RU110858U1

RU110858U1 - STAND FOR PLAYING AND DEMONSTRATION OF THE PROCESS OF VIBRATION OF THE OBJECT

Info

Publication number: RU110858U1
Application number: RU2011126932/12U
Authority: RU
Inventors: Анатолий Александрович Кузнецов; Татьяна Андреевна Новицкая; Владислав Дмитриевич Захаркин; Андрей Сергеевич Садилин
Priority date: 2011-07-01
Filing date: 2011-07-01
Publication date: 2011-11-27

Abstract

1. Стенд для воспроизведения и демонстрации процесса колебаний объекта, содержащий основание, установленную на нем стойку с осью вращения, жестко связанную с осью телескопическую штангу с фиксатором ее длины, цилиндрический корпус, связанный посредством переходника с одним концом штанги и выполненный прозрачным, с продольной прорезью и шкалой на его боковой поверхности, установленные в цилиндрическом корпусе с возможностью перемещения вдоль его оси стакан с радиальным отверстием на боковой поверхности и крышкой, предназначенный для размещения в его полости объекта, и упругий элемент с фиксатором его крепления, установленные в стакане источник излучения и подключенный к нему источник тока, установленное на внешней боковой поверхности цилиндрического корпуса с возможностью фиксации и перемещения вдоль него кольцо, выполненное с радиальным отверстием с размещенным в нем фотоприемником, дополнительную стойку с установленными на ней индикатором, дополнительными индикатором и фотоприемником, имеющим возможность перемещения по двум взаимно перпендикулярным осям, одна из которых параллельна плоскости основания, датчик угловых перемещений, установленный на стойке и связанный с осью вращения, жестко связанный одним концом с осью и соосный телескопической штанге держатель с установленным на его другом конце дополнительным источником излучения, блок регистрации информационных сигналов, один из входов которого подключен к выходу датчика угловых перемещений, ключ, дополнительный ключ, связанный с основанием гибкий стержень, видеосистему регистрации процессов колебаний, видеокамера которой установлена � 1. A stand for reproducing and demonstrating the process of object vibrations, containing a base, a stand mounted on it with an axis of rotation, a telescopic rod rigidly connected to the axis with a lock of its length, a cylindrical body connected through an adapter with one end of the rod and made transparent, with a longitudinal slot and a scale on its lateral surface mounted in a cylindrical body with the possibility of moving along its axis a glass with a radial hole on the lateral surface and a lid designed for displacement in its cavity of the object, and an elastic element with a fixture of its fastening, a radiation source installed in the glass and a current source connected to it, mounted on the outer side surface of the cylindrical body with the possibility of fixation and movement along it, a ring made with a radial hole with it a photodetector, an additional rack with an indicator mounted on it, an additional indicator and a photodetector that can move along two mutually perpendicular axes, one of which is parallel to the plane of the base, an angular displacement sensor mounted on a rack and connected with the axis of rotation, a holder rigidly connected at one end to the axis and a holder coaxial with the telescopic rod with an additional radiation source mounted on its other end, an information signal recording unit, one of whose inputs is connected to the output of the sensor of angular displacements, a key, an additional key connected to the base of the flexible rod, a video system for recording vibration processes, the video camera of which is installed

Description

Полезная модель относится к учебным приборам по физике и теоретической механике и может быть использована в качестве демонстрационного прибора в лабораторном практикуме при изучении физических законов.The utility model relates to educational devices in physics and theoretical mechanics and can be used as a demonstration device in a laboratory practice in the study of physical laws.

Известна учебная установка по физике, в состав которой входят вертикальная стойка, кронштейн, физический маятник, два фотоэлектрических датчика, блок питания и блок индикации /SU №1831716, G09B 23/08, 24.12.1991/.A well-known educational installation in physics, which includes a vertical stand, an arm, a physical pendulum, two photoelectric sensors, a power supply and an indication unit / SU No. 1831716, G09B 23/08, 12.24.1991 /.

