Strona0267

267

niatni wymuszonymi. Samowzbudny układ drgań jest to urządzenie (w którym mogą powstawać drgania przez przekształcanie mchu jednostajnego w drgający) złożone ze źródła energii, właściwego układu drgającego, zaworu sterującego dopływem energii ze źródła do układu drgającego okresowymi porcjami oraz sprzężenia zwrotnego stemjącego pracą zaworu.

Stateczne drgania samowzbudne są określone bilansem energetycznym, tj. równością energii doprowadzanej ze źródła drgań do układu drgającego i energii traconej przez układ. Można przy tym wyróżnić dwa przypadki; jeżeli drgania samowzbudne odbywają się z żądaną częstotliwością, to warunek równowagi energetycznej określa stateczną amplitudę drgań samo wzbudnych; jeżeli zaś drgania samowzbudne odbywają się z żądaną amplitudą, to warunek równowagi energetycznej określa częstotliwość drgań samo wzbudnych.

W układzie liniowym stateczne drgania samowzbudne są w ogóle niemożliwe.

Rozróżnia się samowzbudzanie miękkie i twarde. W pierwszym przypadku układ rozhuśtuje się samodzielnie ze stanu spoczynkowego. W drugim przypadku do wzbudzenia układu konieczny jest początkowy impuls zewnętrzny określonej wartości.

Samowzbudzenie miękkie czy twarde wiąże się z właściwością stateczności: samowzbudzenie miękkie ma układ niestateczny dynamicznie w położeniu spoczynkowym, samowzbudzenie twarde - układ stateczny w położeniu spoczynkowym.

Ażeby możliwe były drgania samowzbudne, konieczne jest, by do układu drgającego była periodycznie dostarczana energia. Oznacza to, że siła zmienna powstająca w wyniku działania sprzężenia zwrotnego i zaworu powinna wykonywać w ciągu każdego okresu ruchu pewną określoną pracę. Jest to jednak niemożliwe, jeżeli siła jest funkcją jednoznaczną położenia układu. Ażeby mogła zostać wykonana praca, konieczna jest przynajmniej dwuznaczna zależność siły od przemieszczania.

Układy drgające samowzbudne dzielą się na prawie harmoniczne i relaksacyjne. Pierwsze charakteryzują się prawie sinusoidalnym kształtem drgań samo-wzbudnych, drugie - wybitnie niesinusoidalną i czasem nieciągłą postacią. Jest istotna różnica w układach drgających: w układach prawie harmonicznych istnieje obwód drgający składający się z dwóch elementów (np. indukcyjność i pojemność), które wymieniają energię; w układzie relaksacyjnym istnieje jeden zbiornik energii (np. pojemność), który na przemian gromadzi energię i oddaje ją. Odpowiednio do tego w układzie relaksacyjnym działanie zaworu charakteryzuje spadek między dwiema wartościami energii zbiornika; przy jednej z nich zawór jest otwarty, przy drugiej - zamknięty.

Dla układów relaksacyjnych tego typu charakterystyczne jest także, że pracują one w warunkach zadanej amplitudy, która nie zależy od obciążenia, lecz jest określona wartością wspomnianej różnicy energii.