Разделения материалов

§ 4. Метод разделения источников низкочастотных вибраций . 128

Акустическая диагностика, т. е. определение внутреннего состояния машины по ее акустическим характеристикам,— раздел акустической динамики, интенсивно развивающийся в настоящее время. В монографии приводится обзор задач акустической диагностики машин и полученных результатов, детально рассматривается практически важная задача разделения источников, обсуждаются вопросы анализа акустических сигналов машин.

Прежде всего следует определить вклад каждой машины и каждого механизма в акустическое поле помещения. Эта задача, называемая задачей разделения источников, типична для акустической динамики машин. Трудности ее решения возникают вследствие неавтономности работы некоторых машин и механизмов, что делает невозможным их поочередное включение, и вследст^ вне статистической взаимосвязанности вибраций и шумов отдельных машин. Задача разделения источников поэтому не всегда имеет общее решение.

Допустим, однако, что все трудности первого этапа преодолены и вклад каждой машины в акустическое поле помещения известен. Далее следует выяснить, по какой причине конкретная машина дает наибольший вклад в шумы и вибрации помещения в данном частотном диапазоне. Здесь возможны три случая: либо внутри машины имеется сильный источник звука, либо по пути распространения от источника в точку наблюдения акустический сигнал слабо затухает или даже возрастает вследствие хорошей звуковой прозрачности прилегающих конструкций, либо то и другое вместе. На этом этапе нужно исследовать распространение вибраций по конструкциям, их излучение в воздух и выявлять источники звука внутри машины. Эти проблемы неизмеримо шире и сложнее, чем задача разделения источников. Первая из них требует знания законов распространения упругих волн по инженерным конструкциям и их излучения. При решении второй проблемы нужно изучить физическую природу звукообразования внутри машины, составить акустическую модель машины как генератора звука и затем решить задачу разделения внутренних источников.

Задача разделения источников вибраций или шума состоит в определении вкладов нескольких одновременно работающих источников в прилегающее к ним вибрационное поле или воздушный шум. В случае, когда источниками являются отдельные узлы одной машины или механизма, определяется их значимость в создании акустического поля этой машины (механизма). В случае, когда источниками являются целые машины, определяется вклад каждой из них в вибрационное поле или воздушный шум помещения, где они установлены.

Рассмотрим теперь наиболее общую модель задачи разделения источников [34] . Она изображена на рис. 4.7. Как и все предыдущие модели, она представляет собой (п + 1)-полюсник, внутри которого имеются п независимых источников с сигналами Xi(t). недоступными для непосредственного измерения. Эти сигналы, проходя через линейные звенья, образуют доступные измерению входные сигналы

§ 4. Метод разделения источников низкочастотных вибраций

В этом параграфе описан метод определения вкладов нескольких работающих машин в вибрационное поле присоединенных конструкций, когда ни один из источников не может работать автономно [58]. В этом случае, как это следует из результатов предыдущего параграфа, необходимы дополнительные сведения относительно частотных характеристик рассматриваемой системы. На практике трудно делать какие-либо достоверные оценки этих величин на отдельных частотах. Так, для двух одинаковых машин, установленных зеркально симметрично на некоторой конструкции, едва ли будут точно выполняться соотношения (4.35) ввиду небольших естественных отклонений от симметрии. Даже малое смещение частоты одного из местных резонансов несущей конструкции может значительно исказить равенство (4.35) в этой частотной области. Поэтому оценки переходных характеристик целесообразно делать в достаточно широких полосах частот, где местные отклонения частотных характеристик мало сказываются на поведении интегральных переходных характеристик. Кроме того, измерения в полосах частот мало чувствительны к небольшим изменениям режима работы машины (изменения нагрузки, случайные изменения частоты вращения вала и т. п.), в то время как они существенно сказываются на точности измерения спектральных характеристик, в частности взаимных спектральных плотностей машинных сигналов. По этим причинам в приводимом ниже методе разделения источников, основанном на оценках переходных характеристик между машинами, мы будем оперировать сигналами, получаемыми из реальных машинных акустических сигналов путем пропускания через фильтры с шириной полосы Асо, а характеризовать эти сигналы будем величинами, относящимися ко всей частотной полосе (среднеквадратичными значениями, коэффициентами корреляции). Вопрос о выборе полосы А<а будет рассмотрен в конце параграфа.

