ЧТО МОЖЕТ ВИБРАЦИЯ?

Вибрация упорядочивает

Существует несколько принципов и основанных на них устройств, где вибрация выступает как упорядочивающий фактор.

Один из таких принципов можно назвать принципом поглощения. Он состоит в том, что хаотически располо­женным в сосуде или лотке деталям посредством вибра­ции сообщается медленное упорядоченное и быстрое хао­тическое движение. Когда в процессе такого движения деталь случайно попадает в нужное положение, она в нем тем или иным способом фиксируется («полное поглоще­ние»), а затем периодически или непрерывно выводится из устройства. В ряде случаев фиксированное (упорядочен­ное) состояние сохраняется в течение определенного про­межутка времени лишь с некоторой вероятностью W < 1 («частичное поглощение»). На этом принципе работают многие питатели для ориентированной подачи деталей в автоматических станках и линиях. Он реализуется также в процессе просеивания сыпучего материала (см. п. 7.2).

Интересна идея использования указанного принципа в устройствах для сборки деталей типа болт — гайка: в процессе хаотического движения в вибрирующем контей­нере (рис. 10.1, а и 10.2) болты и гайки «паходят друг друга». Одновременно идет, конечно, и процесс разъеди­нения пар, однако через определенный промежуток време­ни наступает «динамическое равновесие» — определенный процент болтов и гаек находится в соединенном состоянии.

Вот простейшая теория такого процесса (о теории подобных процессов см., также, например, в книге [160]). Пусть относитель­ное число несоединеппых пар есть х, а соединенных — у (при этом х у = 1). Пусть, далее, число соединений в единицу вре­мени пропорционально числу несоединепных пар, а число разъеди­нений — числу соединенных пар. Тогда можпо записать диффе­ренциальное уравнение

dy

~-ц - — ах — by = а — (а + Ъ) у,

решение которого есть

У = 11 + [г/ (0) — Tile-i" + ь>‘, т) = о/(о + Ь).

При (-»- оо имеем у -[18]■ г], х -> 1 — Г], ах-> by - у аЬЦа + Ь) *),

Другой принцип основан на том, что удлипенпое тело (деталь, рыб» и т. п.) при определенных условиях прини­мает при движении по вибрирующей поверхности опреде­ленную устойчиво сохраняющуюся ориентацию [61, т. 4]. В сущности, здесь используется эффект вибрационной стабилизации, о котором говорится также в разделе 15.