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自由和强迫振动实验装置

时间:2020-09-01 16:51来源:未知 作者:Tsingso 点击:
TM1016自由和强迫振动实验装置研究带有弹簧的刚性梁及简支梁的自由和强迫振动。

设备视频介绍(优酷)


设备概述:
       该设备可演示两个质量-横梁系统的自由和强迫振动: 
        1. 一根“刚性”横梁,一端为枢轴,另一端由一根弹簧固定。
        2. 一根“柔韧”的横梁,一端为枢轴,另一端为滚子枢轴—梁本身具有弹性。
        系统由刚性稳固的框架支撑,框架具有低固有频率的属性,因此系统的振动并不会影响到它。框架分为两个部分:右边有一个实验“窗口”,左边有一个控制面板。实验窗口内安装横梁,弹簧和其它 实验所需的部分。
       TQ对该设备进行了认真的设计,使得所有实验都使用相同的横梁。这就使得实验准备时间迅速而简单。横梁采用高级钢,枢轴使用高质量滚珠座圈,从而降低摩擦和附带的阻尼。
学生可以手动使横梁振动,也可以使用一个高质量可变速伺服电机驱动一个偏心质量快形成对横梁的“激励”。伺服电机本身具有编码器以及高级控制器,用于精确的速度调节。这就可以将惯性载荷振动导致的周期性变化降至最低。
       一个非接触传感器测量横梁位移,该传感器与震荡系统并无物理接触,阻尼可忽略不计。有一个加速度计嵌入到激励器装置内,可测得横梁位移与加速度间的相位关系。还可将测量的加速度与软件从位移导出的加速度进行比较。设备包含一个变截面粘性缓冲阻尼器,使用粘性稳定的无毒液体(提供)。这就保证了在一系列环境温度下得出重复性结果。
       一个编码器链接到旋转激励器质量快上,测量其动态位置。这样可帮助测量作用力与横梁位移间的关系,显示不同阻尼条件下的相位滞后。
TQ在设备上安装有一个阻尼器。当固定到横梁上,其向整个系统增加了第二个自由度。这样可演示一个两自由度系统的典型运行情况。学生学习如何“转动”阻尼器以便消除主梁的振动—这是一个典型的两自由度系统情况,一个可替换的阻尼方式。
       TQ还为设备提供了一个储存托盘,用于存放小的部件和工具。控制面板包括伺服电机控制器以及手动控制,旁边还有一个数字显示器,用于显示电机转速。此外还提供位移,加速度,编码器位置(偏心块),和电机速度的输出端。这些输出经校正和比例缩放,可直接用于VDAS系统。输出信号连接到VDAS接口,然后转接到一台合适的电脑上(不提供)。VDAS软件包含显示动态一阶和二阶导数的功能,显示基于位移信号的速度和加速度波形图。该软件的高级功能可允许信号滤波,参考图和用于帮助测量自由振动阻尼系数的工具。
       TQ精心设计了TM1016使其可配合VDAS使用,然而,传感器和触发器输出可连接到用户自己的数据采集系统或滤波器上。


主要特点:
• 快速方便安装,可研究自由和强迫振动;
• 两套不同的振动系统集成到一个实验台上--一个带有弹簧的刚性梁,一个简支梁;
• 非接触位移传感器—无摩擦测量;
• 高质量伺服电机“激励”转动一个偏心质量块—恒速下的受迫振动;
• 偏心质量块位置传感器—显示作用力的位移间的相位关系;
• 嵌入加速度计,用于比较导出的和测量的加速度波形;
• 包含变截面缓冲阻尼器,使用无毒,粘性稳定的流体—可得出一系列阻尼系数;
搭配TQ的VDAS(mkII)数据采集系统,可实时显示出振动情况;

实验内容:
• 刚性梁和弹簧的自由的强迫振动
• 柔韧的简支梁的自由和强迫振动
• 使用瑞丽近似预测震动频率
• 振荡频率和可变质量
• 使用瑞丽法得出梁的固有频率
• 位移与其导函数和测量的加速度间的相位差
• 带阻尼的自由和受迫振动及阻尼系数
• 不同阻尼值下作用力和梁位置间的相位差
• 演示一个2自由度系统
• 演示一个无阻尼振动减震器的情况

主要规格:
净尺寸和重量:
1280 mm长X 450mm前后X 600 mm高,80kg

相关产品:
摆动与振动综合实验台

  (责任编辑:Tsingso)