Переменное передаточное

о — переменное напряжение цикла; N — число циклов изменения этих напряжений до появления признака разрушения испытуемого элемента; т и G — постоянные величины, зависящие от свойств материала и состояния контактирующих поверхностей. Учитывая, что контактные напряжения в подшипнике качения связаны с действующей на него нагрузкой э (в кН) нелинейно [30],

На рис. 74 показана простейшая схема ультразвуковой сварки. Свариваемые заготовки 5 помещают на опоре 6. Наконечник 3 соединен с магнитострикционным преобразователем 1 через трансфоо-матор упругих колебаний 2, представляющих вместе с рабочим инструментом 4 волновод (на рис. 74 показано, как изменяется амплитуда колебании по длине волновода). Ультразвук излучается непрерывно в процессе сварки. Элементом колебательной системы возбуждающей упругие колебания, является электромеханический преобразователь 1, использующий магнитострикционный эффект Переменное напряжение создает в обмотке преобразователя намагничивающий ток, который возбуждает переменное магнитное поле в материале преобразователя. При изменении величины напряженности магнитного поля в материале возникает периодическое из-

контур, не обладающий сопротивлением и состоящий из самоиндукции L и емкости С, к которому приложено переменное напряжение V. Мы знаем, что падение напряжения на самоиндукции VL равно

ные способы возбуждения ускоряющего поля между электродами. Однако с точки зрения принципа работы ускорителя способ возбуждения ускоряющих полей не является существенным. Пролетая в промежутке между электродами, частица находится под действием сил электрического поля,, создаваемого генератором, и в каждом промежутке энергия частицы изменяется на величину eU, где е — заряд частицы, a U — напряжение в промежутке между электродами в момент, когда частица пролетает промежуток. Если частица пролетает какой-либо промежуток в тот момент, когда переменное напряжение на нем достигает максимального значения Um и имеет такой знак, что электрическое поле ускоряет частицу, то происходит увеличение энер- Источник Выспнюсттный ГИИ частицы на наиболь- заряженныхчастицгенератор шую возможную величину eUm. Если частица дости-тает следующего промежут-ка между электродами в момент, когда напряжение

имело на предыдущем промежутке во время пролета частицы, то и на втором промежутке частица приобретет наибольшую возможную энергию eUm. Так как напряжения на смежных промежутках противоположны по знаку, а переменное напряжение за полпериода проходит от максимального значения одного знака до максимального значения другого знака, то условие наибольшего прироста энергии на двух смежных промежутках сводится к тому, чтобы частица пролетала расстояние между соседними промежутками за полпериода переменного напряжения. Следовательно, расстояние d между соседними промежутками должно быть связано с периодом Т ускоряющего переменного напряжения и скоростью v, с которой частица движется внутри цилиндрического электрода от одного промежутка до другого, соотношением

Общей чертой всех циклических ускорителей являются, как уже указывалось, близкие к круговым траектории (орбиты) частиц, получающиеся в результате движения частиц в магнитном поле, направленном перпендикулярно к их скорости. Метод же ускорения частиц в большинстве циклических ускорителей применяется тот же, что и в линейных ускорителях с переменным электрическим полем. Вакуумная камера, в которой движутся частицы, имеет форму цилиндра (диаметр которого много больше его высоты), расположенного между полюсами электромагнита так, что ось цилиндра совпадает с направлением магнитного поля. Камера покрыта электропроводящим слоем, в котором по радиусам сделаны изолирующие разрезы (в простейшем случае — один или два разреза по одному диаметру). Эти разрезы, к которым подводится переменное напряжение, и служат ускоряющими промежутками, аналогичными промежуткам между трубчатыми электродами

Когда кинетическая энергия частицы в циклотроне возрастает настолько, что становится сравнимой с ее энергией покоя, то, как следует из (8.27), период обращения частицы начинает возрастать. Синхронность обращения частиц и изменений напряжения на ускоряющих промежутках нарушается. Вследствие этого фаза, которую имеет переменное напряжение на промежутках в момент пролета частиц, сдвигается, напряжение оказывается уже не максимальным и прирост энергии уменьшается, а затем и вовсе прекращается, когда в момент пролета частиц напряжение на промежутке оказывается равным нулю. Поэтому с помощью циклотрона частицам удается сообщить энергию, лишь много меньшую, чем энергия покоя частиц.

Другой путь состоит в том, что по мере увеличения энергии сгустка частиц увеличивают напряженность магнитного поля Я, в котором движутся частицы, таким образом, чтобы период обращения т, определяемый выражением (8.24), оставался-постоянным. Тогда к ускоряющим промежуткам нужно, так же как и в циклотроне, подводить переменное напряжение того же постоянного периода т. Такие ускорители называют синхротронами. В этих системах с переменной частотой ускоряющего напряжения или переменной напряженностью магнитного поля синхронизм, т. е. равенство

обнаружены. Под действием колебаний давления в волне приемная пластинка совершает вынужденные колебания. Одинаковая толщина пластинок обеспечивает резонанс в приемной пластинке. Упругие колебания пластинки вызывают появление переменных зарядов на пластинке (прямой пьезоэффект) и переменного напряжения на конденсаторе, между обкладками которого она помещена. Это переменное напряжение усиливается затем в усилителе и обнаруживается при помощи того или иного индикатора.