Недостатком известного технического решения является ограниченный диапазон эксплутационных возможностей вследствие воспроизведения только угловых колебаний физического маятника.A disadvantage of the known technical solution is the limited range of operational capabilities due to the reproduction of only angular oscillations of the physical pendulum.

Также известно техническое решение, содержащее установленный на основании физический маятник с закрепленным на его конце постоянным магнитом, электромагнитный клапан с двумя размещенными на одном сердечнике катушками индуктивности, установленными с возможностью магнитного взаимодействия с постоянным магнитом, источник питания, подключенный к выводам электромагнитного клапана, при этом основание прикреплено к подвесу и имеет звуковой или световой индикатор, соединенный с выходом электромагнитного клапана /SU №2063065, G09B 23/06, 08.09.1993/.It is also known a technical solution containing a physical pendulum mounted on the base with a permanent magnet fixed at its end, an electromagnetic valve with two inductors placed on the same core, mounted with the possibility of magnetic interaction with a permanent magnet, a power source connected to the terminals of the electromagnetic valve, the base is attached to the suspension and has a sound or light indicator connected to the output of the electromagnetic valve / SU No. 2063065, G09B 23/06, 08.09.1993 /.

Недостатком известного технического решения является ограниченный диапазон эксплутационных возможностей вследствие невозможности комплексного воспроизведения колебаний объекта, определяемых как угловыми колебаний физического маятника, так и линейными колебаниями объекта.A disadvantage of the known technical solution is the limited range of operational capabilities due to the impossibility of a comprehensive reproduction of the object’s vibrations, determined both by the angular vibrations of the physical pendulum and the linear vibrations of the object.

Также известен учебный прибор, используемый в процессе изучения теоретической механики и включающий в себя регистрирующее устройство, фиксаторы, основание, установленную на нем вертикальную стойку с кронштейном, на котором подвешены ударный стержень с перемещающимся по нему бойком и закреплен физической маятник со средством его подвеса /SU №1392588, G09B 23/06, 29.10.1986/.A training device is also known that is used in the study of theoretical mechanics and includes a recording device, clamps, a base, a vertical rack mounted on it with a bracket, on which a shock rod with a striker moving along it is suspended and a physical pendulum with its suspension means / SU is fixed No. 1292588, G09B 23/06, 10/29/1986 /.

Недостатком известного технического решения является ограниченный диапазон эксплутационных возможностей, так как демонстрация колебаний может проводиться только при одном виде колебаний, а именно, угловых колебаниях физического маятника.A disadvantage of the known technical solution is the limited range of operational capabilities, since the demonstration of oscillations can be carried out only with one type of oscillation, namely, the angular oscillations of a physical pendulum.

Также известен учебный стенд, предназначенный для демонстрации различных режимов угловых колебаний маятника и включающий в себя установленную на неподвижном основании стойку, связанный со стойкой с возможностью качания относительно нее стержень, подвижные инерционные массы, торсионы, втулки, фланцы, шкалы отсчета и соответствующие им указатели отсчета /SU №1273976, G09B 23/08, 07.03.1985/.A training stand is also known for demonstrating various modes of angular oscillations of a pendulum and includes a stand mounted on a fixed base, connected to a stand with the possibility of swinging a rod relative to it, movable inertial masses, torsion bars, bushings, flanges, reference scales and corresponding reference indicators / SU No. 1273976, G09B 23/08, 03/07/1985 /.

Недостатком известного учебного стенда является ограниченный диапазон эксплуатационных возможностей вследствие того, что использование конструкции позволяет производить демонстрацию только процесса угловых колебаний маятника, а, следовательно, и связанного с ним объекта.A disadvantage of the known training stand is the limited range of operational capabilities due to the fact that the use of the design allows the demonstration of only the process of angular oscillations of the pendulum, and, consequently, the associated object.

Задачей полезной модели является расширение диапазона эксплутационных возможностей учебного стенда при воспроизведении и демонстрации процессов колебаний.The objective of the utility model is to expand the range of operational capabilities of the training stand when reproducing and demonstrating oscillation processes.

