Bobda allaqachon ko'rsatilgandek. 2, elektrodinamik GGlarda signallarni elektromexanik konvertatsiya qilish jarayonida, har xil turlari chastota va vaqt sohalarida baholanishi mumkin bo'lgan chiziqli bo'lmagan buzilishlar. jismoniy jarayonlar, bu chiziqli bo'lmagan buzilishlarni keltirib chiqaradigan narsalarni quyidagicha tasniflash mumkin: harakatlanuvchi tizim elementlarining chiziqli bo'lmagan elastik tebranishlari - suspenziyalar, yuvishlar, diffuzerlar, qopqoqlar; GGda mexanik nuqsonlar mavjud bo'lgan tebranish jarayonlari, shovqin yoki ohang sifatida qabul qilinadi; diffuzorlarning parametrik tebranishlari; Doppler effektlari tufayli chiqarilgan signalning chastotali modulyatsiyasi, "ovozli bobin + magnit zanjir" yig'ilishida chiziqli bo'lmagan elektromexanik transformatsiyalar. Keling, ushbu jarayonlarni va ularni hisoblash usullarini batafsil ko'rib chiqaylik.

GG mobil tizimi elementlarining chiziqli bo'lmagan elastik tebranishlari - suspenziyalar, yuvishlar, diffuzerlar. Ketma-ket karnaylardagi garmonik buzilishlarning eksperimental tadqiqotlari shuni ko'rsatadiki, ular harakatlanuvchi tizimning siljish amplitudalari ayniqsa katta bo'lgan qayta ishlab chiqarilgan GG diapazonining past chastotali qismida eng yuqori qiymatlarga etadi (3.32-rasm). Konusning tebranishlari pistonli xarakterga ega bo'lgan past chastotali mintaqadagi chiziqli bo'lmagan buzilishlar, asosan, suspenziyalar (gofrirovka qilingan suspenziya va markazlashtiruvchi yuvish) xususiyatlarining nochiziqliligi va "ovoz bobini + magnit pallasida" elektromagnit konversiya bilan belgilanadi. "yig'ilish.

Guruch. 3.32. K G ning kirish kuchlanishining chastotasi va kattaligiga bog'liqligi, 1 - U \u003d 4 V; 2 - U = 2 V; 3 - U = 0,63 V

Ta'sir qilish magnit maydon chiziqli bo'lmagan buzilish uchun § 3.8 da muhokama qilinadi. Umumiy nazariyadan kelib chiqadigan bo'lsak, elastik tizimdagi chiziqli bo'lmagan tebranish jarayonining tabiati mos ravishda uning chiziqli bo'lmagan elastikligi, chiziqli bo'lmagan inertsiya va chiziqli bo'lmagan damping bilan belgilanadi. Tizimning rezonans hududidagi harakati ushbu omillarning nisbatiga bog'liq. Chiziqli bo'lmagan tizimlarda amplitudaga bog'liq bo'lgan rezonans chastotasi, chiziqli bo'lmagan elastiklik ustun bo'lgan taqdirda, amplituda ortishi bilan ortadi. Chiziqli bo'lmagan inertsiyaning ustunligi bilan nisbat teskari bo'ladi. Rezonans amplitudasi egri chizig'i ("tortish hodisasi") cho'qqi tomonidan chiziqli bo'lmagan egiluvchanlik ustunligi bilan yuqori chastotalarga va inertsiyaga ega pastroqlarga va hokazolarga egiladi. Past chastotali mintaqada rezonans amplitudasi egri chizig'ini o'rganish bo'yicha tajribalar o'tkazildi. GGda asosiy belgilovchi omil chiziqli bo'lmagan elastiklik ekanligini aniqlash mumkin.

Texnik adabiyotlarda past chastotali mintaqada GG dagi chiziqli bo'lmagan buzilishlarni o'rganishga etarlicha e'tibor berilgan, ammo barcha ishlarda harakatlanuvchi GG tizimi to'plangan parametrlarga ega tizim bilan almashtirildi, biroq o'zaro bog'liqlik tufayli ushbu parametrlar va suspenziyalarning dizayn va fizik-mexanik parametrlari o'rnatilmagan, tahlil amaliy hisob-kitoblarga imkon bermagan.

uchun ijro etilgan o'tgan yillar katta hajmdagi eksperimental va nazariy tadqiqotlar suspenziyalarning elastik xususiyatlaridan kelib chiqqan holda past chastotali mintaqada HG ning chiziqli bo'lmagan buzilishlarini hisoblash uchun usulni ishlab chiqish va kompyuterlar uchun amaliy dasturlar paketini yaratish imkonini berdi. Past chastotali mintaqada harakatlanuvchi tizimning elastik xususiyatlarini hisoblash uchun 1-rasmda ko'rsatilgan hisoblash modeli qabul qilindi. 3.33. Diffuzor uchta qobiqdan tashkil topgan tizim sifatida qaraladi: eğimli bo'lmagan gofrirovka qilingan sinusoidal qobiq 1 (bu turdagi suspenziya ko'pincha GG ning ommaviy turlari uchun ishlatiladi); yumshoq eğimli to'g'ri chiziqli konusning qobig'i 2 (to'lqin uzunligi GG o'lchamlariga nisbatan katta bo'lgan past chastotali mintaqada, bunday model har qanday diffuzor shakli uchun oqlanadi); tekis qism 3 (chang qopqog'ini ifodalaydi) va elastik tayanch 4 (parametrlari quyidagilardan aniqlanadi) eksperimental o'lchovlar markazlashtiruvchi yuvish vositalarining elastik xususiyatlari). Sinusoidal ichi bo'sh bo'lmagan gofrirovka qilingan suspenziyaning profili tenglama bilan juda aniq tasvirlangan (3.19-rasmga qarang):

bu erda t = ʼn 1 r - t 0; ō 1 \u003d 2pRd 1 /l - p; r = r/R; d 1 \u003d r 1 /R.

Qobiqning deformatsiyalangan holatini ikkita funktsiya bilan tavsiflash mumkin: y(r) - teginishning sirtga burilish burchagi; ps (r) - stress funktsiyasi (ps) \u003d (-1 / EhR)∫T 2 dr, bu erda T 2 ichki normal kuchdir). Ushbu funktsiyalarni topish uchun ikkinchi tartibli differentsial tenglamalar tizimi qo'llaniladi:

sayoz gofrirovka qilingan korpus uchun (1):

bu erda h - qalinligi, m - Puasson nisbati; th = ctg a 0 = F th sint; F th = ō 1 H/R; N \u003d -ō 1 F 2 th sin2t / 2 (1 + th 2); K \u003d 12 (1 - m 2) R 2 / h 2;

sayoz konussimon qobiq uchun (2):

rps .. K + ps . K - 1/rps K = (cosb/sin 2 b)⋅y K ,

ry .. dan + y gacha. to + 1/rry to = -K to (cosb/sin 2 b)ps to + (K to /sin 2 b)F to; (3,28)

dumaloq tekis plastinka (qopqoq) uchun (3):

rps .. n + ps . n - 1/rps n = 0,

r .. n + y . p - 1/r p = K p F p, (3.29)

Bu erda F, F k, F p - diffuzor kuchiga qo'llaniladigan q inersiya kuchlari Q c va yuvish vositasi Q w tomonidan yaratilgan reaksiyaning elastik kuchi. y = - f⋅3r(1 - r) 2 ko'rinishda burilish burchagining o'zgarish qonunini o'rnatib, qobiqlarning kon'yugatsiyasining chegaraviy shartlarini hisobga olgan holda (normal kuchlar va radial siljishlarning tengligi. konjugatsiya nuqtalari), (3.27), (3.28), (3.29) tenglamalarni Bubnov-Galerkin usuli bilan integrallash, bu harakatlanuvchi tizimning elastik xarakteristikasini qurishga imkon beradi:

Q c = B 1 w + B 2 w 2 + B 3 w 3 , (3.30)

Bu erda B i = C i + S i (i = 1, 2, 3), C i - gofrirovka qilingan suspenziya, diffuzor va qopqoqning dizayni va fizik-mexanik parametrlari bilan belgilanadigan koeffitsientlar; S i - eksperimental ma'lumotlardan aniqlanadigan markazlashtiruvchi yuvish vositalarining elastik xarakteristikalari koeffitsientlari, w - tizim markazining siljishi. GG tomonidan tijoriy ravishda ishlab chiqarilgan markazlashtiruvchi rondelalarning burilishlari uchun olingan o'lchov ma'lumotlari va ularni statistik ishlov berish ortogonal Chebyshev polinomlaridan foydalangan holda o'lchov natijalarini eng kichik kvadratlar usuli bilan polinomga yaqinlashtirish uchun kompyuter dasturini ishlab chiqish imkonini berdi. Diametri 160 bo'lgan dinamiklar uchun markazlashtiruvchi yuvish vositalarining tarqalishini hisobga olgan holda o'lchovlar va elastik xususiyatlarni yaqinlashtirish natijalari rasmda ko'rsatilgan. 3.34. Taxminlovchi polinomlar koeffitsientlarining qiymatlari va bu holda intervallar chegaralari quyidagi shaklga ega:

Q w 1 \u003d 1,03 ⋅ 10 2 w + 3,06 ⋅ 10 3 w 2 + 1,24 ⋅ 10 7 w 3,

Q w 2 \u003d 3,42 ⋅ 10 2 w - 3,21 ⋅ 10 4 w 2 + 3,4 ⋅ 10 7 w 3. (3.31)

