Механических колебаний

В любом случае определение непрямолинейности подкрановых рельсов может осуществляться различными способами створных измерений (оптическими, струнными, лучевыми), способом измерения малых углов или путем определения координат осевых точек рельсов. Непосредственные измерения ширины колеи контактным или механическим способом производят при помощи рулетки (если ширина колеи не превышает длины мерного прибора и доступна для измерений) или других приборов для механических измерений линейных величин, а косвенный метод предусматривает определение ширины колеи из линейно-угловых геодезических построений (способы ломаного базиса, микротриангуляции, четырехугольника). Нивелирование подкрановых рельсов выполняется геометрическим, тригонометрическим или гидростатическим методами.

Для реализации механических измерений выпускается ряд переносных приборов. Для статического определения твердости применяются приборы типа МЭИ-Т, а также приборы, выпускаемые промышленностью, типа ТПШ и ТПК, ТОП и ТПП.

Скручиваемые упругие элементы. Несимметричные скручиваемые элементы, например простой элемент на рис. 3.22, для механических измерений силы почти не применяются. Очень сложная симметричная конструкция показана на рис. 3.68,ы. В противоположность сдвиговым элементам она подходит также для малых номинальных сил. При определении размеров следует обращать внимание на то,, чтобы неизбежные напряжения от изгиба оставались небольшими пс? сравнению со сдвиговыми напряжениями [101, 108],

9. Каточигова М. И. Точность образцовых упругих динамометров. — Тр. ВНИИМ. Исследования в области механических измерений. 1959. Вып. 37 (97), с. 14 — 28.

Второе важное положение, которое следует учитывать при определении организационной формы для проведения испытаний высоконадежных изделий, состоит в том, что техники не в состоянии разработать и подготовить подробную методику проведения испытаний и калибровки. Эти функции являются по существу инженерными и должны поручаться специальной группе, а не операторам, участвующим в проведении испытаний. Инспекция и испытания (если под инспекцией понимать визуальный осмотр и проведение механических измерений, а под испытанием — измерение функциональных параметров) иногда разделяются, причем планирование проведения и подготовка методики инспекции поручаются инженерной группе службы контроля качества, а аналогичные функции по испытаниям — группе службы надежности.

Метрологические средства для поверки, обслуживания и калибровки обычно разбиваются на две категории. Лаборатория по контролю инструмента и калибров специализируется на механических измерениях. Лаборатория по контролю электро- и радиоизмерительной аппаратуры специализируется на электрических измерениях. Такое разделение объясняется специализацией персонала и руководства. Общее руководство при наличии двух таких лабораторий осуществляется часто на более высоком уровне, а именно главным инженером по качеству или главным инспектором. Хотя методы проверки измерительной аппаратуры, предназначенной для механических измерений, и аппаратуры для электрических измерений отличаются друг от друга, элементы контроля остаются по существу одинаковыми. Требуется провести следующую работу:

При помощи резонансного или эхо-импульсного прибора, который протарирован на определенную скорость звука, например в стали, легко определяют скорость звука с путем измерения кажущейся толщины образца ds. Если путем механических измерений будет найдена действительная толщина d, то скорость звука будет определяться из выражения

Чувствительность емкостного преобразователя определяется его геометрическими соотношениями, питающим напряжением и стабильностью конструктивных елементов. Наиболее высокая чувствительность достигается при переменном зазоре, однако одновременно уменьшается верхний предел измерения. Поэтому области применения преобразователей с переменной площадью и переменным зазором различны. Преобразователи с переменной проницаемостью в технике механических измерений используют редко, хотя существуют кристаллические вещества с большой зависимостью проницаемости от механического напряжения. Такие диэлектрики могут быть эффективны в преобразователях силы и давления.

Датчики деформации (тензодатчики) являются наиболее часто применяемыми в технике механических измерений. Их используют не только по прямому назначению, но и для измерения напряжений, а также во многих датчиках других величии в качестве промежуточного элемента [41].

