книги из ГПНТБ / Потеев М.И. Теоретическая механика. Динамика учеб. пособие для радиотехн. специальностей вузов

- 211

Следовательно, реакция болтов при ударе вырааается фор­

чае падения на грунт, больше, чем в случае падения на стальную плиту. Соответственно, во втором случае в момент падения будет

ствия всех трех видов действительно увеличивают нагрузку на отдельные детали конструкций.

Общей характеристикой всех механических воздействий явля­ ется величина, называемая перегрузкой. Перегрузкой какого-ли­ бо тела называется отношение модуля реакции опоры этого тела к весу тела на поверхности Земли. Если обозначить перегрузку через W , то для ее вычисления согласно определению имеем

W= -jr-

Вчастности, в рассмотренных примерах при больших ускоре­

ниях

W =/■ *■ ■

JX

8

при вибрациях

цри ударе

г8 Т

Обычно перегрузку выражают в единицах ускорения свободного

- 212 -

ности Луны перегрузка равна „ В частном случае, если реакция опоры равна нулю, то перегрузка также равна нулю. Та­

добавочных напряжений. Если эти напряжения превышают предель­ ные, то в деталях могут появиться остаточные деформации или же монет наступить разрушение каких-то элементов. Вследствие это­ го при конструировании радиоаппаратуры, работающей при больших перегрузках, необходимо размеры деталей назначать» исходя не из весов этих деталей, а исходя из тех перегрузок, которые мо­ гут возникнуть при эксплуатации или транспортировке РЭА.

Следует иметь в виду, что механические воздействия приво - дят не только к появлению -дополнительных напряжений. При меха­ нических воздействиях детали, укрепленные на упругих опорах, начинают совершать колебательные движения. При больших ускоре­ ниях объектов и при ударах эти колебания являются свободными затухающими, а при вибрациях корпусов - вынужденными. Если амплитуда колебаний велика, то может произойти разрушение от­ дельных деталей (например, электронных ламп) при их ударе о соседние детали. .Может наблюдаться короткое замыкание открытых контактов.

Помимо влияния на механические параметры радиоаппаратуры, механические воздействия могут оказывать существенное влияние и на ее электрические параметры. Например, вибрации приводят к появлению вынужденных колебаний пластин переменных конценса- '"оров. Это, в свою очередь, приводит к тому, что емкости кон­ денсаторов начинают изменяться с частотой вибраций. В элект­ ронных лампах вследствие взаимного перемещения электродов при вибрациях изменяется крутизна вольт-амяерных характеристик. Если катушки индуктивности тлеют сердечники, то последние при вибрациях начинают совершать вынужденные.колебания. Это приво­ дит к изменению индуктивности во времени.

Для уменьшения влияния механических воздействий на радио­ аппаратуру используются различные конструкторские приемы. В

- 213 -

частности, для уменьшения влияния вибраций и уларов широко применяется амортизация блоков радиоаппаратуры и ее отдельных деталей.

д .З , Амортизация радиоаппаратуры. Поступательное цвпнение амортизированного блока

Одним из наиболее распространенных способов уменьшения влияния вибраций и ударов на радиоаппаратуру являегоя крепле­ ние отдельных блоков (или дане отдельных деталей) РЭА не непо­ средственно к корпусу подвикногэ объекта, а с помощью упругих элементов, называемых амортиз аторами*^. Последние представляют собой наборы прукжн или изделия, изготовленные из резины, пе­ нопласта и других упругих материалов. Располокение амортизато­ ров монет быть различным. Схемы амортизации блоков радиоаппа­ ратуры, которые, используются на практике наиболее часто, пока­ заны на рио.П4о Из схем, изобраненных на этом рисунке, видно,

Рис.114

* ) Слово "амортизатор" происходит от французского слова „атоьНг-4\ которое означает поглощение, смягчение толчков.

- 215 -

ется линейным неоднородным дифференциальным уравнением второ­ го порядка с постоянными коэффициентами. Решение этого уравне­ ния состоит из двух частей: общего решения соотвеТОТвующего однородного уравнения и частного решения уравнения (184). Об­ щее решение соответствующего однородного уравЕ.шш , к^к из­ вестно, описывает, затухающие колебания, частное решение - вы-

нукценные колебания. Последние представляют, очевидно, наиболь-. шей интерео»

нукденных колебаний блока по отношению к фазе вибраций основа­

амплитуды вибраций основания. На основании (185) зависимость коэффициента динамичности Л от коэффициента расстройки z и коэффициента i) выракается равенством

(186)

Формула (186) описывает семейство амплитудных характерис­ тик вынукценных колебаний амортизированного блока. Вид этих, характеристик для некоторых значений 0 показан на рис0П 6 .