Yuvish moslamalarining elastik xususiyatlarining chiziqli bo'lmaganligining harakatlanuvchi tizimning umumiy elastik xususiyatlariga ta'sirini tahlil qilish shuni ko'rsatadiki, umuman olganda, kir yuvish mashinasining chiziqli bo'lmaganligi suspenziyaning chiziqli bo'lmaganligidan yuqori bo'ladi, ayniqsa qo'llaniladigan past darajalarda. Kuchlanishi. Xususan, (3.30) ga muvofiq hisob-kitoblar shuni ko'rsatdiki, harakatlanuvchi tizimning elastik xarakteristikasidagi kubiklar, asosan, markazlashtiruvchi yuvish vositalarining elastikligi bilan belgilanadi. Ushbu hisob-kitoblarning natijalari aniqlash imkonini berdi miqdoriy munosabat koeffitsientlari B i harakatlanuvchi tizimning parametrlari bilan. Demak, suspenziyaning h qalinligi kamayishi bilan dastlabki qattiqlik B 1 pasayadi, nochiziqlilik esa B 2, B 3 ortadi; suspenziya gofrirovka chuqurligi H ortishi bilan dastlabki qattiqlik pasayadi, lekin (3.30) dagi kubik a'zolar kamaymasligi mumkin, shuning uchun boshqa parametrlarni o'zgartirmasdan H ning ortishi chiziqli bo'lmagan buzilishlarning kamayishiga olib kelishi mumkin emas.

Mobil tizimlarning elastik xususiyatlarini hisoblashning ishlab chiqilgan usuli past chastotali mintaqada mobil GG tizimining majburiy chiziqli bo'lmagan tebranishlarini hisoblashga o'tishga imkon berdi. Harakatlanuvchi tizimning majburiy past chastotali tebranishlarining differentsial tenglamasi shaklga ega

bu erda w - tizim markazining siljishi; a, g, b - harakatlanuvchi sistemaning elastik xarakteristikasining (3.30) kamaytirilgan koeffitsientlari; F - harakatlantiruvchi kuch;
- susaytirish koeffitsienti; Q T - sifat omili. Garmonik muvozanat usuli yordamida eritma (3.32) shaklda tuzilishi mumkin

w = A 1 cos(wt - ch 1) + A 2 cos(2wt - ch 2) + A 3 cos(3wt - ch 3)

Bu erda A 1, A 2, A 3 va ch 1, ch 2, ch 3 mos ravishda birinchi - uchinchi harmonikalarning amplitudalari va fazalari bo'lib, ular harakatlanuvchi tizimning konstruktsiyasi va fizik-mexanik parametrlarining funktsiyalari hisoblanadi.

Kompyuterda maxsus ishlab chiqilgan amaliy dasturlar to'plami yordamida amalga oshirilgan amplituda-chastota va faza-chastota xususiyatlarini hisoblash ularga HG sifat koeffitsienti, markazlashtiruvchi yuvish moslamasining egiluvchanligi ta'sirini baholash imkonini berdi. gofrirovka qilingan suspenziyaning parametrlari va boshqalar. Shaklda keltirilgan hisob-kitoblarning natijalari. Diametri 160 mm bo'lgan GG uchun 3,35 amplituda-chastota egri chizig'ining shakli tizimning sifat omiliga bog'liqligini ko'rsatadi. Yuqori Q-omillarda (Q T > 3) “sakrash” hodisasi yuzaga kelishi mumkin – amplituda egri chizig‘ining yuqori qismiga yaqin amplitudaning keskin o‘zgarishi (katta amplitudalarda GH rezonansida “sakrash” mavjudligi avval aniqlangan edi). eksperimental). Q T sifat omilining pasayishi bilan

Jadvaldagi ma'lumotlardan kelib chiqqan holda, sifat omilining pasayishi harmonik buzilish omilini sezilarli darajada kamaytiradi. Shunday qilib, Q T \u003d 3 dan Q T \u003d 1 ga o'zgarishi K G 2 ning 6,5 dan 4,2% gacha va K G 3 ning 24,5 dan 5,2% gacha o'zgarishiga olib keladi. Yuvish mashinasining dastlabki qattiqligi ham sezilarli ta'sir ko'rsatadi (bu turdagi GG uchun maksimal qattiqlikdagi yuvish vositalaridan minimal darajaga o'tish KG ni deyarli 2 barobar oshiradi). Past chastotali mintaqada harakatlanuvchi tizimning chiziqli bo'lmagan tebranishlari, chiqarilgan signal spektrida, garmonik, intermodulyatsiya va farqli buzilishlarga qo'shimcha ravishda, bir xil fizik sabablarga ko'ra hosil bo'lgan - elastik xususiyatlarning chiziqli bo'lmaganligi sababli paydo bo'lishiga olib keladi. suspenziyalar va diffuzerlar. Past chastotali mintaqada bunday buzilishni hisoblash uchun garmonik buzilishni hisoblash uchun bir xil usullar qo'llaniladi; bu holda (3.32) tenglamaning o'ng tomoni quyidagi ko'rinishni oladi: F 1 cosw 1 t + F 2 cosw 2 t. Chastota-farq buzilishlarining hisob-kitoblari shuni ko'rsatadiki, f 2 ± f 1 chastotali amplitudalar eng katta qiymatga ega. Bu, asosan, suspenziyalarning elastik xususiyatlarining kvadratik tabiati bilan belgilanadi.

Sifat omilining o'zgarishi ham past chastotali mintaqada chastota-farq buzilish darajasiga sezilarli ta'sir ko'rsatadi. Shunday qilib, sifat omilining 4 dan 1 gacha o'zgarishi 125 va 180 Hz chastotalarda amplitudalarning 1,5 ... 2 marta pasayishiga olib keladi. Taqdim etilgan hisoblash modeli diffuzor tebranishlari pistonga o'xshash bo'lgan mintaqada qo'llanilishini unutmang. Diffuzorning tabiiy chastota spektri joylashgan chastota diapazonida manfiy Gauss egriligi bilan aylanishning nozik elastik qobiqlarining chiziqli bo'lmagan tebranishlari muammosini ko'rib chiqish kerak. Hozirgi vaqtda ularni hisoblash dasturlarini ishlab chiqish dolzarb vazifa hisoblanadi. GGni ishlab chiqish tajribasi shuni ko'rsatadiki, diffuzerlarning strukturaviy qat'iyligini oshirishga qaratilgan barcha chora-tadbirlar (egrilikning oshishi, qattiqlashtiruvchi moddalar mavjudligi va boshqalar), shuningdek, materiallardan yoki yuqori qattiqlikdan (E / r) foydalanish yoki a. katta damping koeffitsienti (g) diffuzerlarning chiziqli bo'lmagan elastik xususiyatlari tufayli ikkinchi - uchinchi darajali chiziqli bo'lmagan garmonik buzilishlar darajasini kamaytirishga olib keladi.

GG dagi shovqin va ohanglarni aniqlaydigan chiziqli bo'lmagan tebranishlar. Bobda ta'kidlanganidek. 2, dinamik GG'larda sub'ektiv ravishda shitirlash va ohanglar sifatida qabul qilinadigan chiziqli bo'lmagan buzilishning o'ziga xos turi mavjud. yilda GGda bu jarayonlarni o'rganishga katta e'tibor berildi. Tirillatish va ohanglarning xarakterli tovushi ko'pincha GG o'zining rezonans chastotasi hududida yoki 2 ... 3 kHz gacha bo'lgan kengroq past chastotali mintaqada qo'zg'alganda aniqlanadi. Bunday GGlarning emissiya spektrlarining xususiyatlarini tahlil qilish shuni ko'rsatadiki, ularda yuzaga keladigan chiziqli bo'lmagan buzilishlarni to'rt turga bo'lish mumkin (2.10-rasmga qarang): n dan 2 dan 4 gacha bo'lgan pastki tartibli harmonikalar; n dan 4 dan 10...12 gacha bo'lgan garmoniklar ohanglarning ko'rinishini aniqlaydi va n dan 10 dan yuqori bo'lgan garmoniklar esa shang'iroq sifatida qabul qilinadi. Bundan tashqari, spektrda harakatlanuvchi tizim elementlarining parametrik tebranishlari natijasida yuzaga keladigan 1/2n yoki 1/3n chastotali subharmonik komponentlar ham bo'lishi mumkin.

