ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Некоторые свойства центробежного поля из "Современные промышленные центрифуги Издание 2" Рассмотрим некоторые понятия, касающиеся центробежного поля и его свойств и применяемые при анализе процессов центрифугирования. [c.20] При вращательном движении в качестве координаты, указывающей мгновенное положение точки, удобно взять угол ф, на который поворачивается радиус. [c.20] При движении материальной точки по криволинейной траектории возникает центростремительное ускорение. [c.20] Пусть данная материальная точка Р равномерно движется по окружности радиуса г (рис. 1, а). [c.20] Величина / и есть центростремительное ускорение. Оно направлено по радиусу к центру вращения. Применительно к центрифугированию удобно рассматривать не указанную величину, а ее безразмерное отношение к ускорению поля тяжести. [c.21] Данная сила называется центростремительной и направлена в сторону оси вращения. Согласно третьему закону механики возникает сила, равная центростремительной по величине, но направленная в противоположную сторону и приложенная к стенке цилиндра, на которой расположена рассматриваемая материальная точка. Эта сила называется центробежной. [c.22] При решении задач о движении материальной точки можно условно считать центробежную силу приложенной к самой движущейся точке. [c.22] Предположим теперь, что рассматриваемая материальная точка не покоится на стенке вращающегося цилиндра, а движется с некоторой скоростью V вдоль радиальной направляющей (желобка), связанной с этим цилиндром. [c.22] Обозначим через (о угловую скорость вращения подвижной системы (цилиндра, имеющего радиальную направляющую) относительно основной системы в момент времени т. [c.22] Полученные результаты применимы не только к случаю движения материальной точки в плоскости оси вращения, но и при движении ее в направлении, нормальном к плоскости движения точки и оси вращения. [c.24] Предположим, что во вращающемся цилиндре с угловой скоростью со частица движется относительно стенок и имеет угловую скорость О) (рис. 3, б). [c.24] Следовательно, абсолютное ускорение точки будет направлено от центра. [c.25] В общем случае относительного движения материальной точки во вращающейся системе произвольно направленную относительную скорость V следует разложить на две составляющие, из которых одна располагается в плоскости оси вращения, а другая перпендикулярна данной плоскости. Для обеих составляющих относительной скорости применимы полученные выше уравнения. [c.25] Эта сила обращается в ноль в двух случаях 1) когда данная материальная точка находится в покое по отношению к вращающейся системе 2) когда движение этой точки направлено параллельно оси вращения. [c.25] При центрифугировании поворотные силы инерции могут играть существенную роль, как, например в случае центрифугирования на тарельчатых центрифугах. [c.25] Если точка или система точек движется в пространстве под воздействием сил, однозначно определяемых положением тех точек пространства, через которые в данный момент материальная точка или система проходят, то говорят, что точка или система движется Б силовом поле. Чтобы охарактеризовать поле независимо от того, какое тело в нем движется, вводят вектор напряженности поля, понимая под ним силу взаимодействия поля с некоторым единичным телом (телом единичной массы). [c.25] Если через какую-либо точку центробежного поля провести вектор напряженности Е, взять на направлении этого вектора ближайшую точку и через нее провести соответствующий ей вектор и т. д., то получится силовая линия поля. Построив ряд силовых линий центробежного поля, можно убедиться, что это поле не является однородным (каковым можно считать гравитационное поле), — силовые линии не параллельны и имеют направления радиусов. [c.26] В центробежном поле возможно провести так называемые поверхности уровня. При движении материальной точки по ним сила не совершает работы. Эти поверхности имеют форму концентрических цилиндров, а силовые линии располагаются по нормалям к этим поверхностям. [c.26] Применительно к тихоходным центрифугам представляет интерес учет суммарного действия центробежного и гравитационного полей. [c.26] Вернуться к основной статье