Переменной структуры

График такой нагрузки изображен на рис. 17.12. Здесь Т,/2 и м — амплитуда и круговая частота переменной составляющей нагрузки; 7',, — постоянная составляющая. нагрузки (обычно Тая*Т„ — : номинальный момент). Далее обозначим '(V-фо+ф, тогда

Для большинства сварных конструкций преобладающими являются нагрузки с малым общим числом циклов. Поэтому основным для сварных соединений является расчет по номинальным напряжениям. Характер нагрузки (отношение переменной составляющей к постоянной) учитывают при выборе допускаемых напряжений.

Если пренебречь влиянием переменной составляющей Ju приведенного момента инерции на неравномерность движения, т. е. принять JA=JB = Jc, то из выражения (28.3) получим

Наибольшее числовое положительное значение переменной составляющей цикла напряжений называется амплитудой напряжений цикла.

Влияние концентрации напряжений, масштабного эффекта и состояния поверхности следует относить, как показали экспериментальные исследования, только к переменной составляющей цикла. С учетом этого

Назначение виброизолятора в этом случае состоит в уменьшении динамической (переменной) составляющей реакции Q, передаваемой на фундамент при заданном воздействии силы Р.

циклов, которая представляет собой зависимость амплитуды аа переменной составляющей напряжения цикла от постоянной его составляющей <тт. Как показывают эксперименты, эта зависимость графически представляется кривой линией, которую без большой погрешности можно аппроксимировать ломаной (рис. 6.20).

Назначение амортизатора в этом случае состоит в уменьше-нии динамической (переменной) составляющей реакции Q, передаваемой на основание при заданном воздействии силы F, приложенной к амортизируемому объекту. Соответственно в этом случае говорят о виброзащите основания.

Контактная поверхность преобразователя обычно имеет форму сферы с радиусом кривизны #г = 2-т-25 мм. Преобразователь прижимается к изделию с постоянной силой F0. В зоне контакта действует также переменная сила, обусловленная колебаниями преобразователя (излучение) или изделия (прием). Передаваемые через зону контакта упругие колебания могут быть непрерывными или импульсными. Для приемных преобразователей условие Fm < ^o (Fm— амплитуда переменной составляющей силы) выполняется всегда, для излучающих — в большинстве случаев.

Более высокая надежность достигается за счет дополнительных затрат, В связи с этим часто пользуются понятием цены надежности QH* Общие затраты на изготовление изделия складываются из постоянных затрат Qn, не зависящих от требований надежности, и QH • — переменной составляющей затрат, обусловленных требованиями надежности

Амплитуда напряжения цикла ®а, МН/м2 (кгс/мм2), — наибольшее (положительное) значение переменной составляющей цикла напряжений, равна алгебраической полуразности максимального и минимального напряжений цикла.

МОДЕЛЬ ПЕРЕМЕННОЙ СТРУКТУРЫ - модель, структура которой изменяется в процессе ее работы. На М П С процесс решения задачи разбивается на отдельные шаги, а управление работой блоков и узлов модели обеспечивает выполнение последовательности операций. МПС относится к классу алгоритмических моделирующих устройств. Различают статические и динамические М П С. В статических МПС для последовательного выполнения математических операций устройство управления формирует модель постоянной структуры, и решение получается после выполнения одного или нескольких циклов уравновешивания модели. Динамические МПС постоянно находятся в режиме изменения структуры модели, и решение задачи получается как некоторый уравновешивающий периодический процесс в результате циклического переключения.

В современных машинах-автоматах широко применяют механизмы переменной структуры. Изменение структуры часто заранее планируется конструктором, если необходимо: предохранить

1. Проблема чувствительности динамических систем, особенно-систем управления, к изменению параметров приобретает в современной технике весьма важнее значение. Интерес к этой проблеме носит двоякий характер. С одной стороны, при физической реализации систем автоматического управления мы постоянно встречаемся с неконтролируемыми изменениями параметров, возникающими вследствие «старения» элементов, воздействия внешней среды, взаимодействия с другими системами, а также как результат определенного технологического процесса изготовления системы. С другой стороны, современные системы автоматического управления все чаще осуществляются как системы переменной структуры, со специально заданным изменением параметров системы для осуществления свойств адаптации, как, например, в системах оптимального управления или в самообучающихся системах.

1 Приведенные модели могут быть также использованы применительно к механизмам переменной структуры, вариаторам и т. п. [67].

