Kritické aplikace tlumení: Podrobné informace

by

Kritické aplikace tlumení jsou jednou z primárních forem uvedení oscilačního systému do klidu. K úplnému zastavení vibrací systému se používají základní desky tlumení.

Níže je uvedeno několik kritické tlumení aplikace, které se vyskytují v každodenním životě. Kritické tlumení je pro takovéto každodenní činnosti velmi užitečné.

Třecí tlumicí desky

Třecí tlumicí desky jsou zařízení, která snižují nadměrné vibrace v systému, čímž přeměňují kinetickou energii na tepelnou energii prostřednictvím tření. Zde se uplatňuje koncept kritického tlumení.

Tím se masivní vibrace co nejrychleji uvedou do rovnovážné polohy. Proto se třecí tlumicí desky primárně používají ve stavebnictví k rozptýlení seismické energie, díky níž může budova odolat zemětřesení. 

Koncept spočívá v tom, že když se budova setká se zemětřesením, desky pod zemí změní umístění, ale desky tlumící tření zajistí, že se desky pod konstrukcí vrátí do klidové polohy, což způsobí menší destrukci. Tímto způsobem nacházejí uplatnění kritické tlumicí aplikace.

Tlumení elektrického obvodu

Primární obvod RLC je známý jako elektrický obvod. R znamená rezistor, L znamená induktor a C znamená kondenzátor.

V tomto obvodu induktor (L) ukládá energii do a magnetické pole když obvodem protéká elektrický proud; kondenzátor (C) ukládá elektrické náboje, proto elektrický proud prochází. Ale odpor (R) přeruší tok proudu v systému podobnému tlumení v oscilačních systémech.

Zde přidání odporu do elektrického obvodu sníží oscilace obvodu, když je zapojen paralelně.

Rezistor snižuje špičkovou rezonanční frekvenci v obvodu. Kritické tlumení je jedním z primárních důvodů pro snížení frekvence v důsledku kombinace LC v obvodu RLC.

Hydraulický vratný mechanismus

Když je střelná zbraň vybavena hydraulickým zpětným rázem, snižuje účinky zpětného rázu ve zbrani a poskytuje přesnost. Hydraulický zpětný ráz je upevněn v hlavni, takže když je zbraň vystřelena, energie zpětného rázu způsobená projektilem způsobí, že se hlaveň vrátí zpět a uzamkne se v závěru.

Hlaveň a tužidlo jsou v podstatě pohromadě, brzy po výstřelu dalším krokem je, že hlaveň a tužidlo se pohybují dozadu až ke konci zbraně a vystupují určitou silou dopředu, takže tužka je pevná a naplňuje další náboj. Naproti tomu hlaveň jde dopředu a tlačí aktuální náboj, aby byl vystřelen.

K tomuto jevu dochází, protože je přítomno kritické tlumení; to pomáhá hlaveň vrátit se co nejrychleji do klidové polohy a vystřelit další.

Mechanismus zavírání dveří

Přidání dveřního tlumiče (kriticky tlumeného) snižuje poškození dveřního systému jako celku.

Obecně platí, že když se dveře otevírají a zavírají, vydávají hluk a dochází k poškození zárubně a podobně. Takže když se ke dveřím připojí tlumič, omezí to bouchnutí dveří a jejich zničení.

Jakmile se dveře otevřou, vrátí se náhle do své původní polohy bez dalšího zpoždění a také nemají žádný nepříznivý vliv na systém. Kritické tlumení pomáhá systému před dalším poškozením nebo tak.

Rychloměr

Tachometry jsou kriticky tlumené přístroje, takže když vozidlo zrychluje, nekmitá a nezpůsobuje rušení během jízdy nebo jízdy.

Na tachometru ručička, která ukazuje rychlost, neustále nekmitá a mate obsluhující osobu.

Protože je rychloměr kriticky tlumený, nemá konstantní oscilaci; jakmile vozidlo zrychlí, vůbec nekmitá a zůstává v této stabilní poloze, pokud se nezmění rychlost, čímž se změní zrychlení.

rychloměr
"rychloměr" by Sean MacEntee je licencován pod CC BY 2.0

Automobilový tlumič nárazů

Tlumiče nárazů jsou pružiny přítomné v autech, které rozptylují energii vytvořenou při prudkém pohybu, když vůz prochází drsným místem. Tato pružina vyhlazuje celou jízdu vozidla.

Pružina, nazývaná také tlumič, absorbuje část prudkého pohybu ve formě energie během jízdy, která energii rozptýlí.

Protože se jedná o nepřetržitý proces, pružina to musí udělat co nejrychleji, takže auto jezdí nahoru a dolů. Tlumič se vrátí na své původní místo a také řídí proces.

Co je kritický odpor tlumení

Kritický odpor tlumení je odpor kriticky tlumeného elektrického obvodu a zastavuje oscilace.

 Pro stanovení odporu kriticky tlumeného obvodu je nejvhodnější obvod RLC. R je rezistor, L je induktor a C je kondenzátor. Kombinace LC je důvodem oscilací systému. R-hodnota ovlivňuje tlumení celého systému.

Když je R malé nebo velké, znamená to, že obvod je buď nedotlumený nebo přetlumený. Když je obvod podtlumen, dochází k zvonění, což je funkce obvodu. Zde to zvoní, ale v ostatních okruzích to může být zvonění a jakákoli jiná aplikace.

Když je R malé, snižuje se frekvence v důsledku oscilace v systému. Odpor je ten, který přerušuje tok elektrického proudu, tedy v obvodu, odpor a snižuje špičky rezonanční frekvence.

Kritický odpor tlumení lze také vysvětlit jako požadovaný odpor k zastavení oscilací a jejich přivedení zpět do rovnovážné polohy.

Jak zjistit kritický tlumicí odpor

Kritický odpor tlumení se vypočítá pomocí faktoru tlumení. Tento vzorec se používá k nalezení kritického odporu tlumení.

Pro kriticky tlumený obvod (R LC paralelně) lze odpor zjistit pomocí vzorce: ζ = R/2 (C/L)1/2 . Zeta (ζ) je faktor tlumení a pro kritické tlumení (ζ) je 1.

Pojďme pochopit pomocí numerického problému. Vypočítejte kritický tlumicí odpor v daném obvodu.

Kritické aplikace tlumení

ζ = R/2 (C/L)1/2

1= R/2 (64/16)1/2

1 = R/2 x 4

R = 0.5 Ω

Kritický stav tlumení

Podmínkou kritického tlumení je, že faktor tlumení by měl být roven 1. To je Zeta (ζ) = 1.

V systému se oscilace zcela rozpadnou; to znamená, že se zastaví a vrátí se do klidového stavu, rovnovážné polohy, nazývané kritické tlumení.

Minimální množství síly nebo odporu (v závislosti na systému, na kterém pracujeme) potřebné k zastavení systému v pohybu, aby se vrátil zpět do rovnovážný systém je kritické tlumení.

Podmínky pro kriticky tlumený systém přímo závisí na faktoru tlumení. A požadavek na kritické tlumení je, že faktor tlumení by měl být vždy roven 1.

Jednou z primárních podmínek pro kritické tlumení je, že oscilace se musí zastavit bez pohybu tam a zpět a co nejrychleji se vrátit do rovnovážné polohy.

Přečtěte si více o Tlumič pece.

Také čtení: