СВОБОДНЫЕ И ВЫНУЖДЕННЫЕ КОЛЕБАНИЯ
Настольный блок для демонстрации свободных и вынужденных колебаний двух масс-балочных систем:
1. «Жесткая» балка с шарниром на одном конце и пружиной на другом — пружина обеспечивает упругость
2. «Гибкая» шарнирная балка с шарниром на одном конце и роликовой опорой на другом — сама балка обеспечивает эластичность Жесткая и тяжелая стальная рама удерживает системы.
Рама имеет низкую собственную частоту, поэтому на нее не влияют вибрации систем. Рамка имеет две секции: «окно» эксперимента справа и панель управления слева. Окно эксперимента содержит балку, пружину и другие детали, используемые в экспериментах.
Тщательно спроектировали оборудование, чтобы во всех экспериментах использовался один и тот же луч. Это обеспечивает простую и быструю настройку системы и время переналадки. Балка изготовлена из высококачественной шлифованной стали, а в шарнирах используются высококачественные шариковые дорожки для минимального трения и случайного демпфирования. Студенты могут вибрировать системы вручную. Они также могут создавать вибрации с помощью высококачественного серводвигателя с регулируемой скоростью, приводящего в движение вращающуюся смещенную массу, образуя «возбудитель». Серводвигатель имеет собственный энкодер и усовершенствованный контроллер для точной регулировки скорости. Это дает минимальные циклические изменения из-за изменений инерционной нагрузки.
Бесконтактный датчик измеряет смещение луча. Датчик не имеет физического контакта с колебательной системой для незначительного демпфирования.
Акселерометр, встроенный в узел возбудителя, показывает фазовое соотношение между смещением луча и ускорением. Это также помогает сравнить измеренное ускорение с полученным из смещения с помощью программного обеспечения.
Устройство включает в себя демпфер с вязкостным демпфером переменной площади для использования с нетоксичной жидкостью (поставляется) со стабильной вязкостью. Это обеспечивает воспроизводимость результатов в диапазоне температур окружающей среды.
Энкодер, связанный с вращающейся массой возбудителя, измеряет ее динамическое положение. Это помогает измерить взаимосвязь между приложенной силой и положением луча, показывая запаздывание по фазе при различных значениях демпфирования.
Включите гаситель вибрации с оборудованием. При закреплении на балке он добавляет второй степени свободы всей системе. Это демонстрирует типичное поведение системы с двумя степенями свободы (2DOF). Учащиеся узнают, как «настроить» виброгаситель, чтобы устранить колебания главной балки — частный случай системы 2DOF и альтернативный метод демпфирования.
Чтобы облегчить хранение мелких деталей и инструментов, приложите к оборудованию лоток для хранения.
На панели управления находится контроллер серводвигателя и ручное управление, а также цифровой дисплей скорости двигателя в единицах об/мин-1, рад-с-1 и частоты в Гц. Он также предоставляет выходные данные о смещении, ускорении, положении энкодера (смещенной массы) и скорости двигателя. Эти выходы откалиброваны и масштабированы для работы непосредственно с системой VDAS® (mkII).
Выходные сигналы подключаются к интерфейсу VDAS®, который преобразует их для подключения к подходящему ПК (не прилагается).
Программное обеспечение VDAS® (mkII) включает в себя функции для отображения в реальном времени графиков первой и второй производных, для отображения форм сигналов скорости и ускорения на основе сигнала смещения. Расширенные функции программного обеспечения включают сглаживание сигнала, эталонные графики и инструмент для измерения коэффициента демпфирования свободных колебаний.
Специально разработали TM1016 для работы с VDAS®. Однако при желании выходы датчика и триггера можно подключить к вашей собственной системе сбора данных или осциллографу.
РЕЗУЛЬТАТЫ ОБУЧЕНИЯ
• Свободные и вынужденные колебания жесткой балки и пружины
• Свободные и вынужденные колебания гибкой шарнирно-шарнирной (просто опертой) балки.
• Использование приближения Рэлея для прогнозирования частоты вибрации
• Частота колебаний и переменная масса
• Определение частоты «только луча» с использованием метода Данкерли.
• Разность фаз между смещением, его производными и измеренным ускорением.
• Затухание свободных и вынужденных колебаний и коэффициент демпфирования
• Фазовая зависимость между приложенной силой и положением балки для различных значений демпфирования.
• Демонстрация системы с двумя степенями свободы (2DOF)
• Демонстрация незатухающих виброгасителей
Авторизоваться
Корзина заказа
