часы

["Pooh" <vvs@barrt.ru>]

Привет всем!

Простой пример автоколебательной системы.
Механизм часов-ходиков приведен в файле clock.
Кстати, маятник к часам впервые применил Гюйгенс в 1657 г.
Итак, налицо характерные особенности автоколебательной системы:
источник энергии - гиря, которая опускаясь, может вращать ось.
Нелинейный элемент - это зубчатое колесо (храповик) и дуга
с зубцами (анкер). Нелинейность как зависимость параметров
системы от ее состояния  здесь проявляется следующим образом:
храповик либо не может вращаться, когда зубцы анкера входят с его
зубцами в сцепление, либо может. Состояние этого нелинейного
элемента определяется обратной связью - рычагом, жестко связанным
с анкером с одной стороны и способным двигаться вместе с движением
маятника с другой. Что происходит? В крайних положениях маятник
так отклоняет рычаг, что он приводит зубцы анкера в зацепление
с зубцами храповика и не дает храповику вращаться. То есть канал
поступления энергии перекрывается. Когда маятник начнет движение
из крайнего положения, он посредством рычага выведет из зацепления зубцы,
и гиря, опускаясь начнет вращать храповик. Однако зубцы храповика
имеют такую хитрую форму, что при вращении эти зубцы толкают анкер,
который в свою очередь повернет жестко связанный с ним рычаг,
а рычаг толкнет маятник, то есть придаст ему дополнительную порцию
энергии. В идеальной конструкции маятник получает этот толчок
в момент прохождения вертикального положения, когда его скорость
максимальна.
Если амплитуда колебаний маятника не велика, то за период он
теряет немного энергии и соответственно ему требуется небольшой толчок.
Так что такие часы можно отнести с системам осцилляторного типа.
Колебания маятника будут почти синусоидальными или,
как еще говорят, гармоническими.


Всем привет!

Пух.

PS Вот чего-то никто ничего не спрашивает. Или все понятно - тогда хорошо и
ура!.
Или ничего непонятно и гнать надо меня, раз не могу объяснить.
Плохо без обратной связи-то!

clock.jpg