So'nggi yillarda o'tkazilgan nazariy va eksperimental tadqiqotlar natijalari shuni ko'rsatdiki, HGdagi shovqin va ohanglarni keltirib chiqaradigan har xil turdagi mexanik nuqsonlarni differentsial baholash uchun eng ko'p ma'lumot chiqaradigan signalning vaqtinchalik tuzilishini tahlil qilish orqali taqdim etiladi. yaqin maydondagi karnay. Statistik tahlil Tartibli GG larning chiqarilgan signallarining oscillogrammalari, ularda shitirlash yoki ohanglar sub'ektiv tashxis qo'yilgan, GGdagi turli xil mexanik nuqsonlarning shakli, amplitudasi, qutbliligi va shovqin pulslarining joylashishi bilan aniq bog'liqligini aniqlashga imkon berdi. asosiy monoharmonik qo'zg'alish signaliga munosabat. GGda shitirlash yoki ohang ko'rinishida qabul qilinadigan chiziqli bo'lmagan buzilishlar ishlatiladigan materiallarning fizik-mexanik ko'rsatkichlarining tarqalishi natijasida yuzaga keladi; texnologik rejimlarga rioya qilmaslik (silliqlash, quyish, presslash, yig'ish va hokazo jarayonlari); yig'ish texnologiyasini buzish; GGni tashish va saqlash jarayonida yuzaga keladigan mexanik nuqsonlar va boshqalar.Ommaviy ishlab chiqarishda texnologik rejimlarning buzilishi magnit zanjirning bo'shlig'ida lasanning ishqalanishi, diffuzor simlari bilan aloqa qilish, harakatlanuvchi tizimning ta'siri kabi nuqsonlarni keltirib chiqaradi. magnit sxemasi, bo'shliqda metall chiplarning mavjudligi, diffuzor strukturasining bir xil emasligi, yuvish moslamasi, diffuzor, lasan va boshqalarning tozalanishi. Yuqoridagi sabablarning ko'pchiligi (taxminan 80%) uchta asosiy birikma sifatida qaralishi mumkin. hodisalar: harakatlanuvchi tizimning qattiq to'xtashga elastik va noelastik ta'siri; magnit pallasida ovozli lasan harakatlanayotganda quruq ishqalanish; diffuzordagi tebranishlar va ta'sirli topilmalar.

Zarba shovqini lasan yoki diffuzor qattiq to'xtash joyiga (masalan, magnit tizim) urilganda paydo bo'ladi. Bunday holda, elastik ta'sir farq qilishi mumkin, mobil tizim (PS) to'qnashuv yuzalarining fizik-mexanik xususiyatlariga, qo'zg'alish chastotasiga va hokazolarga qarab ma'lum bir qonunga muvofiq magnit zanjirdan sakrab o'tganda Odatda bu hodisa sodir bo'ladi. mobil tizim maksimal amplituda bilan almashtirilgan rezonans mintaqasida. Ta'sir ham elastik bo'lishi mumkin. Bunday holda, harakatlanuvchi tizim amalda to'xtaydi, bu esa siljish orqali kesish paydo bo'lishiga olib keladi. Ta'sir paytida asosiy signal bilan fazada bo'lgan tovush bosimining zarba zarbasi paydo bo'ladi. Haqiqiy karnaylarda zarba paytida tovush bosimi nolga tushmaydi, chunki lasan to'xtaganda ham, PS inertsiya kuchlari tufayli siljishda davom etadi, garchi ular zarba impulslariga qaraganda kamroq aniq bo'lsa ham, vaqtinchalik jarayonlar sodir bo'ladi.

Elastik ta'sirda siljish va tovush bosimining vaqt diagrammalari shaklda ko'rsatilgan. 3.36. Shiqillagan impulslarning tuzilishi (qutblilik, amplituda, old tomonning ko'tarilishining keskinligi, vaqtinchalik jarayonning davomiyligi va tabiati) siljishning kattaligiga, tebranish tezligiga, chastota reaktsiyasining shakliga, yuqori chegaraga bog'liq. chastota, qo'zg'alish signalining amplitudasi va boshqalar. Shok chayqalishining diagnostik xarakteristikasi - qo'zg'alish signaliga nisbatan uning shakllanishining dastlabki bosqichidagi impulsning qutbliligi va amplitudasi.

Harakatlanuvchi tizim siljishi natijasida yuzaga keladigan elastik va elastik ta'sirlar bo'lsa, garmonik signalning ijobiy (salbiy) yarim to'lqinlarining tepalarida vaqti-vaqti bilan titroq impulslari paydo bo'ladi. Impulslarning polaritesi garmonik signalning yarim to'lqinlarining polaritesiga to'g'ri keladi.

Ishqalanish tufayli shovqin odatda metall chiplari GG magnit tizimining bo'shlig'iga kirganda va bo'shliq bo'shliqda egilganida paydo bo'ladi. Ikkala holatda ham lasanning ishqalanishi (quruq ishqalanish tufayli) sodir bo'ladi, bu esa chayqalishga olib keladi. G'altakning ishqalanishi uzluksiz bo'lishi mumkin, agar ishqalanish uzluksiz bo'lsa yoki qisman bo'lishi mumkin, agar ishqalanish g'altakning harakatining faqat bir qismida sodir bo'lsa. Quruq ishqalanish mavjud bo'lganda HGda signal hosil qilish jarayoni zarba paytida ko'rib chiqilganidan sezilarli darajada farq qiladi. Eksperimental tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, shovqinli ovoz bosimi zarbasining pozitsiyasi tebranish tezligi nolga teng bo'lgan momentga to'g'ri keladi, shuning uchun u sinusoidal tovush bosimi signalining maksimal yarim to'lqinida, lekin teskari qutblilikda sodir bo'ladi. Umumiy shakl Bu holatda buzilish signali rasmda ko'rsatilgan. 3.37. Diffuzorning maksimal siljishlari mintaqasiga to'g'ri keladigan T 1 ishqalanish ta'siri boshlanganda (3.37-rasm) quruq surma ishqalanish kuchi tufayli qo'shimcha F′ 2 reaktsiyasi sodir bo'ladi. t 2 nuqtasida harakatlanuvchi tizim to'xtaydi. Hozirgi vaqtda harakatlanuvchi tizimga ta'sir qiluvchi kuchlar muvozanatlangan F′ 2 = F B - F 1 - F 2 - F 3, bu erda F 1 - inersiya kuchlari, F 2 - ichki ishqalanish kuchlari; F 3 - elastik kuchlar, F B - harakatlantiruvchi kuch. Quvvatning bir lahzalik qiymati dam olish holatidagi quruq ishqalanish kuchining qiymatidan oshib ketganda, harakat yo'nalishi o'zgaradi. Hozirgi vaqtda t 3, siljish, tezlik va tovush bosimi keskin o'zgaradi (3.37-rasm). Bu holda g T (t) paydo bo'ladigan impuls frontining ko'tarilishining keskinligi GG ning yuqori chegara chastotasi, uning davomiyligi t bilan belgilanadi va chastota reaktsiyasining shakliga bog'liq va ichki ishqalanish kuchining funktsiyasidir. . Qusurni aniqlashning diagnostik belgilari impuls signalining davomiyligi va uning polaritesidir.

Shunday qilib, ovozli lasan va magnit kontur o'rtasida quruq ishqalanish mavjud bo'lganda, GG tomonidan chiqarilgan signal, qutbliligi garmonik qo'zg'alish signalining yarim to'lqinlarining qutblanishiga qarama-qarshi bo'lgan titroq pulslarining davriy ketma-ketligini o'z ichiga oladi. . Bunday holda, shovqinli impulslar har doim qo'zg'alish signalining yarim to'lqinlarining maksimal qiymatlarida sodir bo'ladi va ularning holati uning chastotasi va amplitudasiga bog'liq emas. Uzluksiz ishqalanish bilan impulslar har bir davrda ikki marta sodir bo'ladi. Impulslarning amplitudasi quruq ishqalanishning reaksiya kuchiga F′ 2 , siljish amplitudasi va tebranish tezligiga bog'liq. Eng katta qiymat impulslarning amplitudalari asosiy (mexanik) rezonansning chastota diapazoniga etadi.

Moslashuvchan simlar bilan aloqa qilish natijasida chayqalish, moslashuvchan simlar (PG) GG dizaynidagi eng muhim tugunlardan biri bo'lsa va ishonchlilik, mexanik kuch va ruxsat etilgan kirish quvvati darajasini ko'p jihatdan aniqlaganda paydo bo'ladi. Bundan tashqari, HS HGdagi chiziqli bo'lmagan buzilishlarga ta'sir qiladi, xususan, shovqin va ohanglar sifatida qabul qilinadigan chiziqli bo'lmagan buzilishlar. Ishlash jarayonida GWlar GG mobil tizimi tomonidan tovush chastotalari diapazonida tsiklik ta'sirga duchor bo'ladi. Bunday holda, GG qismlarida o'zgaruvchan mexanik kuchlanishlar paydo bo'ladi, ular ishlatiladigan shnur materialining charchoq chegarasidan oshib ketishi va uning yo'q qilinishiga olib kelishi mumkin va elastik tebranishlar, ularning tabiati o'lchamiga, shakliga, mahkamlash usullariga bog'liq. va o'tkazgichlarning materiallari. Dalgalanishlar turli xil turlarga olib kelishi mumkin jismoniy hodisalar, bu chiziqli bo'lmagan buzilishlarning tabiatini aniqlaydi:

agar GW diffuzorga tegsa, u holda zarba shovqini kuzatiladi, bu joy almashish vaqtida bir davrda diffuzorga qarshi egiluvchan qo'rg'oshin qatorida bir nechta elastik ta'sirlar sodir bo'lishi bilan tavsiflanadi. GW ning massasi diffuzorning massasidan ancha kam bo'lganligi sababli, siljish tufayli keskin to'xtash va kesish yo'q, shuning uchun buzilish signalida bir qator impuls signallari hosil bo'ladi. Ushbu seriya qo'zg'alish signalining butun old qismini qamrab olishi mumkin, uning maksimal qiymatiga etadi. Bunday nuqsoni bo'lgan shovqin chastotaga bog'liq emas va pastdan o'rtagacha bo'lgan keng chastotalarni egallaydi;

haqiqiy GGda egiluvchan simlar uzunlamasına-egiluvchan tebranishlarni boshdan kechiradi. O'rnatish vaqtida qo'rg'oshin odatda harakatlanuvchi tizimning siljishini ta'minlash uchun egiladi, bundan tashqari, u murakkab tuzilishga ega (paxta asosidagi tinsel iplarining buralishi, izolyatsiyadagi torli yadro va boshqalar), shuning uchun tartibda vazifani soddalashtirish uchun u haqiqiy GW ning tegishli parametrlariga ekvivalent bo'lgan jismoniy va mexanik parametrlarga ega bo'lgan tekis kavisli rod doimiy egrilik a sifatida qaraladi. Keyin muammoni novda bo'ylama-egilish tebranishlari tenglamasini echish uchun kamaytirish mumkin:

∂ 6 w/∂s 6 + (k p 2 + 2s 2)∂ 4 w/∂s 4 - (k n 2 - s 4 - k p 2 s 2)∂ 2 w/∂s 2 - k va 4 ( to p 2 - s 2)w = 0,

Bu erda w - siljishning bo'ylama (yoki egilish) komponenti, s - egri chiziqli koordinata, k p, k - bo'ylama va egilish tebranishlarining to'lqin raqamlari, s - GW ning egri chizig'i.

