5.1.2. В ы н у ж д е н н ы е колебания совершаются под
действием внешней периодической /или почти периодической/ си-
лы, например, колебания мембраны микрофона, барабанной пере-
понки уха, ударного элемента отбойных молотков, пластины маг-
нитострикционного преобразователя ультразвуковых агрегатов.
Частота вынужденных колебаний равна частоте вынуждающей силы,
а амплитуда колебаний зависит от свойств системы.
А.с. 271 868: Способ автоматического контроля начала об-
разования неразрушаемой структуры бетонной смеси при виброфор-
мировании путем фиксации момента изменения свойств бетонной
смеси, отличающийся тем, что с целью повышения точности изме-
рения, определяют момент совпадания величин амплитуд вибрации
бетонной смеси и стола виброплощадки.
А.с. 301 551: Способ измерения массы, включающий опреде-
ление параметров колебания, отличающийся тем, что с целью точ-
ного измерения и исключения влияния внешних механических по-
мех, например, при контроле массы рыбы загружаемой в
консервную банку на плавучем рыбоконсервном заводе, на измеря-
емую упруго подвешенную массу периодически воздействует возму-
щающей силой с частотой, отличающейся от частоты помех и по
амплитуде вынужденных колебаний, возникающих при этом, судят о
величине массы.
А.с. 560 563: Способ контроля выдаиваниявымени животных
при машинном доении, включающий определение степени опорожне-
ния вымени по изменениям физических свойств его с помощью из-
вестных устройств, отличающийся тем, что с целью повышения
точности контроля, определения степени опорожнения долей выме-
ни ведут по изменению уровня и частоты акустических колебаний
возникающих в них.
Вынужденные колебания, возбуждаемые в системе внешними
силами, часто приводят к интенсификации многих, технологичес-
ких процессов.
А.с. 460 072: Способ распыления жидкостей, по которому на
распыляемую жидкость накладывают высоко частотные колебания,
отличающийся тем, что с целью повышения эффективности распыле-
ния, применяют последовательное наложение колебаний различных
частот.
А.с. 512 893: Способ электроэрозионной обработки с пода-
чей в межэлектродный зазор одновременно с рабочей жидкостью
нейтрального газа, отличающийся тем, что с целью интенсифика-
ции процесса, газ вводят в пульсирующем режиме с частотой 0,15
-0,2 Гц.
Патент США 3 467 331: Способ разматывания ленты, заключа-
ющийся в том, что участок ленты, сматывающейся с подающего ру-
лона, приводят в колебания, под действием которого преодолева-
ется сила сцепления между витками ленты подающего рулона.
Если на сверло наложить в процессе сверления
возвратопоступательные колебания, направленные вдоль его оси,
то процесс сверления намного упрощается, так как сверло мно-
гократно /с частотой колебания/ как бы возвращается в исходное
положение, поэтому его не уводит, трение уменьшается, повыша-
ется чистота поверхности сверления.
5.1.3. Особую роль в колебательных процессах играет явле-
ние р е з о н а н с а - резкого возрастания амплитуды вынуж-
денных колебаний, наступающего при приближении частот
собственных и вынужденных колебаний системы. Явление резонанса
используется для интенсификации различных технологических про-
цессов.
А.с. 119 132: Вибрационный транспортер, выполненный ввиде
желоба или трубы с размещенными вдоль них с определенным шагом
вибраторами, отличающийся тем, что с целью уменьшения коли-
чества вибраторов, приводящих транспортер, часть из них заме-
нена подпружиненными реактивными массами, настроенными в резо-
нанс со всей колеблющейся системой.
А.с. 508 543: Способ обработки металлических изделий,
включающий нагрев до температуры отпуска с одновременным при-
ложением механической вибрации, отличающийся тем, что с целью
предотвращения образования усталостных трещин и интенсификации
процесса снятия внутренних напряжений в сварных изделиях, об-
работку ведут при местном нагреве зоны сварного шва с одновре-
менной вибрацией всего изделия, осуществляемой в резонансном
режиме с частотой, соответствующей частоте при его нагреве.
А.с. 515 006: Способ сушки дисперсных материалов, напри-
мер, солода, в кипящем слое путем продувки его восходящим
пульсирующим потоком теплоносителя, отличающийся тем, что с
целью интенсификации тепломассообмена, продувку ведут в режиме
резонанса с увеличением в зависимости от влажности материала
частоты пульсаций потока теплоносителя, например, для солода
от 6 до 14 Гц., и поддержанием ее средней частоте собственных
колебаний плотности кипящего слоя, и для измерения каких-либо
характеристик системы.
А.с. 175 265: Резонасный датчик уровня сжижения газов,
содержащий колебательный контур, выполненный ввиде стержней с
укрепленными токопроводящими элементами, отличающийся тем, что
с целью повышения точности измерения, стержни настроены на
различные резонансные частоты и расположены относительно друг
друга на расстоянии, позволяющем образовать электрическую ем-
кость, достаточную для возбуждения одного из стержней.
А.с. 271 051: Способ измерения массы вещества в резервуа-
ре, например, жидкого, отличающийся тем, что с целью повышения
точности и надежности измерения возбуждают механические резо-
нансные колебания системы резервуар - вещество, измеряют их
частоту, по величине которой судят о массе вещества.
А.с. 275 514: Способ определения химической стойкости по-
ристого материала к воздействию агреесивных сред, отличающийся
тем, что с целью повышения точности определения, образец под-
вергают воздействию механических колебаний, замеряют резонанс-
ную частоту его собственных колебаний, затем помещают в агрес-
сивную средуи выдерживают необходимое время, зависящее от
материала образца, после чего извлекают, промывают, сушат,
снова подвергают воздействию механических колебаний с замером
резонансной частоты собственных колебаний, и, по изменению уп-
ругих свойств, например, модуля упругости, вычисленного на ос-
новании замеренных величин резонансной частоты собственных ко-
лебаний образца, определяют его химическую стойкость.