Техническим результатом от использования полезной модели является возможность воспроизведения и демонстрации не только угловых колебаний маятника, но и вынужденных колебаний объекта, возникающих под действием сил инерции в процессе угловых колебаний объекта.The technical result of using the utility model is the ability to reproduce and demonstrate not only the angular oscillations of the pendulum, but also the forced oscillations of the object arising under the action of inertia in the process of angular oscillations of the object.

Достижение технического результата обеспечивает стенд для воспроизведения и демонстрации процесса колебаний объекта, содержащий основание, установленную на нем стойку с осью вращения, жестко связанную с осью телескопическую штангу с фиксатором ее длины, цилиндрический корпус, связанный посредством переходника с одним концом штанги и выполненный прозрачным, с продольной прорезью и шкалой на его боковой поверхности, установленные в цилиндрическом корпусе с возможностью перемещения вдоль его оси стакан с радиальным отверстием на боковой поверхности и крышкой, предназначенный для размещения в его полости объекта, и упругий элемент с фиксатором его крепления, установленные в стакане источник излучения и подключенный к нему источник тока, установленное на внешней боковой поверхности цилиндрического корпуса с возможностью фиксации и перемещения вдоль него кольцо, выполненное с радиальным отверстием с размещенным в нем фотоприемником, дополнительную стойку с установленными на ней индикатором, дополнительными индикатором и фотоприемником, имеющим возможность перемещения по двум взаимноперпендикулярным осям, одна из которых параллельна плоскости основания, датчик угловых перемещений, установленный на стойке и связанный с осью вращения, жестко связанный одним концом с осью и соосный телескопической штанге держатель с установленным на его другом конце дополнительным источником излучения, блок регистрации информационных сигналов, один из входов которого подключен к выходу датчика угловых перемещений, ключ, дополнительный ключ, связанный с основанием гибкий стержень, видеосистему регистрации процессов колебаний, видеокамера которой установлена на гибком стержне, и блок питания, подключенный к питающим входам датчика угловых перемещений, дополнительного источника излучения, блока регистрации информационных сигналов, основного, дополнительного ключей и видеосистемы регистрации процессов колебаний, при этом один конец упругого элемента связан с переходником, а другой - с фиксатором крепления упругого элемента, жестко связанным с дном стакана, радиальное отверстие стакана и основной фотоприемник расположены напротив прорези цилиндрического корпуса, дополнительные фотоприемник и источник излучения соосны, выходы основного и дополнительного фотоприемников подключены к управляющим входам основного и дополнительного ключей, соответственно, а выходы основного и дополнительного ключей подключены к основному и дополнительному индикаторам, а также к соответствующим входам блока регистрации информационных сигналов.Achieving the technical result provides a stand for reproducing and demonstrating the process of object vibrations, containing a base, a stand mounted on it with an axis of rotation, a telescopic rod rigidly connected to the axis with a lock of its length, a cylindrical body connected through an adapter with one end of the rod and made transparent, with a longitudinal slot and a scale on its side surface mounted in a cylindrical body with the possibility of moving along its axis a glass with a radial hole on the sides a surface and a cover, designed to be placed in its cavity, an object, and an elastic element with a fixture for fixing it, a radiation source and a current source connected to it, mounted on the outer side surface of the cylindrical body with the possibility of fixing and moving along it a ring, made with a radial hole with a photodetector located in it, an additional rack with an indicator mounted on it, additional indicators and a photodetector that can be moved along two mutually perpendicular axes, one of which is parallel to the plane of the base, an angular displacement sensor mounted on a rack and connected to the axis of rotation, a holder rigidly connected at one end to the axis and a holder coaxial with the telescopic rod with an additional radiation source mounted on its other end, information recording unit signals, one of the inputs of which is connected to the output of the angular displacement sensor, a key, an additional key, a flexible rod connected to the base, a video recording system, the process of oscillations, the video camera of which is mounted on a flexible rod, and a power supply connected to the supply inputs of the angular displacement sensor, an additional radiation source, an information signal recording unit, a primary, additional key and a video system for recording vibration processes, while one end of the elastic element is connected to an adapter and the other with a fixing bracket for the elastic element rigidly connected to the bottom of the glass, the radial hole of the glass and the main photodetector are located opposite the slot of the cylinder The main body, additional photodetector and radiation source are aligned, the outputs of the primary and secondary photodetectors are connected to the control inputs of the primary and secondary keys, respectively, and the outputs of the primary and secondary keys are connected to the primary and secondary indicators, as well as to the corresponding inputs of the information signal recording unit.

