ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2012
41
Лабораторная установка «Вынужденные колебания механической
системы с инерционным возмущением»
представляет собой механи-
ческую систему, состоящую из тележки
1
,
перемещающейся на непо-
движном основании по направляющим (рельсам)
8
в горизонтальном
направлении, и установленного на тележке маятника (рис. 9). Маят-
ник выполнен в виде груза
2
,
который можно закреплять на стержне
3
на различных расстояниях от оси
O
поворота маятника, перпенди-
кулярной направлению движения тележки. Установка приводится в
движение с помощью электродвигателя, закрепленного на тележке.
Вращение вала двигателя через червячный редуктор
7
и кривошип-
ный механизм
4
—
6
передается маятнику.
Рис. 9. Общий вид и схема лабораторной установки
Таким образом, маятник совершает вынужденные колебания в
соответствии с законом, близким к синусоидальному. Эти колебания
и обеспечивают формирование возмущающего воздействия на те-
лежку. Угловые отклонения маятника измеряются с помощью потен-
циометрического датчика, установленного на его оси. Для измерения
перемещений тележки на ней установлен индуктивный датчик.
На рис. 10 для одного из вариантов физических параметров уста-
новки показаны рассчитанные теоретически кривые АЧХ и ФЧХ вы-
нужденных колебаний тележки, экспериментальные значения коэф-
фициента динамичности и разности фаз вынужденных колебаний и
возмущающего воздействия (показаны точками).
Для двух способов возбуждения вынужденных колебаний (см.
рис. 8, 10) с хорошей точностью построены ФЧХ после тщательной от-
ладки режимов работы установок. Режимы работы установок в области
резонанса неустойчивы. При проведении экспериментов в районе резо-
нанса наблюдается влияние на АЧХ нелинейных эффектов. Происхо-
дит сдвиг «петли» АЧХ в районе резонанса вправо и наблюдается срыв
экспериментальных точек. Срыв небольшой, так как установка сделана
тщательно под линейную модель работы механической системы.