Главная » Журналы » Стеариновое производство

1 ... 6 7 8 9 10 11 12 ... 49

винте т. Т. к. подача должна заканчиваться прежде, чем резец начнет снова резать, то зубчатка с при рабочем ходе ползуна движет палец храповика вхолостую и сцепляет его с храповиком при обратном ходе. Изменение подачи производится изменением эксцентриситета пальца т. Кроме продольной ав-томатическ. подачи станок имеет вертикальную автоматическую подачу супорта для строжки вертикальных поверхностей. Для этого ползун имеет храповой механизм, к-рый при обратном ходе ползуна от удара рычага х в кулачок ц поворачивает храповое колесо. От него движение передается винту вертикальных салазок супорта через па-


Фыг. 6.


ру конич. зубчаток. При рабочем ходе ползуна рычаг X отводится в свое первоначальное положение пружиной. Для вертикального перемещения резца вручную рукояткой ч собачка храпового колеса откидывается. Рукоятка ш и винт щ служат для регулировки нача.то хода ползуна. Рукояткой ю переводится ремень с холостого шкива на рабочий. Рукоятка коробки скоростей л служит для изменения числа ходов ползуна в минуту.

В последнее время появились поперечно-строгальные станки с гидравлич. приводом, показавшие себя в работе с очень хорошей стороны. Гидравлич. привод является наиболее подходящим к условиям работы С. с, так как он обеспечивает мягкое врезание инструмента при перемене хода и тем сохраняет инструмент и станок, а также дает возможность непрерывно регулировать скорость даже на ходу станка. Благодаря этому поперечно-строгальные станки с гидравлич. приводом дают производительность на 25-50% больше, чем станки с механическим приводом. Гидравлический привод рабочего дви-л^ения в поперечно-строгальных станках осуществляется двумя способами: помощью гидравлического двигателя вращательного дви-

жения через кулисный механизм или непосредственно через гидравлич. двигатель прямое линейного движения. На фиг. 2 изображен внешний вид поперечно-строгального станка с гидравлич. приводом через кулисный механизм, а на фиг. 3-его схема. Этот станок отливается от станка на фиг. 1 только тем, что зубчатая коробка скоростей заменена гидравлич. приводом. Электромотор а приводит во вращение лопастной насос б, от к-рого масло под давлением подается в аналогичный с ним гидравлич. двигатель в. На фиг. 4 изображены насос и двигатель при снятой крышке. Вращение двигателя передается кулисной шестерне, кулисе и ползуну через зубатку, сидящую на валу двигателя. Маховичок (фиг. 2) служит для изменения числа об/мин. двигателя. На фиг. 5 изображен разрез поперечно-строгального станка пос.теднего выпуска с гидравлическим приводом помощью двигателя прямолинейного движения, т. е. гидравлич. цилиндра и поршня. Под ползуном расположен цилиндр, к-рый соединен со стаышюй шток же диференциального поршня соединено ползуном. Рабочий ход ползуна осуществляется нагнетанием масла от насоса а по трубопроводам бив как одновременно, так и по одному из них. В зависимости от этого имеем разные скорости ходов и рабочие усилия. Ускоренный обратный ход получается благодаря ди-ференциальному поршню путем нагнетания масла по трубопроводу 8. Этот поперечно-строгальный станок имеет то преимущество по сравнению с вышеописанным, что благодаря отсутствию кулисного механизма скорость и усилие] во время хода не меняются. На фиг, 6 изображен

общий вид этого .станка. Рукоятка


Фаг. 3.

а служит для изменения направления хода ползуна, рукоятка б-для пуска и остаЕЮв-ки станка, рукоятка е-д.ля изменения рабочего



усилия ползуна, г-для изменения подачи стола, д-г-для включения гидравлического привода подачи стола, е-для регулировки скорости ползуна, ж-для изменения подачи стола.


Фиг. 9.

винт 3-для передвижения стола в поперечном направлении, квадрат и для подъема стола, упор к для останова поперечного самохода.

Поперечно-строгальные станки тяжелого типа примейяются для строжки тяжелых и больших изделий, поэтому в них подача производится резцом, а не столом. Для этого направляющие ползуна имеют продольное перемещение по направляющим станины. Привод рабочего движения ползуна делается иногда кулисным механизмом, но б. ч. зубчатками с рейкой. На фиг. 7 изображен поперечно-строгальный станок тяжелого типа. С внешней стороны этот станок отличается от ранее описанных удлиненной станиной. Механизм привода ползуна располагается под направляющими ползуна в станине (фиг. 8) и при подаче перемещается вместе с ними. Для привода ползуна служит вал о, приводимый во вращение электромотором б через зубчатую передачу. От вала а вращение передается через фрикционную муфту в, включаемую рукояткой г, полый вал д и зубчатую передачу валу е, а от него через зубчатые передачи ж или 3, включаемые рукояткой и, планетным передачам к и д. Эти планетные передачи во время работы вращаются. Включением одной из них соответствующим тормозом м или н вращение передается валу о и от него через две пары зубчатых передач-зубчатке, находящейся в зацеплении с рейкой, прикрепленной с нижней стороны ползуна. Управление переменой направления движения ползуна и подачей производится шайбой п (фиг, 7) и механизмом, расположенным в коробке на направляющих ползуна. Эта шайба (фиг, 9-10) имеет переставные упоры, устанавливаемые в про-

