WIRBELN VON WELLEN UND KRITISCHE GESCHWINDIGKEIT Lehrmittel Mechanische Experimentiergeräte

TM1001 WIRBELUNG VON WELLEN UND KRITISCHER GESCHWINDIGKEIT Lehrmittel Mechanische Experimentierausrüstung

WIRBELN DER WELLE UND KRITISCHE GESCHWINDIGKEIT
Das Gerät „Wirbeln von Wellen und kritische Geschwindigkeit“ (TM1001) zeigt, wie Wellen transversal vibrieren und bei einer bestimmten Rotationsfrequenz „wirbeln“. Dies hilft Ingenieuren, mögliche Probleme bei langen Wellen zu verstehen und diese in ihren Konstruktionen zu berücksichtigen.
Das Gerät besteht aus zwei Teilen und passt auf eine Bank oder einen Schreibtisch. Der Hauptteil ist ein Rahmen aus massiver Legierung, der einen Motor mit variabler Drehzahl trägt, der die horizontale Prüfwelle dreht. Zwei Lager halten die Welle, ein Lager am „angetriebenen Ende“ und das andere Lager am „hinteren Ende“ der Welle. Das Lager am hinteren Ende gleitet in seinem Gehäuse, sodass sich die Wellenlänge beim „Wirbeln“ ändern kann. Ähnlich wie bei einem Balken auf zwei einfachen Messerstützen ermöglichen beide Lager eine freie Winkelbewegung der Welle (bei freien Enden). Im Lieferumfang der Ausrüstung sind außerdem zusätzliche Lager enthalten, die beim Einbau die Winkelbewegung einschränken und so für „feste Enden“ sorgen.
Zwei bewegliche Nylonbuchsen verhindern, dass die Wellenwirbelamplitude zu große Werte erreicht. Eine bewegliche Kordelplatte ermöglicht es den Schülern, bei einigen Experimenten die Welle zu steuern, um die Wirbelgeschwindigkeit im zweiten Modus zu erreichen. Ein Sensor am angetriebenen Ende misst die Wellengeschwindigkeit und sendet sein Signal an die Anzeige der Steuer- und Instrumentierungseinheit. Eine abnehmbare Schutzvorrichtung mit Magnetverriegelung umgibt die Welle und ermöglicht den Betrieb des Motors nur im eingebauten Zustand.
Die separate Steuer- und Instrumentierungseinheit enthält den Antrieb für den Motor mit variabler Drehzahl und ein Display zur Anzeige der Wellendrehzahl. Es verfügt außerdem über einen Triggerausgang für das optionale Stroboskop.

Beim Einsatz in einem abgedunkelten Klassenzimmer zeigt das optionale Stroboskop eindrucksvoll, wie sich die Wellenform bei Erreichen ihrer Wirbelgeschwindigkeit verändert. Im Lieferumfang des Geräts ist ein Satz Testwellen unterschiedlicher Länge und unterschiedlichen Durchmessers enthalten, um zu zeigen, wie sich diese Eigenschaften auf das Wirbeln und seine „kritische Geschwindigkeit“ auswirken. Außerdem wird ein Satz Gewichte mitgeliefert, um zu zeigen, wie sich Punktlasten auf das Wirbeln auswirken. Ein Gewicht hat ein zusätzliches Loch, um es zu einer exzentrischen Last zu machen. Dies hilft, den Phasenunterschied zwischen der Last und der Auslenkung anzuzeigen (um dies deutlich zu erkennen, benötigen Sie das optionale Stroboskop).
LERNERFOLGE
• Einfache Wirbeldemonstration
• Der Einfluss von Schaftlänge und -durchmesser
• Die Wirkung von Endbedingungen (Fixierungen)
• Belastete Welle (eine und zwei Massen)
• Exzentrische Belastung