Chegara shartlari bir uchida qattiq chimchilash (diffuzor ushlagichi) va boshqa tomondan qo'zg'alish (harakatlanuvchi tizim) hisobga olinadi. Bunday muammoni hal qilish rezonans chastotalarining qiymatlarini va moslashuvchan simlarning majburiy tebranishlarining amplitudalarini aniqlashga imkon beradi. Hisoblash natijalari shuni ko'rsatadiki, GW uzunligi 0,04 m bo'lgan asosiy rezonans chastotalarining qiymatlari 30...150 Gts oralig'ida va uning egriligiga kuchli bog'liqdir. Tabiiy rezonans chastotasida GW ning egilish tebranishlarining amplitudasi keskin oshadi va harakatlanuvchi tizim tebranishlari amplitudasidan oshib ketishi mumkin, maksimal siljishlarda esa GW harakatlanuvchi tizimga tegishi (tegishi) mumkin;

GW hech qanday sharoitda diffuzor bilan aloqa qilmasa, GW ning rezonansli tebranishlari qo'shimcha harmonika spektrini yaratadi, agar diffuzorning tebranishlari chiziqli bo'lmasa, GW qo'zg'alganda, ohanglar paydo bo'ladi. ularda asosiy ohangning garmoniklari bo'lmagan, dissonant xirillagan tovush hosil qiladi.

GW chatter paytida qo'zg'alish impulslarining diagnostik xarakteristikasi ularning chastota selektivligi bo'lib, u qo'zg'alish signali chastotasining biroz o'zgarishi bilan U p (t) signaliga muvofiq chayqalish impulslarining siljishida namoyon bo'ladi.

Yuqoridagi nuqsonlarga qo'shimcha ravishda, GG sinusoidal signal bilan qo'zg'atilganda buzilish impulslarining tuzilishini tahlil qilish boshqa nuqsonlarni aniqlash imkonini beradi: yuvish mashinasining, lasanning tozalanishi; diffuzor strukturasining bir xil bo'lmasligi va boshqalar.. Impulslar strukturasidagi bu farqlar UFA-1 uskunasining ishlash printsipini qurish uchun ishlatiladi, bu GGdagi nuqsonlar turlarini ob'ektiv ravishda farqlash imkonini beradi.

Ko'pchilik mexanik nuqsonlari bo'lgan GG'larda monogarmonik signal bilan qo'zg'alganda, ba'zi bir chastotalarda o'ziga xos tovush eshitiladi, bir vaqtning o'zida shitirlash bilan birga ohang sifatida qabul qilinadi. Taklif etilayotgan tabaqalashtirilgan baholash usulida, bu sizga ob'ektiv ravishda ohangni shitirlashdan ajratish imkonini beradi. U spektral xarakteristikadagi farqga asoslanadi: chayqalish impuls signalidagi harmoniklarning diskret spektrining turli xil energiya taqsimotida overtondan farq qiladi. Oshqozonlar uchun impuls signali energiyasining asosiy qismi bir yoki uchta harmonikada, chayqalish uchun - to'rtdan ortiq harmonikada to'planganligi xarakterlidir. Vaqt zonasida farqlar shundaki, overtonning sönümli tebranish jarayoni qo'zg'alish signali davrining yarmidan ko'proq davomiyligiga ega; shovqin yarmidan kamroq davom etadi. Ushbu farqlar GOST 16122-87 da "overtone" va "taqirlash" signallarini aniqlash uchun asos bo'lib xizmat qildi.

Diffuzorlarning parametrik tebranishlari. ("Dinamik barqarorlikni yo'qotish"). HGda signallarni elektromexanik konvertatsiya qilish jarayonida yuzaga keladigan chiziqli bo'lmagan buzilishlarning sabablaridan biri diffuzorlarning parametrik tebranishlari, ulardagi "dinamik barqarorlikni yo'qotish" deb ataladigan hodisadir. Bu shuni ko'rsatadiki, qo'zg'atuvchi kuchning chastotasi va amplitudasi o'zgarganda, masalan, GG sinusoidal signal bilan qo'zg'atilganda, har bir GG turiga xos bo'lgan ma'lum chastotali mintaqalarda kuch amplitudasi ma'lum darajadan oshadi. kritik qiymat bo'lsa, "overtone" eshitiladi va oscillogrammalarda w / n chastotali tebranishlar aniq ko'rinadi, bu erda w - harakatlantiruvchi kuchning chastotasi, n \u003d 2, 3, 4, ... (2.10-rasm). , c). Bu chiqarilgan signalning spektrida subharmonik komponentlarning ko'rinishiga mos keladi (2.10-rasm, a). Majburiy tebranishlardan farqli o'laroq, parametrik tebranishlar elastik tizimning ichki parametrlarining davriy o'zgarishi bilan quvvatlanadi. Yuqorida ko'rsatilgandek, GG diffuzorini o'q bo'ylab yo'naltirilgan, ovoz bobini tomondan F(w) harakatlantiruvchi kuchi ta'sir qiladigan, elastik ravishda mahkamlangan qirralari bo'lgan nozik elastik aylanish qobig'i sifatida ko'rib chiqish mumkin (3.26-rasmga qarang). ). Agar biz ushbu kuchni ikkita komponentga ajratsak: diffuzorning generatrixiga normal bo'ylab yo'naltirilgan ko'ndalang F u 3 (w) va unga tangensial yo'naltirilgan bo'ylama F u 1 (w), u holda ko'ndalang kuch egilish tebranishlarini qo'zg'atadi. chastotali diffuzor va bo'ylama davriy siqilishni keltirib chiqaradi - generatrix bo'ylab cho'ziladi, bu qobiqning ichki elastikligidagi ekvivalent davriy o'zgarish sifatida qaralishi mumkin. Quvvatning uzunlamasına komponentining amplitudasi ma'lum bir "tanqidiy" dan yuqori bo'lsa va chastota ma'lum bir mintaqaga to'g'ri kelganda, masalan, diffuzorning egilish tebranishlarining ikki baravar birinchi rezonans chastotasi yaqinida, shuningdek, o'sha hududlarda. 2w n /Ō ≈ 1, 2, 3, generatrixning boshlang'ich shakli s 1 , unga nisbatan F u 3 (w) kuchi ta'sirida egilish tebranishlari sodir bo'ladi, dinamik jihatdan beqaror va intensiv bo'ladi (qo'shimcha ravishda). asosiylari) diffuzorda Ō chastotali egiluvchan tebranishlar paydo bo'ladi. Ushbu hodisa parametrik rezonans yoki diffuzorning "burilishi" deb ataladi.

1930-yillardan boshlab texnik adabiyotlarda GG diffuzorlarining parametrik tebranishlarini tavsiflashga e'tibor berildi. Bu massa gaz generatorlarida egri chiziqli diffuzerlardan (Navier diafragmalari deb ataladigan) foydalanishga yordam bergan parametrik rezonanslar tufayli ohanglarning paydo bo'lish ehtimolini kamaytirish istagi edi. Biroq, faqat so'nggi yillarda elastik tizimlarning dinamik barqarorligining umumiy nazariyasining rivojlanishi diffuzorlarning parametrik tebranishlari ("dinamik barqarorlikni yo'qotish") tufayli HGda chiziqli bo'lmagan buzilishlarni miqdoriy tahliliga o'tishga imkon berdi.

Har bir dinamik barqarorlik muammosida parametrlarning istalgan qiymatlarida amalga oshiriladigan "asosiy" harakatni va faqat ularning ma'lum nisbatlarida sodir bo'ladigan "qo'shimcha" harakatni ajratib ko'rsatish mumkin. Birinchisi, chiziqli differensial tenglamalar tizimi bilan tavsiflangan odatiy majburiy tebranishlarni bildiradi (diafragmaning o'rta yuzasi s 1 pozitsiyasini egallaydi). Agar yukning ma'lum bir qiymatida muvozanatning boshqa shakli s * mumkin bo'lsa (bunday yuk "tanqidiy" deb nomlanadi, chunki undan ozgina oshib ketganda, muvozanatning dastlabki shakli s 1 barqarorligi yo'qoladi. s * shakliga o'tish sodir bo'ladi), keyin hayajonli kuchning chastotasiga teng bo'lmagan chastotali kuchli ko'ndalang tebranishlar paydo bo'lishi bilan tavsiflangan "qo'shimcha" harakatlar. Bu tebranishlarni endi chiziqli nazariya doirasida tasvirlab bo'lmaydi, chunki u * i burilishlar qobiq qalinligi h tartibiga aylanadi. Shuni ta'kidlash kerakki, dinamik beqarorlik mintaqalarining chastota chegaralarini aniqlash chiziqli nazariya doirasida ham amalga oshirilishi mumkin, ammo parametrik tebranishlarning amplitudalarini hisoblash mumkin emas, chunki ular cheksiz ravishda oshib boradi. . Nochiziqli tenglamalar O'rtacha egilish hududida nozik qiyalik bo'lmagan qobiq holati uchun dinamik barqarorlik GG diafragmasining xarakterli geometriyasini hisobga olgan holda olinadi.

