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为什么很多机械设备出现故障后,敲一敲就莫名其妙地好了? 第1页

  

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回答这个问题,需要从抽象的角度理解:大部分机械结构都处于稳定平衡态,所以在噪声(敲一敲)的作用下,会回到平衡态(设计状态)。

我们讨论稳定平衡的时候,都会要问一个问题:这是在什么变量空间下的平衡?

一个球,在锅底稳定平衡,那是在真实空间上的平衡,也就是 发生变化的时候,也能平衡。

上图就是三种平衡态,其中c就是稳定平衡,而b就是不稳定平衡。它们之间的差别在于:稳定平衡在外界扰动之后,是可以回到原先状态的;而不稳定平衡则不会,比如b中的球就会坠落山下。

而这里说的机械结构,对应的空间则更大,是描述机械形状的空间。你可以这样理解:空间中的每一个点都对应一个机械结构,两点之间的距离则代表了变化的差异。这个空间是无穷维的。


如果有一点点变化的话,那在这个空间里看,机械所处的位置就发生了一个微小的变化。


对于大部分的物体,比如就是铁棍吧,弯了一点点,它一定会有恢复的力。也就是一个负反馈。

从能量的角度看,只要不是范性形变,那在这个无穷维空间的大部分位移都会增加系统的能量。

从而可以认为这个系统是稳定平衡的。


再用一张图来解释「敲一敲」这个过程:


举个例子,如果两个齿轮这样卡在了一起:

我们称之为「故障状态」,那么这个形变就会带来弹性势能的增加,所以在很多变化的维度上(比如齿轮旋转),这个状态是不稳定的只要敲一敲,齿轮发生了微小的旋转,那它立刻就会回到低能态(也就是正常状态)。

那么为什么说,大部分机械结构,都处于稳定平衡的状态呢?因为微扰是不可避免的,只有稳定平衡才是实用的状态。

然后就是另一个问题了,为什么有的结构,敲一敲就不行了呢?比如软件出了bug、文件损坏了,为什么就不能用这个方法了呢?

有三点可能:

  1. 文件的「损坏」状态,对应的能量并不比未损坏的状态高。所以在微扰下不会自发回到某个状态;
  2. 「敲一敲」的能量太低了,不足以在那么小的尺度上引发变化。
  3. 有的虽然是机械结构,但敲击引发的噪声只能影响少部分维度。也就是敲击对应的震动模式并不能影响到很多维度,而能影响到的维度则不是稳定平衡。


补充一点,从控制论的角度看,大部分机械结构在极少数特定的维度上,其能量曲线是非常平的。这是为了保证机械结构对外界能够做出反应。但这与一开始说的并不矛盾,因为这只是少数几个维度。


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【相关回答】:


user avatar   liu-xiao-tian-6-71 网友的相关建议: 
      

这是我们人类特殊的修理办法:从外部给予重击来达到维修的目的。


机器暂时不工作其实原因很多:

1.老化,老化或者长时间不用机油干燥、落灰,会导致起动阻力增大,你拍一拍就是让老人家活动了一下而已…

2.接触不良,这很正常,有的线路与良好的接触之间可能就差一点点,稍加振动就能接触然后工作。


—————稍加更新—————

完全没想到会有人看所以就随便写了写,居然有些赞那我真是非常高兴了。

那我就多写一点给大家看咯,基本上就是上面那两条细说一下( ´▽` )ノ


首先,机械坏了敲一敲这个行为不是我们这个时代的产物,它应该是起源于电气还不是如此发达的时期。

到现在为止,敲一敲就好了也大部分都是机械结构的东西(电机及附带的机构,风扇、洗衣机),或者是插槽很多导线密布的机器(比如台式主机、电视),旧的台式电脑有时候拍拍就能亮,笔记本手机这样的出问题了却不会有人第一反应是去拍拍它。

我见过大机械厂的师傅遇到不转的东西,上下打量一下就掏出大扳手一顿砸,这在很多情况下不符合规范却是简单有效的行为。


机械问题原因十分复杂多样:


首先就是起动阻力,机械里面的机油是可以流动的,如果放久了不用,某部分润滑不是那么好,会导致起动阻力增大,电机在运转的时候,最大输出扭矩是需要一定转速的,启动扭矩往往小于这个扭矩,如果起动阻力就很大而扭矩很小,很可能导致无法正常启动。

这一点小时候就有感觉吧,如果小赛车的电池没多少电,打开开关马达不转,用手搓一下就可以转了。

插个图进来讲解一下,不全正确但便于理解:

以前在学习的时候都是认为最大静摩擦约等于动摩擦的,然而实际上最大静摩擦要略大于动摩擦。

灵魂画手上线!