резе в соответствии с ходом ползуна; между упорами находится переводная рукоятка р. При движении ползуна шайба вращается, и в конце хода кулачок давит на переводную рукоятку и через конич. передачу с и трубчатый вал выключает одну группу планетной передачи и включает другую группу. Этот механизм работает настолько точно, что ползун за это время передвигается только на 0,5-4 мм. Подача производится вращением от вала ш (фиг, 8).вертикального вала у (фиг. 9-10) через конич. передачу и кривошипную шайбу тягой на шайбу с храповым механизмом вала g6 и от него, через пару винтовых колес, вала с зубчаткой х, находящейся в зацеплении с.рейкой, прикрепленной к станине станка. Величина подачи устанавливается рукояткой ц. Быстрое перемещение направляющих ползуна включается рукояткой щ (фиг. 9) и производится от фрикционной муфты в (фиг. 7) через цепную передачу на вал ч (фиг. 9) и ът него через червячную зубчатую передачу и через конич. шестерни, сидящие свободно на валу, и зубчатую муфту э валу д5, а от него дальше так же, как описано при осуществлении подачи. Рукоятка щ служит для включения муфтой э одной из свободно сидящих на валу конич. шестерен в зависимости от направления движения нЕправляющих салазок. Для ручного передвижения салазок служит маховичок ai, к-рый конической зубчатой передачей вращает вал ф. Вертикальное перемещение супорта ползуна может производиться вручную рукояткой 6i (фиг. 7) или


Фиг. 10.

автоматически от вала у через конические передачи (фиг. 10), скользящий вал в, прикрепленный к ползуну, и кривошипные шайбы с храповым механизмом.



Поперечно-строгальные станки легкого типа строятся с ходом ползуна 250-1 ООО мм и перемещением стола, т. е. шириною строгания, 400-1 ООО мм с подачей 0,2-4 мм на ход и мощностью 1,5-10 IP; станки тяжелого типа с кулисным приводом имеют ход ползуна


строгальным станкам применяется довольно редко и только у станков'небольшого размера.

На фиг. 11 изображен продольно-строгальный станок с кулисньш приводом с шириной между стойками 800 мм и максшгальной вышиной 800 мм, длиной строгания 50-900 мм. Станок этот имеет прочную коробчатую станину с трехугольными напр авляющшги для стола. По бокам станины прикреплены на болтах колонны, по направляющим

500-1 ООО мм, ширину строгания 1 ООО- 3 ООО мм, мощность 8-25 IP; с зубчатым приводом и рейкой-ход ползуна 1 ООО-1 500 мм, ширину строгания 1 ООО-3 ООО мм, подачу 0,3-8 мм, мощность 15-25 IP; длина станины делается до 6 л для возможности установ-.ки трех ползунов.

П р о д о л ь н о-с т р о га л ь ны е станки применяются для обработки крупных изделий. У них рабочее движение ,

имеет изделие, а движение подачи-резец. В зависимости от размеров эти станки могут иметь от одного до четырех супортов для одновременной обработки сверху и с двух боковых сторон и строятся с одной или двумя стойками-Продоль-но-строгальные станки различаются также приводом станка от транс-


к-рых может перемещаться поперечина с супортом. Станок приводится в движение электромотором а. Вращение электромотора помощью цепи передается через коробку скоростей б, дающую шесть скоростей, через зубчатую передачу в - г и зубчатку д зубчатке е, с эксцентрично установленным пальцем ж, который в свою очередь передает движение кулисе з, связанной шатуном и с



миссии или отдельного электромотора; способом изменения направления движения стола помощью кулисного механизма, ремпей с холостыми и рабочими шкивами, электромагнитного сцепления и реверсирования электромотора; приводом движения стола кулисным механизмом, зубчатками и рейкой, гидравлическим приводом; приводом движения подачи от стола станка и независимым. У продольно-строгальных станксв кулисный привод рабочего движения в противоположность поперечно-

рабочим столом. Длина хода стола устанавливается изменением эксцентриситета пальш ж рукояткой к. Начало хода стола устанавливает-



ся винтом л и закрепляется рукояткой м. Изменение скорости стола производится рычагами н и о. Рычагом п, действующим на сцепление р и тормоз, можно в любой момент остановить


станок. Подъем и^опуекание поперечины с су-портом производится двумя винтами, расположенными в колоннах и приводимыми во вращение от мотора включением рукоятки т через коробку скоростей б, вертикальный вал, пару винтовых шестерен и червячные передачи, или же вручную рукояткой на квадрате вала 6.



Фиг. 14. Щ

Движение подачи супорта производится от кулаков на боковой поверхности стола через рычаг у, качающийся на пальце ф и поворачивающий при помощи тяги ж диск ц, и от него рейкой ч через шестерню и собачку на храповое колесо, закрепленное на ходовом винте суиор-

Фиг. 15.