Shu tarzda olingan uchta to'rtinchi tartibli qisman differensial tenglamalarning chiziqli bo'lmagan tizimining barqarorligini tahlil qilish katta qiyinchiliklarni keltirib chiqaradi, shuning uchun amaliy hisob-kitoblarda u odatda oddiy differensial tenglamalar tizimiga tushiriladi. Buning uchun siljish funksiyalari xos rejimlarga to‘g‘ri keladigan fundamental funksiyalar bo‘yicha ketma-ket kengaytiriladi (burilish rejimlari qobiqning xos rejimlariga yaqin deb hisoblanadi). GG diafragmalari uchun bu yechim tabiiy chastotalarni hisoblash bilan bir xil seriyalar shaklida qidiriladi:

bu erda n, m - generatrix bo'ylab va aylana bo'ylab to'lqinlar soni; S n (g) - shakllari diafragma shakli va chegara shartlariga bog'liq bo'lgan funktsiyalar tizimi. Ushbu funksiyalarni olingan dinamik barqarorlik tenglamalariga almashtirib, Bubnov-Galerkin variatsion usulini qo'llash orqali oddiy differensial tenglamalar tizimini olish mumkin, uni vektor shaklida quyidagicha yozish mumkin:

Ff″ + 2Kf′ + (R - N 1 S 1 - N 2 S 2)f + ps(f, f′, f″) = 0, (3.33)

bu yerda f - siljish vektori, F, R - tenglamalarda inertial va elastik hadlarni hisobga oladigan matritsalar; N 1 (t), N 2 (t) - parametrik yuklar; ps - sistemaning nochiziqliligini tavsiflovchi matritsa, K - ichki zaiflashuvni tavsiflovchi matritsa. Ushbu tizim mashhur Matyo-Xill tenglamasining umumlashtirilishi bo'lib, u keng tarqalgan bo'lib qo'llaniladi. turli sohalar fizika va texnologiya:

f″ + 2ef′ + ũ 2 (1 - 2mF(t))a + ps(f, f′, f″) = 0. (3.34)

Ushbu tenglamaning o'ziga xos xususiyati shundaki, uning koeffitsientlari orasidagi ma'lum nisbat uchun u cheksiz ortib boruvchi echimlarga ega. Cheksiz ortib boruvchi eritmalar hududlari barqarorlik mintaqalaridan davriy eritmalar bilan ajratiladi, shuning uchun beqarorlik hududlari chegaralarini aniqlash (3.34) tenglama davriy yechimlarga ega bo’lgan sharoitlarni topishga qisqartiriladi. f(t) ko`rinishdagi eritmani ifodalash
va koeffitsientlarni sin(ktht/2) va cos(ktht/2) ning bir xil darajada tenglashtirib, biz algebraik tenglamalar tizimini olamiz, ularning determinanti nolga teng bo'lishi N 1cr va kritik yuklarni hisoblash uchun formulalar chiqarish imkonini beradi. N 2cr: |R ± 1/2N 1 (2) S 1(2) | = 0;

tabiiy chastotalar: |R - F(th/2) 2 | = 0;

parametrik chastotalar th: |R ± 1/2N 1 S 1 ± 1/2N 2 S 2 - F(th/2) 2 | = 0.

Parametrik tebranishlar chastotasini qobiqning tabiiy tebranish chastotasi va kritik kuchning N 1cr va N 2cr kattaligi (3.35) dan ifodalasak, u holda aniqlash uchun formulalar olinadi.

dinamik beqarorlik mintaqasining birinchi chastotasi

bu erda m = 1/2 (N 1 / N 1cr + N 2 / N 2cr); N 1, N 2 - diafragmaga qo'llaniladigan tashqi kuchning tarkibiy qismlari;

beqarorlikning ikkinchi hududi:

th 2n \u003d f 1 (1 + 1 / 3m 2) 0,5; th 2 B \u003d f 1 (1 - 2m 2) 0,5.

Beqarorlik mintaqalarining kengligi kamayadi: Dth/f 1 ∼ m, m 2, m 3 va boshqalar. 3.38. Ichki dampingni hisobga olish beqarorlik mintaqalarining kengligini sezilarli darajada kamaytiradi, bu holda th 1 = 2f 1 f formulasi bilan aniqlanadi,

bu yerda ch - yuqoridagi omillarni hisobga olgan holda asosiy tenglama shartlaridan olingan matritsa.

Nihoyat, katta amplitudalarda diafragma materialida nafaqat kichik energiya masofasini, balki qobiq chegaralarida (elastik tayanchlarda) cheklangan tarqalishni ham hisobga olish kerak. (3.36) 'nochiziqli damping' deb ataladigan ikkinchi shartlar shartli ravishda ps ∼ K L f 2 f bilan belgilanadi. Ushbu belgilarni hisobga olgan holda, birinchi, asosiy, beqarorlik mintaqasidagi parametrik rezonansning amplitudasini aniqlash uchun quyidagi matritsadan foydalaniladi:

Agar chiziqli bo'lmagan dampingni e'tiborsiz qoldirish mumkin bo'lsa, formulalar quyidagi shaklga o'tkaziladi:

bu erda p = chth 2 /4ō 1 2 - 3g/4ō 1 2 - diafragmaning birinchi tabiiy chastotasi; th - harakatlantiruvchi kuchning chastotasi. Qachonki qobiqda nochiziqli inersiya (r > 0) hukmron bo'lsa va eng katta amplitudalarga "parametrik rezonans" mintaqasining pastki chegarasida erishilsa, u holda dinamik barqarorlik mintaqasining yuqori chegarasi th* sifatida qabul qilinadi. P ≤ 0, ya'ni chiziqli bo'lmagan elastiklikning ustunligi uchun eng katta amplitudalar beqarorlik mintaqasining yuqori chegarasida erishiladi va mintaqaning pastki chegarasi th * sifatida qabul qilinadi.

GG ning egri chiziqli diafragmalarining geometrik va fizik-mexanik parametrlarini hisobga olgan holda (3.36) - (3.38) tenglamalardagi koeffitsientlarning o'ziga xos shakli GG ning dizayn parametrlarining ularga ta'sirini baholashda olingan. th 1n va th 1 V dinamik beqarorlikning birinchi va ikkinchi chastotali hududlarini va diametri 152 mm bo'lgan dinamik uchun m nisbatini hisoblash misoli (dastlabki parametrlar: generatrixning egrilik radiusi - 160 mm, qalinligi 0,3 mm, material 50% SFA - 50% SFI tsellyuloza, f 1 = 1086 Hz) Jadvalda ko'rsatilgan. 3.6.

Hisoblangan ma'lumotlardan kelib chiqqan holda, kuchlanish kuchayishi bilan chastotali hududlarning kengligi sezilarli darajada oshadi. Hisob-kitoblar generatrix egriligining ta'sirini taxmin qilish imkonini berdi. Shunday qilib, R = ∞ to'g'ri chiziqli generatrixdan 152 mm diametrli R = 80 mm bo'lgan generatrixga o'tish yuqoridagi hududlarning taxminan 1000 Gts ga yuqori chastotalar tomon siljishiga olib keladi; GG diametrining pasayishi, masalan, 152 dan 80 mm gacha, shuningdek, beqarorlik hududlarini yuqori chastotalarga o'tkazadi, bu holda 1973 ... 2355 dan 1988 ... 2979 Hz gacha.

Ketma-ket GG larning katta partiyalarida parametrik tebranishlar bo'yicha olib borilgan katta miqdordagi eksperimental tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, GG ning ko'p turlari chastota mintaqalari bilan tavsiflanadi, ularda kirish kuchlanishining ma'lum bir qiymatida ohang aniq eshitiladi va ō / 12 va ō chastotali subharmonik tebranishlar oscillogrammalarda /to'rtta kuzatiladi. Shaklda. 3.39, a diametri 80 mm bo'lgan GG uchun parametrik tebranishlarning oscillogrammalarini va ular ketma-ket dinamiklar to'plami uchun topilgan chastota diapazonini ko'rsatadi (3.39-rasm, b), parametrik tebranishlar amplitudasi va kengligiga bog'liqligi. Kirish kuchlanishidagi bir xil GG uchun chastota mintaqasi shaklda ko'rsatilgan. 3.39, c.

Parametrik tebranishlar amplitudasining chastotaga bog'liqligi grafigi (3.40-rasm) dinamik barqarorlikni yo'qotish mintaqasi uchun xarakterli hodisa - "tortishish hodisasi" ni ko'rsatadi: amplitudaning bosqichma-bosqich ortishi va chegarada keskin tanaffus. mintaqaning o'zgarishi va chastotaning ortishi va kamayishi bilan amplitudaning tabiati biroz boshqacha. Barcha tekshirilgan HGlar uchun mintaqaning yuqori chegarasida maksimal amplitudaga erishilganligi sababli, HG diafragmalarida dominant ta'sir "chiziqli bo'lmagan elastiklik" bilan amalga oshiriladi. Shunisi qiziqki, subharmonik tebranishlarni qo'zg'atish uchun ma'lum chastotali signalga ta'sir qilishning cheklangan vaqti talab qilinadi. Chastotaning 5...7 s/okt tezlikda tez o'tishi bilan subharmonik tebranishlar ancha tor chastotali hududlarda qo'zg'atiladi yoki umuman qo'zg'almaydi.

