4. ЦЕНТРОБЕЖНОЕ ВОЗБУЖДЕНИЕ ОДНОЧАСТОТНЫХ ВЫНУЖДАЮЩИХ СИЛ И МОМЕНТОВ

Круговая вынуждающая сила может быть получена в результате совместного действия двух направленных синхронных синусоидально колеблющихся компланарных сил одинакового модуля, если разность фаз этих сил равна отличному от или углу между направлениями их действия. В случаях, когда модули сил не равны или разность фаз не равна углу между направлениями сил, результатом сложения будет эллиптическая сила либо, в частном случае синфазности слагаемых сил, направленная сила, синфазная ее составляющим. Подбирая совместно действующие направленные синхронные синусоидально колеблющиеся силы, можно получить любые плоские и пространственные вынуждающие воздействия: силы, моменты, или сочетания сил и моментов.

Равносильно сказанному любые плоские и пространственные одночастотные воздействия можно получить совместным действием достаточного набора синхронных круговых сил. Следовательно, с помощью синхронных центробежных вибровозбудителей можно создавать любые одночастотные вынуждающие воздействия. На рис. 2 приведены некоторые из схем центробежного возбуждения таких воздействий [2, 3]. Условимся, что дебалансы вращаются равномерно, а при наличии двух или большего их числа — синхронно.

Схемы на рис. плоские, т. е. дебалансы имеют только статическую неуравновешенность. Одиночный дебаланс (рис. 2, а) порождает круговую вынуждающую силу. Такую же силу создают синфазно вращающиеся в одном направлении два одинаковых (рис. 2, б) или три (рис. 2, в) вращающихся вокру! параллельных осей дебаланса, причем в последнем случае боковые дебалансы одинаковы.

Синусоидально колеблющуюся прямолинейно направленную вынуждающую силу можно возбуждать вращением в противоположные стороны двух одинаковых дебалансов вокруг общей оси (рис 2, г) или вокруг параллельных осей (см. рис. 2, б), причем в последнем случае ось симметрии должна быть перпендикулярной линии, соединяющей оси вращения. Действительно, равномерно вращающийся с угловой частотой со вектор постоянного модуля может быть представлен комплексным числом где время, а вращающийся в противоположном направлении с угловой частотой вектор такого же модуля — комплексным числом Равнодействующий вектор

Такого же результата можно добиться вращением трех дебалансов (см. рис. 2, в), из которых средний вращается в одном направлении, а боковые — в противоположном при указанной на рисунке начальной фазировке, причем статический момент массы каждого из боковых дебалансов вдвое меньше статическою момента среднего дебаланса, боковые дебалансы расположены симметрично относительно среднего,

и оси вращения всех трех дебалансов лежат на одной прямой, перпендикулярной оси симметрии. С помощью одною вращающегося дебаланса в шарнире маятникового вибровозбудителя можно получить (рис. 2, д) направленную синусоидальную силу, действующую вдоль среднего положения оси симметрии маятника, если угол качания маятника невелик, а параметры системы отвечают определенным условиям, изложенным в гл. XIV.

Рис. 2. (см. скан) Схемы центробежного возбуждения одночастотных вынуждающих воздействий

Эллиптическая вынуждающая сила, которую можно рассматривать как сумму круговой и прямолинейно направленной синусоидальной сил, может быть получена вращением в противоположные стороны вокруг одной оси двух дебалансов с различными статическими моментами массы (рис. 2, е). Такой же результат может быть получен по рис. 2, в, если симметричные боковые дебалансы вращаются в одну сторону, а средний — в противоположную, причем сумма статических моментов массы боковых дебалансов не равна статическому моменту массы среднего дебаланса.

Если два одинаковых дебаланса вращаются в одном направлении антифазно вокруг параллельных осей (рис 2, ж), то они возбуждают синусоидально колеблющийся вектор-момент, направленный перпендикулярно плоскости рисунка. Если они синхронно вращаются в противоположных направлениях при указанной на рисунке начальной фазировке, то помимо указанного вектор-момента они создают

горизонтально направленную синусоидальную силу. При тех же условиях и начальной фазировке, показанной на рис. 2, з, будет получено сочетание направленных синусоидальных вектор-момента и силы, причем сила действует под углом к горизонтали в первом и третьем квадратах. Если два одинаковых дебаланса вращаются в одном направлении при начальной фазировке, показанной на рис. 2, з, то будет получено сочетание колеблющегося вектор-момента и круговой силы.

Моментно неуравновешенный дебаланс (рис. 2, и) при своем вращении порождает круговой вынуждающий вектор-момент, перпендикулярный вращающейся плоскости разбаланса. Два таких дебаланса, вращающихся вокруг параллельных осей (рис. 2, к) в одинаковом направлении, создают вектор-момент такого же вида. Если же дебадансы вращаются в противоположных направлениях и обладают одинаковыми по модулю моментами дисбаланса, то они создают синусоидально колеблющийся вектор-момент, который перпендикулярен осям вращения дебалансов и при указанной на рисунке начальной фазировке лежит в плоскости осей вращения.

Вращение дебаланса, обладающего как статической, так и моментной неуравновешенностью (рис. 2, л), приводит к появлению сочетания круговой силы и кругового момента. Вращение в противоположные стороны вокруг параллельных осей двух таких одинаковых дебалансов при начальной фазировке, показанной на рис. 2, м, создает колеблющийся динамический винт, т. е. сочетание синфазно или антифазпо колеблющихся вдоль одной прямой снлы и вектор-момента.

Возбуждение колеблющегося динамического винта может быть осуществлено и двухшарнирным одновальным вибровозбудителем, дебаланс которого имеет как статическую, так и моментную неуравновешенность относительно оси вращения. Две проекции такого вибровозбудителя схематически показаны на рис. 2, и, где дебаланс 1 вращается вокруг оси, связанной с корпусом 2, подвешенным на шарнире 3 к крестовине 4, которая шарниром 5 связана с основанием 6. Ось вращения дебаланса параллельна оси шарнира 5 и перпендикулярна оси шарнира 3. Благодаря шарниру 3 к крестовине и основанию приложена только вертикальная составляющая вращающегося вектор-момента, порождаемого моментной неуравновешенностью дебаланса. Благодаря шарниру 5, расположенному в надлежащем месте, на основание передается только вертикальная составляющая вращающейся снлы, порожденной статической неуравновешенностью дебаланса. Колеблющийся динамический винт может быть получен также применением двух одинаковых вибровозбудителей 1 и 2 (рис. 2, о) со статически неуравновешенными дебалансами, оси вращения которых перекрещиваются. Корпусы вибровозбудителей жестко соединены перемычкой 3. Если при рассмотрении сверху или снизу дебалансы представляются вращающимися в одном направлении, то при указанной на рисунке начальной фазировке составляющие колеблющийся динамический винт вектор-момент и сила направлены вертикально.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

(см. скан)