Достижению технического результата способствует введенный в стенд и подключенный к блоку питания блок измерения временных интервалов, соответствующие входы которого соединены с выходами основного и дополнительного ключей.The achievement of the technical result is facilitated by a time interval measuring unit introduced into the stand and connected to the power supply unit, the corresponding inputs of which are connected to the outputs of the primary and secondary keys.

На фиг.1 схематически представлен стенд для воспроизведения и демонстрации процесса колебаний объекта.Figure 1 schematically shows a stand for reproducing and demonstrating the process of oscillation of the object.

На фиг.2 - узел А на фиг.1.Figure 2 - node a in figure 1.

На фиг.3 - корпус с прорезью и нанесенной на нем шкалой.Figure 3 - case with a slot and a scale applied on it.

На фиг.4 - вид Б на фиг.2.Figure 4 is a view of B in figure 2.

Стенд для воспроизведения и демонстрации процесса колебаний объекта содержит основание 1 (фиг.1), установленную на нем стойку 2 с осью 3 вращения, жестко связанную с осью 3 телескопическую штангу 4 с фиксатором 5 ее длины, цилиндрический корпус 6, связанный посредством переходника 7 с одним концом штанги 4 и выполненный прозрачным, с продольной прорезью 8 и шкалой 9 на его боковой поверхности (фиг.3). Также стенд содержит установленные в цилиндрическом корпусе 6 с возможностью перемещения вдоль его оси стакан 10 с радиальным отверстием 11 на боковой поверхности и крышкой 12, предназначенный для размещения в его полости объекта 13, и упругий элемент 14 с фиксатором 15 его крепления, установленные в стакане 10 источник 16 излучения и подключенный к нему источник 17 тока, установленное на внешней боковой поверхности цилиндрического корпуса 6 с возможностью фиксации и перемещения вдоль него кольцо 18, выполненное с радиальным отверстием 19 с размещенным в нем фотоприемником 20 (фиг.2, фиг.4), дополнительную стойку 21 с установленными на ней индикатором 22, дополнительными индикатором 23 и фотоприемником 24, имеющим возможность перемещения по двум взаимноперпендикулярным осям, одна из которых параллельна плоскости основания 1, датчик 25 угловых перемещений, установленный на стойке 2 и связанный с осью 3 вращения. Стенд имеет жестко связанный одним концом с осью 3 и соосный телескопической штанге 4 держатель 26 с установленным на его другом конце дополнительным источником 27 излучения, а также блок 28 регистрации информационных сигналов, один из входов которого подключен к выходу датчика 25 угловых перемещений, ключ 29, дополнительный ключ 30, связанный с основанием 1 гибкий стержень 31, видеосистему 32 регистрации процессов колебаний, видеокамера 33 которой установлена на гибком стержне 31. Блок 34 питания подключен к питающим входам датчика 25 угловых перемещений, дополнительного источника 27 излучения, блока 28 регистрации информационных сигналов, основного 29 и дополнительного 30 ключей и видеосистемы 32 регистрации процессов колебаний. При этом один конец упругого элемента 14 связан с переходником 7, а другой - с фиксатором 15 крепления упругого элемента 14, жестко связанным с дном стакана 10, радиальное отверстие 11 стакана 10 и основной фотоприемник 20 расположены напротив прорези 8 цилиндрического корпуса 6, дополнительные фотоприемник 24 и источник 27 излучения соосны, выходы основного 20 и дополнительного 24 фотоприемников подключены к управляющим входам основного 29 и дополнительного 30 ключей, соответственно, а выходы основного 29 и дополнительного 30 ключей подключены к основному 22 и дополнительному 23 индикаторам, а также к соответствующим входам блока 28 регистрации информационных сигналов. Кольцо 18 на внешней боковой поверхности цилиндрического корпуса 6 устанавливается посредством фиксатора 35. В конструкции стенда предусмотрена