Ko'pincha subharmonik tebranishlar taxminan 0,8 P n (P n - nominal quvvat) qiymatlarida sodir bo'ladi. Ba'zi kamdan-kam hollarda, yuqori kuchlanishlarda, GGda "urilish rejimi" deb ataladigan modulyatsiya bilan subharmonik tebranishlar paydo bo'lishi mumkin. Bunday signalning spektri rasmda ko'rsatilgan. 2.10, oscillogram - rasmda. 3.41. Murakkab elastik jismlar, xususan, ingichka elastik qobiqlar uchun "urilish rejimi" ning nazariy tavsifi sezilarli qiyinchiliklarga duch keladi. Subyektiv jihatdan bu turdagi tebranish kuchli ohang yoki sakrash sifatida qabul qilinadi.

Olingan nazariy bog'liqliklarni tahlil qilish, hisoblangan ma'lumotlar va katta hajmdagi eksperimental tadqiqotlar diffuzorlarning parametrik tebranishlari xususiyatlari bilan ularning dizayni va fizik-mexanik parametrlari o'rtasidagi bog'liqlikni aniqlashga va eng katta omillarni aniqlashga imkon beradi. GGdagi ohanglar darajasini pasaytirishga ta'siri.

"Chiziq bo'lmagan elastiklik" parametrik tebranishlar amplitudasining kattaligiga va shuning uchun ohanglar ehtimoliga sezilarli ta'sir ko'rsatadi, shuning uchun diffuzorlarning umumiy qattiqligini oshirishga qaratilgan barcha choralar juda samarali, chunki diffuzerlarning rezonans chastotalari ortadi. va spektrning yuqori chastotali qismida "dinamik beqarorlik" sohalari siljishi, parametrik tebranishlarning amplitudalari sezilarli darajada kamayadi. Eng katta ta'sir generatrixning egrilik radiusining ortishi, zichlikning to'g'ri taqsimlanishi va Young modulini tanlash (ularning qattiqligini oshiradigan diffuzerlar uchun materiallar va emdirishlar tanlovi tufayli), shuningdek joylashuvi bilan ta'sir qiladi. diffuzordagi turli xil qattiqlashtiruvchilardan.

Materialdagi ichki ishqalanish tufayli "chiziqli damping" parametrik tebranishlar amplitudasining kattaligiga sezilarli ta'sir ko'rsatadi. Tajribalar shuni ko'rsatdiki, singdirish tufayli diffuzordagi damping koeffitsientining 0,02 dan 0,06 gacha oshishi parametrik tebranishlar amplitudasini 7 marta kamaytirishga imkon berdi. Bundan tashqari, amortizatsiya qiymati parametrik tebranishlarning paydo bo'lishi uchun zarur bo'lgan kuchning chegara darajasini belgilaydi, ya'ni bu turdagi tebranishlarning umuman sodir bo'lishi uchun amortizatsiya kamayishi qanchalik yuqori bo'lsa, qo'llaniladigan kuchlanish qanchalik katta bo'lishi kerak. Tizimda dampingni oshirish parametrik tebranishlarni beqarorlik zonalaridan tashqariga "tortish" hodisasini cheklaydi, shuning uchun diffuzerdagi ichki dampingni oshirishga qaratilgan barcha choralar (emprenye, maxsus materiallar va boshqalarni tanlash) ohanglar ehtimolini kamaytiradi.

"Chiziqsiz damping" parametrik tebranishlar amplitudasini A 1 ~ 1/(D L) 0,5 ga mutanosib ravishda kamaytiradi; Bu erda D L - chiziqli bo'lmagan dampingning kamayishi. Chiziqli bo'lmagan amortizatsiyani oshirishga suspenziyaga damping moylash materiallarini qo'llash, yuqori ichki ishqalanishli suspenziyalar uchun mos materiallarni qo'llash orqali erishish mumkin (rezina, rezina matolar va boshqalar). Eksperimental natijalar ushbu agentlarning ohanglarni kamaytirishda etarli samaradorligini ko'rsatadi.

"Chiziqsiz inersiya" parametrik tebranishlar amplitudalarining oshishiga ham hissa qo'shadi, uning kamayishi chegara massalarini kamaytirish (massani suspenziyalar, bobinlar va diffuzorlar o'rtasida oqilona taqsimlash) va aylana yo'nalishi bo'yicha suspenziyaning qattiqligini oshirish orqali erishish mumkin.

Xulosa qilib shuni ta'kidlash kerakki, amaliyot shuni ko'rsatadiki, seriyali GGlarning aksariyatida ma'lum darajadagi ohanglar eshitiladi. Karnaylarni loyihalashda muhim vazifa dizayn va fizik-mexanik parametrlarning bunday kombinatsiyasini tanlashdir, shunda diffuzerlarning tanqidiy yuklanish darajasi P cr, undan pastda ushbu turdagi ohanglarning paydo bo'lishi mumkin emas, nominalga mos keladi. yoki hatto karnaylarning maksimal sinusoidal kuchi, keyin har qanday turdagi sinovlarni o'tkazishda GG ushbu turdagi ohanglar eshitilmaydi. Agar bu bajarilmasa, parametrik tebranishlarning amplitudasini, ya'ni ohanglarning eshitilishini minimallashtirish uchun harakatlanuvchi tizimdagi umumiy dampingni oshirishga harakat qilish kerak.

Dinamiklarda Doppler effekti bilan bog'liq bo'lgan chiziqli bo'lmagan jarayonlar. xarakterli xususiyat elektrodinamik GG - signalning amplitudasi va chastotasi modulyatsiyasi tufayli ulardagi intermodulyatsiya buzilishlarining paydo bo'lishi. Chiqarilgan signallarning amplitudali modulyatsiyasini aniqlaydigan buzilishlar GG ning harakatlanuvchi tizimlarining elastik xususiyatlarining chiziqli emasligi va uning elektromagnit parametrlarining chiziqli bo'lmaganligi bilan bog'liq. HGda yuzaga keladigan signallarning chastotali modulyatsiyasi Doppler effekti bilan bog'liq. Ikkinchisi fizikada uzoq vaqtdan beri ma'lum bo'lgan hodisa bo'lib, u f 0 chastotali tebranishlar manbai mavjud bo'lganda, c - faza tezligi bo'lgan muhitda statsionar qabul qilgichga nisbatan V 0 tezlikda harakatlanishidan iborat. tebranishlarning tarqalishi, to'lqin uzunligining o'zgarishi va shunga mos ravishda chiqarilgan tebranishlar chastotasi: f = f 0 /. GGda bir vaqtning o'zida keng chastotalar spektrini takrorlashda va spektrning past chastotali qismini yuqori chastotali qismga modulyatsiya effektiga olib kelganda sodir bo'ladigan jarayonlar odatda Doppler effekti yordamida tushuntiriladi.

So'nggi yillarda AM va FM buzilishlarini o'lchash uchun ishlab chiqilgan usullar ularni tijorat karnaylarida miqdoriy aniqlash imkonini berdi. Koaksial GGda AM va FM buzilishlarining chastotaga bog'liqligining tabiati shaklda ko'rsatilgan. 2.14. Chastotani modulyatsiyalangan signal quyidagicha yozilishi mumkin:

p(t) = p m cos,

bu erda p m - chiqarilgan signalning amplitudasi; f 2 - modulyatsiyalangan (yuqori) chastota, f 1 - modulyatsiyalangan (past) chastota; m - modulyatsiya indeksi, ps - fazaning dastlabki siljishi. Masalan, HGda Doppler buzilishining kattaligini baholash uchun turli mezonlar taklif qilingan.

bu erda D - yon chiziqlar kuchining modulyatsiyalangan chastota kuchiga nisbatiga mos keladigan buzilish omili, %; R A - f 1, Vt chastotada akustik chiqish quvvati; d eff - samarali diffuzer diametri, mm. Bundan tashqari, bunday mezon D = 1129f 2 /(1129 + X max pf 1) sifatida ishlatiladi, bu erda X max maksimal siljish amplitudasi, mm, va hokazo. Biroq, GGda FM buzilishlarini baholash mezonlarini tanlash mumkin emas. nihoyat tuzilgan deb hisoblanadi. HGda Doppler buzilishlarini sub'ektiv baholashni o'rganishga bag'ishlangan katta hajmdagi ishlarga qaramay, olingan natijalar bir-biriga ziddir, chunki turli usullar va uskunalar ishlatilgan. Eshitish chegaralari bo'yicha quyidagi ma'lumotlarni oldindan o'rnatilgan deb hisoblash mumkin: ikkita sof ohangda 1% dan ko'p bo'lmagan, musiqada 8 ... 9%. So'nggi yillarda Doppler effektining jismoniy talqini qabul qilish nuqtasida chiqarilgan GH signalining fazali modulyatsiyasi sifatida taklif qilindi, bu ilgari olingan bir qator qarama-qarshi natijalarni tushuntiradi.

