Механическая характеристика

1.5.3. Рассчитать эквивалентное электрическое сопротивление от механических потерь для ЦТС, если механическая добротность пьезопластины QM=50, /„= = 2,5 МГц.

Основную роль при выборе материала играют такие параметры, как температурный коэффициент резонансной частоты (ТКЧ), механическая добротность QM, резонансный промежуток А/ и т. п.

Механическая добротность QM - 50 15 <15 > 1000

Механическая добротность QM характеризует потери энергии в свободно колеблющейся пластине (см. разд. 1.4.1). Для получения коротких УЗ-импульсов преимущество имеют материалы с низкой механической добротностью. В преобра-

ПВДФ - эластичная полимерная пленка. Ей можно придать практически любую форму. Ее небольшое волновое сопротивление облегчает акустическое согласование с иммерсионной жидкостью. Радиальные колебания близки к нулю, механическая добротность очень низкая. Есть пленки на очень высокие частоты (до

(1.23) где tgo* - тангенс угла потерь; Qu - механическая добротность, указанная в табл. 1.7.

где Q - механическая добротность ОК.

Кроме пьезоэлектрических констант, решающее значение при контроле материалов имеют также механическая добротность излучателя Qm и его звуковое сопротивление Z.

Механическая добротность Qm является критерием превышения резонанса в механической системе, способной к колебаниям, образованной пьезоэлектрической пластиной. Следовательно, добротность Qm тем выше, чем меньше механические потери в керамике. У монокристаллических материалов, например у кварца (Qm>104), добротность очень высока и на нее нельзя повлиять; напротив, в случае пьезоэлектрической керамики добротность, как и другие, константы материала, могут быть изменены в широких пределах небольшим изменением химического состава и выбраны по желанию. Обычные промышленные марки керамики имеют добротность в пределах от 15 до 1000 (см. табл. 7.1).

Механическая добротность Qm.....

стантам материалов (табл. 7.1) можно подобрать наиболее подходящий материал для любой конкретной дели. Выбор делается по таким критериям как коэффициент связи, механическая добротность, поперечная связь, диэлектрическая постоянная и температура превращения, которые уже были рассмотрены в главе 7. Следовательно, не может быть оптимального-пьезоэлектрического материала вообще; каждый материал имеет свои преимущества и недостатки.

Наиболее простым двигателем будет гиревой (рис. 71), механическая характеристика которого имеет вид

Рис. 73. Механическая характеристика электродвигателя постоянного тока.

У электродвигателя переменного тока (асинхронного) механическая характеристика имеет вид, показанный на рис. 74, т. е. Мл = Мл (а>).

Рис.74. Механическая характеристика

V центробежного вентилятора механическая характеристика (рис. 76) есть зависимость вида Мс = Мс (со).

У строгального станка механическая характеристика (рис. 77) представляется равенством РрСЗ= Ррсз ($)> где Ррез — сила резания, приложенная к резцу,

Рис. 73. Механическая характеристика центробежного вентилятора.

Рис. 77. Механическая характеристика строгального станка.

280. Определить число лу об /мин установившегося движения машинного агрегата, состоящего из двигателя, механическая характеристика которого задана равенством Мд = (100—0,1 п) нм, и рабочей машины, приведенный к валу двигателя момент сопротивления которой изменяется в соответствии с равенством Мс = = 0,000001 я2 нм.

Длина кривошипа АВ равна IAB = ЮО мм, масса ползуна 3 равна та = 1,0 кг. Пренебрегая массами кривошипа и шатуна, определить, с каким угловым ускорением е1 начнет двигаться кривошип АВ. 285. Механическая характеристика двигателя задана- уравнением Мд = (100 — ссо) нм, где с = 1 нмсек, приведенный к валу двигателя момент сопротивления постоянен и равен Мс = 5,0 нм,

286. Центробежный насос, имеющий механическую характеристику, которая выражается равенством Мс = (0,1 + 0,0002 со2) нм, приводится в движение двигателем, механическая характеристика которого выражается равенством Мд = (10,1—0,1 to) нм, где <о — угловая скорость наглухо соединенных валов двигателя и насоса. Определить зависимость угловой скорости со от времени в период разгона агрегата, если приведенный момент инерции масс звеньев агрегата постоянен и равен /п = 0,1 кем*.