Вибрация — это механические колебания машин и механизмов, которые характеризуются такими параметрами, как частота, амплитуда, колебательная скорость, колебательное ускорение.
С этим явлением мы сталкиваемся постоянно, двигаясь на автомобиле, в лифте, и даже просто во время звонка нашего мобильного телефона. Во многих случаях вибрация - явление неприятное и не штатное, с ней активно борются, применяя различные гасители колебаний, дэмпферы и так далее, но об этом мы поговорим в другой раз.
А сегодня мы рассмотрим механизмы, в которых вибрация является основной действующей силой, и собственно ради вибрации они и были созданы.
Начнем как раз со всем знакомой вибрации в телефоне. Она реализована посредством маленького вибромотора, который состоит из электродвигателя, и установленного на его оси металлического цилиндра. Оси двигателя и цилиндра не совпадают, в результате чего при вращении возникает вибрация, которую вы и чувствуете.
Однако, в телефоне это не единственный вибромотор. Есть отдельное устройство, отвечающее за тактильный отклик на нажатие экрана. В данном случае может использоваться линейное виброустройство.
Больше информации по телефонным виброустройствам вы можете узнать из этой статьи.
Следующим устройством, которое мы рассмотрим, является знакомая многим виброплита. Для тех, кто не связан со строительством - вы множество раз видели это устройство в руках дорожных рабочих.
Основным источником вибрации является вибровозбудитель, который крепится на рабочую плиту и создает вибрацию. Деталями вибровозбудителя являются дебалансный вал и корпус в виде цилиндра. Валов может быть 1 или 2, и от их количества зависит, может плита перемещаться только вперёд, или вперёд и назад. Приводится вал при помощи двигателя (бензин, дизель, электро), который закреплён на моторной раме, через центробежную муфту.
При вращении дебалансного вала создается знакопеременная вибрационная нагрузка, которая передаётся на плиту и позволяет уплотнять поверхность.
По схожему принципу работают и современные виброкатки для дорожного строительства. Если раньше дорожные катки имели только высокую массу, которой они производили уплотнение и выравнивание поверхности, то сейчас массу катка дополняют виброустройства, состоящие из дебалансных валов, установленных внутри барабана катка, вращающихся со скоростью 4000 об/мин. Это создаёт знакопеременную нагрузку, заставляющую барабан катка "подскакивать" на 0,6 мм, а затем прижиматься к грунту с увеличенной силой, что повышает качество поверхности.
Как вы могли заметить, в целом конструкция вибрационных устройств однотипна, и не очень сложна. Однако, существуют и более технологичные типы виброустройств, например электродинамические вибростенды. Они применяются для самого широкого круга задач, самой популярной и известной из которых является диагностика подвески автомобиля.
Работают они по следующему принципу - происходит формирование направленной силы в проводнике, который размещается в магнитном поле и пропускает электрический ток. Проводник размещается на основе цилиндрической формы, входит в состав подвижной части испытательной установки и закрепляется в поле действия радиального магнитного поля. На подвижную часть конструкции оказывает действие продольная сила, размер которой пропорционален проходящему через проводник току.
Таким образом система имеет широкую настройку по частоте и силе воссоздаваемых вибраций, а также позволяет в составе 4-х устройств создать для каждого колеса индивидуальную нагрузку, если позволяет система управления
Самым же удивительным на мой взгляд, и одним из самых больших виброустройств являются вибромашины для проверки зданий на сейсмоустойчивость.
Выражение "я твой дом труба шатал" тут будет как нельзя к месту, только взгляните на это видео, где как раз продемонстрирована работа вибромашины инерционного типа ВМ-3 при проверке здания в Узбекистане в 2018 г. Принцип работы достаточно прост, однако эффективность устройства высока. Тем более, что такой тест позволяет заранее оценить эффективность конструкции и внести изменения при необходимости.
Спасибо, что прочитали эту статью, надеюсь, мне удалось познакомить вас с чем-то новым и интересным. В мире ещё много инженерных шедевров, и я постараюсь рассказать вам о них как можно больше!
А если вы подпишитесь на канал и поддержите меня лайком, я буду знать, что моя работа не прошла даром и мой материал кому то интересен. До новых открытий, друзья!