Shunday qilib, Doppler effekti tufayli HHda chiziqli bo'lmagan buzilishlarning paydo bo'lishiga bag'ishlangan ko'p yillik tadqiqotlarga qaramay, qo'shimcha tahlilni talab qiladigan muhim masalalar hal etilmayapti: HHda D ni hisoblashning aniq miqdoriy mezonlarini ishlab chiqish va ularning DH bilan aloqasini o'rnatish. diffuzerlarning dizayn parametrlari; HG ishi davomida sub'ektiv idrok chegaralarini D belgilash, ularni real HGda o'lchashning istiqbolli metodologiyasini ishlab chiqish va ularni kamaytirish bo'yicha tavsiyalar.

Ushbu maqola kichik LCD grafik modulining original ilovasini ko'rsatadi. O'tgan yozda SG12232C LCD grafik moduli 1500 yenga sotildi va men uni sotib oldim. Lekin men LCD modul uchun yaxshi foydalanishni topa olmadim va uni axlat qutisiga yubormoqchi edim, shuning uchun men undan foydalanishga harakat qildim.

Har qanday harakatsiz tasvirni ko'rsatish unchalik yaxshi emas, avval men raqamli osiloskop sifatida ovoz to'lqin shaklini real vaqtda ko'rsatishga harakat qildim, so'ngra FFT yordamida spektr tahlilini. Spektr monitori arzon mikrokontrollerda amalga oshirilishini hisobga olgan holda yaxshi bajarilganga o'xshaydi.

Uskuna

SG12232C 122 (H) x 32 (V) nuqta o'lchamlari bilan to'liq grafik LCD moduldir. Bortda ikkita Epson S1D15200 LCD kontrollerlari mavjud. S1D15200 61 (H) x 32 (V) nuqtani ko'rsatishi mumkin va har bir LCD displeyning yarmini boshqaradi. SG12232C LCD displey uchun soat signali sifatida 2 kHz kvadrat to'lqinni talab qiladi va quvvat yoqilgan paytda ta'minlanishi kerak, aks holda LCD shikastlanishi mumkin. Siz 8080 yoki 6800 asosida avtobus interfeysini tanlashingiz mumkin. HD447880 kabi 4-bitli rejim mavjud emas, faqat 8-bitli rejim mavjud va u kamida 14 ta kiritish/chiqarish liniyasini talab qiladi.

Rasmda yig'ilgan taxta va uning sxemasi ko'rsatilgan. Atmel ATmega8 mikrokontrolleri ishlatiladi, u kiruvchi audio signalni raqamlashtiradi va LCD modulida to'lqin shakllarini ko'rsatadi. Buni yasash qiyin emas. Men silliqlash filtri sifatida 8-tartibli elliptik filtr MAX293 dan foydalandim. SCF diskret LPF bilan solishtirganda juda foydali va arzon.

Dastur

Quyidagi rasmda ichki signal oqimi ko'rsatilgan. Raqamlangan ma'lumotlar bloklari FFT orqali o'zgartiriladi va LCD displeyning chap yarmida (64 nuqta) bar sifatida ko'rsatiladi. To'lqin shakli signalning tsiklik siljishi bilan o'ng yarmida (58 ball) ko'rsatiladi.

Amallar 16-bitli sobit nuqtada amalga oshiriladi. Intervallar, kelebek operatsiyalari va skalyar chiqishdan foydalangan holda ushbu 128 nuqtali FFT jarayonlari real vaqtda (7,3 ms ichida) bajarilishi mumkin. Arzon mikrokontroller tomonidan ishlov berishni hisobga olsak, bu juda tez. Bo'linish spektri asosiy chastota x0 (DC), asosiy chastota x1, x2, x3, ... chapdan o'ngga qarab ko'rsatiladi. Namuna olish tezligi 9,6 kHz va asosiy chastota (chastota o'lchamlari) quyidagicha bo'ladi: 9,6 k/128 = 75 Gts.

AVR-GCC uchun sobit nuqtali FFT kutubxonalari ham mavjud. Ular assemblerda yozilgan va megaAVR uchun optimallashtirilgan.

Bu erda to'lqin shakllari, kvadrat to'lqin, arra tish to'lqini va sin (x)/x. Siz ular o'quv qo'llanmada bo'lgani kabi ko'rsatilganligini topishingiz mumkin.

Radio elementlari ro'yxati

Spektrlar haqiqiy ko'rsatilgan va matematik ma'nodagi signallar ideal bo'lmagani uchun spektrlar ideallardan farq qiladi (masalan, ish sikli = 2 bo'lgan kvadrat to'lqin uchun hatto garmonikalar zaiflashgan bo'lsa ham, sezilarli. Yoki: sinusoidal uchun harmonikalar ko'rinadi, 1-dan yuqori). Biroq, bizning holatlarimizda xarakterli xususiyatlar juda aniq.

	1. Oq shovqin. BARCHA komponentlar BIR DARA mavjud bo'lgan murakkab tebranish. Ishonish qiyin, lekin bunday signal BARCHA FREKANSLARNI o'z ichiga oladi va ularning kuchi BIR BO'LADI, shuning uchun spektral konvert gorizontaldir. Haqiqatan ham tabiatdagi oq shovqinni topish qiyin.	Spektrdagi HAMMA chastotalar.
	2. Sinusoidal tebranish. Oddiy, "tabiiy", quloqqa yumshoq. Tabiatda sof shaklda kamdan-kam uchraydi. Eng yaqin tovushlar: unli "U", nay ovozi, hushtak chalish, bu tovushlar o'rtacha hajmda, zo'riqishsiz ishlab chiqarilganda, ya'ni. yuqori komponentlarning minimal tarkibi bilan.	Spektrda bitta harmonik/chastota komponenti mavjud.
	3. To'rtburchak (meander), ish aylanishi =2*. Murakkab tebranish, unda barcha hatto garmoniklar YO'Q. Kimdan musiqiy asboblar shunga o'xshash shaklga eng yaqin narsa - klarnet ovozi, bunday xarakterli "truba", "bo'shliq".

* ish aylanishi pulsning takrorlanish davrining nisbati ( T ) puls davomiyligiga ( t ). Elektronika bo'yicha ingliz tilidagi adabiyotlarda bu atama ko'proq qo'llaniladi to'ldirish omili (D=t/T ), ish aylanishiga teskari proportsional.

	4. Arra tishining tebranishi. HAMMA GARMONIKALAR mavjud bo'lgan murakkab tebranish. Musiqa asboblaridan torli kamonli asboblarning tovushi kamon bilan chiqarilganda shunga o'xshash shaklga yaqinroq bo'ladi. Bundan tashqari, shunga o'xshash shakl ishlab chiqariladi vokal kordlar odam.	Garmonikalar spektrida 1,2,3,4,5,6,7,8,9 ... va hokazo.
	5. Uchburchakli tebranish. Murakkab tebranish, unda barcha hatto harmonikalar YO'Q, lekin kvadrat to'lqindan farqli o'laroq, harmonikalarning amplitudalari soni ortib borishi bilan tezroq kamayadi. Musiqiy asboblardan BIR organ trubasining ovozi ushbu shaklga eng yaqin. Bu sinusoidaldan bir oz keskinroq eshitiladi.	Garmonikalar spektrida 1,3,5,7,9, ... va hokazo.
	Har bir narsa oq shovqin bilan bir xil, yagona farq shundaki, chastota komponentlarining amplitudalari ortib borayotgan chastota bilan bir xilda kamayadi. Shuning uchun spektrning konverti to'g'ri qiya chiziq bo'lib, bu shovqin oq rangga qaraganda quloq bilan yumshoqroq (pastroq va kamroq baland).	Spektrdagi HAMMA chastotalar.
	7. To'rtburchak, ish aylanishi =4. 4 ga karrali barcha garmonikalar YO'Q bo'lgan murakkab tebranish.	Spektrda barcha harmonikalar, 4,8,12,16 ... va boshqalardan tashqari.
	8. 2 ta sinusoidal tebranish. Kompleks, shu jumladan 1 va 2 harmonika. Aniq ajralib turadigan oktava ohangi bilan quloqqa yumshoq (2-garmonik).	Spektrda 2 ta harmonika mavjud - 1 va 2.
	9. 2 ta sinusoidal tebranish. Kompleks, shu jumladan 1 va 3-harmonika. Quloqqa yumshoq, aniq ajralib turadigan beshinchi ohang bilan. 3-garmonik sof beshdan oktavagacha.	Spektrda 2 ta harmonika mavjud - 1 va 3.

2-sahifa

Ko'pincha, F, uzatilgan signalni akustik tarzda takrorlash paytida, nisbatan past ovozli ohang ko'rinishida eshitiladi.

Xulosa qilib shuni ta'kidlash kerakki, amaliyot shuni ko'rsatadiki, seriyali GGlarning aksariyatida ma'lum darajadagi ohanglar eshitiladi.

