Пред.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358 359 360 361 362 363 364 365 366 367 368 369 370 371 372 373 374 375 376 377 378 379 380 381 382 383 384 385 386 387 388 389 390 391 392 393 394 395 396 397 398 399 400 401 402 403 404 405 406 407 408 409 410 411 412 413 414 415 416 417 418 419 420 421 422 423 424 425 426 427 428 429 430 431 432 433 434 435 436 437 438 439 440 441 442 443 444 445 446 447 448 449 450 451 452 453 454 455 456 457 458 459 460 461 462 463 464 465 466 467 468 469 470 471 472 473 474 475 476 477 478 479 480 481 482 483 484 485 486 487 488 489 490 491 492 493 494 След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO
3. ОСНОВЫ РАСЧЕТАНа рис. 4 приведена простейшая динамическая схема вибровозбудителя. При составлении уравнений движения принято: 1) подвижная система перемещается строго вдоль вертикальной оси вибровозбудителя; 2) масса подвесок подвижной системы незначительна; 3) механические сопротивления считаются пропорциональными первой степени скорости движения; 4) изменение индуктивности и активного сопротивления подвижной катушки в зависимости от частоты протекающего тока не учитывается; 5) магнитопровод возбудителя жестко соединен с неподвижным основанием. Движение подвижной системы описывается уравнением
где у — перемещение подвижной системы; Значение вынуждающей силы определяется по формуле (1). При движении в магнитном поле в проводнике индуктируется электродвижущая сила (противо-ЭДС):
Уравнение, связывающее электрические параметры подвижной обмотки с ее движением,
где
Рис. 4. Динамическая схема вибровозбудителя
Рис. 5. Структурная схема вибровозбудителя Система уравнений (2) и (4) может быть представлена в виде
Из уравнений (5) и (6) получим
На рис. 5 показана структурная схема системы, описываемой уравнением (7). Таким образом, простейшая динамическая модель электродинамического возбудителя колебаний представляет собой замкнутую линейную систему третьего порядка с отрицательной обратной связью по скорости. Результаты исследования динамики системы приведены в [1]. При работе вибровозбудителя в широком диапазоне частот и присоединении к подвижной части возбудителя объектов, представляющих сложные упругие системы, исследуются другие динамические схемы [10, 11]. Подвижная система возбудителя представляет собой пространственную конструкцию, и при воздействии высокочастотной вибрации следует учитывать ее упругие свойства. Во многих случаях при этом необходимо рассматривать колебания конструкций, состоящих из цилиндрической оболочки, соединенной с круглой плитой, имеющей ребра или вырезы. Однако наиболее важным является определение первой собственной частоты продольных колебаний подвижной системы. В динамической схеме вибровозбудителя подвижную систему часто приближенно представляют в виде двух инерционных элементов, соединенных упругим элементом. Динамическая схема вибровозбудителя для этого случая представлена на рис. 6 При определении частотных диапазонов работы возбудителей в уравнениях движения можно не учитывать рассеяние энергии в механических элементах системы. Тогда уравнения движения системы
Структурная схема системы представлена на рис. 7. Вибровозбудитель в этом случае представлен замкнутой линейной системой пятого порядка. Результаты исследования передаточной функции системы приведены в [1]. В зависимости от назначения вибровозбудителя следует каждый раз рассматривать динамические схемы, определяющие движение системы возбудитель—объект. При этом учитываются упругие свойства испытуемого образца, изделия или крепежных устройств между возбудителем и изделием или изделием и неподвижным основанием. При применении электродинамических вибровозбудителей в испытательных стендах, в которых требуется точное воспроизведение заданной вибрации в определенной точке испытуемого изделия, применяются компенсирующие обратные связи (см. гл. XXXV). Рабочий диапазон частот вибровозбудителя выбирается в зависимости от воспроизводимой вибрации, программы испытания и основных параметров вибрации (перемещения, скорости, ускорения). На основе исследования системы уравнений (8) могут быть построены частотные характеристики вибровозбудителя при различных режимах, реализация которых зависит от характеристик применяемых усилителей мощности [4, 6. 8].
Рис. 6. Динамическая схема вибровозбудителя при учете упругости подвижной системы
Рис. 7. Структурная схема вибровозбудителя при учете упругости подвижной системы Режимы с постоянной амплитудой входного напряжения С повышением частоты воспроизводимое ускорение уменьшается из-за возрастания индуктивного сопротивления обмотки Поэтому режим мощности, имеющего высокое внутреннее сопротивление, могут бьпь установлены режимы, обеспечивающие в определенных диапазонах частот постоянство амплитуды силы тока в подвижной обмотке. При этом воспроизводятся ускорения с постоянной амплитудой, практически не зависящей от полного сопротивления подвижной обмотки и возникающей противо-ЭДС. Однако значительная часть реальных режимов испытаний построена так, что амплитуды напряжения или силы тока не поддерживаются постоянными, а изменяются по заданному закону во всем диапазоне частот. Выбор частотного диапазона работы вибровозбудителя (без подробного рассмотрения динамики всей системы) определяется собственными частотами механической части вибровозбудителя Приближенная собственная частота колебаний подвижной системы (рассматриваемой как сосредоточенная масса) на подвесках
Приближенная первая собственная частота продольных колебаний подвижной системы, рассматриваемой как двухмассная система, при
Низшая частота рабочего диапазона частот определяется значениями Приближенный расчет ускорения, создаваемого в вибровозбудителе в диапазоне
при гармоническом изменении силы тока
При проектировании вибровозбудителя по заданной амплитуде ускорений могут быть предварительно определены его основные параметры. Допустимая магнитная индукция В в рабочем зазоре выбирается в зависимости от материала магнитопровода Зная особенности конструкции и назначение вибровозбудителя, можно выбрать полную длину I проводника, а значит, и размеры подвижной обмотки. При разработке конструктивного решения определяется масса
Следовательно, регулирующими органами могут быть подвижная обмотка (изменение тока Для питания подвижной обмотки используются электронные усилители, уменьшение мощности которых является важной задачей. На рис. 3, а приведена схема бескаркасной подвижной обмотки и части магнитопровода с экранами. При расчете параметров такого вибровозбудителя необходимо учитывать эффект вытеснения тока в экранах и подвижной обмотке. Для приближенного расчета предложена методика, основанная на схеме, состоящей из двух короткозамкнутых двухобмоточных трансформаторов [3], первичные обмотки которых включены параллельно (см. рис. 3, б). Определив глубину проникновения электромагнитной волны в материал обмотки и экранов и Полная мощность, потребляемая вибровозбудителем, тогда может быть представлена как
где Коэффициент
Здесь По формуле (11), задаваясь необходимым значением СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ(см. скан)
|
1 |
Оглавление
|