та, Т. о.приТрабочем ходе и части обратного хода собачка скользит по зубьям храпового колеса, и только в. конце холостого хода и в начале рабочего хода направление движения рейки меняется, и собачка нажимает на зубья храповика. Изменение величины подачи производится перестановкой пальца рейки ч на

диске ц. Тяга ш, приводимая в движение от того же диска ц, служит для подъема резца посредством рычага щ при обратном ходе стола, чтобы предупредить его изнашивание.

На фиг. 12 изображен простой небольшого размера продольно-строгальный станок с двумя стойками. Станок приводится в движение тремя ремнями от контрпривода. Два ремня служат для получения двух скоростей рабочего хода стола в 8,4 и 15 м/мин и один перекрестный- для обратного хода стола со скоростью 27 л /л1г*н. Понятно, что работает только один рабочий ремень, а другой в это время находится на холостом шкиве. Для этого переводной ролик выводится из паза и вилка замыкается замком р^.Стол приводится в движение по V-образ-ным направляющим станины, для рабочего хода от шкива (I и при обратном от шкива б через две пары зубчаток в-з и д-е, из к-рых последняя сцепляется с рейкой в нижней части стола. Изменение направления движ;ения стола производится кулаками ж и з, перестанавливаемыми по пазу боковой стороны стола в зависимости от длины хода. Кулак ж в конце рабочего хода поворачивает рычаг и, действующий тягами о, п, р на переводную планку с вилок ремней, причем сначала переводится ремень с рабочего шкива на холостой, а затем ремень обратного хода с холостого шкива на рабочий. Аналогичное происходит и в конце обратного хода от кулака з. С каждой стороны станины имеются рукоятки т, к-рые служат для изменения движения стола вручную. Cj-порты для резцов расположены на направляющих поперечины, к-рую в свою очередь можно поднимать и опускать по направляющим стоек и закреплять в зависимости от высоты обрабатываемого изделия. Для этого служат два ходовых винта у, приводимых во вращение вручную рукояткой на валу ф через к(?нич. зубчатые передачи. Подача супортов производится между концом холостого и началом рабочего хода от кривошипного диска к, совершающего качательное движение в ту и другую сторону в зависимости от направления движения стола.

Кривошипный диск к (фиг. 13) и соединенное с ним разжимное кольцо с рычагом л установлены вхолостую на промежуточном валу м. Это кольцо помощью пружины схватывает диск н, закрепленный на шпонке на валу. Т.о. диск к будет вращаться до того, как рычаг л упрется в упор а' и его четырехугольная головка раздвинет кольцо и разъединит его от диска п. После перемены хода рычаг не упирается в кулак, а поэтому опять получается соединение с диском н и диск к вращается в обратном направлении, цока второй кула!-: не остановит его так же, как первый. Помощью тяги X движение от кривошипного диска к передается зубчатой рейкег (фиг. 12 и 14), к-рая вращает шестеренку ч и сидящее с ней на одном валу храповое колесо ш. Рядом с храповым колесом на том же валике имеется шестерня щ, надетая вхолостую с двойной собачкой ш^, концы к-рой зацепляются с зубьями храповика ш. Т. о. при повороте храповика ш поворачиваются шестерня щ и связанные с ней шестерни ящ^, сидящие на ходовых винтах ю^, ю^, а следовательно и ходовые винты, и через ходовую гайку супорт получит перемещение. Т. к. станок имеет два



супорта, то для возмолености независимой работы супортов имеется для каждого отдельный ходовой винт. Для вертикальной подачи имеется общий ходовой валик я. От него через две пары конич. передач и ходовой винт происходит вертикальное перемещение головки. Как ходовые

винты,так и валик имеют на обоих I концах квадратные головки для вращения рукоят-камивручную. Для уменьшения лее изца-


шивания резца при обратном ходе станок имеет механизм для его подъема. Закрепленный резец на откидной доске супорта приподнимается от зубчатой рейки ц посредством шестерен и кривошипного диска к^.

На фиг. 15,16 дан продольно-строгальный станок большего размера с 4 су портами. От станка на фиг. 12 он отличается механизацией обслуживания. Механизм подъема и опускания поперечины работает от специально установленного вверху настойках электромотора а, пуск к-рого в том или другом направлении производится рукояткой б. Высота подъема и опускания ограничивается переставными упорами 6i. Для быстрого отвода и подвода супортов имеются таклсе отдельные электромоторы: электромотор в обслуживает су-иорты на поперечине и су-порт на правой стойке; для супорта на левой стойке имеется электромотор, расположенный на левой стойке. От электромотора вращение передается вертикальному валу 8 и от него через зубчатые передачи ходовому винту соответствующего супорта; d-пусковая кнопка этого электромотора, рукоятка е-включение быстрого подвода или отвода обоих супор-