§ 4. МЕТОД РАЗДЕЛЕНИЯ ИСТОЧНИКОВ 129

§ 4. МЕТОД РАЗДЕЛЕНИЯ ИСТОЧНИКОВ131

Определив р\2 и p2i из системы уравнений (4.39) и (4.40), с помощью соотношений (4.37), (4.38) можно затем получить решение задачи разделения источников.

4°. На рис. 13.47 изображена динамическая модель вибрационной машины. Дебалансный возбудитель направленного действия создает возбуждающую колебания силу F,, периодического действия, которая передается массе М, ас массой М связан исполнительный орган — или сито для просеивания или разделения материалов, или дека для вибротранспортирования материалов и т. д. Пружина с жесткостью с и демпфер с коэффициентом затухания b моделируют систему упругой подвески к неподвижному корпусу машины, взаимодействие с обрабатываемой средой и другие потери.

4°. На рис. 13.47 изображена динамическая модель вибрационной машины. Дебалансный возбудитель направленного действия создает возбуждающую колебания силу Fa периодического действия, которая передается массе М, а с массой М связан исполнительный орган — или сито для просеивания или разделения материалов, или дека для вибротранспортирования материалов и т. д. Пружина с жесткостью с и демпфер с коэффициентом затухания b моделируют систему упругой подвески к неподвижному корпусу машины, взаимо-действие с обрабатываемой сре-

Принцип разделения материалов трущейся пары вторичными структурами или специальными прослойками — один из основных при создании износостойких материалов.

Загрузочные (отверстия коксовых печей, крышки и затворы для них С 10 В 25/20-25/24; устройства (В 65 G; для бетономешалок В 28 С 7/04; для металлорежущих станков В 23 Q; в промышленных печах С 21 D 9/675, F 27 В 1/20, 3/18, 5/12, 7/32, 9/38, 11/00, 15/08; для резьбонарезных станков В 23 G 11/00; в установках для мокрого разделения материалов В 03 В 11/00; для шлифовальных машин В 24 В 41/06) >

Магнитные [приводы (вибрационные в устройствах для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное Н 02 Н 7/065; золотниковых распределительных механизмов для свободнопоршневых машин или двигателей F 01/L 25/08); сепараторы для разделения материалов В 03 С 1/02-1/30; системы в смесителях В 01 F 13/08; средства (для закрепления винтов или гаек В 25 В 23/12; для разделения изделий, уложенных в стопки В 65 Н 3/16; в формах для формования пластических материалов В 29 С 33/16, 33/32); усилители, использование (для регулирования зарядного тока или напряжения Н 02 J 7/12; в системах управления тяговыми электродвигателями транспортных средств В 60 L 15/18; 15/28); элементы, использование в холодильных машинах F 25 В 21 /00 ]; Магнитография (G 03 G 19/00; исследование магнитографических методов для обнаружения локальных дефектов G 01 N 27/85); Магниты, использование для разделения материалов В 03 С 1/00; Магнуса эффект, использование (для

