FREIE TORSIONSSCHWINGUNGEN Lehrgeräte Mechanische Trainingsgeräte

TM165 FREIE TORSIONSSCHWINGUNGEN Lehrmittel Mechanische Trainingsgeräte

KOSTENLOSE DREHSCHWINGUNGEN
Dieses Produkt ist Teil einer Reihe, die freie Schwingungen in einfachen Systemen mit einem Freiheitsgrad erforscht.
Es führt die Studierenden in wichtige wissenschaftliche Begriffe ein wie:
• Einfache harmonische Bewegung (SHM)
• Schwingungsfrequenz
• Schubmodul
• Polarmoment der Fläche
• Massenträgheitsmoment
• Phasendifferenz zwischen Verschiebung und ihren Ableitungen
Dieses Produkt passt zum Studium oder zur Demonstration auf den stabilen Testrahmen (TM160).
Dieses Produkt enthält eine rotierende Scheibe oder einen „Rotor“ am Ende einer schlanken Stange. Man kann dies mit dem Masse-Feder-System vergleichen, nur dass es die Masse durch das Massenträgheitsmoment des Rotors und die Feder durch die Verdrehung der Stange ersetzt.

Eine Rückwand wird am Testrahmen befestigt. Das Paneel trägt zwei vertikale Läufer. Die Läufer halten ein Spannfutter, das einen Probenstab an jeder Position entlang seiner Länge sicher festhält. Die Unterseite der Stange ist an einem Rotor befestigt, der sich frei drehen kann. Eine Buchse sorgt dafür, dass die Drehung entlang der Achse der Stange bleibt und unterstützt den Rotor beim Einrichten.
Ein berührungsloser Sensor neben der Rotorscheibe misst die Amplitude der Rotationsschwingungen. Der Sensor hat keinen physischen Kontakt mit dem Rotor, wodurch die Dämpfung vernachlässigbar ist. Die Ausrüstung umfasst eine Auswahl an Stangen mit unterschiedlichen Durchmessern und die Spannfutterposition kann angepasst werden. Eine auf die Unterseite der Rute bezogene Skala auf der Rückseite gibt einen direkten Hinweis auf die „effektive“ Länge der Rute. Damit können Studierende herausfinden, welchen Einfluss Stabdurchmesser und -länge auf die Torsionsschwingungen haben.
Die Schüler können auch eine zusätzliche Trägheitsscheibe am Rotor anbringen, um zu sehen, wie sich die erhöhte Trägheit auf die Torsionsschwingungen auswirkt.
Wenn die Schüler bereit sind, senken sie die Rotorhalterung ab und drehen und lösen den Rotor dann vorsichtig, um freie Torsionsschwingungen im Probenstab zu erzeugen. Anschließend ermitteln sie die Schwingungsfrequenz und vergleichen sie mit der theoretisch vorhergesagten.
Kalibrieren Sie den Verschiebungssensor für die Zusammenarbeit mit VDAS (mkII) zur Echtzeitanzeige und Datenerfassung von Systemschwingungswellenformen. Die Schüler verwenden die Software, um die Verschiebungswellenform anzuzeigen und die Frequenz zu messen. Die Software berechnet und zeigt die ersten beiden Ableitungen der Verschiebung – Geschwindigkeit und Beschleunigung.
Habe den TM165 speziell für die Zusammenarbeit mit VDAS (mkII) entwickelt. Bei Bedarf kann der Sensorausgang jedoch an Ihr eigenes Datenerfassungssystem oder Oszilloskop angeschlossen werden.
Die Schüler können ein optionales Dämpfer-Kit (TM165a) einbauen, um zu testen, wie sich die viskose Dämpfung auf die Rotorschwingungen auswirkt. Dieses Kit enthält eine Halterung, die einen starken Magneten über dem Rotor des TM165 hält. Der Magnet induziert Wirbelströme im oszillierenden Rotor, die seiner Bewegung entgegenwirken und diese dämpfen. Der Dämpfungseffekt ist proportional zur Geschwindigkeit und wird Null, wenn der Rotor aufhört zu schwingen. Dies macht es zu einer Form der viskosen Dämpfung.
Bei Verwendung des Dämpfer-Kits kann VDAS seine angezeigten Daten an unterdämpfte viskose Dämpfungsmodelle anpassen.
LERNERFOLGE
• Stabdurchmesser und Schwingungsfrequenz
• Stablänge und Schwingungsfrequenz
• Trägheit und Schwingungsfrequenz
• Phasendifferenz zwischen Verschiebung und ihren Ableitungen
• Gedämpfte Torsionsschwingungen (optionales Dämpfer-Kit erforderlich)