тов поперечины, ж-левого бокового супорта, 3-правого, и--вертикального быстрого перемещения бокового супорта. Кроме быстрых перемещений супортов от электромотора имеете;! возможность де.тать это и вручную, надевая рукоятку на квадрат соответствующего ходового винта или валика. Привод у станков этого размера осуществляется с левой стороны станка (не виден на фиг. 15) различными способами. 1) Приводом от трансмиссии или электромотора через контрпривод, иногда располагаемый на стойках станка аналогично фиг. IS, двумя ремнями на шкивы рабочего и обратного хода. Реверсирование хода стола перодвига-пием ремня с рабочего шкива па холостой применяется редко из-за быстрого его изнашивания. Чаще применяют э.лектромагнитное сцепление (фиг. 17). В шкивах а и б для переднего и обратного хода стола распо.лон<ены электромагниты, концы обмоток которых выведены к двум парам ко.ллекторных ко.лец виг. Между шкивами а и б находится диск д, сидящий на валу на шпонке. Во время работы соответствующий' электромагнит находится под током и притягивается к диску д; таким образом через фриг;-ционные диски е получается сцепление шкива с валом. Когда в конце хода стола кулачок отводит рычаг о/с, тяга к-рого соединена с переключателем, последний выключает ток в этом электромагните и включает другой электромагнит. Первый шкив делается холостым и оттягивается на несколько мм пружинами з от диска о, а шкив включенного электромагнита притягивается. При выключенных электромагнитах оба шкива являются холостыми, и станок не работает. Преимущество этого реверсирования заключается в точности и спокойствии работы. 2) От электромотора через коробку скоростей реверсирование также производится электромагнитной муфтой. 3) От э.лектромотора с регулировкой числа оборотов; реверсирование производится переменой направления вращения электромотора. Привод движения стола осуществляется зубчатыми передачами и зубчатой рейкой, прикрепленной в нижней части стола. На фиг. 15, 16 один пз кулаков управляет изменением иап-рав-лепия дви-.-


тов. При повороте от кулака рычага, закрытого на .фигуре 15 колсухом л, соединенная с ним тяга м действует на переключатель переключает электромагниты сцепления п поворачивает через вал и зубчатую передачу вертика.льный вал о при каждой поре-

303716



мене хода стола на один и тот же угол. От вертикального вала о производится подача через храповой механизм и зубчатки, расположенные в коробке, ходовые винты или валик'и и от них соответствующим супортам. Подача су-тюртов на стойках производится аналогично ит этого же вала и независимо от подачи супортов на поперечине; т. о. супорты могут работать с разными подачами. Подъем резцов при обратном ходе производится роликовой цепью от вала о, и т. к. он не зависит от механизма подачи, то и высота его постоянна. Рукоятка п, имеющаяся с каждой стороны станка, служит для ручной перемены направления движения сто.та и остановки его. Ширина обрабатываемого изделия на этих станках ограничена

расстояшшми между стойками. Для того же чтобы не ограничиваться этим, применяются одностоечные продольно-стро-


а концами прикреплен к столу, а шток поршня б-к станине. Электромотор вращает насос с качающимся диском системы Лауф-Тома; от него масло под давлением 80 atm поступает через полый шток б в левую или правую часть цилинд-


гальные станки (фиг. 18). Эти станки требуют очень, прочной станины и стойки, а также поперечины, подкрепленной сильными ребрами. Привод станка осуществляется от электромотора, установленного на стойке, через коробку скоростей, дающую 4 скорости, и ременную передачу прямого и обратного хода. В остальном эти станки ничем не отличаются от продольно-строгального станка, изображенного на фиг. 15.

Пр о до л ьно-стро гат ь н ые ста и-ки с гидравлич. приводомна-чинают получать распространение. Применение его у продольно - строгального станка дает те же преи-лгущества. что и у


поперечно-строгальных станков. Эти станки фиг. 19, CTO.TI сдвинут) одностоечные и отличаются от изображенного на фиг, 18 тем, что привод стола производится от гидравлич. передачи. На фиг. 20 изображен схематич. про-т^ольнг,п г разрез привода стола. Шток поршня

Фиг . 20.

ра в и одновременно отсюда по трубкам в соответствующую часть цилиндра г. Цилиндры в и е образуют общий блок цилиндров, движущийся в ту или другую сторону. При таком устройстве длина пути стола в два раза больше длины пути блока цилиндров, этим уменьшаются провисание и изгиб поршневых штоков. Перемена движения стола происходит-вследствие изменения направления потока масла, к-рое осуществляется изменением угла наклона рамы насоса с плюса на минус. Эта перемена получается очень плавной, т. к при переходе через нулевое положение подача масла равна нулю. Ускоренный обратный ход достигается ббльшим наклоном рамы насоса, т. е. большей подачей масла. Существует еще гидравлич. привод стола двумя цилиндрами, у к-рых штоки связаны со столом, а цилиндры- со станиной. Цилиндр большого диам. служит для рабочего хода, а меньшего-для обратного. Преимущество этой конструкции то, что штоки подвергаются только растяжению, но благодаря большей длине увеличивается опасность провисания.