Из вида кривых на рис,116 мокло заключить, что двикение амортизированного блока существенно зависит от значений коэфь фицаента расстройки z „ Рассмотрим особенности этого цвикения в следующих трех случаях:

Z 4 0J , 0 , 3 < z $ f l , z > J T .

Если z 4 как вида0 из рисоНб и как следует из формулы (186), А ~ I . Это означает, что при таких значениях коэффициента расстройки амортизаторы полностью передают вибра­ ции основания на амортизированный блок. Амплитуда колебаний блока в этом случае практически равна амплитуде вибраций осш -

личением амплитуды. Это увеличение существенно зависит от без­ размерного коэффициента затухания, т .е . от величины сопротив­ ления, Если сопротивление движению амортизированного блока ма­

Следовательно, если собственная частота амортизированного бло­ ка находится внутри диапазона изменения частот вибраций осно­ вания, то ставить амортизаторы нельзя. Это особенно относится к случаю, когда известно, что при всех возможных частотах виб­ раций величина z находится в пределах от 0 ,3 до / < Г , а сопротивление движению блока, создаваемое амортизаторами, мало.

Например, дня того, чтобы амплитуда колебаний амортизированно­

- 218 -

ванного блока была в два раза меньше минимально возможной частоты вибраций ( it =2). Следовательно, целесообразно так рассчитывать амортизацию блока, чтобы для всего диапазона частот вибраций соблюдалось неравенство Z ^ /!? . Обычно амор­ тизаторы рассчитывают из условия, чтобы коэффициент расстрой­

Это связано с тем, что при фиксированном значении минимальной

заторов больших значений достигает.статический прогиб. Следует обратить внимание на то, что эффективность аморти­

меньше сопротивление, тем меньше амплитуда колебаний амортизи­ рованного блока. Значит, при %>/2~ чем меньше сопротивление движению блока, создаваемое амортизаторами, тем лучше.

Если диапазон изменения частот вибраций оспования широк, так что коэффициент расстройки может принимать значения во всех указанных выше трех интервалах, то применение амортизато­ ров целесообразно только тогда, когда при t = I коэффициент динамичности невелик, а при 2 > f Z “~ достаточно мал. Для удов­ летворения этим условиям, очевидно, необходимо, чтобы аморти­ заторы оказывали движению блока такое сопротивление, при кото­ ром безразмерный коэффициент затухания был, с одной стороны, достаточно высок, с другой стороны, - достаточно мал. Из гра­

В качестве примера одного из существующих и широко приме­ няемых в радиотехнических конструкциях амортизаторов приведем амортизатор типа /Д (амортизатор демпфированный). Устройство

- 219 -

этого амортизатора показано на рис.117. Упругим элементом амортизатора является спи­ ральная пружина конического

профиля I , рассчитанная таким образом, что при на­ гружении ее различными по весу нагрузками собственная частота амортизированного '■

блока остается примерно постоянной,, При нормальных условиях амортизаторы типа АД обеспечивают собственные частоты порядка

6-10 гц.

Амортизаторы типа АД снабжены устройством для создания сопротивления движению амортизированного блока. Это устройство называется демпйером^. В данном типе амортизаторов демфер со­ стоит из резинового баллончика 2, скрепленного с . металлическим

уменьшается.

Следует обратить внимание на то» что при возникновении больших ускорений объекта, на котором установлена радиоаппа­ ратура, нагрузка на амортизаторы существенно увеличивается. Вследствие этого на космических аппаратах и ракетах аморти­ заторы используются весьма редко. Влияние механических воздей­ ствий на отдельные элементы здесь уменьшают -увеличением их прочности и кеоткостк.

Слово "демпфер" - немецкое ( bdmpj^r- )„ впереводе оно

означает приспособление для успокоения (заглушения) меха­ нических колебаний за счет поглощения части энергии колеб­

лющейся системы.