Некоторые основные закономерности самосинхронизации маятниковых часов, их отличие от закономерностей самосинхронизации неуравновешенных роторов (вибровозбудителей)

Некоторые закономерности синхронизации устройств типа ма­ятниковых часов являются общими с закономерностями синхрони­зации механических вибровозбудителей (см. § 14 гл. 3) и других динамических систем (см. § 2 гл. 6). В частности, маятниковые часы с одинаковыми или достаточно близкими основными пара­метрами обычно 'самосинхронизируются; при соответствую­щих условиях имеет место эффект усреднения парциальных час­тот. Уже отмечалось, что для маятников, как и для вибровозбу­дителей, имеет место парадокс неработающих связей — возможны синхронные режимы, при которых платформа остается практиче­ски неподвижной.

Вместе с тем многие важные закономерности самосинхрониза­ций часов существенно отличаются от закономерностей синхрони­зации вибровозбудптелей. В частности, как указано в § 2, харак­тер устойчивых фазировок маятников может слабо зависеть или вообще не зависеть от числа степеней свободы системы связи (т. е. платформы, на которой закреплены часы). Наиболее же сущест­венное отличие состоит в том, что, как отмечено еще Гюйгенсом (см. Введение), обычно самосинхронизироватъся могут лишь часы с достаточно близкими парциальными частотами, тогда как в слу­чае вращающихся роторов самосинхронизация может иметь мес­то и при весьма сильно различающихся парциальных угловых ско­ростях[43]). Частично это обстоятельство связано с другим практи­чески важным отличием: в случае самосинхронизации колеблю­щихся объектов, к которым относятся и маятниковые часы, при прочих равных условиях от одних объектов к другим может пе­редаваться значительно меньшая мощность, чем в случае враща­ющихся роторов (вибровозбудителей). А именно, как можно пока-

аахь, эта мощность имеет теперь порядок Nmax = лгєДш3ф0 i ni — масса, s — длина маятника, А і—амплитуда колебаний платформы, сро — угловая амплитуда колебаний маятника, to — синхронная частота колебаний), тогда как в случае вращающихся роторов было Nmex = гпъА(£р (см. § 6 гл. 3). Поэтому, если при­нять величины ти, е, А и to в обоих случаях одинаковыми, то по­лучим ІУтпат/ІУтппт = фо - Таким образом, если, например,

до = 1/10 » 5,7°, то ІУтяу/іУтпяу = 1/10 и в условиях примера - П. 1 § 6 ГЛ. 3 вместо A/jna* = 800 кВт получим всего iVmax = = 80 кВт. Это обстоятельство не позволяет в настоящее вре­мя непосредственно использовать явление самосинхронизации ма­ятников в грубых энергонапряженных технических системах столь же эффективно, как самосинхронизацию вращающихся роторов (см. § 15 гл. 3). Разумеется, однако, что сказанное не следует по­нимать абсолютно: видимо, найдутся случаи, когда ограниченная энергопередача между колеблющимися объектами окажется впол­не достаточной; не исключено также, что энергопередачу удастся усилить за счет тех или иных усовершенствований.

Комментарии закрыты.