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
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 2ё 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: |
||
|
-х |
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. |
|
|