Возбуждении колебаний

Наиболее просто низкочастотное рекуперативное возбуждение осуществляется агрегатом, представляющим собой блок из насоса, гидромотора, маховика и электродвигателя, жестко связанных общей осью вращения (рис. 28). Гидроцилиндр системы низкочастотного возбуждения на полуцикле нагружения питается насосом высокого давления через переключатель режима работы, который по достижении максимума нагрузки соединяет цилиндр с гидродвигателем и одновременно магистраль высокого давления насоса со сбросом. В этом полуцикле разгрузки потенциальная энергия, запасенная в системе образец—машина, раскручивает маховик через гидродвигатель. Разгрузка продолжается до достижения минимума, когда переключатель снова подключает магистраль высокого давления насоса к цилиндру, а входную магистраль гидродвигателя соединяет с баком.

Вследствие того, что время жизни молекулы СО2 на верхнем уровне значительно больше времени жизни на нижнем уровне, возможно достижение инверсии и генерации в чистом СО2, когда возбуждение осуществляется ударами электронов первого рода. Однако мощность генерации такого лазера мала.

линия более интенсивна. Коэффициент полезного действия лазера на парах меди равен 1,2%, что на порядок выше, чем в ионном аргоновом лазере. Теоретически для меди г\пр = 38%. Генерация на парах меди получается при температуре 1500° С, что соответствует давлению паров этого металла 0,4 мм рт. ст. и плотности атомов 2-Ю15 см~3. Разрядная трубка изготовляется из А12О3, возбуждение осуществляется от импульсных конденсаторов при напряжении 15—20 кВ. В такого рода лазерах возможна работа с большой частотой повторения импульсов — свыше 1000 Гц.

Полупроводниковые лазеры, в которых возбуждение осуществляется при инжекции носителей через р—n-переход, получили название инжекционных ПКТ\ Типичным представителем этой группы полупроводниковых квантовых генераторов является лазер на р—n-переходе в арсениде галлия. Акцепторными примесями в кристалле арсенида галлия являются цинк, кадмий и др., донорными примесями — теллур, селен и др. Схема такого лазера приведена на рис. 42. Кристалл имеет размеры 0,5—1 мм2. Верхняя его часть представляет собой полупроводник р-типа, нижняя — n-типа, между ними имеется р—«-переход. Толщина р—п-перехода 0,1 мкм, излучающий слой имеет несколько большую величину, 1—2 мкм, вследствие проникновения электронов и дырок через р—/г-переход в глубь кристалла.

Обеспечение условий эффективного возбуждения пульсирующей струей. Для этого необходимо располагать возможностями, позволяющими в различных условиях рационально вкладывать энергию в развитие и поддержание резонансных колебаний объекта эксперимента. Поэтому нужно предусматривать средстяа, которые обеспечивали бы возможность «ощупывания» объекта эксперимента пульсирующей струей с целью поиска места приложения возбуждающей силы, где возбуждение осуществляется наиболее эффективно. Положение этого места зависит от ряда факторов и прежде всего от того, на какой форме колебаний происхо

вания. Возбуждение осуществляется гармоническими силами с относительными фазовыми сдвигами 0 или 180° и различными амплитудами.

Для упрощения расчетов целесообразно исключить трансформатор из схемы, отразив осуществляемые им преобразования силовых величин (электрического напряжения и механической силы), характеристик движения (электрического тока и колебательной скорости), а также электрических и акустических импедансов введением множителей, определяемых коэффициентом трансформации А. Тогда схему можно представить в виде, показанном на рис. 6.16. Если рассматривается работа преобразователя в режиме излучения, то возбуждение осуществляется через зажимы 1-2, зажимы Г-2' являются выходными. В режиме приема зажимы 1-2 выходные, а через 1 '-2' осуществляется возбуждение.

При определении характеристик собственных колебаний сложных систем со многими степенями свободы путем резонансных испытаний необходимо провести детализацию систем [14]. При резонансных испытаниях с многоточечным возбуждением путем соответствующего выбора сил возбуждения выделяют поочередно собственные тона и регистрируют соответствующие формы, частоты и величины, по которым определяют обобщенные массы (или жесткости) и коэффициент демпфирования. Возбуждение осуществляется гармоническими силами с относительными фазовыми сдвигами 0 или 180° и различными амплитудами.

Установка работает по резонансному принципу с прямым сило-возбуждением при симметричном цикле изменения напряжений. Сило-возбуждение осуществляется электроприводом, состоящим из двигателя постоянного тока 3, блока питания 2 и задатчика скорости вращения /. Электропривод имеет обратную связь по току и по скорости вращения вала и обеспечивает точность поддержания установленной частоты в пределах 3 %. Вращение от электродвигателя передается через упругую муфту 4, редуктор 5, гибкий валик 6 к центробежному вибратору 7. Крутящий момент оценивался по значению амплитуды отклонения светящейся риски, расположенной на фланцах динамометра 9, которая измеряется с помощью микроскопа. Число циклов нагружения измерялось счетчиком 11, который запускается включателем 10. Форма и размеры образцов, рабочая часть которых была идентична при кручении и растяжении — сжатии, показаны на рис. 25. Крутящий момент и соответствующие ему напряжения в образце 8 измерялись с использованием двух пар датчиков, наклеенных на динамометр под углом 45° к образующей и под углом 90° друг к другу.

