Назначение:

демонстрация вынужденных колебаний системы и исследование их характеристик.

Описание.

Установка представляет собой механическую систему, состоящую из тележки 1, перемещающейся на неподвижном основании по направляющим (рельсам) 2 в горизонтальном направлении, и установленного на тележке маятника, выполненного в виде груза 3, который может закрепляться на стержне 4 на различных расстояниях от точки O. Маятник установлен с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси, проходящей через точку O и перпендикулярной направлению движения тележки. Установка приводится в движение электродвигателем 5, закрепленным на тележке. Вращение вала электродвигателя через червячный редуктор и муфту передается кривошипному механизму с регулируемым эксцентриситетом. Кривошип 6 в виде эксцентрика на муфте через тягу 7 соединен с рычагом 8, закрепленным на общей с маятником оси. Питание электродвигателя и управление скоростью его вращения осуществляется с помощью блока управления

Таким образом, маятник совершает вынужденные колебания по закону, близкому к синусоидальному. Эти колебания и обеспечивают формирование возмущающего воздействия на тележку. Угловые отклонения маятника измеряются с помощью потенциометрического датчика, установленного на его оси. Для измерения перемещений тележки на ней установлен индуктивный датчик. Сигналы датчиков поступают через усилитель блока управления на аналого-цифровой преобразователь.

На рисунке ниже для одного из вариантов физических параметров установки показаны рассчитанные теоретически кривые АЧХ и ФЧХ вынужденных колебаний тележки, и экспериментальные значения коэффициента динамичности и разности фаз вынужденных колебаний и возмущающего воздействия