Колебания происходящие

э л е к т р о з к у с т и ч е с к и и тракт, где электрические колебания преобразуются в ультразвуковые и обратно, состоит из пьезопреобразователей, демпферов, переходных и контактных слоев, электрических колебательных контуров генератора;

анализа звука (разложения сложных звуковых сигналов на элементарные составляющие) по частоте или во времени. В соответствии с этим А.з. делятся на частотные и временные. АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА частот-прибор для лабораторных исследований частотных спектров, наблюдаемых на экране электроннолучевого прибора (ЭЛП), импульсно- и ампли-тудно-модулир. колебаний сантиметрового диапазона. Для получения ос-циллографич. изображения спектра в А.с. применяют супергетеродинный радиоприёмник, в к-ром исследуемые колебания преобразуются по частоте, усиливаются, а затем поступают на вертик. отклоняющие пластины ЭЛП; частота гетеродина приёмника линейно изменяется в такт с пилообразным напряжением развёртки, одновременно подаваемым также на горизонт, пластины ЭЛП. С помощью А.с. можно измерять уход частоты генератора, малые разности частот двух генераторов и др. АНАЛОГОВАЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ МАШИНА (АВМ) - специально сконструированное вычислит, устройство для воспроизведения (моделирования) определ. соотношений между непрерывно изменяющимися физ. величинами (машинными переменными) -аналогами соответствующих исходных переменных решаемой задачи. Наиболее распространены электронные АВМ, в к-рых машинными переменными служат электрич. напряжение и токи, а искомые соотношения моделируются физ. процессами, протекающими в электрич. цепях. Применяются гл. обр. для решения дифференц. уравнений, описывающих работу электрич., тепловых, магн., гидравлич. и др. систем, процессы массо- и теплообмена, а также для исследования систем автоматич. регулирования, как устройства управления технологич. процессами и т.д. АНАЛОГОВАЯ ИНТЕГРАЛЬНАЯ СХЕМА - интегральная схема, в к-рой приём, преобразование (обработка) и выдача информации, представлен-

мого синхронизатором С, Возбуждаемые в изделии упругие колебания преобразуются пьезоэлектрическим 2 или микрофонным 3 приемником в электрические сигналы, усиливаемые широкополосным усилителем ЯУ. Далее сигнал разветвляется на 12 каналов спектроанализатора. Каждый канал содержит полосовой фильтр Ф{, усилитель УС1, пиковый детектор Д^ и усилитель постоянного тока УПТ}. Последний управляет линейным газоразрядным индикатором t/j, высота светящегося столба которого пропорциональна уровню сигнала в канале. Индикаторы образуют световое табло, визуализирующее спектр сигнала (рис. 105). К выходам выбираемых оператором наиболее информативных для данного изделия каналов выключателем SAi подключаются входы сумматора 5, управляющего работой автоматического сигнализатора дефектов 6 (см. рис. 104). При работе импеданс-ным методом излучающий вибратор преобразователя ПА-1 возбуждается генератором импульсов ГИ. Дефекты отмечаются по увеличению амплитуды сигналов в 11-м и 12-м каналах (рис. 105).

знака); ультразвуковые колебания преобразуются, таким образом, в электрические (так называемый прямой пьезоэлектрический эффект). Наоборот, при подводке к пластинке переменного электрического напряжения от генератора высокой частоты пластинка сжимается и растягивается соответственно колебаниям приложенного напряжения, т. е. она начинает излучать ультразвуковые волны (обратный пьезоэлектрический эффект).

гают противоположной стороны, а затем передаются на приемный щуп. В последнем механические колебания преобразуются в электрические, затем они проходят че^ез специальный ламповый усилитель и улавливаются указателем (индикатором). Таким образом, здесь происходит сквозное просвечивание металла.