Наиболее просто низкочастотное рекуперативное возбуждение осуществляется агрегатом, представляющим собой блок из насоса, гидромотора, маховика и электродвигателя, жестко связанных общей осью вращения (рис. 28). Гидроцилиндр системы низкочастотного возбуждения на полуцикле нагружения питается насосом высокого давления через переключатель режима работы, который по достижении максимума нагрузки соединяет цилиндр с гидродвигателем и одновременно магистраль высокого давления насоса со сбросом. В этом полуцикле разгрузки потенциальная энергия, запасенная в системе образец^маши-на, раскручивает маховик через гидродвигатель. Разгрузка продолжается до достижения минимума, когда переключатель снова подключает магистраль высокого давления насоса к цилиндру, а входную магистраль гидродвигателя соединяет с баком. •

Можете ли Вы доказать прямым расчетом соблюдение закона сохранения энергии в параметрическом возбуждении колебаний на примере раскачивания на качелях?

при известных условиях в струне все же возникнут сильные поперечные колебания («опыт Мельде»). В этих случаях говорят о параметрическом возбуждении колебаний.

Из (1.45) видно, что \К\ растет с увеличением р2, Qa и Q3, пока произведение этих величин меньше единицы. При больших значениях этого произведения он уменьшается. Здесь проявляется обратное действие пьезоэффекта. Например, при возбуждении колебаний пьезопластина становится как бы вторичным генератором, оказывающим противодействие основному генератору.

При работе механизмов происходят удары, возбуждающие в материале упругие колебания, которые регистрируются соответствующими датчиками. Поскольку при возбуждении колебаний одновременно всеми кинематическими парами машины образуется единое волновое поле, основная задачи при диагностировании этим методом заключается в разделении суммарного сигнала на составляющие так, чтобы можно было оценить вклад каждой .кинематической пары.

Акустический способ возбуждения колебаний основан на возбуждении колебаний испытуемых объектов в результате воздействия на них мощными звуковыми волнами.

Минимизация функций возмущения и устранение зон резких изменений этих функций. Функции возмущения Wr [см. (5.60)] играют существенную роль в возбуждении колебаний привода и ведомой части механизма. В ряде случаев (например, в кулачковых механизмах) функции Wr в рамках конкретной задачи зависят от принятого закона движения. Ниже приводятся некоторые функционалы, имеющие смысл динамических критериев:

т. е. в этих случаях коэффициент эффективности равен коэффициенту динамического усиления при возбуждении колебаний системы, состоящей из массы тг и жесткости с.

При возбуждении колебаний небалансом ротора турбины, расположенном в точке 11, резонансные явления проявляются слабо (рис. 53). Уровни колебаний точки 4 ротора генератора

На рис. 7, в—е приведены динамические схемы машин для испытаний образцов при изгибе; силовые схемы этих машин изображены на рис. 4, а и 5, б. На рис. 7, в и г изображены динамические схемы при возбуждении колебаний путем приложения переменной силы к свободному концу образца или к якорю, укрепленному на этом конце, а на рис. 7, д и е динамические схемы при возбуждении колебаний через датчик изгибающего момента. Под т1 следует понимать массу якоря, укрепленного на конце образца, или (когда якоря не применяют) приведенную массу, эквивалентную распределенной массе образца (или лопатки), при условии, что испытания проводят при колебании системы по первой форме, т. е. на основном тоне. Захват для образца, установленный на упругом элементе динамометра, имеет массу «2 и момент инерции массы J2. Под т3 подразумевается масса якоря электромагнитного возбудителя колебаний и крепежных устройств для датчика изгибающего момента или масса подвижной системы электродинамического возбудителя колебаний и крепежных устройств датчика изгибающего момента, или масса аналогичных по назначению деталей при использовании возбудителей колебаний других типов.

циональны их величине, узел колебаний находится весьма близко к массе т\, т. е. к основанию градуируемого динамометра. Установка работает в режиме автоколебаний. Возбуждать .колебания можно как со стороны массы т\, так и со стороны массы т3. При возбуждении со стороны массы ml парциальную систему из резонирующего элемента и массы т3 можно рассматривать как динамический демпфер колебаний массы от,. При возбуждении колебаний со стороны массы тя требуется вносить поправки на величину возбуждающей силы, так как независимо от природы сил сопротивления, определяющих рассеивание энергии, силы, непосредственно приложенные к градуируемому образцовому динамометру гь равны сумме инерционной силы от движения инерционной массы тя и возбуждающей силы Я0 5Ш ш^- Так как векторы инерционной силы и возбуждающей силы при резонансе сдвинуты на я/2, то воспроизводимая гармоническая сила, прикладываемая к градуируемому динамометру, равна среднему квадрати-ческому из инерционной силы от движения инерционной массы и силы, развиваемой возбудителем колебаний.

2. Больших А. С., Титов А. А. О возбуждении колебаний в установках для динамической градуировки динамометров. — Тр. НИКИМП. Исследование и проектирование испытательных машин, весосилоизмерительных приборов. 1974, вып. 3, с. 46—52.