Обычно динамические механические испытания дают больше информации о материале, чем другие методы механических измерений, хотя теоретически все механические методы могут давать одинаковую информацию. В результате динамических испытаний в широком температурном и частотном диапазонах определяют показатели, особенно чувствительные к химической и физической структуре полимеров. Эти испытания часто являются очень эффективными при изучении температуры стеклования и дополнительных температурных переходов в аморфных полимерах, а также морфологии кристаллических полимеров.

11. Полимер при температуре выше Тс проявляет очень малую скорость ползучести. Как различить, является ли причиной этого поперечное сшивание или кристаллизация? Предложить по крайней мере два типа механических испытаний или комбинацию механических измерений с другими видами испытания для выявления причины низкой скорости ползучести.

1. Бидерман В.Л. Теория механических колебаний. М.: Высшая школа, 1980. 408 с.

Ультразвуковая сварка относится к процессам, в которых используют давление, нагрев и взаимное трение свариваемых поверхностей. Силы трения возникают в результате действия на заготовки, сжатые осевой силой Р, механических колебаний с ультразвуковой частотой. Для получения механических колебаний высокой частоты используют магнитострикционный эффект, основанный на изменении размеров некоторых материалов под действием переменного магнитного поля. Изменения размеров магнитострикционных материалов очень незначительны, поэтому для увеличения амплитуды и концентрации энергии колебаний и для передачи механических колебаний к месту сварки используют волноводы, в большинстве случаев сужающейся формы.

Закрепление кристаллов па подложке осуществляют пайкой. Па рис. 10.44, а показана схема пайки эвтектическим сплавом золото — кремний. Кристалл / с помощью вакуумного захвата ,5 подается на основание корпуса 4 (рис. 10.44, б), и пайка выполняется путем совместного воздействия температуры, давления и механических колебаний промышленной или ультразвуковой частоты.

3. Бидерман В. А. Теория механических колебаний. М., 1980. 408 с.

неразъемное соединение образуется при совместном воздействии на свариваемые детали механических колебаний высокой (ультразвуковой) частоты и относительно небольших сдавливающих усилий Сварка осуществляется в результате взаимного трения свариваемых поверхностей, нагрева и давления. Силы трения возникают при действии на заготовки, сжатые осевой силой, механических колебаний ультразвуковой частоты (20—30 кГц)., Для получения такой частоты используют магнитострикционный эффект, заключающийся •в изменении размеров некоторых металлов, сплавов и керамических . материалов под действием переменного магнитного поля.

Ультразвуковой контроль основан на способности ультразвуковых волн отражаться от поверхности раздела двух сред. В дефектоскопии применяют пьезоэлектрический способ получения ультразвуковых волн, основанный на возбуждении механических колебаний (вибрации) в пьезоэлектрических материалах (кварц, сульфат лития, титанат бария и др.) при наложении переменного электрического поля. Уп-гругие колебания достигают максимального значения тогда, когда частота электрических колебаний совпадает с колебаниями пье-зопластины датчика. Частоты ульт-развуковых колебаний обычно пре-

Предлагаемая читателю книга входит в серию учебных пособий, дополняющую курс теоретической механики Н. В. Бутенина, Я. Л. Лунца и Д. Р. Меркина (М., 1970— 1971 г.). Издание этих дополнений связано с тем, что учащиеся некоторых втузов нуждаются в более подробном ознакомлении с рядом важнейших разделов, кроме изложенных в основном курсе. Книги, входящие в названную серию, посвящены аналитической механике, теории устойчивости, теории механических колебаний, теории гироскопов. В дальнейшем серию предполагается продолжить.

*) Подробнее об автоколебаниях см. А. А. Андронов, Л. А. В и т т, С. Э. X а и к и н, Теория колебании, Физматгнз, 1959; Н. В. Бутенин, Элементы теории нелинейных колебании, Судпром-гиз, 1962; Я. Г. П а н о в к о, Введение в теорию механических колебаний, «Наука», 1971.

§ 33.2. Защита механизмов от механических колебаний

Успокоители механических колебаний. Многие механические приборы представляют собой упругие системы с подвижными мас-

III. Виды механических колебаний