Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się ze zjawiskiem drgań mechanicznych układu o dwóch stopniach swobody.
Opis stanowiska:
Na rysunku 1 przedstawiono schemat układu drgającego o dwóch stopniach swobody, którego głównymi elementami są:
-wahadła składające się z prętów o masie m1 i obciążników o masie m;
-sprężyny o współczynnikach sprężystości: k1,k2,k3,k4;
-mechanizm korbowo-wodzikowy;
-silnik prądu stałego;
-autotransformator (do płynnej regulacji prędkości obrotowej silnika);
-tachometr elektroniczny (do pomiaru prędkości obrotowej silnika);
-tablica z naniesionymi skalami kątowymi (do odczytu wychyleń kątowych obu wahadeł).
Schemat pomiarowy:
Dane wejściowe do przeprowadzenia ćwiczenia:
-współczynniki sprężystości: k1=970N/m; k2=190N/m; k3=70N/m; k4=18N/m.
-masa: m=0,2kg; m1=0,055kg.
-długości: l=0.39m; l1=0,05m; l2=0,11m; l3=0.31m.
Tabele pomiarowe:
ω - częstość wymuszenia
Φ1 - amplituda wahadła 1
Φ2 - amplituda wahadła 2
zgod – zgodność fazy ruchu wahadła
L.p. | Obroty n (Obr/min) | kąt wychylenia wahadła Φ1 | kąt wychylenia wahadła Φ2 | ω | Φ1 | Φ2 | zgod |
---|---|---|---|---|---|---|---|
w lewo | w prawo | w lewo | w prawo | ||||
1 | 50 | 1,0 | 1,0 | 0,5 | 0,0 | 5,24 | 1,00 |
2 | 60 | 1,5 | 2,0 | 1,0 | 0,0 | 6,28 | 1,75 |
3 | 70 | 2,0 | 1,0 | 1,0 | 0,0 | 7,33 | 1,50 |
4 | 80 | 2,0 | 1,0 | 1,0 | 0,0 | 8,38 | 1,50 |
5 | 90 | 2,0 | 1,0 | 1,0 | 0,0 | 9,42 | 1,50 |
6 | 100 | 2,0 | 1,0 | 1,0 | 0,0 | 10,47 | 1,50 |
7 | 110 | 2,0 | 1,5 | 1,0 | 0,0 | 11,52 | 1,75 |
8 | 120 | 2,0 | 1,5 | 1,0 | 0,0 | 12,57 | 1,75 |
9 | 130 | 2,0 | 2,0 | 1,0 | 0,0 | 13,61 | 2,00 |
10 | 140 | 2,5 | 3,0 | 1,5 | 0,0 | 14,66 | 2,75 |
11 | 150 | 2,5 | 2,0 | 2,0 | 0,5 | 15,71 | 2,25 |
12 | 160 | 3,0 | 1,5 | 2,0 | 0,0 | 16,76 | 2,75 |
13 | 170 | 3,5 | 1,0 | 2,5 | 0,0 | 17,80 | 2,25 |
14 | 180 | 3,5 | 1,0 | 2,5 | 0,5 | 18,85 | 2,25 |
15 | 190 | 3,5 | 1,0 | 2,5 | 0,5 | 19,90 | 2,25 |
16 | 200 | 3,0 | 1,0 | 2,5 | 0,5 | 20,94 | 2,00 |
17 | 210 | 3,0 | 1,0 | 2,5 | 0,0 | 22,00 | 2,00 |
18 | 220 | 3,0 | 1,0 | 2,5 | -1,0 | 23,04 | 2,00 |
19 | 230 | 3,0 | 0,0 | 2,0 | -1,0 | 24,09 | 1,50 |
20 | 240 | 3,0 | 0,0 | 2,0 | -1,0 | 25,13 | 1,50 |