заглушка 36 цилиндрического корпуса 6, снимаемая или устанавливаемая при установке или замене упругого элемента 14 и стакана 10. Также в состав стенда может входить подключенный к блоку 34 питания блок 37 измерения временных интервалов, соответствующие входы которого соединены с выходами основного 29 и дополнительного 30 ключей.The stand for reproducing and demonstrating the process of object vibrations contains a base 1 (Fig. 1), a stand 2 mounted on it with an axis of rotation 3, rigidly connected to the axis 3 of a telescopic rod 4 with a latch 5 of its length, a cylindrical body 6 connected by an adapter 7 with one end of the rod 4 and made transparent, with a longitudinal slot 8 and a scale 9 on its side surface (figure 3). Also, the stand contains installed in a cylindrical body 6 with the possibility of moving along its axis a glass 10 with a radial hole 11 on the side surface and a cover 12, designed to accommodate in its cavity an object 13, and an elastic element 14 with a latch 15 of its fastening, installed in a glass 10 radiation source 16 and a current source 17 connected thereto, mounted on the outer side surface of the cylindrical body 6 with the possibility of fixing and moving along it ring 18, made with a radial hole 19 with photodetector 20 (FIG. 2, FIG. 4), an additional rack 21 with an indicator 22 mounted thereon, an additional indicator 23 and a photodetector 24, having the ability to move along two mutually perpendicular axes, one of which is parallel to the plane of the base 1, sensor 25 angular displacements mounted on the rack 2 and connected with the axis of rotation 3. The stand has a holder 26 which is rigidly connected at one end with the axis 3 and coaxial to the telescopic rod 4 with an additional radiation source 27 mounted on its other end, as well as an information signal recording unit 28, one of the inputs of which is connected to the output of the angular displacement sensor 25, key 29, an additional key 30, connected to the base 1, a flexible rod 31, a video system 32 for recording oscillation processes, a video camera 33 of which is mounted on a flexible rod 31. The power supply unit 34 is connected to the supply inputs of the angular displacement sensor 25 ies, an additional source of radiation 27, a unit 28 for recording information signals, a main 29 and an additional 30 keys and a video system 32 for recording vibration processes. At the same time, one end of the elastic element 14 is connected with the adapter 7, and the other with the fastener 15 of the elastic element 14, rigidly connected to the bottom of the glass 10, the radial hole 11 of the glass 10 and the main photodetector 20 are located opposite the slot 8 of the cylindrical body 6, additional photodetector 24 and the radiation source 27 is coaxial, the outputs of the main 20 and additional 24 photodetectors are connected to the control inputs of the main 29 and additional 30 keys, respectively, and the outputs of the main 29 and additional 30 keys are connected to the main mu 22 and additional 23 indicators, as well as to the corresponding inputs of block 28 registration of information signals. The ring 18 on the outer side surface of the cylindrical body 6 is installed by means of a latch 35. The stand has a plug 36 for the cylindrical body 6 that can be removed or installed when installing or replacing the elastic element 14 and the cup 10. Also, the unit may include a unit connected to the power supply unit 34 37 measuring time intervals, the corresponding inputs of which are connected to the outputs of the main 29 and additional 30 keys.

Стенд для воспроизведения и демонстрации процесса колебаний объекта функционирует следующим образом.A stand for reproducing and demonstrating the process of object vibrations operates as follows.

