ISSN 1995-2732 (Print), 2412-9003 (Online)
УДК 537.531
DOI: 10.18503/1995-2732-2022-20-3-141-146
Аннотация
Постановка задачи (актуальность работы). Целью работы является установление возможности создания ротатора с фиксированной частотой свободного вращения. Используемые методы. Для стабилизации угловой скорости необходимо, чтобы с изменением момента количества движения соответствующим образом изменялся момент инерции. Для решения этой задачи осуществляется синтез устройства, которое уместно назвать cтабилизированным ротатором. Для установления характера поведения cтабилизированного ротатора в различных режимах (кинематика, динамика) осуществляется его анализ. Синтез и анализ cтабилизированного ротатора выполняются с использованием соотношений теоретической механики и формально-тождественных преобразований. Новизна. Собственная частота вращения cтабилизированного ротатора строго фиксирована (не зависит ни от момента инерции, ни от момента импульса) и замечательным образом совпадает с собственной частотой колебаний маятника с идентичными параметрами. При изменении момента импульса изменяется радиус и тангенциальная скорость (частота вращения при этом не меняется и равна собственной). Результат. При нулевом вращающем моменте в стационарном режиме частота вращения cтабилизированного ротатора не может быть произвольной и принимает единственное значение. Подобно тому как при вынужденных колебаниях маятника частота не совпадает с собственной частотой, частота вращения cтабилизированного ротатора при нагружении не совпадает с собственной частотой вращения. Практическая значимость. Cтабилизированный ротатор может использоваться для управления собственной частотой колебаний радиального осциллятора, хотя в этом качестве он может иметь сильную конкуренцию со стороны мехатронных систем. Напротив, в качестве стабилизатора вращений его конкурентные возможности неоспоримы и определяются предельной простотой конструкции.
Ключевые слова
ротатор, маятник, частота, стабилизация, выбег, энергия, момент импульса, циклотронное движение
Для цитирования
Попов И.П. Автостабилизированный ротатор // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2022. Т. 20. №3. С. 141-146. https://doi.org/10.18503/1995-2732-2022-20-3-141-146
1. Саяпин С.Н. О прецизионной угловой ориентации и стабилизации вращающейся антенны РЛС аэростатного базирования // Инженерный журнал: наука и инновации. 2021. № 3 (111). С. 58-63.
2. Садомцев Ю.В., Гривенев Д.А. Синтез цифрового регулятора для системы стабилизации скорости вращения вала генератора // Мехатроника, автоматизация, управление. 2011. № 9. С. 31-36.
3. Сейтбатталов Ш.Б., Есенбаев С.Х. Системы кон-троля турбины и генератора ТЭЦ // Автоматика. Информатика. 2020. № 1. С. 134-139.
4. Штейнмиллер О.А. Анализ практики применения модульных автоматических насосных станций в системах водоснабжения // Сантехника. 2020. № 1. С. 44-49.
5. Савушкин С.С., Муравьев А.В. Оценка технико-эксплуатационных характеристик опытного образца модульной насосной станции // Вестник мелиоративной науки. 2021. № 3. С. 105-110.
6. Смирнов В.Н. Пути совершенствования конструк-ций подвесных конвейеров автоматизированных производств // Научно-технические ведомости СПбГТУ. 2006. № 2 (44). С. 160-172.
7. Когут А.Т. Параметрическая идентификация и оценивание адекватности динамических моделей обрабатывающего станка // Омский научный вестник. 2006. № 2 (35). С. 103-106.
8. Мошонкин Н.Ю. Разработка ветрогенератора в воздуховод с искусственным и постоянным потоком воздуха // Энергетические системы. 2019. № 1. С. 408-414.
9. Бурков А.И., Матрунчик А.С. Опыт использования ветрогенератора для интегрированной энергетической установки // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Строительство и архитектура. 2014. № 1. С. 33-39.
10. Popov I.P. Application of the Symbolic (Complex) Method to Study Near-Resonance Phenomena // Journal of Machinery Manufacture and Reliability. 2020. Vol. 49. No. 12. Р. 1053-1063. DOI: 10.3103/ S1052618820120122