Текст книги "Большая Советская Энциклопедия (ВИ)"
Автор книги: Большая Советская Энциклопедия
Жанр:
Энциклопедии
сообщить о нарушении
Текущая страница: 2 (всего у книги 44 страниц)
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.
Вибрационные спектры
Вибрацио'нные спе'ктры, колебательные спектры, молекулярные спектры , обусловленные колебанием атомов в молекулах.
Вибрационный гироскоп
Вибрацио'нный гироско'п, прибор для определения угловой скорости объекта, содержащий реагирующие на вращение объекта вибрирующие детали. Различают В. г. стержневого и роторного типа. У В. г. стержневого типа чувствительным элементом являются некоторые вибрирующие массы, например стержни, подобные ветвям камертона.
Один из В. г. стержневого типа, получивший практическое применение, называется гиротроном. Его чувствительным элементом (см. рис. ) является вибратор, состоящий из стержней 1 , упругого торсиона 2 , связывающего стержни с основанием 3 вибратора, пластинки 4 , жестко скрепленной с торсионом и перемещающейся в поле катушек 5 , укрепленных на основании 3 . Ветви вибратора-камертона с помощью специальной электрической. схемы приводятся в колебательное движение. Если при этом объект вместе с основанием 3 вибратора поворачивается вокруг оси Oz с угловой скоростью wV , то возникает момент Кориолиса сил инерции, вызывающий крутильные колебания вибратора вокруг оси Oz. При этом пластинка 4 колеблется между катушками 5 ; амплитуда колебаний пропорциональна угловой скорости wV . Значение wV снимают с катушек 5 с помощью радиотехнических методов. Прибор обладает рядом достоинств: отсутствие карданова подвеса, вращающихся и трущихся частей; наличие одной оси чувствительности; линейность показаний; высокая надёжность и др.
Принцип работы роторного В. г. аналогичен, но вместо стержней и пластин вибрирующим элементом является вращающийся ротор с упругим подвесом. Однако создание В. г. сопряжено с рядом технических трудностей. Возможности применения В. г. весьма разнообразны. Наиболее просто прибор используется в качестве измерителя угловой скорости объекта. В. г. могут также найти применение в системах гироскопической стабилизации, в инерциальных навигационных системах и др. областях гироскопической техники.
А. Ю. Ишлинский, С. С. Ривкин.
Чувствительный элемент (вибратор) гиротрона.
Вибрационный регулятор
Вибрацио'нный регуля'тор, регулирующее устройство, исполнительный элемент которого находится в режиме непрерывных колебаний (вибраций) с периодом, значительно меньшим постоянной времени объекта регулирования. Системы с В. р. различаются по характеру колебательного режима исполнительного элемента. В простейшем случае – это автоколебательный режим самой системы регулирования. В. р. просты по конструкции, компактны и широко применяются в установках, в которых допускаются небольшие колебания около среднего значения регулируемой величины.
Наиболее распространённый В. р. – регулятор напряжения, содержащий электромагнитное реле с большим коэффициентом возврата (рис. ). Катушка реле Р включена на напряжение генератора Г . Если напряжение генератора ниже заданного, то нормально замкнутые контакты р реле шунтируют сопротивление R в цепи обмотки возбуждения B, в результате чего напряжение начинает возрастать. Когда оно достигает определённого значения, реле срабатывает, его контакты размыкаются и напряжение начинает уменьшаться. Это приводит к отпусканию реле, контакты которого вновь размыкаются, и весь процесс повторяется. Напряжение генератора с некоторой частотой пульсирует вблизи заданного среднего значения. Такие В. р. используются для генераторов небольшой мощности, например, автомобильных и авиационных.
Уставка В. р. зависит от натяжения пружины реле, размера зазора магнитной системы или от электрического сопротивления в цепи катушки.
Колебательный режим исполнительного элемента В. р. может создаваться также посторонним устройством, не зависящим от регулируемого объекта.
