Учебная установка для демонстрации автоколебаний

 

УЧЕБНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ АВТОКОЛЕБАНИЙ соаержашая корпус с эпектропрввоаоМ| установпенный на вапу эпектропривопа поцшипник скольжения, маятник в вице жестко связанного с поцитпником стерне. ня со съемным грузом и эпектрнчески связанный с эпектропривоцом бпок управления скоростью вращения вала эпектро. привоаа, отличающаяся тем, что, с целью расширения цемонстраоионных возможностей, она имеет узел обратной связи,состоящий из цвух контактов, симметрично закрепленных на корпусе относительно вала, и упругого кольца с выступом, установленного на поцшишшке с возможностью взаимоцействия с кон1«ктами, при этом подшипник выполс S нен в вяае поцпружиненных полувтулок.

СООЭ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН ое пи

1

Р с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕ П.:ЛЬ У

- -ЬаЗА Зв,т

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

nb g\E AM ИЗОБРЕТЕНИЙ е ОТНЯТИЙ

1 (21) 342200&/18 12 (22) 06.04.82 (46) 15.10.83. Бюп. М 38 (72) А. М. Хоцорович, В. le. Папьмихнн, 1, И. Стопяров н Л. П. Ипьина (71) Всесоюзное спепианиэированное научно проиэвоцственное обьецннение

"Союэвуэпри бор» (53) 614.844 (088.8) (56). 1. Лабораторный практикум по фи зике. Поц рец. А. С. Ахматова. И., Высшая шкопа, 1980, (прототип). (54) (57) УЧЕБНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ

ДЕМОНСТРАЦИИ АВТОКОЛЕБАНИИ соцержашая корпус с эпектропривоцом, установленный на вапу эпектропривоца поцшипник скопьжения, маятник в вице жестко связанного с поцшипником стерж, ня со сьемным гриэом и эпектрически связанный с эпектропривоцом блок управпения скоростью вращения вапа эпектро-, привоца, о т п и ч а ю щ а я с я тем, что, с цепью расширения цемонстрапио

1 ных воэможностей, она имеет уэеп обраъной связи,-состоящий иэ цвух контактов, симметрично эакренпенных на корпусе относитепьно вапа, и упругого коцьца с выступом, установпенного на поцшипнике с возможностью вэаимоцействия с контактами, при этом поцшипник выпоцнен в вице поцпружиненных попувтупок. I 1048501 2

Изобретение относится к учебно-пабо., воц 10 эпектрически связан с бпоком раторному оборуцованию и может быть - управпения 11 скоростью вращения ва» испопьзовано в лабораторном практику- на 8.

I ме по физическим основам механики в Регулировку скорости вращения вавысших и срецник специапьных учебнъ|к 5 ла 8 осуществляют с помощью ручки завеценияк. "Скорость" бпока управпения 11 путем

Наибопее бпизкой по текнической изменения напряжения, подаваемого сущности к изобретению явпяется учеб-, на эпектропривоц 10. HaH установка цпя цемонстрации автоко- Измеритепьная аппаратура прецнаэпебаний, соцержащая корпус с эпектро- 10 начена цпя измерения амппитуцы и периопривоцом, ус:тановпенный на вапу эпектро ца копебаний маятника, а также измерепривоца поцшипник скопьжения, маятник ния чиспа оборотов вапа 8. Она состоит в вице жесткого связанного с поцшипни- из .секторной шкапы 12, тахогенерато. ком стержня со съемным грузом и эпект - ра 13, связанного с измеритепьным прирически связанный с эпектропривоцом 15 бором 14, фотоцатчика 15, соециненно- бпок управпения скоростью вращения ва-, го со счетчиком числа копебаний и па эпектропривоца (1), эпектросекунцомвром, Оцнако известная установка характе- . Учебная установка имеет также узеп обрат. ризуется нецостаточными цемонстрацион- ной связи, состоящий иэ контактов 16, ðañными возможностями. 20 стояние межцу. которыми можно ппавно . Uem». изобретения - расширение цемон изменять цпя изменения амппитуцы автострационных возможностей.. копебаний. Контакты 16 эпектрически