Недостаточное внимание, уделяемое изучению динамики первичных разрушений в подкрановых балках, объясняет множественное трещинообразование. Одной из причин разрушения сварного шва, соединяющего верхний пояс со стенкой, может служить обкатка образовавшейся в сварном шве микротрещины. Анализируя эпюру касательных напряжений, логично предположить, что любая сколь угодно малая трещина в момент прохождения над ней крана испытывает переменное напряжение сжатия и растяжения. Многократное растяжение ослабленного места способствует зарождению и развитию трещины. Этот процесс ускоряется при наличии дефектов сварных швов, являющихся острыми концентраторами, и остаточных сварочных напряжений от термического воздействия сварки, которые изменяют в худшую сторону свойства материала околошовной зоны.

неограниченное число перемен напряжений. Наибольшее переменное напряжение, которое материал может выдержать, не раз-

Передача гибкой связью на рис. 23.1 б имеет переменное передаточное отношение. На рис. 23.1, в показана схема регистрирующего механизма автоматического потенциометра, преобразующего вращательное движение барабана / в поступательное движение указателя 2.

Передаточными механизмами с высшими кинематическими парами решают задачи преобразования непрерывного, обычно равномерного движения входного звена в непрерывное движение выходного звена с постоянной или переменной скоростью. Входные и выходные звенья совершают как вращательные, так и поступательные движения с постоянным или изменяющимся направлениями угловых и линейных скоростей. Следовательно, механизмы с высшими кинематическими парами имеют постоянное или переменное передаточное отношение.

В тех случаях, когда механизм имеет переменное передаточное отношение ilk, его характеристика может быть представлена в виде аналитических зависимостей: coft == / (coj; фл = / (фа); SN ~ f (
Механизмы с некруглыми зубчатыми колесами. Механизмы с некруглыми зубчатыми колесами имеют переменное передаточное отношение. Они применяются в счетно-решающих устройствах, в следящих и программных регуляторах и других приборах и машинах для .воспроизведения (моделирования) функции y = f(x). Эти механизмы обеспечивают более высокую точность и к. п. д. и имеют меньшие габариты, чем кулачковые механизмы аналогичного назначения.

Гибкая связь может передавать движение от одного ведущего звена к нескольким ведомым. Передачи могут обеспечивать фиксированное и переменное передаточное отношение со ступенчатым и плавным изменением его величины.

Переменное передаточное отношение поводкового механизма, широкие возможности его регулировки используются в приборах. Его основной недостаток — ограничение движения звеньев небольшим углом поворота — устраняется последовательным соединением с зубчатой передачей. Примером использования такого соединения может служить передаточный механизм (рис. 3.21), исполь-

Передачи с гибкими звеньями могут обеспечивать постоянное и переменное передаточное отношение со ступенчатым (рис. 3.107, и)

При постоянном отношении угловых скоростей обоих валов основная форма колес получается в виде простых тел вращения, геометрическая ось которых совпадает с осью соответствующего вала. Круглые колеса работают с постоянным передаточным отношением, а переменное передаточное отношение может быть получено при помощи некруглых (эллиптических, сердцевидной формы и т. п.) колес (рис. 63—65).

Закон изменения передаточного отношения, реализуемый посредством вариатора и рассматриваемый как связь, как известно, не принадлежит к типу голономных связей [92]. Ввиду этого уравнения Лагранжа второго рода, обычно используемые в динамике машин, оказываются, вообще говоря, не применимыми для составления уравнений движения машинных агрегатов с вариаторами. Кроме того, переменное передаточное отношение, осуществляемое с помощью вариатора, не только воздействует на суммарную приведенную характеристику агрегата, но и существенно изменяет его инерционные свойства.

Одной из важных проблем динамики машин является разработка методов отыскания и исследования закона движения машинного агрегата с переменным приведенным моментом инерции. В общем многообразии современных технологических машин, применяемых в различных отраслях промышленности, наиболее распространены такие, у которых во время работы массы звеньев не изменяются. Вместе с тем, механизмы, осуществляющие преобразование движения двигателя в заданное движение рабочего органа, могут иметь как постоянное, так и переменное передаточное отношение. Выше в гл. III—VII рассматривались машинные агрегаты, содержащие механизмы, относящиеся к первой группе, т. е. имеющие постоянные передаточные отношения.

Рис. 5.23. Вариатор с коническими барабанами. Цилиндрические пружины 2 — 4 служат для обеспечения нажатия между барабанами 1 —5 и промежуточным роликом 3. Изменение положения ролика осуществляется посредством системы рычагов. Переменное передаточное отношение