Лит.: Основы автоматического регулирования. Теория, под ред. В. В. Солодовникова, М., 1954; Цыпкин Я. З., Теория релейных систем автоматического регулирования, М., 1955.
Схема простейшего вибрационного регулятора напряжения.
Вибрационный стенд
Вибрацио'нный стенд, вибрационная испытательная или калибровочная машина, к рабочей платформе которой прикрепляются изделия для вибрационных испытаний или датчики виброизмерительной аппаратуры, подвергаемой калибровке (тарированию). Существуют В. с. универсальные и специального назначения. Амплитуду и частоту колебаний платформы универсального В. с. можно плавно изменять в определённом диапазоне, в некоторых случаях автоматическим программным устройством. Наиболее распространены однокомпонентные В. с. с прямолинейными колебаниями платформы, перпендикулярными её поверхности. Нередко В. с. снабжаются устройством для наклона платформы к горизонту от 0 до 90°. Применяют также ударные и ударно-вибрационные стенды, колебания рабочей платформы которых сопровождаются ударами. К основным типам В. с. относятся механические, гидравлические, электродинамические, магнитострикционные (см. Магнитострикция ) и пьезоэлектрические (см. Пьезоэлектричество ). Механические В. с. обычно имеют кулачковый (например, ударные стенды), кривошипно-шатунный (с жёстким или упругим шатуном) или центробежный вибрационный привод. Их частотные диапазоны обычно лежат в интервале от 0 до 300 гц . Грузоподъёмность гидравлических В. с., как правило, от 100 кг до 100 т , частотный диапазон – от 0 до 100 гц , электродинамических В. с. соответственно от 10 до 100 кг и от 5 гц до 10 кгц . Электродинамические В. с. большой грузоподъёмности очень громоздки и энергоёмки, требуют мощного усилителя и системы охлаждения. Магнитострикционные и пьезоэлектрические В. с. работают при частотах до 100 кгц . Они имеют небольшую грузоподъёмность и используются обычно в качестве калибровочных наряду с механическими и электродинамическими.
Изделия испытывают на вибропрочность и виброустойчивость для выявления правильного функционирования проверяемого устройства под действием вибрации, для определения искажений в испытуемой аппаратуре или погрешностей показаний приборов.
К калибровочным (тарировочным) В. с. предъявляются повышенные требования точности воспроизведения задаваемой вибрации, например для синусоидальной вибрации – высокая точность задаваемой амплитуды и частоты и весьма малая загрязнённость высшими и низшими гармониками (см. Колебания ). К калибровке виброизмерительной аппаратуры относят снятие амплитудной, амплитудно-частотной, фазо-частотной и температурной характеристик аппаратуры и установление поперечной и ротационной чувствительности вибродатчиков.
Лит.: Васильева Р. В., Вибростенды в приборостроении, М., 1958: Вибростенды, под ред. А. Н. Бураго, Л., 1960.
И. И. Быховский, Б. Г. Гольдштейн.
Вибрационный транспорт
Вибрацио'нный тра'нспорт, вибрационное транспортирование, процесс направленного перемещения сыпучих и кусковых материалов, пастообразных смесей и жидкостей, поддерживаемый вибрацией рабочих (грузонесущих) органов транспортирующих вибрационных машин. К средствам В. т. относятся: вибрационные конвейеры , которые служат для перемещения в горизонтальном, наклонном и вертикальном направлениях сыпучих и кусковых материалов, заготовок и деталей на расстояния от 0,5 до 100 м (а иногда и более) – на заводах, фабриках, мельницах, стройках, в шахтах, карьерах и т.д.; вибрационные насосы – для подъёма жидкостей (обычно воды) на небольшую высоту или перекачки агрессивных и загрязнённых жидкостей; вибрационные питатели – для подачи различных материалов в весовых и объёмных дозаторах ; вибрационные бункеры – для подачи пространственно ориентированных заготовок и деталей в станки и технологические устройства, в том числе расположенные в автоматических линиях; вибрационные хоботы – для подачи бетонной смеси из железнодорожных или иных бункеров в укладываемые массивы. На эффекте вибрации основана работа некоторых машин для выгрузки сыпучих грузов из крытых вагонов. В. т. может совмещаться с различными технологическими процессами, например, с охлаждением, подогревом, сушкой, перемешиванием в вибрационных конвейерах, классификацией по крупности, обезвоживанием, выщелачиванием на вибрационных грохотах и грохотах-конвейерах, а также с различными химическими и физико-химическими процессами. В. т. наиболее эффективен для перемещения зернистых и мелкокусковых материалов, для которых скорость движения по горизонтали может превышать 0,5 м/сек. Труднее осуществить перемещение тонкоизмельчённых пылящих продуктов (например, муки или цемента).
