книги / Устойчивость и колебания упругих систем. Современные концепции, парадоксы и ошибки
.pdfзначение неустойчивого корня, очевидно, зависит от зна чения параметров двигателя а и А; соответственно они влияют на темп апериодического ухода системы от ста ционарного режима.
Эти заключения, в основном, остаются справедливыми и в том случае, если имеется вязкое сопротивление движе нию массы тг\ однако такое сопротивление несколько из менит границы области неустойчивости.
Изложенное решение было дано И. Рокаром в книге «Dynamique generate без vibrations» (1-е изд., 1943; 2ч изд., 1949; 3-е изд., I960). Во всех изданиях этой книги повторяется одна и та же ошибка: в правой
части уравнения |
(4G.21) |
пропу |
к |
|||
щен знак минус. Из-за |
этого |
|||||
пторой член в квадратных |
скоб |
|
||||
ках уравнения (46.36) получился |
|
|||||
с противоположным знаком, н в |
|
|||||
результате |
область |
неустойчи |
|
|||
вости была |
обнаружена на л е- |
|
||||
в о й |
ветви |
резонансной |
кри |
|
||
вой, |
что не согласуется с опыт |
|
||||
ными |
наблюдениями |
Зоммер- |
|
|||
фельда (см. его статью в |
VDI, |
|
||||
1904, |
№ 18). |
|
в |
работе |
|
|
И. И. |
Блехман |
|
||||
«Самосинхронизация |
вибрато |
|
||||
ров |
некоторых |
вибрационных |
|
|||
машин» (Инж. сб., |
1953, т. |
XV!) |
|
|||
обнаружил |
неустойчивые режи |
Рис. 46.5. Резонансная кривая |
||||
мы на правой ветви резонан |
||||||
сной |
кривой. См. также статью |
|
И. И. Блехмана и Г. Ю. Джанелидзе «Динамика регулятора Буасса — Сарда» (Изв. АН СССР, ОТН, 1955, М* 10). В дальнейших исследованиях
В.О. Кононенко и других авторов рассматривалось действие двигателя
сограниченной мощностью на нелинейные и параметрические упругие системы (см. книгу В. О. Кононенко «Колебательные системы с ограни ченным возбуждением» (М.: Наука, 1964).
Впервые два издания нашей книги вкралась ошибка а запись за ключительного неравенства (46.41); из-за этого оказалась неверной разметка первой нетви кривой на рис. 46.5 (наошибку указали авторам кни ги В. Л. и С. В. Иносоеы).
§ 47. Разрывные автоколебания при кулоновом трении
Во многих случаях установившиеся автоколебания практически можно считать гармоническими, и ряд вы числительных методов основан на этом свойстве искомого колебательного процесса. Наряду с этим встречаются механические автоколебательные системы, периодическое движение которых резко отличается от гармонического— такие автоколебания называются разрывными. К этой ка
зн
Таким образом, период автоколебаний груза опреде ляется формулой
|
|
|
|
(47.17) |
для пользования которой нужно сначала |
найти tx с по |
|||
мощью (47.10), а |
затем 1, из формулы (47.15). В момент |
|||
t — T |
происходит |
следующий срыв |
груза |
и начинается |
новый |
цикл автоколебаний. |
|
|
|
Чем меньше скорость ведущего |
конца |
пружины, тем |
более резко выражен процесс автоколебаний. Действи
тельно, |
при малых значениях о» безразмерный |
параметр |
|
а становится весьма большим; из выражений |
(47.10) в |
||
этом случае приближенно можно получить |
|
||
|
Л « |
л/р, |
(47.18) |
н при |
учете найденного выше выражения (47.15) период |
||
автоколебаний приближенно |
равен |
|
|
|
Т » ( я |
+ 2 а)/л |
(47.19) |
Значение второго слагаемого увеличивается с уменьше нием скорости о*.
При увеличении скорости v„ длительность остановок уменьшается, и движение приобретает более равномерный характер.
Рассмотренная здесь задача описана п книге Я. Г. Панопко «Основы прикладной теории упругих колебаний» (М.: Машгиз, 1957). Менее схематичная характеристика силы трения в этой задаче при нята в работе М. Е. Эльясберга «Расчет механизмов подачи метал лорежущих станков» («Станки и инструменты», 1951, № 11—12). См. также работы: Singh В. R., Mohanti Н. В. «Experimental investiga tions on stick-slip sliding». Engineer, 1959, № 207; Haussler F. W., Wonka A. «Zur Bercchnung des Stickslip-Vorganges, Maschinenbautechnik, 1959. Bd 9, H I; Д. P. Меркни «Релаксационные автоколебания тела при подъеме его по наклонной плоскости с помощью канатной тяги» (Тр. Ленинградского ин-та инж. водного транспорта, вып. 83, 1965); Kemper J. D. «Torsional instability from frictional oscillations», J. Franklin Inst., 1965, v. 279, № 4.