Продольно-строгальные станки строят: а) с кулисным приводом, расстояние между стойками 800-1 ООО лш, от поверхности стола до поперечины 800 лш, ход стола 900-1 ООО лш, с 6 рабочими скоростями от 9 до 27 mImuh;

б) с зубчатым приводом, расстояние между стойками от 800 до 6 ООО мм, от поверхности стола до поперечины 800-4 200 мм, ход стола 1 ООО-10 ООО мм, с 2-4 рабочими скоростями 7-36 м/мин и скоростью обратного хода 28- 36 м/мин, подачею от 0,4-15 лш на ход и мощностью для рабочего движения 10-115 Н* и для вспомогательных устройств 4 -16 IP;

в) одностоечные с шириною строгания 960- 4 500 мм, расстоянием от поверхности стола до поперечины 700-2 750 мм, ходом стола 2 ООО- 6 ООО мм, с 4 скоростями рабочего хода 8,4--16,8 м/мин и обратного хода 27 м/мин при зубчатом приводе стола; при гидравлическом приводе скорость рабочего хода 2-50 м/мии и обратного хода до 60 м/мин, подачи 0,4- 15 мм на ход и мощность для рабочего хода 10-40 Н* и для вспомогательных устройств 4-10 IP. Громадные станки с двумя стойками 4acto помимо строгальных супортов снабжают фрезерными головками, расточными шпинделя-



ми, чтобы избежать перестановок тяжелых обрабатываемых изделий. Для фрезерования на них стол имеет соответствующую скорость,

С. с. специального назначения предназначаются для обстрожки кромок листов для паровых котлов, броневых плит и т. п. целей. У этих

станков рабочее

движение и движение подачи имеет резец.Фиг. 21а и 216 изо-

лу в него вделаны ролики. Для строжки кромок листов, соединяемых внахлестку, применяются станки, у к-рых резец имеет поперечно-возвратное поступательное движение, а движение подачи-продольное. Стол таких станков имеет наклонную установку. Применяют-


Фиг. 216.

бражают е. с. для строжки кромок котельных листов. Резцовые супорты а и б установлены на салазках, скользящих по направляющим стани-

ны.Рабочее движение супортов производится винтом в, вращающимся в маточной гайке, прикрепленной к салазкам. Чтобы избежать потери времени на обратный ход, служат два супорта,рабо-vг^-., , тающих попере--f jQ 1 менно, т. е. один работает при пря-


ся также станки, аналогичные предьщущему но супорты у них (фиг. 22) могут иметь вертикальную и горизонтальную подачу, а кроме того могут устанавливаться под углом к обрабатываемому листу. На фиг. 23 дан ямный С. с, к-рый служит для строжки броневых плит. Станок имеет неподвижный стол, к-рый может устанавливаться в яме на различной высоте.

,---------f.

мом^ходе, а другой-при обратном. Перемена рабочего движения супортов производится изменением направления вращения винта; по окончании каждого хода кулак г ударяет в упор и передвигает щтангу д с вилками, переводящими ремни. Для ускорения перевода ремней штанга соединена с рычагом е, и, как только он пройдет свое вертикальное положение груз ж ускоряет дальнейшее передвижение ее. Рычаг е служит также для остановки станка; для этого он ставится в вертикальное положение, и следовательно ремень пере-

Фиг. 22.,



ходит на холостой шкив. Подача резца у этого станка только вертикальная и равняется двойной толщине стружки, т. к. резцы работают ио очереди. Подача производится рычагами 3, ударяющимися в конце хода в кулаки и, щ через хоаповое колесо, сидящее на вертикальном ходовом винте супорта. Маховички к служат для установления глубины строгания. Обрабатываемые листы закрепляются на столе винтами, проходящи.ми через поперечину станка. Для облегчения передвижения листов по сто-

Фиг. 23.

По бокам ямы имеются направляющие, по к-рым передвигаются стойки с поперечиной. На поперечине установлены четыре супорта, из к-рых 2 работают при одном направлении движения, а 2-при обратном. Однако станок может работать и в одном направлении, т. к. имеет быстрый обратный ход. Перемена направления движения стоек производится от реверсивного электромотора. С. с. для котельных листов строятся с длиною строгания 3-15 м и высотою зажима 150-400 жм, мощностью 18- 30 ЬР. Большие станки имеют зажим листов не ручной, как указано на фиг. 21а, а гидравлический (давление 100 atm) или от отдельного электромотора. Ямные Строгальные станки строятся рабочей шириной до 4,5 м и длиной до 10 л*.

Лит.: X ю л л е Ф., Металлорежущие станки, пер. с нем., М.-Л., 1932; П р е г е р Э., Обработка металлов, ч. 3, Инструмент и станки, пер. с нем., М., 1929; Б е р-г а р д Г., Станки по металлу и работа на них, пер. с англ., т. 2, М.-Л., 1933; Смит Р., Работа на станках, пер. с англ., вып. 2, Л., 1928; R е ш т а Т., Гидравлическая передача в соврем, металлореж. станках, их конструкция и расчеты, Орга-информация , М., 1933, 5-К р о-ненбррг М., Рационализация производства и станковое оборудование (в книге), Пути рационализации в станкостроении. Сборник, вып. 1. М.-Л., 1933,jcrp. 27- 31; Р Г е g е г Е., Flussigkeitsgetriebe, В., 1935; Hint а.



