Схема лабораторной установки представлена на рис.1. Основным элементом установки является стержень 1 постоянного прямоугольного сечения. Опоры 2 и 3 стержня 1 выполнены по принципу карданова подвеса и состоят из внутреннего кольца 4 с горизонтальной осью вращения и внешнего кольца 5 с вертикальной осью вращения. Левая опора жестко связана с основанием 6, правая допускает перемещение вдоль оси стержня 1. На некотором удалении от правой опоры к стержню 1 прикреплены две предварительно натянутые пружины 7 и 8. Конец одной из них закреплен неподвижно, конец другой прикреплен к пальцу 9, эксцентрично насаженному на диск 10. Диск 10 приводится во вращение электродвигателем постоянного тока 11 через редуктор 12. Частота вращения двигателя 11 регулируется реостатами. Передаточное отношение редуктора 12 может принимать три различных значения. К установке придается дополнительная масса 13, которая может быть закреплена на стержне 1 в любом месте. Индукционный датчик 14 поперечных колебаний можно перемещать вдоль стержня 1 по направляющим 15. Частота вращения диска 10 измеряется электронным тахометром, устройство которого подробно описано в руководстве к работе № 1.
Принцип работы индукционного датчика поясняется на рис.2. Датчик состоит из постоянного магнита 1 и разомкнутого магнитопровода 2, на котором размещена катушка 3. В зазоре магнитопровода 2 находится исследуемый стержень 4. При горизонтальных перемещениях стержня 4 силовые линии магнитного поля пересекают витки катушки 3 и в ней наводится э.д.с., пропорциональная скорости перемещения стержня 4. Катушка датчика подключена к электронному осциллографу.
2. Задача исследования
Целью работы является теоретическое и экспериментальное исследование свободных и вынужденных поперечных колебаний стержня.
Задача должна быть решена также для стержня, на котором закреплена дополнительная масса.
Следует также обратить внимание на то, что инерционные свойства опор могут иметь влияние на характер движения стержня.
3. Некоторые параметры установки
3.1. Длина стержня 1470 мм.
3.2. Ширина стержня 48 мм.
3.3. Высота стержня 3 мм.
3.4. Материал стержня - сталь.
3.5. Расстояние от левой опоры до точки крепления пружин 1180 мм.
Литература
1. Филиппов Ф.П. Колебания деформируемых систем. Машиностроение, 1970.
Рис.1 Схема установки
1 – балка, 2,3 – опоры, 4,5 – кольца, 6 – основание, 7, 8 – пружины, 9 – палец, 10 – диск,
11 редуктор, 12 – двигатель, 13 – дополнительная
РАБОТА № 5
ИССЛЕДОВАНИЕ КРУТИЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ
ВОСЬМИМАССОВОГО ВАЛОПРОВОДА
1.Описание установки
Установка представляет собой вал 1, опирающийся на подшипники 2. На валу 1 закреплено восемь дисков 3, причем первые шесть дисков (считая слева) - одинаковые.
На торце первого диска прикреплен кронштейн, в подшипниках которого установлен валик с неуравновешенным маховиком 4, ось которого не совпадает с остью основного вала 1. Маховик 4 приводится во вращение электродвигателем постоянного тока 5 через ременную передачу 6. Частота вращения двигателя 5 регулируется реостатом.
Один из дисков 3 с помощью пружины малой жесткости 7 соединен с рамой установки для ограничения углов поворота ротора.
Для измерения крутильных колебаний используется комплект виброизмерительной аппаратуры АВ-43. Индукционные вибродатчики 8 закреплены на участках вала между дисками, причем на шести участках (считая слева) по одному датчику, а на седьмом участке - два датчика. Датчик, установленный на первом участке, подключен к входу интегрирующего усилителя. Вход второго интегрирующего усилителя может быть соединен с любым из датчиков с помощью переключателя.
Измеритель частоты вращения неуравновешенного маховика содержит диск с отверстиями, закрепленный на маховике 4, источник света, фоторезистор, схему формирования импульсов и частотомер с цифровой и стрелочной индикацией.
2. Задача исследования
Целью работы является исследование крутильных колебаний, возникающих в роторе. Это исследование предполагает расчетное и экспериментальное определение собственных частот и форм крутильных колебаний, исследование резонансных режимов и оценка напряженного состояния ротора.
3. Некоторые параметры установки
Моменты инерции дисков 1 - 6. кг×м
0,093
Момент инерции диска 7, кг×м 0,37
Момент инерции диска 8, кг×м 
0,35
Податливости участков вала 1 -
5, 1/Н×м 4,43×
Податливость участка 6, 1/Н×м 4,18×
Податливость участка 7, 1/Н×м 5,20×
Рекомендуемая литература
1. Лурье И.А. Крутильные колебания в дизельных установках. 1940.
2. Иовлев Ю.А., Троицкая З.В. Крутильные и изгибные колебания элементов машин. Учебное пособие. Л., ЛПИ, 1985.
3. Сахаров А.Б. Защита судовых валопроводов от крутильных колебаний. М. Транспорт, 1988.
Рис.4. Схема установки
1 – вал; 2 – подшипники; 3 – диск; 4 – неуравновешенный маховик;
5 – двигатель; 6 - ременная передача; 7 – пружина; 8 - вибродатчик
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.