然后润滑系统被联动之后阻力还会进一步下降



其次就是机械结构刚好遇到死点,曲柄连杆机构中,以连杆为主动件时,如果所处位置压力角为90度,这个时候连杆不能带动从动件工作。

摇杆是主动件,连杆和曲柄处于同一直线的时候出现死点。

老式踏板缝纫机,有时候踏板踩不动需要用手转一下手轮,基本也是这个原因。

这是曲柄滑块机构,内燃机气缸和曲轴的机构,滑块C是主动件,当ABC三点一线时出现死点。

这些位置无论驱动力多大,都是不能驱动从动件的,这些机构原本是依靠惯性(飞轮)通过死点的,但是如果启动时就在死点那就没办法了,敲一敲的行为就是用震动破坏这些死点位置的状态(汽车里面是先用电机起转)。


然后还有就是弹簧部分因为老化或者处于不正确位置导致阻力过大被卡住不能及时回弹,有的按下去就不起来了,一拍桌子吓得人家一个激灵就跳起来正常了…



再有就是接触不良,有的机械排线密集,长时间可能会造成局部生锈、脱离或者是落灰导致局部短路等问题,一个铁砂掌打得人家该抖的抖抖掉了没连的也连上了就能用了…

但是接触不良如果你去拍打,意味着你承担了另一个风险——接触更不良。然而通常而言,接触不良就是接触不良,没人在乎更不更的问题,那怕拍一拍只有0.1的概率使它恢复正常也还是会去试试,有时候甚至希望拍一拍接触不良的地方能直接脱落,这样我能知道问题出在哪,比在几十根线中间挨个找要简单多了。


现代电气如此发达了,如果没反应的是手机手表笔记本电脑什么的,没有多少机械结构,也没有多少插线的接口,非要敲一敲那恐怕能把人家最后一口气也给敲没了。

没错机械硬盘说的就是你!

磁碟型机械硬盘数据都存在磁碟扇区里面,碰撞、震荡都有可能产生机械损坏而造成数据丢失。


当然也有用震动才能正常工作的例子…

日本97式的手榴弹!

刺针式引信!拔了保险得再磕一下才会触发…

据说日军是磕一下脑袋(钢盔)再扔出去…

第一次知道这个来自于电影《举起手来》,主角不知道日军手雷怎么用而没有当成烈士…


图片来自度娘


user avatar   shuo-shu-44-10 网友的相关建议: 
      

听很多人说,孩子成绩不好,教几遍都没用,打一顿,下次真就进步了。所以都认为书上不能打孩子的说法,是政治正确地胡说八道。其实是,孩子怕下次被打,自己急中生智,改进了学习效率。而孩子改进学习效率的方法,是基于他自己的学习体验,是你体会不到,也教不了的。

别误会【我不完全是文科生】。机械我不懂,集成电路学过几年。拿个万用表,对着电路板一通量,还是找不到哪里断了。但是,对着老破的收音机,啪,一拍,居然又响了。为啥?所有氧化的连接点,都受到了一次震动。说不定你找不到的那个断点,氧化物就被摩擦掉了一点。我想,机械零件的氧化,走合,也是差不多的道理吧。


user avatar   davidtsang 网友的相关建议: 
      

1、你说这是老电器,不是老机械

2、老电器电路板焊接质量差,经常会出现虚焊现象,或者由于长时间的热胀冷缩,焊点与引线发生接触不良的现象,这个问题是相当普遍的。所以拍拍就好了没什么神秘的。

像这种焊点脱焊导致的接触不良是相当普遍的故障原因


user avatar   min-zeng-jia 网友的相关建议: 
      

共产主义政党长期治理的喀拉拉邦在印度处于人类发展指数的前茅,这就是共产主义对印度的影响。

印度及印占藏南、印占克什米尔的人类发展指数


另外,南亚人是非常非常喜欢取经名的。这也是一个地域特色了。




  

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