Сформированный таким образом сигнал проходит через блок 6, осуществляющий дополнительную энергетическую коррекцию уровня результирующего сигнала, который усиливается усилителем 7 мощности и поступает на вибростенд 5. Датчики 10 устанавливают на объект 9 в трех взаимно перпендикулярных плоскостях для исследования как продольных, так и поперечных крутильных колебаний элементов объекта. В датчиках 10 механические колебания преобразуются в электрические и через согласующие усилители поступают в анализатор 12. С помощью анализатора 12 выявляются гармонические составляющие, появляющиеся в элементах объекта, и исследуются резонансные свойства объекта. Результирующие АЧХ объекта по трем коор-

Принцип работы первого состоит в том, что под действием электрического тока материал преобразователя (кварц, цирконаттитаната свинца и другие виды керамики) меняет форму; возникающие колебания преобразуются в упругие механические волны промежуточной среды (рис. 79, а), которые через диафрагму сосуда вызывают кавитационные явления в моющем растворе. В ванне с магнитострикционным преобразователем (рис. 79, б) под действием магнитного поля пластины преобразователя уменьшаются по длине, а при снятии поля размер их восстанавливается. К.олебания передаются жидкой среде — моющему раствору.

Величину удельного давления на поверхности контакта в собранном соединении можно проконтролировать по методу, предложенному Ю. В. Кулагиным [64]. Метод основан на том, что при увеличении контактного давления количество проходимой через соединение ультразвуковой энергии возрастает, а отраженная ее часть уменьшается. Отраженные при этом ультразвуковые колебания преобразуются в электрические сигналы, которые изображаются на экране.

В ультразвуковых дефектоскопах используются пьезоэлектрические эффекты некоторых кристаллов, например кварца и титаната бария, выражающиеся в том, что под действием механических колебаний (в данном случае колебаний ультразвуковой волны) на обкладках кристаллической пластинки появляется переменное электрическое напряжение (электрические заряды переменного знака). Ультразвуковые колебания преобразуются, таким образом, в электрические (так называемый прямой пьезоэлектрический эффект). Наоборот, при подводе к пластинке переменного электрического напряжения от генератора высокой частоты, пластинка сжимается и растягивается соответственно колебаниям приложенного напряжения, т. е. она начинает излучать ультразвуковые волны (обратный пьезоэлектрический эффект).

где упругие колебания преобразуются в переменное напряжение.

Для измерения твердости абразивного инструмента используют корреляционную связь ее со скоростью распространения ультразвуковых волн в материале, которую определяют резонансным методом при помощи прибора «Звук-1М» (рис. 1.68) [33]. Генератор 1 создает электрические колебания, частота которых изменяется в пределах от 5 до 550 кГц. При помощи пьезоэлектрического излучателя 7 эти колебания преобразуются в механические, пере^ даются образцу 6 и воспринимаются пьезоэлектрическим приемником 5, который осуществляет обратное преобразование. Электрические колебания с приемника проходят через усилитель 4 и поступают на амплитудный 3 и фазовый 2 индикаторы резонанса. Одновременно на фазовый индикатор подается опорное напряжение с генератора. При совпадении частоты генератора с частотой собственных колебаний образца наступает резонанс, который фиксируется в момент раскрытия сектора глазка амплитудного индикатора или (более точно) по минимальным показаниям стрелочного прибора фазового индикатора. Градуировочные таблицы позволяют оценивать твердость абразивного инструмента по замеренной резонансной частоте в зависимости от размеров инструмента.

Для разделения эталона времени — среднего тропического года — на равные части, кроме часов с маятником, сейчас применяют другие типы часов, например кварцевые часы, в которых периодическим процессом служат упругие колебания пластинки, вырезанной из пьезоэлектрического кристалла кварца (эти колебания поддерживаются при помощи схемы с электронными лампами). В последнее время были созданы молекулярные и атомные часы, в которых используются периодические колебания, происходящие в атомах или молекулах; чтобы число этих колебаний можно было считать (с помощью специальных электрических устройств), выбирают такие колебания, которым соответствуют спектральные линии, лежащие в области радиоволн 1).

Итак, если скорость ленты такова, что значение скорости лежит на падающем участке характеристики трения скольжения, то силы, возникающие при случайных движениях груза в ту или другую сторону от положения равновесия, уводят груз далеко от положения равновесия, т. е. состояние равновесия оказывается неустойчивым. Груз не остается в этом состоянии, а совершает колебания около положения равновесия. Такие колебания, происходящие около положения неустойчивого равновесия, будут рассмотрены позднее (§ 139).