С источника 34 питания подаются соответствующие напряжения питания на датчик 25 угловых перемещений, дополнительный источник 27 излучения, блок 28 регистрации информационных сигналов, ключ 29, дополнительный ключ 30 и видеосистему 32 регистрации процессов колебаний. Объект 13, представляющий собой приборное устройство или его элемент, размещается в стакане 10, после чего источник 17 тока подключается к источнику 16 излучения. После этого устанавливается необходимая длина телескопической штанги 4 и фиксируется фиксатором 5 ее длины. Перед демонстрацией процесса колебаний проводится предварительная настройка стенда, при которой телескопической штанге 4 и связанному с ней посредством переходника 5 цилиндрическому корпусу 6 сообщаются угловые перемещения, регистрируемые датчиком 25 угловых перемещений. При этом для используемых в процессе демонстрации упругого элемента 14, стакана 10 с крышкой 12 и размещенными в нем объектом 13, источником 16 излучения, источником 17 тока, а также для массово-геометрических характеристик конструкции, определяющих частоту угловых колебаний объекта 13, по шкале 9 регистрируются линейные перемещения стакана 10 и определяется их амплитуда. Также для определения амплитуды линейных перемещений стакана 10 используется видеокамера 33, для которой выбирается необходимый ракурс съемки за счет изгиба стержня 31. Положение на цилиндрическом корпусе 6 и фиксация кольца 18 с размещенным в его радиальном отверстии 19 фотоприемником 20 соответствует максимальному значению линейного перемещения стакана 10. При этом стакан 10 устанавливается таким образом, чтобы радиальное отверстие 11 стакана 10 и основной фотоприемник 20 были расположены напротив прорези 8 цилиндрического корпуса 6. После установки кольца 18 его положение фиксируется фиксатором 35. При установке или замене упругого элемента 14 и стакана 10 с размещенными в нем элементами стенда снимается или устанавливается заглушка 36 цилиндрического корпуса 6, а также переходник 7, связывающий телескопическую штангу 4 и цилиндрический корпус 6.The corresponding supply voltage is supplied from the power supply 34 to the sensor 25 of angular displacements, an additional radiation source 27, an information signal recording unit 28, a key 29, an additional key 30, and a video system 32 for recording vibration processes. The object 13, which is a device device or its element, is placed in a glass 10, after which the current source 17 is connected to the radiation source 16. After that, the required length of the telescopic rod 4 is set and fixed by the latch 5 of its length. Before the demonstration of the oscillation process, a preliminary adjustment of the stand is carried out, in which the angular displacements detected by the angular displacement sensor 25 are communicated to the telescopic rod 4 and the cylindrical body 6 connected to it by the adapter 5. Moreover, for the elastic element 14 used in the demonstration process, the cup 10 with the cover 12 and an object 13 placed therein, a radiation source 16, a current source 17, as well as for the mass-geometric characteristics of the structure that determine the frequency of angular vibrations of the object 13, on a scale of 9 linear movements of the beaker 10 are recorded and their amplitude is determined. Also, to determine the amplitude of the linear movements of the glass 10, a video camera 33 is used, for which the desired shooting angle is selected due to the bending of the rod 31. The position on the cylindrical body 6 and the fixing of the ring 18 with the photodetector 20 located in its radial hole 19 corresponds to the maximum value of the linear movement of the glass 10. In this case, the glass 10 is installed so that the radial hole 11 of the glass 10 and the main photodetector 20 are located opposite the slot 8 of the cylindrical body 6. After installation Novki ring 18 of its position is fixed latch 35. When installing or replacing the elastic member 14 and the nozzle 10 arranged therein a stand elements removed or installed plug 36 of the cylindrical body 6 and the coupler 7, which connects the telescopic arm 4 and the cylindrical body 6.