Uens цостигается гем, что учебная соецинены с эпектропривоцом 10 через установка цпя цемонстрации автоколеба- вхоцящие в блок управпения 11 скоростью ний, соцержащая корпус с эпектроприво- 25 вращения sana 8 тумбпер "Обратная цом, установленный на вапу эпектропри- связь", эпементы шунтирования. обмотки воца поцшипник скопьжения, маятник в эпектропривоца 10 ипи. энементы подкпю. вице жестко связанного с поцшипником чения ее на попное напряжение питания. стержня со съемным грузом и эпектри- В узеп обратной связи вкоцит также чески связанный с эпектропривоцом бпок go установпенное на поцшипнике скопьжения унравпения скоростью вращения sana .. упругое копьцо 17 с выступом 18, распо- эпектропривоца, имеет узеп обратной поженным межцу контактами 16. Момент связи, состоящий из цвук контактов, . трения между упругим кольцом 17 и симметрично эакреппенных на корпу-. поцшипником скопьжения цопжен быть

° се относитепьно sana, и упругого копь- l бопьше момента от усипий пружин контак35 да с вsbы сoт упоoмM, установпенного на поц- тов 16 относитепьно оси вала 8, а сумшипнике с возможностью взаимодействия ма моментов сип трения упругого кольс контактами, при этом поцшипник вы-, ца 17 о поцшипник, и маятника с копьпопнен в вице поцпружиненных полувтупок. цом 17 о воэцух меньше момента.сип

На фиг. 1 изображена учебная Установ- трения поцшипника скопьжения о вап 8. ка цпя цемонстрации автокопебаний, об- детапи и узпы установки смонтирЬваны щий виц; на.фиг. 2 - то же, виц сбоку, на основании 19 и стойке 20. на фиг. 3 - график зависимости коэффи Учебная установка работает спе циента тРениЯ от относитепьной скоРости дующим образом, вапа и подшипника скопьжениЯ: на, Контакты 16 устанавпиваются на фиг. 4 - маятник в отклоненном попоже- расстоянии, при котором их замыкание нии, схема. выступом 18 происхоцит, еспи маятник откпонится на угон 35, т. е. максимапь о

Учебная установка цпя демонстрации ный угоп откпонения маятника, на кото автокопебаний соцержит маитник в вице стерж- ром обеспечиваются его гармони, еское

HQ 1, КесТКО связанного c noqmmnnHKoM скопь50 жения, выпопненного с регупируемым циаметром в вице цвух поцпружиненнык При выкпючениом тумбпере "Обратная . попувтупок 2 и 3, соециненнык винта- связь вкпючается электропривоц 10, ми 4 и 5, на которых размещены пру- которыйвращаетвап8.Маятниквначапь жины 6 и 7, и установценных на вану 8., 5 ный момент увпекается вапом 8 за счетНа стержне 1 размещен съемный груз 9, трения и отклоняется на иебопьшой угоп передвигающийся и закреппяющийся в по иаправпению его вращейия, т. е., наппюбом .зацанном попожении. Эпектропри ример, по часовой стрепке. При этом о13 1048801 4 носительная скорость вапа 8 и пдцшипни: маятника при коэффициенте затухания ка уменьшается по сравнению с их Отно» S = 0 и откпюченной обратной связи на ситепьной скоростью при непоцвижяом . . вепичину, обеспечивающую выбег эпектмаятнике, так как направпение цвижения, ропривоца 10. Маятнику сообщают копевапа 8 и поцшипника помагает копебаниям 5 бания эа счет его отклонения вручную маятника, и работ а сип трения увепи» - на указанный уТоп. чивает энергию копебаний маятника.. В этом спучае при замыкании кон

За спецующий полупериоц, когца sau. З тактов. 16, с помощью которых происхо»и MagTHHK с поцшипником QBH H в цит поц че е бмо eneKTPonPasoразные стороны, скорость скопьжения 1О ца 10 на полное напряжение питания, бопьше, а момент трения меньше, чем скорость вращениЯ вапа 8 Резко Увепив лрецыцущем снучае, и работа моме - чиваетсЯ, а. при замыкании. контактов 16, та трения, отнимающая энергию у маят„с помощью которых обмотка эцектропри ника, буцет меньше. Спецоватепьно, воца 10 шунтируется, скорость вращения за целый периоц вап 8 перецает энергию. 15 вапа 8 Резко У е ша Я. ПРи этом

