Устройство для демонстрации и исследования колебательных движений

Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоцналистическикРеспублик 1 957250(71) Заявитель бает) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕИОНСТРАЦИИ И ИССЛЕДОВАНИЯ КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ ДВИЖЕНИЙ1изоьретение относится к учебным демонстрационным приборам по механике и может быть использовано при проведении экспериментов и демонстра" ций колебательных движений.Известно устройство для демонстра. ции и исследования колебательных движений, содержащее корпус, шток,каретку переменной массы, расположенную на направляющих и связанную пружинами с корпусом и штоком, синусный механизм возбуждения коле.- баний, кинематически связанный со штоком и выполненный в виде плоского эксцентрикового кулисного механизма 1 .Недостатком известного устройства является некомпактная конструкция механизма возбуждения колебаний, а также отсутствие воэможности 20 определения сдвига фаз между колебаниями штока и каретки.Известно устройство для демонстра; ции и исследования колебательных 2движений, соде ржащее уста но вленныйна основании синусный механизмвозбуждения колебаний, связанный сним шток, каретку переменной массы,расположенную на направляющих основания к соединенную пружинами соштоком и с основанием,.и электрическую систему сигнализации с герконом и магнитом, эксцентрично установленным на валу синусного механизма 2 .В этом устройстве также недостаточно полно разработан механизмвозбуждения колебаний в части регулирования амплитуды колебаний и крепление геркона, взаимодействующего смагнитом, закрепленным на механизмевозбуждения колебаний.Цель изобретения - повышение демонстрационных возможностей,Поставленная цель достигается тем,что в известном устройстве для демонстрации и исследования колебательных движений, содержащем уста"9572 3новленный на основании синусныймеханизм. возбуждения колебаний,связанный с ним шток, каретку переменной массы, расположенную нанаправляющих основания и соединен 3ную пружинами со штоком и основанием, иэлектрическую систему сигнализации сгерконом и магнитом, эксцентричноустановленным на валу синусного ме"ханиэма, последний имеет шатун, шар. 16нирно соединенный с ним косой кривошип, снабженный дугообразной направ"ляющей с ползуном, и цилиндрическийвкладыш с отверстием, свободно уста.новленный на штоке, при этом шатунсвободно установлен в отверстиивкладыша, а полэун шарнирно связанс шатуном,Кроме того, устройство имеет немагнитный диск со шкалой, свободноустановленный на основании сооснос валом синусносго механизма, аодин из герконов установлен на немагнитном диске напротив магнита, при:этом магнит и этот геркон расположены на одинаковом расстоянии от осивала.На Фиг. 1 изображено устройстводля демонстрации и исследованияколебательных движений, общий вид;на фиг.2 - кинематическая схема механизма возбуждения колебаний.Устройство содержит корпус синус"ного механизма 1, установленный наосновании 2, червяк 3, связанный сдвигателем 4, червячное колесо 5,связанный с валом б, соединеннымс косым кривошипом 7, снабженнымползуном 9, расположенным в дугообразной направляющей 9 и закреплен",ным винтами 1 О, шатун 11, шарнирносоединенный с косым кривошипом 7,цилиндрический вкладыш 12 с отверсти-ем, шток 13 с установленным на немвкладышем 12, магнит 1 В, немагнитный диск 15 со шкалой 16, геркон 4 з17, установленный на диске на .оди"иаковом с магнитом расстоянии от осивала и эксцентрически соелиненныйс лампой 18, каретку 19 и неподвижныйвизир 20, магнит 21, вэаимодействуВ- ффщий с герконом 22, электрически сов.".диненным с лампой 23 50 4с герконом 17 замыкает электрическую цепь и лампа 18 загорается в момент его прохождения возле геркона отмечая начало фазы, если диск уста новлен по шкале 16 и визиру 20 в нулевом положении, Косой кривошип через ползун 8, шатун 11 и цилиндрический вкладыш 12 преобразует враща,тельное движение вала б в возвратно-поступательНое движение штока 13, приводящего в колебательное дви" жение каретку 19 через цилиндрические пружины, связывающие ее с основанием 2 и штоком 13. Геркон 22, установленный на основании, и магнит 21, установленный на каретке, посредством лампы 23 позволяют отметить Фазу каретки в любом ее положениив зависимости от расположения геркона.При перемещении каретки 19 с маг- нитом 21 последний взаимодействует с герконом 22 дважды эа период колебаний, так как для индикации колебаний каретки удобнее иметь лишь одно замыкание геркона за период, в электрической схеме предусмотрено исключение одного сигнала.С помощью световой сигнализации можно определить частоту колебаний, период, угол сдвига Фаз - ф , и на.,оборот, при заданном по шкале сдвиге подобрать частоту колебаний системы.Для изменения амплитуды колебаний ползун 8 устанавливает на заданный угрл кривошипа 7 к горизонтамФ для чего предварительно ослабляются крепежные винты 10.Устройство позволяет повысить демонстрационные возможности благодаря регулированию амплитуды колебаний штока, механизма возбуждения колебаний и определению величины . угла сдвига Фаз штока и колеблющейся массы в различных режимах колебаний системы, установлению момента резо-. нанса и т,п. при высокой наглядности демонстрации эксперимента с помощью системы световой индикации. Формула изобретенияУстройство работает следующим об".разом. МПри вращении вала 6 синусногомеханизма вращают магнит Й и косойкривошип. Магнит 11, взаимодействуя 1, Устройство для демонстрации и исследования колебательных движений, содержащее установленный на основании синусный механизм возбужде. ния колебаний, связанный с ним шток.57250 Фиг, 8Составитель Б,Ан едактор И.Янович Техред Т. Иаточк Ворректор О,Бил 6605/40 Тираж 472 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5к иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна 5 ,9 каретку переменной массы, расположенную на направляющих основания и сое" диненную пружинами со штоком и с основанием, и электрическую систему сигнализации с герконами и магнитом,. эксцентрически установленным на валу синусного механизма, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повым щения демонстрационных возможностеь синусный механизм возбуждения колебаний имеет шатун, шарнирно соединенный с ним косой кривошип, снабженный дугообразной направляющей с ползуном, и цилиндрический вкладыш с отверстием, свободно установленный на штоке, йри этом шатун свободно установлен в отверстии вкладыша, а ползун шарнирно связан с вату- ном,б2.Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что оно имеет немагнитный диск со шкалой, свободно.установленный на основании соосноЗ с валом синусного механизма, одиниз герконов установлен на немагнит-ном диске напротив магнита, при этоммагнит и этот геркон расположены наодинаковом расстоянии от бси вала.0 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Проспект английской фирмы3 "Сызопз" йа прибор для возбуждения, свободных колебаний с демпфированием,2. Авторское свидетельство СССР,.по заявке И 2926783/12, 20;03.80