Представление о гармонических колебаниях и о сдвиге фаз между ними может дать следующая модель. На горизонтальном диске, вращающемся с постоянной скоростью, укреплены на ножках два шарика, положение которых на круге можно изменять (рис. 378). Если проецировать шарики на экран, то те-• ни шариков на экране будут совершать гармонические движения. Действительно, координата проекции шарика на экране (рис. 379, а) х — R cos a = R cos at, где со • — угловая скорость вращения круга, /? определяет амплитуду колебаний тени на экране, а ш — частоту этих колебаний. Когда шарики стоят на одном радиусе (рис. 379, б), но на разных расстояниях от оси, их тени совершают колебания, совпадающие по фазе, но разной амплитуды. Когда шарики расположены на двух радиусах, образующих угол ф (рис. 379, в), то их тени совершают колебания, сдвинутые по фазе на угол ф. Очевидно, что тени шариков на экране движутся с одинаковыми частотами и с постоянным сдвигом фаз. Два гармонических колебания, происходящие с одинаковой частотой и с постоянным сдвигом фаз, называются когерентными. Далее мы встре-

в течение которого вообще происходят колебания в системе (рис. 402, в), а вместе с тем форма вынужденных колебаний воспроизводит форму внешней силы с существенными искажениями. В этом случае колебания, происходящие в системе, значительно отличаются от тех, которые происходили бы под действием гармонической силы, длящейся от t = —со до t = +сс.

Таким образом, если нас интересуют колебания, происходящие в системе в промежутке времени от tl до t2, то в первом случае (т <; •&) мы можем предположить, что внешняя сила является периодической (а значит, и гармоническо.й), а во втором случае (т сравнимо с 0) мы не вправе делать этого предположения. Существенно, что допустимость или недопустимость предположения, о котором идет речь, зависит не только от характера внешней силы, но и от свойств той системы, в которой под действием этой силы происходят вынужденные колебания.

Вынужденными называют колебания, происходящие под действием внешней периодической возмущающей силы (например, колебания корпуса вертолета от вращающихся винтов и т. д.).

Сведения из теории механических колебаний. Механическими колебаниями (сокращенно — колебаниями) называют движение механической системы, при котором хотя бы одна из обобщенных координат или их производных, поочередно возрастает и убывает во времени. Различают свободные колебания, происходящие без переменного внешнего воздействия и поступления энергии извне, и вынужденные, вызванные и поддерживаемые переменной во времени внешней силой.

Первые два слагаемых описывают свободные колебания с частотой К. При нулевых начальных условиях у0 = у о = 0 эти слагаемые равны нулю. Третье слагаемое описывает гармонические колебания, происходящие с собственной частотой Я, но с амплитудой, зависящей от вынуждающей силы. Эти колебания сопровождают вынужденные и их называют свободными сопровождающими колебаниями. Четвертое слагаемое описывает вынужденные колебания с частотой со и амплитудой

Виды и формы колебаний. Колебания лопаток могут быть из-гибными, крутильными и сложными. Наиболее опасными являются изгибные колебания, происходящие вокруг главной оси инерции х—х, так как жесткость профиля относительно этой оси наименьшая.

Итак, функция, описывающая колебания, имеет два слагаемых. Первое слагаемое в (17.127) характеризует колебания, происходящие с частотой свободных колебаний, а второе — происходящие с частотой вынуждающей силы. После приближения к нулю первого слагаемого вследствие затухания остаются лишь колебания, описываемые функцией (17.126). Поэтому в установившихся процессах колебаний первое слагаемое в (17.127) обычно не учитывают. В неустановившихся процессах, в частности, в пусковой отрезок времени, колебания, соответствующие первому члену в (17.127), могут играть заметную роль (рис. 17.48).

Проанализируем функцию дч.р. Из (17.126) видно, что вынужденные колебания, происходящие с частотой вынуждающей силы, имеют смещение фазы на величину ф по отношению к последней. Амплитуда вынужденных колебаний, т. е. максимальное перемещение от положения системы в состоянии покоя,