А.с. 509 798: Способ испытания конструкций без разрушения
материалов, заключающийся в том, что в элементе конструкции
возбуждают колебания на его собственной частоте и увеличивают
эту частоту при определении усилий, отличающийся тем, что с
целью повышения точности, длину колеблющейся части элемента
ограничивают положением дополнительных механических связей,
после чего измеряют собственную частоту элемента под этой наг-
рузкой, и, сравнивая эти частоты, судят о величине начальных
усилий.
А.с. 519 239: Способ обнаружения налипания металлов в ка-
либрах валков чистовой клети при прокатке, например, арматур-
ной стали, включающей измерения амплитудно частотных характе-
ристик процесса и сравнения их с эталонными, отличающийся тем,
что с целью упрощения и повышения надености способа, контроли-
руют колебания раската в вертикальной плоскости на выходе из
чистовой клети, из сп выделяют составляющую колебаний полосы с
частотой вращения валка и судят о налипании металла по
трех-четырех кратному увеличению амплитуды выделенной состав-
ляющей колебаний.
5.1.4. А в т о к о л е б а н и я - незатухающие колеба-
ния, которые осуществляются в неконсервативной системе при от-
сутствии переменного внешнего воздействия /за счет внутреннего
источника энергии/, причем амплитуда и период этих колебаний
определяются свойствамисамой системы. Классический пример ав-
токолебательной системы - маятниковые часы. Как правило, авто-
колебательные системы склонны к самовозбуждению.
А.с. 267 993: Способ определения сроков схватываниябетонн
по изменению колебаний натянутой струны, помещенной в исследу-
емую смесь, отличающийся тем, что с целью автоматизации про-
цесса определения возбуждают в струне электромагнитные колеба-
ния и измеряют интервал времени от момента затвердения смеси
до момента самовозбуждения струны.
А.с. 279 214: Способ измерения ускорения путем определе-
ния изменения анодного тока в газоразрядной трубке с плазмен-
ным шнуром, отличающийся тем, что с целью получения частотного
выходного сигнала, в газоразрядной трубке создают неоднороное
электрическое поле, вызывающее изменение частоты автоколебаний
плазменного шнура при его смещении под действием ускорения от-
носительно электродов, и по частоте колебаний судят о контро-
лируемой величине.
5.2. Акустика.
Одним из широко известных колебательных движений является
звук - продольные колебания частичек среды, в которых расп-
ространяется звуковая волна.
Акустические /звуковые/ колебания, как и механические ко-
лебания, часто используют для интенсификации различных техно-
логических процессов.
А.с. 442 287: Способ разработки газогидратной залежием
превращения газа из твердого /газогидратного/ состояния в га-
зообразное в пласте, отличающийся тем, что с целью повышения
эффективности разработки залежи, пласт подвергают воздействию
упрцгих колебаний звукового диапозона.
А.с. 500 817: Способ очистки изделий в жидкости, напри-
мер, материалов типа лент, при котором на изделие воздействуют
движущимися относительно его механичекими очистными средства-
ми, преимущественно щетками и акустическим полем, отличающийся
тем, что с целью интенсификации процесса очистки и снижения
его энергоемкости акустическое и механическое воздействие на
изделие совмещают, для чего механические средства очистки рас-
полагают в акустическом поле.
А.с. 553 419: Способ чистки термочувствительных материа-
лов, например микробных препаратов, путем их предварительного
нагрева во взвешенном состоянии, отлежки и последующего охлаж-
дения, отличающийся тем, что с целью интенсификации и повыше-
ния качества сушки, охлаждение материала ведут в среде псевдо-
ожиженного сорбента под воздействиемзвукового поля.
А.с. 553 791: Способ сепарации взвешенных частиц путем
воздействия на них акустическими колебаниями, отличающийся
тем, что с целью сепарации частиц размерами меньше 0,5 мкм и
разделения частиц одинаковых размеров различной плотности,
акустические колебания генерируют в виде импульсов с периодом,
меньшим времени релаксации сепарируемой частицы и длитель-
ностью возрастающей от 0,1 до 1 времени периода следования им-
пульсов.
Акустические колебания различной частоты по разному воз-
действуют на животных.
На основе этого в США /патент N 557 889 / разработаны ус-
тройство и способ, предназначенные для разгона животных. С
этой целью мозг животных подвергается действию раздражающих
колебаний со спектром, лежащим в звуковом диапозоне частот,
представляющий собой совокупность многочисленных колебаний,
успокаивающих мозг животных. Раздражающие колебания действуют
на мозг животного одновременно с успокаивающими колебан при
этом осуществляется модуляция раздражающих колебаний успокаи-
вающими.
Характер звуковых колебаний зависит от свойства источника
звука, поэтому, измеряя различные характеристики звуковых ко-
лебаний, можно установить характеристики источника звука.
А.с. 257 084: Способ определения рассовой принадлежности
пчел, отличающийся тем, что с целью определения рассы на живых
пчелах, сокращение затрат времени и труда и получение более
точных данных, рассовую принадлежность определяют по спект-
ральной характеристике издаваемых пчелами звуков, которую
сравнивают со стандартными спекторами, полученными на пчелах
заведомо чистых расс.
А зная характеристики звуковой волны, можно по ее измене-
нию при прохождении различных сред установить параметры среды.
