VIBRATION LIBRE D'UNE POUTRE ET D'UN RESSORT Matériel de formation professionnelle Matériel de formation mécanique

TM167 VIBRATION LIBRE D'UNE POUTRE ET D'UN RESSORT Équipement de formation professionnelle Équipement de formation mécanique

VIBRATION LIBRE D'UNE POUTRE ET D'UN RESSORT
Ce produit fait partie d'une gamme qui explore les vibrations libres dans des systèmes simples à « un degré de liberté ».
Il initie les étudiants à des termes scientifiques clés tels que:
• Mouvement harmonique simple (SHM) et fréquence d'oscillation
• Moment d'inertie
• Amortissement des oscillations
• Constante de ressort et loi de Hooke
• Différence de phase entre le déplacement et ses dérivés
Ce produit s'adapte au cadre de test robuste (TM160) pour étude ou démonstration.
Ce produit comprend une poutre pivotante à une extrémité, l'autre extrémité étant suspendue par un ressort hélicoïdal. Vous pouvez comparer cela avec le système masse-ressort, sauf que le moment d'inertie de la masse de la poutre remplace la masse simple. Ce système commun apparaît dans les machines et les suspensions de véhicules.
Un panneau arrière se fixe au cadre de test. Le panneau contient un pivot et un capteur de déplacement sans contact. Le pivot contient des roulements à alignement automatique de haute qualité qui maintiennent l'extrémité gauche d'une poutre rigide, tout en lui permettant de tourner librement sur un petit angle. Le capteur mesure les oscillations à l'extrémité droite du faisceau avec un amortissement négligeable, tout en travaillant pour guider le mouvement.

La poutre est d'une construction de type "échelle" avec des "échelons" équidistants. Les échelons offrent des positions de montage pratiques, tout en maintenant une masse uniformément répartie sur la longueur de la poutre. Inclure un ensemble de masses à ajouter à la poutre, augmentant son inertie. Un support de ressort séparé au-dessus de la poutre contient un choix de deux ressorts pour suspendre la poutre à n'importe quel échelon sur sa longueur. Le panneau arrière et le support à ressort ont des échelles imprimées. Les étudiants utilisent l'échelle sur le panneau arrière pour positionner facilement les masses, le ressort et l'amortisseur optionnel le long de la poutre. Ils utilisent l'échelle sur le support du ressort pour montrer la loi de Hooke et trouver la constante du ressort. Les élèves tirent doucement la poutre vers le bas et la relâchent, la laissant vibrer. Ils trouvent ensuite la fréquence d'oscillation et la comparent à celle prédite par la théorie.
Les multiples positions le long du faisceau permettent aux élèves d'essayer leurs propres combinaisons d'expériences, en plus de celles suggérées. Par exemple, ils pourraient essayer différentes positions de ressort ou plusieurs masses.
Étalonnez le capteur de déplacement pour qu'il fonctionne avec VDAS (mkII) pour l'affichage en temps réel et l'acquisition de données des formes d'onde d'oscillation du système. Les étudiants utilisent le logiciel pour voir la forme d'onde de déplacement et mesurer la fréquence. Le logiciel calcule et affiche les deux premières dérivées du déplacement - la vitesse et l'accélération.
A spécifiquement conçu le TM167 pour fonctionner avec VDAS (mkII). Cependant, la sortie du capteur peut être connectée à votre propre système d'acquisition de données ou oscilloscope si vous le souhaitez.
Les étudiants peuvent installer un kit d'amortissement en option (TM167a) pour tester l'impact de l'amortissement visqueux sur les oscillations du faisceau. Ce simple disque de piston et ce cylindre forment un amortisseur d'amortisseur qui s'adapte au cadre d'essai sous la poutre. Il fonctionne avec des fluides non toxiques faciles à trouver (non fournis) pour différents niveaux d'amortissement. Par exemple : l'eau et l'huile végétale produiront un amortissement léger, tandis que l'huile de ricin produira un amortissement important. Les étudiants peuvent essayer leurs propres fluides (à condition qu'ils soient sûrs et n'endommagent pas l'équipement) et leurs propres disques de piston pour le travail du projet.
Lors de l'utilisation du kit d'amortisseur, VDAS peut adapter ses données affichées aux modèles d'amortissement visqueux sous-amortis et sur-amortis.
Remarque : Vous pouvez acheter n'importe quel nombre de kits d'amortisseurs pour faciliter le changement entre les différents fluides.
RÉSULTATS D'APPRENTISSAGE
• Extension et force du ressort (constante du ressort) et loi de Hooke
• Différence de phase entre le déplacement et ses dérivés
• Fréquence d'oscillation et moment d'inertie de masse variable en faisant varier la valeur de masse
• Fréquence d'oscillation et constante du ressort
• Fréquence d'oscillation et moment d'inertie de la masse variable en faisant varier la position de la masse
• Amortissement et coefficient d'oscillation (nécessite un kit d'amortissement en option)