Определение коэффициента трения качения и логарифмического декремента затухания колебаний с использованием наклонного маятника, страница 2

На нижнем кронштейне 3 крепится шкала отсчета амплитуды колебаний маятника 5, вертикальный стержень 6, предназначенный для крепления верхнего кронштейна 7, датчик фотоэлектрический 9.

Шкала 5 представляет собой пластину с    гнездом    для    установки    сменных образцов.

По шкале определяется угол отклонения маятника от положения равновесия до 11 градусов. Шкала снабжена зеркальным отражателем для уменьшения паралакса при отсчете угла отклонения маятника.

Образцы представляют прямоугольные пластины, выполненные из различных материалов, каждый образец имеет две рабочие поверхности с различной чистотой обработки.

В верхнем кронштейне 7 размещается механизм подвеса маятника, который позволяет регулировать его длину. Маятник 8 представляет собой тонкую эластичную нить с подвешенным на неё шаром, который, в свою очередь, имеет конус, предназначенный для пересечения оси фотоэлектрического датчика.

Датчик размещен на нижнем кронштейне и служит для выдачи электрического сигнала на                   миллисекундамер 10, который жестко закреплён на основании  1 и имеет цифровую индикацию времени и количества полных колебаний маятника.

4.  Порядок выполнения работы.

1)  Установить в гнездо шкалы образец.

2)  Произвести регулировку положения основания при помощи регулировочных винтов таким образом, чтобы нить подвеса маятника совпадала с нулевым делением шкал

3)  Включить в сеть шнур питания.

4)  Нажать кнопку «Сеть», расположенную на лицевой панели, при этом должны загореться цифровые индикаторы.

5)  Установить угол b равный 30°.

6)  Отклонить маятник от положения равновесия на угол a равный 6° и отпустить. Нажать кнопку «Стоп» при достижении амплитуды колебания маятника a_n равной 2 °. Записать в таблицу количество полных колебаний маятника. Опыт повторить 3 раза.

7)  Аналогичные измерения произвести для угла наклона образца 45° и 60°.

8)  Испытания по пп. 1-7 произвести для всех образцов, входящих в установку, с обеих поверхностей, имеющих разную чистоту обработки.

5.  Данные установки и таблица результатов измерений

R = 10мм, a₀ = 6° = 0,105 рад., a_n = 2° = 0.035 рад.

Вид трения		b, град.	n1	n2	n3	nср	Kср	qср	d, %
Al - Al	Гладкая пов - ть	30
		45
		60
	Шероховатая пов - ть	30
		45
		60
Al - Cu	Гладкая пов - ть	30
		45
		60
	Шероховатая пов - ть	30
		45
		60
Al - Fe	Гладкая пов - ть	30
		45
		60
	Шероховатая пов - ть	30
		45
		60

6. Обработка результатов измерений

     1.  Определить n_c = (n₁ + n₂ + n₃)/3   (6.1)

2.  Вычислить коэффициент трения К по формуле (2.4).

3.  Вычислить логарифмический декремент затухания по формуле (2.9). Результаты вычислений занести в таблицу.

4.  Сопоставить полученные результаты и вычислить относительную погрешность измерения, приняв за истинное значение коэффициента трения результат полученный при b равном 45 °.

d = (K – K_ист)/K_ист.   (6.2)