Birinchi turdagi buzilishlar ko'proq yoki kamroq bir xil spektrga ega bo'lgan strukturaviy ohang deb ataladigan diffuzor materialida qo'zg'alish natijasidir. Bunday buzilish eng muhim bo'lib, past bo'lgan konusda bo'ladi va mexanik qo'zg'alishga javob sifatida paydo bo'ladi, uning manbai ovozli bobindir. Ushbu turdagi buzilish karnayga ushbu turdagi karnayga xos bo'lgan xarakterli tonal rang berish xususiyatini beradi. Ikkinchi turdagi buzilishlar diffuzorda paydo bo'ladigan doimiy to'lqinlarning intensivligiga bog'liq bo'lib, ularning sababi yuqorida muhokama qilingan. Kuchli tik turgan to'lqinlar tabiiy chastotalarda tovush chiqarishga qodir bo'lgan diffuzor bo'limlarining shakllanishiga olib keladi. Diffuzor bo'limlarining emissiyalari ham chiziqli bo'lmagan buzilishlar sifatida tasniflanadi va ular birinchi turdagi buzilishlardan bir necha baravar yuqori bo'lishi mumkin. Bu erdan bunday buzilishlarga qarshi kurashish usuli aniq bo'ladi, bu diffuzor ushlagichidan aks ettirilgan mexanik tebranishlar komponentining intensivligini kamaytirish va diffuzorda harakatlanuvchi to'lqin rejimini ta'minlashdan iborat. Yuqori sifatli karnay boshlarining diffuzerlari, odatda, yopishtirilgan yuqori suspenziya va yoqa bilan ishlab chiqariladi, ular mexanik tebranishlarning yuqori susaytiruvchi indeksiga ega bo'lgan materialdan alohida tayyorlanadi. Bu boshlarda ko'proq narsa bor yuqori narx va diffuzeri yuqori suspenziya va yoqasi bilan birga ishlab chiqarilgan ommaviy ishlab chiqarilgan karnay boshlariga nisbatan ishlab chiqarishda texnologik jihatdan kam rivojlangan. Yelimlangan yuqori suspenziyaga ega bo'lgan boshlarning yana bir kamchiligi bu yopishtirilgan suspenziyaning pastki radial qattiqligi va ovozli bobinni bo'shliqda ishqalash xavfi tufayli ularning sezgirligi pastligi. Ushbu xavf dizaynerlarni magnit maydon kuchining mos ravishda pasayishi bilan kengroq havo bo'shlig'idan foydalanishga majbur qiladi. Ovoz lasanining mash tortilishining sababi uning bobinlarining spiral o'rashi va Lorentz kuchining tegishli tangensial komponentidir. Past chastotali karnay kallaklarida, ayniqsa, moslashuvchan yuqori suspenziyadan foydalanish, diffuzor ushlagichidan aks ettirilgan mexanik tebranishlarni susaytirishdan tashqari, pastroq rezonans chastotasini olish imkonini beradi. Ommaviy keng polosali va o'rta chastotali karnay kallaklari uchun diffuzor ushlagichidan aks ettirilgan komponentlarning intensivligini pasaytirish va harakatlanuvchi to'lqin rejimini ta'minlash yuqori suspenziya qismiga tebranishlarni yutuvchi quritmaydigan mastikani qo'llash orqali erishish mumkin. bu diffuzorning dinamik massasiga kirmaydi.

Ba'zan, tembrlarni ishlab chiqishda, tovushning to'liq diapazonining ba'zi qismlarida musiqiy ohangda o'tkir xırıltılı ohang paydo bo'ladi, bu katta chastota diapazoni bilan ajratilgan tovush spektrida yangi talaffuz qilinadigan g'alati harmonikalarning paydo bo'lishi bilan izohlanadi.

Mashqning maqsadi - oraliq ohanglarsiz ikkita oxirgi undosh uchun qo'zg'almas apikal-alveolyar to'siqni ushlab turish ko'nikmalarini rivojlantirish. Sonantlarning kombinatsiyalarida, qoida tariqasida, qiyinchiliklar portlashi sodir bo'lmaydi, lekin portlovchining sonant oldidagi holati ko'pincha mushaklarning haddan tashqari kuchlanishi tufayli tilning buzilishiga olib keladi. Asta-sekin, artikulyatsiyalar ko'proq plastik bo'ladi va obstruktsiyaning buzilishi yo'q qilinadi. Unli tovush uzunligi va boshqa ilgari berilgan ko'rsatmalarga rioya qilish kerak.

Dinamikning ishlashi paytida ularning rezonans chastotalarida yuzaga keladigan va asosiy tovushni buzadigan ohanglarni hosil qiluvchi individual akustik dizayn panellarining tebranishlarini kamaytirish uchun turli xil tebranishlarni yutuvchi materiallar qo'llaniladi.

[ d ] ni talaffuz qilishda ohangning pastligi, ayniqsa, keskin portlash ko'pincha begona unli tovushlarni keltirib chiqaradigan oxirgi pozitsiyalarda muhimdir. Inglizcha talaffuz. Ingliz tilining ovozsiz va ovozli artikulyatsiyasi barcha toifadagi undoshlar uchun amal qiladi. So'zlarni jarangsiz va jarangli yakuniy undoshlar bilan taqqoslash unli tovushlardagi miqdoriy o'zgarishlarni kontrastli o'rgatish uchun ham qo'llanilishi kerak: ularning jarangsizgacha qisqarishi va ovozli tovushdan oldin cho'zilishi.

Oe ti: tfa] muallim, shuningdek unlilar bilan va, y undosh ohang bilan talaffuz qilinganda [ j ]: birlashma [ Ze ju: njan ] birlashma, yil [ Ze e: ] yil.

Ko'pchilik mexanik nuqsonlari bo'lgan GG'larda monogarmonik signal bilan qo'zg'alganda, ba'zi bir chastotalarda o'ziga xos tovush eshitiladi, bir vaqtning o'zida shitirlash bilan birga ohang sifatida qabul qilinadi. Taklif etilayotgan tabaqalashtirilgan baholash usulida, bu sizga ob'ektiv ravishda ohangni shitirlashdan ajratish imkonini beradi. U spektral xarakteristikadagi farqga asoslanadi: chayqalish impuls signalidagi harmoniklarning diskret spektrining turli xil energiya taqsimotida overtondan farq qiladi. Oshqozonlar uchun impuls signali energiyasining asosiy qismi bir yoki uchta harmonikada, chayqalish uchun - to'rtdan ortiq harmonikada to'planganligi xarakterlidir. Vaqt zonasida farqlar shundaki, overtonning sönümli tebranish jarayoni qo'zg'alish signali davrining yarmidan ko'proq davomiyligiga ega; shovqin yarmidan kamroq davom etadi.

OVVUZ SPEKTRIMI

OVVUZ SPEKTRIMI

Ovozning chastotali tarkibini ifodalaydi va natijada olinadi ovoz tahlili. S. h. odatda koordinata tekisligida ifodalanadi, bu erda chastota abtsissa bo'ylab chiziladi f, y o'qi bo'ylab - amplituda LEKIN yoki intensivlik I tovushning garmonik komponenti. Sof ohanglar, davriy tovushlar. shakli, shuningdek, bir nechta qo'shish orqali olingan tovushlar. davriy to'lqinlar, bor chiziqli spektrlar(1-rasm). Akustik , yagona impulslar, parchalanuvchi tovushlar uzluksiz spektrga ega (2-rasm). Chastotalar spektri akustik puls to'rtburchaklar tashuvchi bilan to'ldirilgan shakllar f 0 asosiy joyga jamlangan kenglik bandida bu chastotaga yaqin 1/T, qayerda T - pulsning davomiyligi.

Lit. San'atga qarang. Ovoz.

Jismoniy ensiklopediya. 5 jildda. - M.: Sovet Entsiklopediyasi. Bosh muharrir A. M. Proxorov. 1988 .

Boshqa lug'atlarda "SOUND SPECTRUM" nima ekanligini ko'ring:

Bu parchalanishi mumkin bo'lgan oddiy garmonik to'lqinlar to'plami tovush to'lqini. S. h. uning chastotali (spektral) tarkibini ifodalaydi va tovush tahlili natijasida olinadi. S. h. odatda koordinata tekisligida ifodalanadi, bu erda ... ... Buyuk Sovet Entsiklopediyasi

tovush spektri- garso spektrlarning statuslari T sritis fizika atitikmenys: angl. eshitish spektri; ovoz spektri vok. Klangspektrum, n; Schallspektrum, n rus. tovush spektri, m; tovush spektri, m pranc. akustik spektr, m; spektr du son, m; specter sonore, m … Fizikos terminų žodynas

tovush spektri- garso spektra statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Sudėtinio (kelių tonų) garso skirtingų amplitudžių ir dažnių harmoninių virpesių visuma. attikmenys: ingliz. akustik spektr; ovoz spektri vok. akustisches Spektrum, n; … Penkiakalbis aiskinamasis metrologijos terminų žodynas

OVVUZ SPEKTRIMI- (lot. spektrdan ko'rinadigan, ko'rish ...) murakkab kompozitsiyadagi tovushning ob'ektiv xarakteristikasi, uning ichki jismoniy tuzilishini aks ettiruvchi (to'lqin shakli yoki oscillogrammada aks ettirilgan tashqi tuzilishdan farqli o'laroq). S. h. grafik jihatdan ...... Psixologiya va pedagogikaning entsiklopedik lug'ati

Ovoz spektri- murakkab tovush to'lqini parchalanishi mumkin bo'lgan oddiy garmonik to'lqinlar to'plami. Har qanday tovushning S.ini olish deganda berilgan tovushni tashkil etuvchi barcha chastota komponentlarining amplituda qiymatlari yigʻindisini olish tushuniladi. Bunday S. ...... deyiladi. Pedagogik nutq fani

Ovoz spektri (yorug'lik)- tovush spektri (yorug'lik): chastota yoki to'lqin uzunligi funktsiyasi bo'lgan tovush (yorug'lik) ga nisbatan intensivlik yoki tovush bosimi darajasi ... Manba: GOST R 51340 99. Davlat standarti Rossiya Federatsiyasi. Mashina xavfsizligi... Rasmiy terminologiya