Файл: Горелов, В. А. Механические колебания в радиоэлектронике.pdf

- 70 -

то его следует искать в моменты времени после окончания действзя импульса.

Соответствующий коэффициент динамичности находится из выраже­

г) Анализ полученных результатов

- 71 -

На рис.2.12 изображены зависимости коэффициентов динамич

I) Действие ударного импульса заданной формы в значитель­ ной мере'зависит от продолжительности его воздействия, при этом только короткие импульсы (короткие по сравнению с полупериодом колебаний системы) могут дать коэффициент динамичности, меныпйй единицы. Импульсы бальшой длительности' вызывают более залетную реакцию, причем по мере возрастания времени действия импульса эффект воздействия все более приближается к статичес­ кому (исключение составляет лишь импульс прямоугольной форлы). При измерении ударных ускорений как раз и используют эту важ­ нейшую закономерность. В самом деле, цри большой собственной частоте колебаний акселерометра смещения его упругого элемен­ та практически совпадают со смещением основания и потому уско­ рения основания воспроизводятся почти без погрешностей. Иіленно поэтому собственная частота колебаний датчика берется обычно в 5 + 7 раз выше частоты колебаний регистрируемого процесса. Однако такой вывод не распространявтоя на прямоугольный им­ пульс, так как для него и при самом большом соотношении •JL

динамические перемещения в два раза больше статических.Однако следует даетъ в виду, что удары с вертикальным фронтом нарас­ тания ускорения практически не встречаются, так как реальные Объекты соударения всегда обладают хотя бы незначительной

- 72 -

упругостью п потому соответственно продолжительность фронта нарастания импульсов дане при самых жестких ударах имеет ко­ нечную величину.

В результате считается, что даже при весьма точных измерениях ускорений достаточно иметь отношение (A'f' ,не превышающее

25.

2) Воздействие ударного импульса на одномассовую систе-

ыу в значительной мере предопределяется формой ударного им­ пульса. Так, ударный импульс прямоугольной формы дает макси­ мальный коэффициент динамичности, равный 2, тогда как треу­ гольный импульс вкзызает дина.аіческиіі эффект с коэффициентом усиления, равны:.! 1,262. Аналогично при действии полусинусои­

дального импульса максимум коэффициента динамичности состав-

(й'С

ляет 1,76 пои зг - = 1,62. Отметим также, что по степени опасностд импульсы трапециевидной фор:,ты занимают промежуточное по­ ложение между импульсами прямоугольной и полусинусоидальной формы. Их воздействие зависит от соотношения между длительнос­

пульсов показывает, что наиболее опасным с точки зрения разру­ шения объекта, имеющего структурные элементы, является прямо­

угольный шпуль с. Важно ’'также отметить, что в лабораторных

условиях этот импульс невоспроизводим ( в том смысле, что кет импульса другой формы, который давал бы равный ему коэффици­ ент динамичности).Остальные импульсы при условии выполнения

- 73 -

радиоэлектронных изделий, поскольку при произвольном выборе режима ударных испытаний последние могут оказаться либо очень легкими, либо, наоборот, чрезмерно тяжелыми. Поэтому подчерк­

нем, что следует придерживаться правила: для того чтобы воз­

действие данного импульса было одинаковым по отношению ко всем узлам, элементам, деталям аппаратуры, необходимо иметь такую

продолжительность 'С импульса, чтобы коэффициент динамичнос­

ти был одним и тем же для всех структурных элементов, незави­

симо от частоты их собственных колебаний. Как видно из рис.

2.12, данному условию соответствуют правые части кривых,когда

продолжительность 'С' большая. Следовательно, для испытаний

аппаратуры ударные стенды должны давать импульсы большой дли­

тельности, только тогда они в равной мере будут нагружать все

элементы испытываемых изделий. Это замечание следует иметь в виду и при испытаниях электронных ламп на замыкание ѵ обрывы [іо] . В качестве иллюстрации изложенной теории приведем следующие данные по разрушению приборов при ударах [43J ,

Испытывавшийся прибор в упаковке из пенополиуретана внходюг

из строя при перегрузке в 40 g , тогда как в картонной упа­

ковке тот же прибор не повреждался даже при 130 + 150 0. . Ра­ зумеется, все дело здесь з соотношениях длительностей импуль­ сов и подупериодов колебаний элементов прибора.

В заключение укажем, что в двухмассовой системе коэффициент динамичности.может достигать больших значений по сравнению .с

однамассовой системой [і] , [2б] .

2.6.О колебаниях пластин магнитоуправлявмых •

контактов ’

При проектировании реле и пластин герконов возникает серь­ езная проблема гак называемого дребезга пластин.

- 74 -

тоит в том, что под воздействием электромагнитной силы пласти­ на, достигнув контактирующей Поверхности, в дальнейшем не ос­ тается прижатой к ней, а испытывает колебания, во время кото­ рых электрическая цепь попеременно то размыкается, то замыка­ ется. Колебания контактов после первого юс Фсоприкосновения получили название дребезга. Дребезг растягивает время срабаты­ вания, сникает быстродействие схемы, способствует подплавлешпо контактных пружин, повышая их механический износ. Все это сни­ кает надежность устройства, поэтому следует сократить продол­ жительность его действия, а еще лучше - устранить полностью. Чтобы добиться снижения дребезга, необходимо учесть особеннос­ ти колебаний системы под действием ударного импульса, который возникает в результате прохождения электрического тока по вит­ кам катушки намагничивания.

Если в первом приближении рассматривать пластину как механи­ ческую систему с одной степенью свободы, на которую действует силовой импульс, то условиями максимального снижения дребезга можно считать равенство нуля скорости подхода пластины к кон­ тактирующей поверхности, а также равенство нулю её ускорения. Анализ показывает, что оба условия можно выполнить при любой форме импульса, однако, дело осложняется тем, что при этом очертания переднего фронта импульса могут оказаться практичес­ ки невоспроизводимыми. Например, при долусинусоидальных импуль­ сах требуемая форма импульса должна иметь резкий перелом(рис. 2.13,а), тал как только за счет скачка возможно получить ну­ левое ускорение на элементе после окончания силового воздейст­ вия. Аналогично прямоугольный импульс тоже должен шлетъ скач­ кообразный перелом (рис.2.13,б).