Cтраница 3
Причинами, порождающими вынужденные вибрации, обычно являются динамическая неуравновешенность быстро вращающихся деталей станка, режущего инструмента или самой обрабатываемой детали, погрешности отдельных деталей станка, колебания припуска на обработку, прерывистость обрабатываемых поверхностей детали, наличие зазоров в стыках, колебания других работающих машин. [31]
Чем выше частота вынужденной вибрации, тем более линейной оказывается система на низких частотах. Это справедливо как для релейных регуляторов, так и для систем с малой нелинейностью. [32]
В условно-устойчивых системах могут возникнуть незатухающие колебания низкой частоты, заполняющие зону гистерезиса. Значительно выгоднее заполнить эту зону введением вынужденной вибрации [2] или подобрать вспомогательный контур, чтобы вызвать высокочастотные колебания, если эти колебания не могут быть устранены вообще. [33]
Радиоприемник, установленный в автомобиле, постоянно подвергается воздействию вибрации и тряски. Поскольку диапазон вибрации достаточно широк, имеется опасность совпадения частоты вынужденной вибрации с собственной частотой механического резонанса отдельных элементов радиоприемника, что может привести к механической поломке этих элементов. [34]
С контакторными системами очень сходны системы с обратной связью, в которые введена вынужденная вибрация для устранения влияния зоны нечувствительности или исключения сил сухого трения. Частота полезных входных сигналов контакторной системы значительно ниже частоты установившихся колебаний. [35]
Схема механической системы с двумя степенями свободы. [36] |
Каждый из двух членов уравнения ( 1 - 58) может рассматриваться как отражающий некоторое вибрационное движение, а именно: первый свободную затухающую Вибрацию, а второй - вынужден-ную вибрацию. По прошествии некоторого времени после начала движения свободные вибрации полностью затухают и система совершает только вынужденные вибрации. [37]
Крутящий момент от кулонова трения не пропорционален скорости, как при вязком трении, а является постоянным, всегда направленным против скорости. Залипание или трение покоя есть момент трения, который существует только при скорости, равной нулю. Вынужденная вибрация заполняет люфт, и кулоново трение вызывает появление только скоростного люфта типа зоны нечувствительности ( с пружинным возвратом) по отношению к моменту трения. На рис. 14.7, а показан момент кулонова трения в функции скорости, от которой это трение зависит. [38]
Чтобы уяснить себе роль компенсирующего блока Сг на рис. 14.9, в, необходимо учесть, что сигнал на его выходе в цепи обратной связи настолько велик на высоких частотах по сравнению с тем, что поступает от Gz, что реле колеблется с очень высокой частотой, определяемой только Сг. Колебания заполняют петлю гистерезиса на входе реле так, что оно становится очень чувствительным к малым изменениям сигнала, поступающего от Gi. Реле превращается в генератор вынужденной вибрации. [39]
Эти явления могут быть проанализированы при помощи разложения в ряд Фурье выходного сигнала и выбора для анализа отдельных членов ряда. Изменения в системе в зависимости от уровня сигнала могут быть представлены как перемещение полюса на L-плоскости или полюсов и нулей положительных частот на s - плоскости. Некоторые системы могут быть линеаризованы введением высокочастотной вынужденной вибрации. При этом желательно чтобы вибрация генерировалась самым нелинейным звеном. Влияние изменения коэффициента усиления нелинейности, специально введенной в счетно-решающее устройство или следящую систему, может быть обычно скомпенсировано введением обратной функциональной зависимости в неустойчивый контур той же цепи с тем же отдельным усилителем, имеющим высокий коэффициент усиления, к изменению которого система предполагается относительно нечувствительной. Обычные системы обладают достаточно оптимальными характеристиками только при выполнении определенных задач и поэтому при чрезмерных требованиях иногда оказываются несовершенными. Это несовершенство определяется некоторой лимитирующей нелинейностью внутри системы. Выбор уровня сигнала и скоростей, на которых проявляются эти лимитирующие нелинейности. [40]
Исследование процессов управления в нелинейных системах связано с основной задачей синтеза автоматических систем по заданным динамическим качествам Р точности процессов управления. Нарушение принципа суперпозиции ( простого сложения отдельных решений) в нелинейных системах приводит к принципиальным особенностям нелинейных процессов управления по сравнению с линейными. В нелинейных системах существует зависимость показателей динамических качеств и точности от автоколебательных и вынужденных вибраций. Кроме того, амплитуда и частота автоколебаний могут ущественно меняться от величины управляющего сигнала в нелинейной системе. Управляющий сигнал смещает по нелинейной характеристике центр автоколебаний ( и вынужденных колебаний), отчего изменяется их форма и характер прохождения через нелинейное звено системы. [41]
Полная конструкция компенсатора подобна конструкции генератора вынужденной вибрации. Релейный усилитель возбуждает колебания очень высокой частоты, а полезный сигнал изменяет рабочий период и фазу этих колебаний. Тот же результат может быть достигнут подачей на вход реле небольших колебаний высокой частоты от внешнего генератора. Недостаток последнего метода получения вынужденной вибрации заключается в необходимости дополнительного генератора с его собственным источником питания. В качестве реле можно применить тиратрон с фазовым управлением. Он может работать с заданной внешней частотой, но с рабочим периодом, изменяющимся при помощи обратной связи по нагрузке, или может работать как инвертер и генерировать свою собственную частоту колебаний. Последнее аналогично только что описанному методу. [42]
Многие из технических приемов, используемых в релейных системах, непосредственно применимы в линейных системах с нежелательными нелинейностями. Реле представляет собой существенно нелинейный усилитель с очень высоким коэффициентом усиления, который может быть линеаризован введением колебаний на частотах, превышающих диапазон частот полезного сигнала. Реле является собственным генератором вынужденной вибрации. Полезная работа определяется средней величиной сигнала на выходе, после того как вынужденная вибрация сглажена нагрункой. [43]
Современный бурильный инструмент является уникальной конструкцией, прежде всего за счет малого диаметра труб по сравнению с большой их протяженностью. В условиях наклонно-ааправленного бурения колонна труб может приобрести сложную спиральную изогнутую форму, в связи с чем она постоянно контактирует со стенками скважины. В процессе бурения она также подвергается статическим деформациям растяжения и сжатия. Кроме того, колонна постоянно находится в условиях вынужденных вибраций широкого частотного диапазона. [44]
Усиление мощности осуществляется реле, которое срабатывает при 50 74 в и отпускает при 48 50 в. Дополнительные контакты реле добавляют 1 76 в последовательно с катушкой реле, когда реле выключается, и отключает это напряжение, когда реле срабатывает. Мощные контакты подают 240 в на двигатель, что вызывает вращение его со скоростью 1000 об / мин. Каковы амплитуда и частота колебаний статической ошьбки, когда напряжение на входе соответствует скорости: а) 200 об / мин; б) 0 об / мин; в) 700 об / мин; г) скорости, для которой имеет место максимально-возможная частота вынужденной вибрации. [45]