Cтраница 2
При необходимости одновременного получения высокой прочности, минимального влияния упругого последействия и большой точности воспроизведения момента выгодно иметь растяжки длиной 15 - 20 мм. С увеличением собственной частоты системы уменьшается амплитуда вынужденных колебаний подвижной части относительно корпуса. Выбирается такая вязкость жидкости, которая обеспечит хорошее успокоение поперечных колебаний. Вынужденные колебания имеют в связи с этим меньшую амплитуду и быстро затухают. В то же время капельные успокоители не создают нежелательного добавочного успокоения угловых колебаний, так как момент вязкого трения растяжки о жидкость вследствие малых размеров поперечного сечения растяжки очень мал. Благодаря высокой вязкости и незначительной массе жидкость не вытекает при ударах и вибрации, а также при изменении температуры. Применение капельных успокоителей увеличивает устойчивость измерительного механизма к механическим сотрясениям примерно на порядок, что обеспечивает надежную работу прибора в условиях механических нагрузок. [16]
Подвижная часть прибора вместе с пружиной образует систему, обладающую массой и упругостью, следовательно, способную к механическим колебаниям. Вследствие этого при изменении измеряемой величины подвижная часть измерительного прибора принимает новое положение равновесия не сразу, а спустя некоторое время, в большинстве случаев после нескольких колебаний около нового положения равновесия. Для того чтобы подвижная часть возможно скорее устанавливалась в этом положении, приборы снабжаются успокоителями. Назначение последних состоит в поглощении кинетической энергии подвижной части. Трение, так же как и успокоение, поглощает кинетическую энергию подвижной части, но силы успокоения стремятся к нулю при уменьшении скорости подвижной части, а силы трения в этих условиях даже возрастают и препятствуют подвижной части занять должное положение. В зависимости от величины успокоения отклонение подвижной части может быть колебательным или апериодическим, но последнее нежелательно; при хорошем успокоении подвижная часть должна принимать новое положение равновесия после небольшого колебания. По ГОСТ для большинства стрелочных приборов время успокоения должно быть не более 4 сек, причем временем успокоения считается время от момента включения прибора до момента, когда стрелка прибора отклоняется от положения равновесия не более чем на 1 % длины шкалы. [17]
Предвозвестниками регуляторов для подобных условий можно считать применявшиеся еще в средние века регуляторы хода водяных мукомольных мельниц с центробежными маятниковыми элементами. Первыми промышленными регуляторами этого периода являются автоматический поплавковый регулятор питания котла паровой машины, построенный в 1765 г. И. И. Ползуновым, и центробежный регулятор скорости паровой машины, на который в 1784 г. получил патент Дж. Ее неблагоприятные динамические особенности часто приводили к неприятным неожиданностям, когда подключенный к машине регулятор действовал не так, как ожидал конструктор: раскачивал машину или вообще оказывался неспособным управлять ею. Однако до конца 60-годов теоретические исследования регуляторов отличаются тем, что сегодня называется отсутствием системного подхода. Часть авторов еще не видит, что в технике возникло принципиально новое направление; они считают, что регуляторы - лишь некоторая разновидность, приборное исполнение модераторов, уравнителей хода, классическим представителем которых были насаживаемые на вал машины маховики. В некоторых из этих работ считается, что регулятор действует идеально, не обладая собственной инерцией. Шагом вперед были работы, учитывавшие динамику регулятора, но и в них регулятор рассматривался отдельно от машины. Авторы добивались хорошего успокоения колебаний самого регулятора, считая, что этого достаточно и для успокоения колебаний машины. [18]