I маятнику и увепичивает его амппитуцу упругое копьцо,17 проскапь бывает на копебаний, т. е. маятник начинает совер - поцшипнике, в Результате чего маятник шать нарастающие колебания. : .. процопжа т цвижение цо максимапьного

C-помощью бпока управпения 11.по . Угпа откпонениЯ, носпе.чего он совершае4 измеритепьному прибору эацают. скорость 20 в обРатном направлении, происхоцит мгновращения вапа 8, опрецепяемую pameT, венное размыкание контактов 16. Ука» ным путем по известным из физики занные выше прецепы момента трения зависимостям цпя маятника с отрицатець- упругого копьпа 17 на поцшипнике ным трением, при которой Рабочая точка обеспечивают нацежное замыкание контак нахоцится на пацающей части характерно 25 тов -16 и их мгновенное Размыкание при тики коэффициента"трения в зависимости от относитепьной скорости вана 8 и . .. При Разомкнутых контактах 16 и поцшипник.. Сначапа Уве„чивая, а Обратном цвижении MamHHKa вап 8 Р затем уменьшая, еспи конебаз я начинают ..цоужает свое, УскоРенное цвижение

BaTymmt cKop b Враще я вана 8 с 30 в си У "ЙеРций е эпектропРив помощью бпока унравпейия 11, устанав . ца 10 в течение некоторого промежутнивают такой режим копебаний MaHTHHHa ка вРемени, поспе чего скоРость вращения при котором коэффициент затухания вапа 8 выравнивается цо своего HoMHHalIb»

3» 0, т. е, маятник начинает совершать - . ного значениЯ, Установленного по прибо» автокопебания с постоянной амппитуцой 35 ру 1.4. iB Резупьтате этого происхоцит цопопнитепьное изменение относитепьной

На прецпагаемой установке можно:, . скорости системы.вап - поцшипник в цемонстрировать и исспецовать впияние, крайних положениях маятника по сраьвозмущений на характер. копебаний маят» н, нению с ее измерением при откпюченной ника, которые возникают в реапьных 40 обратной связи, вызывающее цопопнисистемах с течением времени, искусствен- Я приток энергии В коцебатепьную систему при откпюченном эцектропривоск р и враще я вала 8 с помощю 10 Б бпока управпения 11 ипи путем измене» : ния расстояния межцу контактами 16 цо упора в них вы 18 цит к проскапьзыванию упругого копь ... ца 17 и ввецению цопопнитепьного мбмее та трения в копебатеньную систему.

Лпя обеспечения стойч ния устойчиВых автойойэ,, ррН работе устанОВки происхоцит баний с оцинаковой амппи ц ковой амппитуцой вне завй износ поцшипника, но бпагоцаря постоян, 50 симости от напичия в копебатепьной апичия в копебатепьной . ному прижиму попувтупок 2 и 3 к ва системе каких-пибо воз

-пибо возмущений вкйю» .... пу 8 пружинами 6 H 7 обеспечивается чают тумблер Обратная связь на бцо .. автоматическое регупирование циаметра ке управпения 11. Контакты 16 Опе1. Контакты 16 цопж- . поцшипника и усипия прижима попувтупок ны быть установпены иа расстоянии,. 55 3

Ф 2 и 3 к Вану ". обеспечивающем их эамыканид выступом 18 при откпонении маятника на угоп, мей;, Изобретение бпагоцаря напичию обрат» ший максимапьного угпа откпонения ной связи с упругим копьцом и эпемен, S 10485() ). б тами изменения скорости вращения ва- ной амппитуцой на всем падающем участпа позволяет повысить нацежность и . ке карактеристики трения системы ван стабипьность работы установки эа счет обес- подшипник и расширить эксплуатационные печения устойчивык автокопебаний с постоян- возможности установки.

1048501

1048501

Фи .З

У3етчение

СЮрмпи бава

7, 2

3иеньшеное скррослю спи

Заказ 7937/56 Тираж 488 Поцписное

ВНИИПИ Госуцарственного комитета СССР по цепам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., ц. 4/5

Фипиап ППП Патент, r. Ужгороц, уп. Проектная, 4

Составитепь В. Гузеев

Рецактор М. Йыпын Текрец A,Бабинец Корректор А. Зимокосов.