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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.10.2024

Просмотров: 60

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

197

соответственно изменится. Точно таете, если ожидается, что со­

ударение произойдет не крайним, а промежуточным сечением эле- .

мента, то в формулах (4.8) и

(4.12) следует заменить £ (но

не £ г ) на соответствующее

этому сечению.расстояние. '

 

Движение второго элемента, осуществляемое под действием

вращательных сил инерции, будет во многом зависеть от

располо­

жения самого элемента в приборе. Если например, считать, что

второй элемент располагается справа от центра жесткостей

 

(рис.4.1 ) и колеблется так,

как показано на рис.4.3 ,то

в

 

 

уравнении (4.13),записанном

 

 

для данного элемента,

изме­

 

 

нится коэффициент перед

if

 

 

в соответствии с трапециевид­

 

 

ным распределением сил инер­

 

 

ции,

изображенным на рис.

 

 

4.3.

Неравномерное распреде­

 

ление массы

элемента

 

 

пакет радикально изменить и

Рис.4.3.

 

интенсивность распределенных,

Схема кояеоаний второго

 

сил и их момент, относительно

элемента.

 

 

оси вращения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Полное перемещение сечения

второго элемента получим в виде суммы

 

 

 

 

Уж ~ Ужу + Ужу

,

 

( 4.17 )

а условие несоударения элементов в форме

( 4.3В )


158

ідѳ d t- зазор между соударяющимися поверхностями элементов в месте контакта.

Выше всюду предполагалось, что частоты возбуждения колеба­

ний не совпадают с собственными частотами элементов. Точно так­ же имелось в виду, что частота поворотных колебаний OJy и час­

тота колебаний поступательного характера

не равны друг

другу. В практике же могут встретиться и случаи равенства

частот.

Рассмотрим эти случаи.

 

 

 

 

Допустим,

что амортизация достаточно жестка, так что име-

О

 

 

 

и

GJ, . Тогда уравнение (4.8)

ет место совпадение частот CJy

принимает вид

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е? ГС-ft

• $Гл р і с

 

(4.19)

 

 

 

 

а

 

 

где через

р(

обозначена частота возмущения,

причем

0j=(Jt=pr

Частным решением такого уравнения является выражение

 

 

 

Уіу = At-cosp'è .

 

 

 

Удовлетворяя этим решением исходное уравнение

(4.19),

находим

 

.

Ir £2

. Полный интеграл уравнения (4.19)

постоянную А

= - — і-у

 

 

Ѵіг

 

 

 

 

 

запишем в форме

А,си fit + 8, «в р,І - ^ c n

f i i .

 

 

S/.Ü=

 

 

 

 

 

n

4J>|

 

 

 

 

- 0

 

«-

 

 

При начальных условиях

и

= 0-

получаем оконча­

тельно

о

(4.20)


 

 

 

159

 

 

 

Скорость движения

точки

 

 

 

т.еМ-Р,

 

обращается в нуль при

Ѵ т 7

Г

С,','"Г.і

 

 

и

При этом перемещение достигает экстремального значения

 

У, макс

-

 

 

 

 

 

 

Ч\-?і

 

 

 

Если рассматривается случай совпадения частот

и (Оу

, то

дифференциальное уравнение (4.3)

следует писать в виде

 

?

+ р

Ѵ

= -Г 'р 2 ~

Р*

(4.21)

 

 

 

Je

 

 

 

По аналогии с предыдущим находим его полный интеграл

3. Соударение прибора с упаковкой, вызванное

опрокидыванием упаковіи

 

 

 

Пусть квадратная в плане упаковка весом Р

,

высотой

 

2к и шириной падает, вращаясь вокрут ребра

0

(рис.4.4

).

Падение её происходит без начальной угловой скорости из состо­ яния, характеризуемого тем, что центр тяжести упаковки занима­ ет наивысшее положение. Угловая скорость вращения упаковки

,соответствующая конечному моменту опрокидывания, может

быть найдена по теореме об изменеттии кинетической энергии

=

? № % ? - < )

.

Считая для простоты,

что масса упаковки равномерно распределена

по её объему, получим выражение для момента инерции

З о _ р

(2Ь)г

.



160

В результате приходим к следующей формуле для угловой скорости

(4.23)

Анализ подученной формулы показывает, что наибольшие значения . угловая скорость принимает при малых . В пределе при %~*0

и при высоте, упаковки 100 см.

°

^ 2 к - 7 Г

О

Ä 6,25 рад/с

Следовательно, угловая скорость вращения упаковки невелика и к моменту соударения с основанием не превышает одного герца.

'После соударения упаковки с основанием прибор будет осу­

ществлять плоское движение, которое целесообразно разложить

 

 

на поступательное днине-

 

 

ние шесте с центром

 

 

масс.и вращение вокруг

 

 

центра масс.

 

 

 

Линейную скорость

 

 

центра масс представим в

 

 

в виде двух составляющих:

 

составляющей

1Ге^=С0^,

 

 

-направленной

вдоль про­

тч'ііі п н п п д

дольной оси упаковки, и

 

¥

составляющей

(£ = о>0-і ,

О Д пз=е=

- ^ - г - г - Г Г П / у

 

О

направленной перпендику­

 

 

 

лярно этой оси.

Рис.-4.4.

Соударение упаковки

с основанием возбуждает

Раопредедѳние сил инерции при

ооударении упаковки, вызван­

колебательные движения

ной опрокидыванием.