Грузонесущие органы вибрационных конвейеров – трубы или желоба в горизонтальных или наклонных (до 10°) конвейерах имеют цилиндрическую или призматическую форму и совершают прямолинейно направленные или эллиптические колебания, а в вертикальных конвейерах-элеваторах имеют винтовую форму (рис. 1 ) и совершают колебания по винтовой линии или по эллипсоподобной траектории. Амплитуды колебаний вибрационных конвейеров – в пределах от 0,5 до 300 мм , а частоты – от 50 до 1 гц .
Существуют два типа вибрационных насосов: с вибрирующей колонной труб и расположенным наверху (рис. 2 ) вибрационным приводом (см. Вибрационная техника ), служащие для перекачки агрессивных и загрязнённых жидкостей, и с погружаемым в жидкость вибрационным приводом для подъёма чистых жидкостей. Производительность вибрационных насосов обычно не превышает нескольких десятков м3/ч .
Вибрационные бункеры чаще всего имеют форму сферического сегмента или целого усечённого конуса, на внутренней поверхности которого расположен спиральный жёлоб с постепенно увеличивающимся радиусом спирали (рис. 3 ). Благодаря вибрации и наличию ориентирующих пластин, порогов, выточек и т.п. беспорядочно загруженные в вибрационный бункер заготовки подаются из него на обработку в строго ориентированном положении. Вибрационные бункеры получили широкое распространение в приборостроении и общем машиностроении.
Лит.: Гончаревич И. Ф., Земсков В. Д., Корешков В. И., Вибрационные грохоты и конвейеры, М., 1960; Блехман И. И., Джанелидзе Г. Ю., Вибрационное перемещение, М., 1964; Потураев В. Н., Франчук В. П., Червоненко А. Г., Вибрационные транспортирующие машины, М., 1964,
И. И. Быховский, Б. Г. Гольдштейн.
Рис. 3. Вибрационный насос с расположенным наверху вибрационным приводом.
Рис. 2. Вибрационный конвейер-элеватор.
Рис. 4. Вибрационный бункер.
Вибрация
Вибра'ция (от лат. Vibratio – кoлебание, дрожание), механические колебания . В технике (машинах, механизмах, сооружениях, конструкциях и т.д.) бывает полезная и вредная В.
Полезная В. возбуждается преднамеренно вибраторами , используется в строительных, дорожных и др. машинах (см. Вибрационная машина ) и для выполнения различных технологических операций (см. Вибрационная решётка , Вибрационное резание , Вибрационный транспорт ). Различают возбуждение В. динамическое, или силовое, когда внешние колеблющиеся силы или моменты сил, не зависящие от состояния вибрируемой системы, приложены к одному или нескольким инерционным элементам этой системы; кинематическое, когда одной или нескольким точкам вибрируемой системы извне сообщаются колебания, не зависящие от её состояния; параметрическое, когда В. системы возбуждается не зависящими от её состояния изменениями значения одного или нескольких параметров (например, коэффициент жёсткости, момента инерции, коэффициент сопротивления); самовозбуждение колебаний, или автоколебания, когда В. поддерживают за счёт поглощения порции энергии от постоянного источника. В большинстве вибрационных устройств использованы первые два принципа возбуждения В. Вредная В. может возбуждаться каждым из перечисленных способов. Имеет место и смешанное возбуждение В., например, совмещение кинематически вынужденных колебаний с автоколебаниями.