Leistungssteigening von .Shaping-Maschinen, \Verkstatts-technik , В., 1933, Н. 4; Crank Planing Machine, МасЫ-riery , L., 1928, 77, p. 47; S 1 p m a n n F., Eine kombi-nierte Hobel- und Frusmaschine, <iMaschinenbau*, Berlin, 1929, H. 24; В ere к E., Shaping-Maschine mit Press-olgetriebe, Die Werkzeugmaschine , Berlin, 1930, II. 3; S i p m a n n F., Sonderhobelmaschine Шг schwere Blechplatten, Maschinenbau , В., 1929, H. 4; К u r-r e i n M., Ruckblick auf die deutsche Werkzeugmaschi-nenbau 1926, eWerkstattstechnik , Berlin, 1926, H. 23; NeuzeitlicheEinstander-Hobelmaschinen, ibid., 1926, H.22; Kronenberg M., Tischhobelmaschine mit fliissig-keitsantri€b. Ibid., 1926, H. 21. M. Шестаков.

СТРОИТЕЛЬНАЯ АКУСТИКА. Отдел прикладной акустики (см.), рассматривающий вопросы излучения, распространения и восприятия звука в закрытых помещениях и в структурных элементах зданий. С. а. ставит своей практической задачей: 1) получение наилучших условий излучения и приема звука в помещениях; 2) получение наилучшей изоляции помещений от проникновения в них звуков и сотрясений. Определения и термины см. Спр. ТЭ, т. X, стр. 388.

Акустика помещений. В закрытом помещении к слушателю доходят волны не только непо-*д1г средственно от источника звука, но и отраженные от стен, потолка и пола, причем все поверхности


а Фиг.

сти, практически до тех пор, пока ослабление волны вследствие отражений не дойдет до предела восприятия звука ухом. Вследствие этих последовательных отражений и запаздываний

отражают звук частично; известная доля его поглощается. Так как отраженные волны совершают от источника^до слу-Фиг. 1. шателя больпшй путь, чем волны, идущие непосредственно, то отраженная волна запаздывает; поэтому на- 1 чала и концы любых звуков (например двух слогов) в отраженной и прямой волне не- сколько сдвинуты во времени. Кроме того в момент одновременного звучания отраженная и прямая волна интерферируют: получаются усиленные или, наоборот, ослабленные колебания. Далее, отраженная от одной стены вол- ! на, доходя до противоположной стены, отра- жается вновь, и после этого второго отражения ! (еще несколько ослабленная вследствие погло- ! щения) вновь доходит до слушателя, интерферируя с имеющимися около него первою и второю волнами, поскольку она с ними перекрывается во времени; такой процесс продолжается и далее: наступают третье, четвертое и т. д. р' отражения-теоретически до бесконечно-

звук, доходящий до слушателя, значительно ыс-кажен. Определение допустимой меры этого искажения есть первая задача акустики помещений, причел! а) допустимая мера искажений оказывается различной в зависимости от условий слушания (напр. музыки или речи) и от размеров помещения; б) полное устра-

£ пение искажения оказывается неже-

j 1 Дательным, и существует некоторая 1 оптимальная мера искажения. Уело 1 к ВИЯ восприятия звука в по-

мещенип характеризуются: 1) запаздыванием и распльшанием ---- звука вследствие фJ, з последовательных

отражений (реверберация) и 2) неравномерностью распределения силы .звука в помещении интерференции.

Реверберация. В точке А (фиг. 1) в комнате находится источник звука, в точке В-слушатель; в известный момент времени источник начинает звучать. В услышит звук,

спустя время (с-скорость звука), потребное на прохождение расстояния АВ; затем кроме этого звука до него начнут доходить несколько ослабленные поглощением звуковые волны, отраженные от стен MN и PQ. Волны эти дойдут согласно законам отражения, как если бы они исходили от фиктивно- \ Фиг. го источника звука А^ или А^, находящегося за стеною на том же расстоянии, на котором на самом деле о л as f-tcex: находится источник звука перед стеною. Истинный путь звуковой волны (звуковой луч) показан на фиг. 1 ломаной линией АОВ. Далее, к слушателю придет звук оТ фиктивного источника AI, от А^У, затем наступят двойные отражения и т. д. (напр. ARSB), т. е. если отвлечься от того обстоятельства, что звуковые волны в В не просто складьшаются, но интерферируют, т. е. возможно не только усиление их, но и ослабление, то картина нарастания звука в В изобразится, как на фиг. 2. Время прихода звука от соответственного фиктивного источника отмечено буквами A,Ai, а величины приходящих сил звука-буквами £?, Ei Нанесены только первые отражения: ради простоты чертежа не приняты во внимание отражения от пола и потолка, двойные, тройные и т. д. Мы видим нечто вроде лестницы причем ступеньки ее имеют разную длину вследствие разных длин путей звуковых волн и уменьшающуюся со временем высоту вследствие постепенного удаления фиктивных источников от слушателя и поглощения при отражении. Если обозначить через а коэф. поглощения, т. е. отношение поглощенной стеною энергии к энергии звуковой волны, падающей на стену, то количество отраженной энергии есть

Е„ад. (1 - а) = Епад. - аКад. = Кад. яом. ПОСЛб

одного отражения, Епад.О-~~(У после двух.


