Страница 4 из 140
Одной из задач В. т. является защита людей, приборов, машин, сооружений от действия вредной вибрации. Помимо обычной пассивной виброизоляции, не требующей дополнительных источников энергии, применяют статическую и динамическую балансировку , подбор инерционных и упругих параметров, исключающих работу в зонах резонансов, введение демпфирующих элементов при невозможности работы вдали от области резонанса, динамическое гашение вибрации путём присоединения специально настроенных вибрационных (масса на пружине, маятник) или ударно-вибрационных (шарики, ударяющиеся о стенки) устройств, установку гироскопов для гашения угловых колебаний; средства активной виброизоляции (автоматическое подавление колебаний). Динамическое управление вибрацией может преследовать цели гашения, усиления или стабилизации колебаний. Динамическое усиление колебаний осуществляется настройкой системы на резонансный режим. При некоторых настройках в двух- и многомассных системах возможно осуществление динамической стабилизации амплитуды вынужденных колебаний, которая становится почти не зависящей от изменения вибрируемых масс или жёсткости некоторых элементов.
Лит.: Иориш Ю. И., Виброметрия, 2 изд., М., 1963; Вибрационная техника, М., 1966: Быховский И. И., Основы теории вибрационной техники, М., 1969.
И. И. Быховский, Б. Г. Гольдштейн.
Вибрационное бурение
Вибрацио'нное буре'ние, способ бурения с применением вибратора , вызывающего колебания бурового инструмента. В. б. на глубине. 20—30 м в мягких породах осуществляют без вращения инструмента (вибратор прикрепляется к верхнему концу бурильных труб ); В. б. твёрдых пород, а также В. б. на глубине свыше 30 м ведётся с одновременным вращением инструмента (вибратор устанавливают непосредственно над буровым снарядом, долотом ). В первом случае используют преимущественно электромеханические вибраторы направленного действия, во втором — гидравлические (прямого, обратного или двойного действия), приводимые в действие потоком промывочной жидкости. Для защиты бурильных труб от вредного воздействия вибраций при глубоком бурении применяют амортизаторы, устанавливаемые над вибратором. В. б. неглубоких скважин позволяет в 1,5—2 раза увеличить производительность (по сравнению с ударно-вращательным бурением); В. б. глубоких скважин (особенно в твёрдых породах) увеличивает срок службы долот, не снижая др. показателей бурения. Основной проблемой дальнейшего развития В. б. является создание надёжных вибраторов. В. б. применяют в геологоразведочных изысканиях, при устройстве опор глубокого заложения, для бурения на нефть и газ. В. б. предложено и разработано в СССР (1948).
Лит.: Баркан Д. Д., Виброметод в строительстве, М., 1959; Вибрационное и ударно-вращательное бурение, М., 1961; Ребрик Б. М., Вибротехника в бурении, 2 изд., М., 1966.
Д. Д. Баркан.
Вибрационное резание
Вибрацио'нное ре'зание, способ обработки металла резанием, характеризующийся тем, что инструменту наряду с основным движением сообщается дополнительное колебательное движение относительно обрабатываемой заготовки. В. р. применяют для дробления стружки, для обработки труднообрабатываемых материалов (нержавеющих и жаропрочных сталей и др.), при резании материалов на вибрационных пилах и ножницах.
Для дробления стружки используют низкочастотные вибраторы с механическим, пневматическим или гидравлическим приводом (частота вынужденных колебаний не более 50 гц ). При постоянных условиях обработки с небольшими усилиями резания для получения вибраций могут быть также использованы автоколебания, вызываемые самим процессом резания. Для В. р. труднообрабатываемых материалов применяют магнитострикционные, магнитомеханические, пьезоэлектрические, электродинамические, электрогидравлические и гидравлические вибраторы с частотой задаваемых колебаний свыше 100 гц . Силовой кинематической связью между суппортом и вибратором служит столб рабочей жидкости. Это повышает долговечность высокочастотного вибратора, так как исключает подшипники, шарниры и др. детали, которые обычно быстро изнашиваются. Такие вибросуппорты имеют небольшие габариты, но создают значительные полезные усилия, т. е. обладают высокой удельной мощностью. Высокочастотные вибраторы в зависимости от кинематической схемы обработки и особенностей процесса резания могут быть однокомпонентные (вибрации в одном направлении), двухкомпонентные (вибрации в плоскости) и трёхкомпонентные (пространственные вибрации).
При В. р. с дроблением стружки наложение колебаний осуществляют в осевом направлении (в направлении подачи); эффективное и надёжное действие достигается при обработке поверхности по 5—6-му классам чистоты при заданной точности обработки и стойкости инструмента. Основные особенности В. р. с осевыми колебаниями: большое изменение толщины среза за один цикл колебания инструмента, большое изменение угла резания при незначительном изменении скоростей резания.
При В. р. наложение колебаний с целью улучшения обрабатываемости осуществляют в тангенциальном направлении по окружной составляющей скорости резания. Использование тангенциальных вибраций сопровождается периодическим возрастанием окружной скорости с переменным воздействием на срезаемый слой при практически неизменных сечениях среза, подаче и глубине резания.
В. р., применяемое при работе вибрационных пил и ножниц, даёт хорошее качество кромок и значительно повышает производительность.
Кинематическая схема с колебательными движениями в радиальном направлении при В. р. не применяется, так как при этом резко снижается класс чистоты обработанной поверхности.
Основные технологические условия рационального применения В. р. — правильный выбор параметров вибраций (амплитуды, частоты).
В. В. Данилевский.
Вибрационное «чувство»
Вибрацио'нное «чу'вство», ощущения, возникающие при воздействии последовательной смены изменяющихся по силе и частоте механических, прежде всего звуковых, раздражений. В. «ч.» отличается от ощущений давления или прикосновения к коже. Вибрация воспринимается механорецепторами, в частности тельцами Пачини, расположенными в различных частях организма: около кровеносных сосудов, в надкостнице, подкожной клетчатке и т.д.; особенно много их в кистях рук и подошвах ног. Различные устройства, преобразующие слуховые и зрительные сигналы в механические колебания, позволяют людям, лишённым слуха или зрения, за счёт В. «ч.» увеличивать объём воспринимаемой ими из окружающей среды информации. См. также Вибрация .
Лит.: Джелдард Ф., Кожные системы связи, в кн.: Теория связи в сенсорных системах, пер. с англ., М., 1964.
А. С. Миркин.