* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
338
КОЛЕБАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ
МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ
КОНСТРУКЦИЙ
где Q — амплитуда гармонической (си нусоидально изменяющейся) силы, M — момента; А — амплитуда динамического (синусоидально изменяющегося) переме щения. Индекс п указывает на линей ные, а к — на у г л о в ы е деформации. Ни же, в тех случаях, когда это очевидно, индексы п и к опущены. Для у п р у г о г о элемента — пружины, стержня или участка вала ( б е з учета их массы) — динамическая жесткость D и жесткость С совпадают: D - C Инерционные представляются ской жесткости, рактеристикой пружины. Динамическая (27) элементы (массы) также с помощью динамиче являющейся как бы ха некоторой фиктивной жесткость колебаний свободной массы (или стойкость массы) (фиг. И ) равна (ин декс п опущен)
Динамические жесткости складыва ются по правилам соединения упругих элементов для статики (фиг. 12). При этом получается динамическая жест кость всей системы или какой-либо ее части (называемая также стойкостью системы). У с л о в и ю резонанса системы без зату хания (потерь) соответствует значение ее динамической жесткости, равное ну лю, так как приложение конечной Силы вызывает неограниченное возрастание амплитуды колебаний.
Прамер, П р осте й ш а я колебательная система (фнг. 13, а) представлена в виде параллельного со единения двух элементов динамической жесткости (фнг. 13, б): С; 0 т
1
Cn
j/VW
'Л -ш т
2
0 = 0с+ D т «= С — тш . I А Л Л /
При резонансе С 0 — 0, т. е. ой —
4
Суммарная жесткость
|ЛЛА>2
0_
-Q
А ~~ А
е
. т
Фнг. И . Динамиче ская жесткость эле мента массы.
Из формулы ( 1 6 ) , представленной в виде (28) Q
Фиг. 13. Динамиче ская жесткость си стемы с одной сте пенью свободы.
о)
Параллельное соединение
C
f
0 = 0,+0,
с
- с+с.
K(C-/7lü)2)2 +
(SÜ,)2
Q
_ И . Q
(29)
^vwv
Л
D - 0,4-0.4-0
Параллельное соединение
1
С - C -I-C -I-C,
1 1
следует, что динамическая жесткость D , характеризующая демпфирование, скла дывается с D и геометрически.
y m
Механическим
импеданцем
Z
tigx
на
зывается отношение амплитуды силы к амплитуде скорости гармонического дви жения, т. е.
C
i
C
•А
С
1
*
С
?
°
3
^ C ^ 1
1
Z мех ™ и)А~ "
О
D
(30)
J_ +
0Л 0 0 » » Последовательное
соединение 1 C -I-C
1 1
.1+1
С —
+ JL
т C
t
^АЛЛ/
I
'
1
+ -i
0.+0. ^ 0, Смешанное соединение Фиг. 12. Соединение упругих элементов.
Простейшие колебательные систе мы. Стержни ( б р у с ь я ) . Частота собственных колебаний стержней с со средоточенной массой определяется по формуле ( 5 ) , если распределенной мас сой стержня можно пренебречь по срав нению с сосредоточенной массой. Для стержня, несущего одну массу (фиг. 14), в формулу (5) входит т—масса в кГсек*1см, сосредоточенная в точке j t j , и С — жесткость в кГ(см, которая на ходится как отношение силы, прило женной в точке JC], к вызываемому