Как было показано в гл. 5, многие задачи динамического анализа и синтеза цикловых механизмов могут быть решены на базе моделей с медленно меняющимися параметрами. Вместе с тем встречаются случаи, когда допущения о медленности изменения параметров оказываются неправомерными. Помимо зон параметрического возбуждения, рассмотренных в гл. 6, такая ситуация может возникнуть на режимах, весьма далеких от резонансов. Например, изменение параметров механизма -иногда носит в целом медленный характер за исключением незначительных зон, требующих отдельного рассмотрения. В этих случаях периодичность параметрических возмущений имеет второстепенное значение, поскольку колебания в течение одного цикла оказываются сильно задемпфированными. В то же время локальные возмущения системы в отмеченных зонах могут быть весьма значительными. Такая ситуация наблюдается в механизмах ряда станочных автоматов, механизмах раскладки нити текстильных машин и в других устройствах, когда основная технологическая операция совершается на участках равномерного движения рабочего органа, а его разгон и торможение осуществляются на малых отрезках времени, где переменный приведенный момент инерции, а следовательно, и «собственная» частота изменяются весьма резко. Аналогичные явления имеют место при рассмотрении динамики вариаторов и механизмов переменной структуры.

Как показывает анализ, при малых значениях отрезка времени ti приведенное выше представление р (t) как кусочно-постоянной функции может быть использовано не только в механизмах переменной структуры, но и в качестве достаточно хорошей аппроксимации соответствующих функций, полученных для механизмов с плавным изменением «собственной» частоты. Для описания амплитуд колебаний воспользуемся точным решением, приведенным в п. 15. Сначала исследуем поведение системы на фазовой плоскости г' (г) (рис. 94, б). При этом, как и в п. 32, примем

Процесс конструирования представляет собой сложный процесс сочетания мышления и обработки информации (описательной, числовой и геометрической), преобразуемый в образы. На каждом этапе развития науки и техники эти образы, естественно, видоизменяются. Однако из них можно сделать альбом типичных деталей, узлов, схем. Такой подход к решению задач проектирования систем автоматического управления переменной структуры рекомендуют Институт проблем управления и югославское предприятие «Энергоинвест» '. Системы автоматического управления обслуживают теплоэнергетику, металлургию, химическую и нефтяную, а также пищевую и холодильную промышленность. Такое разнообразие автоматизируемых технологических процессов, качественно отличных друг от друга по своей физической основе, казалось бы, ставит под сомнение возможность решения подобной задачи. Однако обширный статистический материал, полученный из анализа динамических характеристик этих процессов как объектов регулирования, показал, что существует ограниченный набор однотипных ситуаций. Весь проект системы составляется по определенной структуре; схемы соединений составляются по правилам типовых схем из альбома проектировочного обеспечения. Подобное формальное проектирование полностью решает комплекс вопросов, связанных со всеми этапами проектирования; при этом уменьшается возможность появления ошибок и ограничивается потребность в высококвалифицированных специалистах.

Рис. 2.172. Схема кривошипного трубного пресса переменной структуры. Фаза I — вращением кривошипа опускаются прошивной пуансон 1 и штемпель 3 до соприкосновения последнего с заготовкой 2.

При длине паза в ползунах меньше удвоенной длины радиуса кривошипа и наличии пружины 6 движение ползунов будет поочередным. Механизм переменной структуры применяется в упаковочных машинах.

Рис. 11.94. Схема электромеханического пружинного молотка с механизмом бойка переменной структуры. Электродвигатель через кривошип 7 и шатун 6 приводит в движение серьгу 5 в холостом режиме молотка. Для перехода на рабочий режим следует корпус 8 через упругую рукоятку 9 переместить к инструменту 1, при этом серьга 5 упрется в выступ А на ползуне 4, придет в движение боек 3, сжимающий рабочую пружину 2. При повороте кривошипа на 180° контакт серьги 5 с выступом А нарушается, и боек под действием силы пружины устремляется вперед, ударяя по инструменту. Дальнейшее вращение кривошипа приводит механизм в исходное положение. Момент сброса зависит от смещения упора А

Новый важный вопрос в развитии теории — динамика с механизмов с переменной массой Ведь большое количе- с етво объектов сельскохозяйственной техники относится t. именно к этому типу машин, например сенные прессы, транспортеры, механические лопаты и т. д В некоторых случаях теперь применяются механизмы переменной структуры, изменяющейся в процессе рабочего и холостого циклов движения.