по мнению разработчиков не приводит к заметной модификации поверхности. Излучение лазера фокусируется в линию на поверхности изделия, перпендикулярную его оси, что способствует преимущественной генерации поверхностной волны, направленной вдоль оси. Вызванные волной колебания поверхности регистрируют на некотором расстоянии с помощью лазерного интер -ферометра. Для этого используют отраженный от колеблющейся поверхности луч от второго, аргонового лазера, работающего в непрерывном режиме, модулированный по фазе колебаниями поверхности. Луч фокусируется и направляется на интерферометр Фабри-Перо. Последний преобразует фазовые сдвиги отраженной световой волны в изменения интенсивности света, регистрируемые с помощью фотодиода.

Наиболее вредное действие на технологический режим оказывает взаимодействие магнитного поля с горизонтальными токами в металле; от взаимодействия с поперечным током появляются добавочные продольные электромагнитные силы, величина которых зависит от состояния периферийной части подины (размеров настыли и осадка) и поэтому может изменяться между обработками. В результате действия таких сил могут возникать значительные колебания поверхности расплавленного алюминия.