Вредная В., возникающая при движении транспортных средств, работе двигателей, турбин и др. машин, иногда приводит к нарушению режима работы и даже разрушению устройств. Для подавления вредной В. и снижения её действия применяют различные меры защиты (см. Вибрационная техника ).
Действие В. на организм различно в зависимости от того, вовлечён ли в неё весь организм (общая В.) или его часть (местная, или локальная, В.), и возникает при передвижении на поезде, самолёте и т.п., при работе с отбойным молотком и др. механизмами, а также во время старта и приземления при космических полётах. В зависимости от частоты, силы и продолжительности В. её воздействие может ограничиться ощущением сотрясения (паллестезия) или привести к изменениям в нервной, сердечно-сосудистой, опорно-двигательной системах. Биологическое действие В. зависит от её частоты: колебания частотой до 15 гц вызывают смещение тела и органов, реакцию вестибулярного аппарата ; до 25 гц – воспринимаются ещё как отдельные толчки, вызывают костно-суставные изменения, от 50 до 250 гц – влияют на нервную систему, вызывают сосудистые реакции (спазм), вибрационную болезнь; при более высоких, ультразвуковых частотах происходит переход механической энергии в тепловую, наблюдается бактерицидное, кавитационное действие В.
Лит.: Андреева-Галанина Е. Ц., Дрогичина Э. А., Артамонова В. Г., Вибрационная болезнь, Л., 1961.
Вибриоз
Вибрио'з (Vibriosis), вибрионный аборт, инфекционное заболевание крупного рогатого скота, овец, редко свиней, коз. Установлены случаи заболевания человека. Вызывается спириллевидным полиморфным микробом Vibrio fetus рода Vibrio семейства Spirillaceae. Возбудитель В. впервые получен от абортировавших овец и их плодов английским учёными Дж. Мак-Фадьеном и С. Стокменом в 1913, а от абортированных плодов коров Т. Смитом в 1918. Возбудитель В. локализуется в сперме быков, в половых органах половозрелых и неполовозрелых самок, в плодных оболочках и плодах беременных самок и др. тканях. Заболевание проявляется массовыми перегулами коров и тёлок, яловостью, абортами на разных сроках беременности, задержанием последа после абортов или нормальных отёлов, вагинитами, метритами. У овец наблюдаются массовые аборты во 2-й половине беременности. У свиней и коз заболевание проявляется редкими абортами. У самцов симптомы болезни незаметны. У крупного рогатого скота инфекция передаётся при случке, искусственном осеменении спермой от больных быков, при содержании больных животных вместе со здоровыми. Овцы заражаются преимущественно через инфицированный корм и воду на пастбище. Источником инфекции являются абортированные плоды и истечения из влагалища абортировавших овец. Меры борьбы: больных животных изолируют и лечат, инфицированные помещения тщательно дезинфицируют. Овец выводят из зараженных кошар или пастбищ. Для предотвращения абортов и снижения яловости в неблагополучных по В. стадах коровам и тёлкам в период течки вводят внутриматочно антибиотики. Беременным с профилактической целью дают антибиотики с кормом.
Лит.: Евсейченко Р. И., Вибриоз крупного рогатого скота, Минск, 1968 (библ.).
П. А. Триленко.
Вибрионы
Вибрио'ны (франц. vibrion, от лат. vibro – колеблюсь, извиваюсь, дрожу), короткие (длина 1—5 мкм , толщина 0,3—0,6 мкм ), изогнутые, похожие на запятую бактерии , имеющие жгутики; входят в род Vibrio. Обитают в воде, почве и содержимом кишечника животных и человека. К В. относятся более 100 видов, среди которых очень много болезнетворных для человека, например, V. comma – возбудитель холеры . Некоторые виды В. болезнетворны только для животных, например V. metchnikovii, поражающий птиц; др. виды В. патогенны для рыб и ряда беспозвоночных.
