История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
Топ:
Теоретическая значимость работы: Описание теоретической значимости (ценности) результатов исследования должно присутствовать во введении...
Оснащения врачебно-сестринской бригады.
Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного хозяйства...
Интересное:
Финансовый рынок и его значение в управлении денежными потоками на современном этапе: любому предприятию для расширения производства и увеличения прибыли нужны...
Подходы к решению темы фильма: Существует три основных типа исторического фильма, имеющих между собой много общего...
Что нужно делать при лейкемии: Прежде всего, необходимо выяснить, не страдаете ли вы каким-либо душевным недугом...
Дисциплины:
2017-11-17 | 543 |
5.00
из
|
Заказать работу |
Теория и описание работы
Принципиальная схема установки показана на рис. 1, 2.
Тело 1, момент инерции которого надо определить, жестко связано со шкивом 2 и приводится во вращение силой веса груза 5, сматывающего нить 3 со шкива. Нить перекинута через блок 4. Падение груза и вращение детали можно считать равноускоренным, если приложенный к шкиву 2 момент, который создает вес груза 5, больше момента трения в своих подшипниках.
Рис. 1
Введем обозначения:
I - искомый момент инерции тела относительно оси вращения, совпадающей с его осью, причем центр тяжести тела может занимать любое положение относительно этой оси;
I’ — момент инерции вращающихся частей прибора относительно оси вращения;
Т — время падения груза;
j — угол поворота исследуемого тела;
h — высота падения груза;
m — масса падающего груза;
r — радиус шкива.
Нa основании известных определений найдем значения кинетических энергий вращающегося испытуемого тела:
вращающихся частей прибора
или падающего груза
Элементарная работа силы тяжести груза
Отсюда, на основании закона изменения кинетической энергии, получим следующее уравнение (пренебрегая массой нитей и трением в осях):
или, после дифференцирования:
Проинтегрировав это выражение, найдем
Решая последнее уравнение относительно j, получим
Положив и , найдем
Последнее уравнение дает возможность получить окончательное выражение для определения момента инерции испытуемого тела:
Величиной I’, вследствие ее малости, можно пренебречь. Тогда
Описание экспериментальной установки
(конструкции ВПИ)
Шпиндель 6, на котором закрепляется испытуемая деталь 1 и шкив 2, вращается в двух шарикоподшипниках, расположенных в стойке, связанной с колонкой 7 (рис. 6). Для стопорения груза 5 в верхнем начальном положении на колонке 7 имеется скоба 8. Если шайбу 8 осторожно повернуть, то освобожденный груз 5 начнет медленно падать, натягивая нить 3. Для фиксирования момента падения груза на колонке имеется площадка 9, о которую ударяется груз 5. Радиус шкива (2) r = 7мм.
Порядок выполнения работы
Приборы и принадлежности: установка, для определения момента инерции методом падающего груза, секундомер, линейка, набор шайб и бланк отчета;
1. Привести в строго вертикальное положение шпиндель 6 при помощи регулировочных винтов 10. Проверку вертикальности произвести по отвесу.
2. Закрепить испытуемое тело 1 с помощью конической гайки 4 на шпинделе.
Примечание. При этом следует соблюдать осторожность во избежание деформации шпинделя.
3. Отвязать груз 5.
4. К нити 3 привязывать шайбы до тех пор, пока шпиндель вместе с телом не начнет при самом легком толчке равномерно вращаться.
5. Привязать груз с помещенными него шайбами к нити.
6. Намотать аккуратно ровными рядами в один слой нить на шкив 2, а груз 5 застопорить скобой 8.
Примечание. Нить должна плотно лежать на шкиве и быть повсюду в натянутом состоянии.
7. Освободить груз и пустить секундомер, звук удара груза о площадку 9 служит сигналом для остановки секундомера.
Сделать не менее пяти измерений. Считать результат удовлетворенным, если разница между наибольшим и наименьшим измерениями будет не более 0,4 сек. Из пяти измерений взять среднее арифметическое.
8. Результаты вычислений для трех тел (диска, шкива и шестерни) свести в таблицу 1.
Рис 2
9. Для диска вычислить момент инерции теоретически по формуле
Здесь: m0 — масса диска, R0 — его радиус.
Сравнить результаты и определить ошибку.
Таблица 1
Диск | Шкив | Шестерня | ||
Масса тела, кг | Mi | |||
Радиус тела, м | Ri | |||
Измеренное время падения груза | Т1 | |||
Т2 | ||||
Т3 | ||||
Т4 | ||||
Т5 | ||||
Среднее арифметическое от времени падения груза | ,с | |||
Теоретический момент инерции | , кг/м2 | |||
Измеренный момент инерции | , кг/м2 | |||
Погрешность измерения | , % |
Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...
Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается...
Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!