1
УДК 531.8/534
Исследование вынужденных колебаний
с возмущением инерционного типа
© В.В. Дубинин, В.В. Витушкин
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия
Представлен метод моделирования колебаний различных механических систем с
инерционным возмущением с использованием лабораторной установки. Приведено
описание конструкции и работы этой установки, методики проведения исследо-
ваний колебаний и построения расчетных и экспериментальных амплитудно-
частотных (АЧХ) и фазочастотных (ФЧХ) характеристик. Показано, что в силу
подобия дифференциальных уравнений движения различных реальных промышлен-
ных объектов и данной экспериментальной установки, возможно применение по-
следней для моделирования процессов колебаний указанных объектов. Приведены
параметры подобия, позволяющие осуществлять такое моделирование и получать
АЧХ и ФЧХ различных промышленных устройств.
Ключевые слова:
механические системы, инерционное возмущение, колебания си-
стем, частотные характеристики, лабораторная установка, моделирование ко-
лебаний, параметры подобия.
В течение ряда лет на кафедре теоретической механики МГТУ
им. Н.Э. Баумана успешно развивается направление создания автома-
тизированных лабораторных комплексов различного типа механиче-
ских систем для научной работы и учебного процесса по основным
разделам механики [1, 2].
На практике часто встречаются процессы, в которых возникают
колебания систем с инерционным возмущением. В данной работе
представлена физическая установка, на которой моделируется такой
реальный физический процесс. Она входит в лабораторный исследо-
вательский комплекс, который можно использовать также и в учеб-
ном процессе для исследований линейной модели вынужденных
колебаний механической системы. Этот комплекс включает в себя
собственно электромеханическую установку с блоком управления,
аналого-цифровой преобразователь (АЦП), ПЭВМ и программно-
методическое обеспечение.
Электромеханическая лабораторная установка (рис. 1,
а
) пред-
ставляет собой механическую систему, состоящую из основания
1
с
направляющими
2
, в которых с возможностью продольного переме-
щения установлена каретка
3
с колесами
4
. На каретке смонтирован
механизм возбуждения ее колебаний, состоящий из электродвигателя
5
, редуктора
6
, маятника
12
и шарнирного механизма, включающего
в себя закрепленный на выходном валу редуктора кривошип
7
с ре-
гулируемым эксцентриситетом и шток
8
. Маятник шарнирно уста-