Нагрев [валков дробилок В 02 С 4/44; воды, устройства F 24 Н 1/00-1/44; дисков в мельницах для измельчения материала В 02 С 7/17; жидкостей (при разливе В 67 D 5/62; в трубопроводах F 17 D 1/18); заготовок В 21 (при ковке или прессовании J 1/00; или рабочего инструмента прессов С 29/00); зданий (системы отопления F 24 D; ядерные энергетические установки для этой цели G 21 D 9/00); изделий на основе каучука при вулканизации В 29 С 35/02-35/14; индукционный (Н 05 В 6/02-6/44; высокочастотный, генераторы, используемые для этой цели Н 03 В 1/02; использование в лампах накаливания Н 01 К 11/00, 13/06); инструментов для обработки металлов давлением В 21 D 37/16; ионообменных материалов В 01 J 47/06; использование <(для запечатывания упаковок В 51/10-51/30; при погрузочно-разгрузочных работах С 69/20; для формования карманов в таре В 47/02) В 65; для исследования свойств материалов G 01 N 25/00-25/72; для очистки воды или сточных вод С 02 F 1/02-1/18; для разделения материалов без резания В 26 F 3/06-3/16; для соединения пластических материалов В 29 С 65/02-65/46; экзотермических реакций F 24 J 1/00-1/04); клея, устройства для этой цели В 27 Gil /02; при ковке и штамповке В 21 К 29/00; в комбинации с охлаждением насосные системы для этой цели F 25 В 29/00; лаков н красок после их нанесения на поверхность с целью сутки В 44 D 3/24; литейных форм В 22 D 27/04-27/06: металлов (при волочении В 21 С 9/00-9/02; при термообработке С 21 D 1/34-1/53); .материалов (при дроблении В 02 С 11/06: в контейнерах большой емкости В 65 D 88/74); печей (оборудование С 21 D 9/677, F 27 В 3/20, 5/14, 7/34, 9/36, 11/00, "3/12, 14/14, 15/14; электрических Н 05 В 3/20-3/38, 3/62-3/66): пластических материалов (перед формованием В 7/82, 13/02, 13/06. 13/08; при формовании С 33/02-33/08, 35/02-35/14, 39/38, 41/46, 43/52, 45/72-45/74, 49/64-49/70, 51/42, 53/84; при экструдировании 47/78-47/90) В 29; помещений для пассажиров и багажа в транспортных средствах В 60 Н 1/00-1/22]

Отопление ((зданий 3/00-3/10; воздухом или горячими газами 5/00-5/10; паровое 1/00-1/08) F 24 D; летательных аппаратов В 64 D 13/08; судовых помещений В 63 J 2/12-2/14; транспортных средств В 60 (Н 1/00-1/22, L 1/02)); Отпуск металлов, сплавов или изделий из них С 21 D 1/00, 5/00, 6/00, 9/00, С 22 F; Отражатели (в разбрызгивателях жидкостей, неподвижные В 05 В 1/26; света на велосипедах, мотоциклах и т. п. В 62 J 6/00; для тепловых солнечных коллекторов F 24 J 2/10-2/18); Отражательные (печи F 27 В 3/00-3/26; рефлекторы G 02 В 5/12; щитки (ветровые) транспортных средств В 60 J 1 /20, 7/22); Отсадочные машины В 03 В (для мокрого разделения материалов; пневматические 4/00); Отсасывание (влаги для сушки материалов F 26 В 5/12; продуктов сгорания в ДВС F02B 35/00-35/02)

в ДВС F 02 М 61/16; горелок для газообразного топлива F 23 D 14/50); тросов, канатов и направляющих элементов подъемников В 66 В 7/12; электродов в устройствах для электростатического разделения материалов В 03 С 3/74-3/80]

Привод(ы) (F 02 [{генераторов электрической энергии в системах зажигания D 1/06; В 61/00-67/00; нагнетателей В 39/(02-12); распределителей и прерывателей в системах зажигания Р 7/10) ДВС: роторов газотурбинных установок С 7Д268-277)]; В 66 {грейферов С 3/06-3/10, 3/12; грузоподъемных элементов автопогрузчиков F 9/20-9/24; домкратов (F 3/02, 3/24-3/42; передвижных F 5/02-5/04); канатных, тросовых и цепных лебедок D 1/02-1/24: подъемников в жилых зданиях и сооружениях В 11/(04-08); рудничных подъемных устройств В 15/08; для талей, полиспастов и т. п. D 3/12-3/16): грохотов и сит В 07 В 1/42-1/44; В 66 {лебедок D 3/20-3/22; подвесных тележек подъемных кранов С 11Д16-24)); В 61 <ж.-д. стрелок, путевых тормозных башмаков и сигнальных устройств L 5/00-7/10, 11/(00-08), 19ДОО-16); в канатных дорогах В 12/10; шлагбаумов L 29Д08-22)); клапанов (аэростатов и дирижаблей В 64 В 1/64; F 16 (в водоотводчиках, конденсационных горшках и т. п. Т 1/40-1/42; вообще К): силовых машин или двигателей с изменяемым распределением потока рабочего тела F01 L 15/00-35/00); для ковочных молотов В 21 J 7/20-7/46; колосниковых решеток F 23 HI 1/20; машин для резки, перфорирования, пробивки, вырубки и т. п. разделения материалов В 26 D 5/00-5/42; В 23 {металлообрабатывающих станков G 5/00-5/58; ножниц для резки металла D 15/( 12-14)); F 04 В {насосов (гидравлические 9/08-9/10; механические 9/02-9/06; паровые и пневматические 9/12); органов распределения в компрессорах объемного вытеснения 39/08); {несущих винтов вертолетов 27/(12-18); поверхностей управления (предкрылков, закрылков, тормозных щитков и интерцепторов) самолетов 13ДОО-50); шасси самолетов и т. п. 25Д18-30)> В 64 С; для отстойников В 01 D 21/20; переносных инструментов ударного действия В 25 D 9/06-9/12; пневматические F 15 В 15/00; В 24 В {полировальных 47ДОО-28); шлифовальных 47ДОО-28)) устройств; поршневых смазочных насосов F 16 N 13/(06-18))

