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.