Прилагане на колебания в производството
Вибриращ бетон
Преди повече от 20 години вибрацията се използва при производството на бетонова смес. Това даде възможност да се улесни работата на павета, да се увеличи производителността на труда, да се намалят разходите за бетон и да се подобри качеството му.
Бетонът е един от най-често срещаните строителни материали. Това е изкуствен камък, направен от смес от натрошен камък (малък камък), пясък, цимент и вода, а циментът служи като свързващ агент (лепило). Бетонът се използва в почти всички видове строителство - промишлено, гражданско, хидротехническо, пътно, мостово, специално. Много конструкции са изградени изцяло от бетон или стоманобетон, като язовири, брави, мостове, пътища, ивици за кацане на самолети, насипи, асансьори, промишлени и граждански сгради и т.н.
Водещата роля при прилагането на вибрираща бетонова маса се заема от нашата хидротехника. На най-голямата строителна площадка за хидротехническо строителство - Волгострой (1936-1940), целият обем бетон (повече от 2 милиона кубически метра) е положен с помощта на вибрации. В момента поставянето на бетон чрез вибрации е широко разпространено и е много ефективно средство за подобряване на качеството на материала.
Водопоглъщането на вибриращия бетон е само 3% спрямо 7% за уплътнения бетон от същия състав. Водоустойчивостта се увеличава значително, което е от голямо значение при изграждането на резервоари, тръби и др. Вибрираният бетон е по-устойчив на износване от ръчно положения бетон. Това се дължи на по-голямата му плътност. Адхезията на арматурата в вибрационния бетон е с 60-80% по-добра от ръчната настилка.
Якостта на натиск при същия разход на цимент е 100% по-висока. Якостта на удар на вибриращия бетон е 1,5-1,9 пъти по-голяма от якостта на трамбования бетон.
Свиването на вибрационния бетон е много по-малко и може да достигне 50% от свиването на ръчно изработения бетон. Това намалява риска от напукване.
Икономиите на цимент по време на прехода към полагане на бетонова смес с вибратори се оценяват в диапазона от 10 до 25%, което е от огромно национално икономическо значение.
Използване на вибрации при леене
За да се получи висококачествен чугун, понякога е препоръчително да се използва вибрацията на разтопеното желязо, за да се отстранят вредните газове и шлаката. Черпакът с разтопено желязо е поставен на специална вибрационна платформа, настроена във вибрационно движение от вибратори.
Вибрацията на черпака и съответно на течното желязо в него насърчава отделянето на газове, присъстващи в желязото, както и плаването на по-леки вещества, които са шлакови включвания, които след това могат да бъдат отстранени от повърхността на черпак. Отливките, направени от така рафиниран чугун, са с по-високо качество, както по отношение на по-малко отслабване на мехурчета, така и по-малко включвания на шлака, които влошават качеството на чугуна.
Използване на вибрации за сортиране на насипни материали
Сортиращите машини и устройства, базирани на използването на колебателни движения, се използват широко в редица отрасли на технологията. Това са вършачки, лебедки и други селскостопански машини, използвани за сортиране на зърно. Екраните на лебедните машини и вършачките, върху които пада сортираното зърно, извършват принудителни странични или надлъжни вибрации, осигурявайки възвратно-постъпателно движение на зърното по работната повърхност на ситото и в резултат на това зърното се сортира . Тези вибрации обикновено се причиняват от действието на коляновите механизми.
Подобно използване на осцилаторни процеси е често срещано в въгледобивната промишленост в обогатителни фабрики, където се използват специални пресяващи машини, чиято основна цел е да дехидратират въглищата, при подготвителен скрининг, т.е. при разделянето на въглищата на класове преди обогатяването, в сортиране за получаване на търговски оценки и други. Подобен механизъм може да се използва дори в приказките, например: „Пепеляшка“, когато мащехата я принуждава да сортира грах и просо. Тук такъв механизъм би могъл да помогне.
Вредното въздействие на вибрациите
Разклоняване на кораби и залъгалки
Много често корабите се хващат в буря, карайки целия кораб да се търкаля. Това люлеене на вълните често се превръща в катастрофално унищожаване на целия кораб, понякога придружено от жертви. За да се намали страничното търкаляне на съда, се използват специални абсорбатори на вибрации. Един от тези абсорбатори са резервоарите на Fram, които наподобяват комуникационни съдове. Абсорбаторът Fram се намира вътре в кораба и се състои от два резервоара, наполовина пълни с вода и свързани помежду си с водопровод в долната част и въздушна тръба с клапан в горната част. Когато корабът се търкаля настрани, масата на водата в амортисьора също ще трепне. В тази трептяща система буквално няма „пружина“, но ролята на възстановяващата сила се играе от силата на гравитацията, която винаги е склонна да върне нивото на водата в равновесно положение.
Трептене на екипажите
Да предположим, че предните колела на каретата (автомобили, вагони и др.) Срещат препятствие по пътя под формата на неравности; пружините ще бъдат компресирани, което след това ще накара екипажа да трепне. Освен това, когато задните колела достигнат същото препятствие, ще се даде допълнителен тласък на трептящия вагон, което ще предизвика нови трептения. Последните ще бъдат насложени върху първите вибрации и произтичащото вибрационно движение на екипажа ще зависи от интервала от време между ударите или скоростта на екипажа и дължината на препятствието по пътя. При определена скорост на екипажа могат да се създадат неблагоприятни условия, които допринасят за появата на резонанс. Но амортисьорите се използват за омекотяване.
Антирезонанс
Антирезонансът също се използва широко. Например в електрическите мрежи са инсталирани така наречените разтоварващи кондензатори, които премахват реактивните токове. Те възникват по време на спонтанен резонанс, когато енергията на магнитното поле започва да се колебае между електроцентралата и потребителя. За да се елиминират тези токове, кондензаторите са свързани последователно във веригата - енергията започва да колебае между тях и станцията, в резултат загубата на мощност става в пъти по-малка. Нещо подобно се прави в доменните пещи и други конструкции, където реактивните токове могат да причинят големи загуби. Те правят това по чисто икономически причини, няма нови физически ефекти в антирезонанса.