Радиационные (водотрубные котлы F 22 В 21/34; горелки F 23 D 14Д12-18); датчики G 01 N 23/(00-227); фильтры G 21 К 3/00); Радиоактивное излучение [защитные устройства на космических кораблях В 64 G 1/54; использование <(для зарядки или ионизации частиц С 3/38; в обогатительных установках В 13/06) В 03; при обработке и отделке покрытий В 05 D 3/06; для связи электрических транспортных средств с путевыми устройствами В 60 L 1/10, 3/06; при сортировке изделий В 07 С 5/346; для сушки F 26 В 3/28-3/30; в химических или физических процессах В 01 J 19/08; в холодильных установках F 25 В 23/00; при электростатической сепарации В 03 С 3/38; для энергоснабжения космических кораблей В 64 G l/44>]; Радиоактивные (вещества (использование при испытаниях устройств или изделий на герметичность G 01 М 3/20-3/22; насосы для перекачки F 04 D 7/08); расходомеры G 01 F 1/704-1/712); Радиометры, использование в устройствах для мокрого разделения материалов В 03 В 13/06

Разгрузочные устройства [В 01 (гравитационных фильтров D 23/20; отстойных резервуаров D 21/24; для смесителей F 15/02; фильтровальных установок D 33/70); в ж.-д. вагонах В 61 D 7/06-7/10; лесопильных рам и пильных станков В 27 В31/08; в печах F 27 В 1/20, 3/18, 5/12, 7/32, 9/38, 11/60, 15/08, С 21 D 9/675; в резьбонарезных станках В 23 G 11/00; для транспортирования сыпучих материалов В 65 G 53/(40-50); в установках для мокрого разделения материалов В 03 В 11/00]; Разделение (в физике, в технике) [газов или паров (В 01 D 53/(00-36), 57/00; сжижением или отверждением в холодильных устройствах F 25 J 3/00-3/08); изделий В 65 (уложенных в стопки Н 3/00-3/68; упакованных штабелями или группами D 57/00); материалов (мокрое В 03 В 5/00; нагревом В 26 F 3/06-3/16; после измельчения В 02 С 23/(08-16)); проволоки В 21 F 13/00; твердых материалов (В 07 В (1/00-15/00; с использованием газового потока 4/00-4/08, 9/00, 11/00)); эмульсий В 01 D 17Д04-05)]; Раздувка изделий из пластических материалов В 29 С 49/(00-80); Разливка металла В 22 D (в землю, устройства для этого 35/(00-06); сверху 23/02; установки для непрерывной разливки 11/14); Размалывание (зерна В 02 С 4/06, 4/24; пластических материалов В 29 В 13/10); Размеры тел регулирование G 05 D 5/00-5/06; Разметка, инструменты для разметки заготовок деталей В 25 Н 7/00; Разминирование наземных минных полей F 41 Н 11/(12-16); Размотка [колючей проволоки для постановки оборонительных заграждений F 41 Н 11/10; проволоки, полос и т. п. при обработке металла без снятия стружки В 21 С 47/(16-22)]