после m поглощений. Т. о. все происходет так, как если бы фиктивный источник, соответствующий волне с m отражениями, был в отношении (1-а) * слабее истинного. По этой причине среднее нарастание звука в помещении будет



с течением времени замедляться; на фиг. 2 оно показано линией ОР. Рано или поздно установится стационарное состояние, характеризуемое асимптотой Р'Р. Если теперь источник звука (а с ним и все фиктивные источники) замолкнет, то начнется постепенное спадание звука (фиг. 3). Вследствие большой скорости звука длины ступенек весьма быстро проходятся во времени, а потому не воспринимаются слушателем. Поэтому .практич. значение имеет только сглаженная (пунктир на фиг. 2 и 3) кривая. На самом деле она вследствие интерференции имеет не совсем правильный вид.

На фиг. 4 изображена кривая затухания звука в одном помещении, полученная на опыте Мейером. Подъемы на этой кривой обусловлены интерференцией. Если в момент времени А (фиг. 4) погасает одна из отраженных волн, вследствие интерференции уменьшавшая действие других волн, то с устранением ее образуется подъем энергии. Сделав допущения: 1) что звуковые волны в помещении располагаются настолько беспорядочно, что расчеты м. б. произведены по отношению к средним величинам статистич. методами; 2) что, еачи коэф, поглощения для различных поглощающих объектов различен,-расчет вследствие беспорядочности явления можно вести по отношению к среднему коэфициенту поглощения а„. Он определяется ф-лой

aiSi+a2S24-...-ba S + ai+a2 + ...-fa

где 8г-площадь участка стены (пола, потолка), имеющего коэф. поглощения а,-, и а,- - поглощение отдельных объектов (людей, стульев). Величина Sa,-S,- -f- 2а,- называется общим поглощением помещения. Расчеты приводят к ф-лам:

Et = Eo{l-e~) (3)

для нарастания энергии во времени при источнике звука, включенном в момент t = 0,

EtEoe - (4)

для убывания звука при выключении источника в момент t = 0. Коэф. к имеет по Эйрингу значение [1]

, 8SIn(l-a)

л- =--у- >

где S = -полная поверхность помещения в м^, V-его объем в м^, jS-нек-рый коэф., зависящий от формы помещения, от расположения источника звука и местонахождения слушателя и размещения абсорбирующих материалов. Для помещений обычного типа, .

где с - скорость звука. Если средний коэф. абсорбции-как в обычных помещениях-мал, то, разлагая логарифм в ряд и ограничиваясь первьил членом, находим

По почину в. Сэбина вьгаисляют время Т, в течение к-рого сила звука в помещении после выключения источника падает в миллион раз. Из ф-лы (4) имеем:

f== 10-= е-;

0,161У 0,161У

k aS ZaSi

Т названо Сэбином временем реверберации и

г t

к

часто назьшается просто реверберацией ( стандартной реверберацией по Лившицу); оно характеризует скорость спадания и нарастания звука в помещении; само явление постепенного затухания звука в помещении часто неправильно называется резонансом; в настоящее время это явление обозначают термином реверберация. Ф-л а Сэбина (6) дает возможность заранее подсчитать время реверберации по известным: объему V, коэфициентам абсорбции щ и поверхностям 8{. Опыт и теория показывают, что (6) годится для помещений о бьш-ного типа, пока коэ-фициенты абсорбции невелики и время реверберации не менее 0,5 ск. Для расчета помещений с меньшей реверберацией- глухие помещения - приходится брать Тс из формулы (5). В обычных помещениях время реверберации колеблется от 1 до 5-8 ск. Опыт показывает, что существует оптимальная реверберация для данного помещения, данного характера источника звука (речь, музыка и пр.) и при данном расположении слушателей и источника звука, несколько различная в зависимости от различия в этих условиях. При слишком глухих помещениях (реверберация менее 0,5-0,8 ск.) музыка и речь звучат сухо , мертво ; при слишком большой реверберации (3-5 ск.) помещение гудит, речь и музыка становятся неразборчивы вследствие наложения конца одного звука (слога, ноты) на начало другого. Это иллюстрируется фиг. 5, в верхней части к-рой изображены три звука, каждый энергии Е^, испускаемые источником звука в течение времени t, один за другим; в нижней части рисунка изображен ход энергии во времени в том месте, где находится слушатель. Как видим, отдельные звуки перекрываются тем более, чем длиннее время реверберации. В. Кнуд-сен [2] в Америке установил оптимальную реверберацию для речи, определяя процент понятых слушателем слогов (т.н. артикуляцию); Ватсон [*] В4 Америке и Лившиц [*]

Объем помеи(емия S м- Фиг. 6.

в Москве сделали то же для музыки. Оптимальная реверберация при разных объемах по Кнуд-сену дана на фиг. 6. Данные о реверберации различных зал, назначенных для разного рода исполнения, см. Спр. ТЭ, т. X, стр. 399.

