Техника - молодёжи 1974-05, страница 20

Иван АРТОБОЛЕВСКИЙ, академик, Герой Социалистического Труда, президент Международной федерации по теории машин и механизмов

Новая жизнь

вибротехники

СЛОВО К МОЛОДЫМ:

«Мы должны так воспитывать молодых ученых, чтобы они могли в кратчайшие сроки перестраиваться, чутко улавливать новое не только в своей узкой области, пои в смежных науках, обладать значительно большей, чем сегодня, «профессиональной мобильностью».

Академик И АРТОБОЛЕВСКИЙ

Действие любого механизма сопровождается колебаниями, или, как их обычно называют, вибрациями. Они неизменный спутник движения. Поэтому изучение колебаний в машинах представляет громадный интерес для ученых, конструкторов, инженеров, наконец, для всех, кто эксплуатирует современные механизмы.

В 50-х годах нашего столетия стало ясно: линейная механика недостаточна для полной характеристики процессов, протекающих в машинах. Надо было учесть трение в опорах, зазоры, люфты и многие другие тонкости. Появилась необходимость в новом математическом аппарате. Он стал основой нелинейной теории колебаний, но оказался исключительно сложным. ^Решить нелинейные уравнения в большинстве случаев удавалось только приближенно. И тогда на помощь расчетчикам, инженерам и ученым пришли электронно-вычислительные машины.

Развитие теории колебаний помогло добиться успеха в конструкторских разработках, связанных с роторами машин. Речь идет не только о мощных турбинах, генераторах, поворотных столах станков, но и о многочисленных приборах, в которых есть вращающиеся части (таковы, например, гироскопы). Исследования показали, что сроки службы авиационных двигателей зависят от характеристик колебательных процессов.

Если на первых этапах развития теории ученые имели дело, как правило, с большой амплитудой колебания и низкой их частотой, то в последние годы мы все еще сталкиваемся с вибрациями высокочастотными и к тому же происходящими с очень малыми амплитудами — до одной тысячной миллиметра, а иногда и меньше. Спектр колебаний, с которыми мы встречаемся при изучении машин и механизмов, резко расширился.

Можно сказать: все в мире вибрирует — машины, сооружения, даже человеческий организм. Сердце — пример биологического вибронасоса, превосходящего по своей экономичности насосы механические.

Задачи теории колебаний можно условно разделить на три категории. Первая — борьба с вибрациями как явлением, вредным для надежности и прочности конструкций. Вторая — полезное применение того же явления в различных технологических процессах, научных экспериментах по физике, биологии, медицине. И наконец, третья категория — влияние колебаний на организм человека.

По всем трем направлениям сейчас достигнуты значительные успехи.

Разработаны методы прочностного расчета отдельных деталей, ^злов и целых машин. Решены многие задачи устойчивости движения и точности работы машин и механизмов в колебательных режимах. Найдены эффективные средства борьбы с вредным влиянием колебаний, созданы самые разнообразные системы демпферов и гасителей. Для некоторых видов авиационной и морской техники, особенно навигационных устройств, вибрационные эффекты снижены в десятки тысяч раз.

За последние годы сконструированы сложные стенды для изучения колебательных процессов, очень тонких по своей физической природе. Есть, например, антивибрационные платформы, компенсирующие дрожание земной коры, стенды и платформы для регистрации гравитационных волн, магнитных возмущений и т. п.

Я хотел бы теперь остановиться на втором направлении — применении колебательных эффектов. Хорошо известны инерционные машины ударного и неударного действия для забивки свай, разрушения горных пород, вибрационные конвейеры и транспортеры. Станкостроителям знакомы вибропитатели, работникам легкой и пищевой промышленности — дозирующие устройства, аппараты для получения различных смесей и упаковки.

Те же эффекты положены в основу конструкций некоторых сельскохозяйственных машин, агрега* тов мукомольной и горно-обогатительной техники. Это в основном сортирующие устройства, дробилки, размельчители. Вибрацию можно применить даже для сборочных операций.

Крупная исследовательская школа вибраций сформировалась в Литве, в Каунасском политехническом институте. Ее возглавляет автор около 300 изобретений, доктор технических наук, профессор К. Рагульскис. Он мой ученик, и мы с ним работаем дружно, в постоянном контакте. Я горжусь достижениями К. Рагульскиса и возглавляемого им молодого коллектива. Каунасскую лабораторию вибротехники по праву можно назвать институтом, имея в виду и число работающих там ученых, и важность решаемых ими проблем.

Направление исследований, избранное в Каунасе, — превращение возбудителей вибраций в источник движения частей прецизионного (особенно точного) оборудования. В лаборатории родился новый класс вибродвигателей —

18