Для определения времени реверберации служат реверберометры. В состав прибора входят: 1) источник звука, 2) собственно



реверберометр - прибор для регистрации или времени, в течение к-рого сила звука в помещении падает до известного предела, или записи кривой ослабления силы звука с течением времени, или наконец прибор для калиброванной компенсации ослабления звуковой энергии с течением времени. Сообразно с этим реверберометры разделяют на: хронографические, осцил-лографические, компенсационные. В реверберометрах хронографич. типа отмечается время момента выключения источника звука и момента ослабления силы, или громкости, звука до определенного предела. Простейщий метод- наблюдение с секундомером, разделенным на 0,01 ск. []. Производятся два опыта: в одном измеряется время спадения звука с энергии El до предела слыщимости, во втором-то же, но для другой энергии в известное число а раз большей. Согласно ф-лам (4) и (5) имеем:

E = Eie--\

Е„==Е,е-\ *

где Еп-энергия на пороге слышимости. Исключая Еп, находим Jc = Inait - ti), а отсюда по (6) и Т. В других хронографич. реверберометрах [] вместо предела слышимости используется тот или иной тип реле, автоматически отмечающего момент спадения силы электрич. тока до известного предела; приемником звука служит микрофон с усилителем, причем амплитуда звука пропорциональна силе тока. В осциллографич. реверберометрах записывается при помощи электрич. осциллографа спадение силы тока в приемном микрофоне. Такой реверберометр состоит из микрофона (обычно конденсаторного), усилителя, выпрямителя тока и осциллографа с фотографич. регистрацией. Результат регистрации приведен на фиг.. 4. В компенсационных осциллографах [] спадение вьгарямленного тока приемного лгакро-фона наблюдается параллельно со спадением тока разряда конденсатора через сопротивление, подобранное таким образом, чтобы оба процесса совпадали. Стоящий в мостике между ними гальванометр остается тогда неподвижным вследствие взаимной компенсации обоих токов; по размерам емкости и сопротивления вычисляется затухание электрич. контура, т. е. равная ему константа к. Источником звука при опытах со всеми этими реверберометрами служит обьгано громкоговоритель (ранее употреблялись органные трубы), питаемый генератором звукового тока. Вследствие необходимости устранить интерференции, к-рые весьма запутывают явление, давая весьма неправильные кривые реверберации, употребляют ток, частота к-рого периодически меняется со скоростью 10-20 раз в ск. на несколько десятков Hz, напр. 512±25 Hz ( воющий тон ), а кроме того иногда вращают громкоговоритель или приемный микрофон. Ранее определение реверберации производилось только для 512>Hz. Теперь ее изучают для возможно большего интервала частот, от 100 до 5 ООО-10 ООО Hz []. При обьгеном способе заглушения помещений (занавески, мягкая мебель, публика) реверберация в низких частотах больше, чем в высоких, что в особенности нежелательно для музыкального исполнения. Если реверберация помещения не соответствует оптимальной, то помещение можно исправить, создав желательную реверберацию, добавляя или удаляя поглощающий звук материал. Зная коэф. погло-

поА-В


по С-О

щения ai и выбрав подходящую площадь материала Si, можно по ф-ле (2) подобрать нужное для оптимальной реверберации полное поглощение. Коэфициенты поглощения различных материалов и объектов см. Спр. ТЭ, т. X, стр. 394-397.

Интерференция и направление звука. Хотя реверберация и определяет в главных чертах акустические свойства помещения, однако не вполне. Особенно в помещениях с большой реверберацией и большого объема нередко обна-

руживаются многообразные вредные явления интерфе-ренциц и неравномерного распределения сльнпимости по помещению. Как пример такого помещения приведем актовый зал Фрей-бургского университета, весьма подробно исследованный. Горизонтальный й вертикальный разрезы его приведены на. фиг. 7. Как видно по горизонтальному разрезу, звук, исходящий из О, приблизительно фокусируется в О', где слышен даже легкий шо-иот, тогда как ближе к О передача значительно хуже. В том же зале наблк1-даются многократные отражения, благодаря чему наблюдатель слышит несколько последовательных эхо. Явление подобного рода действует очень вредно на отчетливость восприятия речи и музыки. Для их исследования помещают в од-ной из точек зала громкоговоритель рупорногс^ типа, обладающий большою направленностьк!--звука (главная часть звуковой энергии идет пО направлению оси рупора), и наблюдают места наилучшей слышимости или непосредственно ухом или микрофоном. Другой способ использует запись на осциллографе звука, принимаемого микрофоном, причем громкоговоритель дает прерывистый звук или даже заменен звуковым импульсом (выстрел из маленького пистолета). Один из снимков подобного рода изображен на фиг. 8. Вверху изображены отрывоч-

Фиг. 7.


Фиг. 8.

ные звучания громкоговорителя в О, внизу прием микрофона в О'; ось абсцисс изображает время. Как видим, звук повторяется у микрофона два раза с почти одинаковой силой, третий раз слабее. На фиг. 8 изображено действие трех последовательных звучаний. Особенно заметны подобные явления в больших соборах, где время реверберации чрезвычайно велико. Это' же явление чрезвычайно портит акустику Московского планетария. Для борьбы с ним определяют вышеописанньв! способом места стен., откуда образуются отражения, и или покрывают эти Стены поглощающими звук материалами или завешивают занавесками. Подобного^ рода работы выполнялись в СССР С. Я. Лившицем (Государственный цирк в Москве).



1 ... 6 7 8 9 10 11 12 ... 49

© 2003-2024