В положении равновесия конструкции, что соответствует нулевому значения угла отклонения телескопической штанги 4 от вертикали, дополнительный фотоприемник 24, размещенный на дополнительной стойке 21, устанавливается соосно дополнительному источнику 27 излучения. Далее телескопической штанге 4 сообщается отклонение от вертикали на заданный угол, что регистрируется датчиком 25 угловых перемещений, после чего телескопическая штанга 4 и связанный с ней цилиндрический корпус 6 начинают совершать угловые колебания. В результате стакан 10, находящийся в поле инерционных сил, совершает вынужденные колебания. При достижении максимального смещения (определенного априори на этапе предварительной настройки) излучение от источника 16, проходя через радиальное отверстие 11 стакана 10, регистрируется фотоприемником 20. Сигнал с его выхода поступает на управляющий вход ключа 29, в результате чего на его выходе формируется напряжение для срабатывания индикатора 22, выполненного, например, в виде источника излучения. Также при прохождении телескопической штангой 4 положения равновесия дополнительным фотоприемником 24 регистрируется сигнал от дополнительного источника 27 излучения, поступающий на управляющий вход дополнительного ключа 30, в результате чего на его выходе формируется напряжение для срабатывания индикатора 23, выполненного, например, в виде источника излучения. Информационные сигналы с выходов основного 29 и дополнительного 30 ключей, а также с датчика 25 угловых перемещений поступают на соответствующие входы блока 28 регистрации информационных сигналов для наблюдения и последующего анализа. Совокупность информационных сигналов с датчика 25 угловых перемещений, а также смещенных во времени относительно друг друга информационных сигналов с выходов основного 29 и дополнительного 30 ключей позволяет продемонстрировать запаздывание по времени процесса вынужденных колебаний относительно вынуждающей силы, максимальное значение которой по времени соответствует моменту прохождения дополнительным источником 27 излучения положения равновесия. Использование в составе стенда подключенного к блоку 34 питания блока 37 измерения временных интервалов позволяет дополнительно регистрировать и измерять временные интервалы между моментами формирования информационных сигналов на выходах основного 29 и дополнительного 30 ключей.In the equilibrium position of the structure, which corresponds to a zero value of the angle of deviation of the telescopic rod 4 from the vertical, an additional photodetector 24, placed on an additional rack 21, is installed coaxially with the additional radiation source 27. Next, the telescopic rod 4 is reported deviation from the vertical by a predetermined angle, which is recorded by the sensor 25 of angular displacements, after which the telescopic rod 4 and the associated cylindrical body 6 begin to make angular vibrations. As a result, the glass 10, located in the field of inertial forces, makes forced oscillations. Upon reaching the maximum bias (a priori determined at the stage of presetting), the radiation from the source 16, passing through the radial hole 11 of the glass 10, is detected by the photodetector 20. The signal from its output is fed to the control input of the key 29, as a result of which a voltage is generated at its output to trigger indicator 22, made, for example, in the form of a radiation source. Also, when the telescopic rod 4 passes the equilibrium position by the additional photodetector 24, a signal is recorded from the additional radiation source 27, which is fed to the control input of the additional key 30, as a result of which a voltage is generated at its output for the indicator 23 to act, made, for example, in the form of a radiation source. Information signals from the outputs of the main 29 and additional 30 keys, as well as from the sensor 25 of angular displacements, are fed to the corresponding inputs of the block 28 for recording information signals for observation and subsequent analysis. The set of information signals from the sensor 25 of angular displacements, as well as information signals displaced in time relative to each other from the outputs of the main 29 and additional 30 keys, allows you to demonstrate the time delay of the process of forced oscillations relative to the driving force, the maximum value of which in time corresponds to the moment of passage of the additional source 27 radiation equilibrium position. The use of a unit 37 for measuring time intervals connected to the power supply unit 34 as a part of the stand allows additionally recording and measuring time intervals between the moments of formation of information signals at the outputs of the main 29 and additional 30 keys.

Изменение характеристик колебательной системы (упругого элемента 14 и стакана 10 с размещенными в нем элементами), а также массовых и геометрических характеристик конструкции, определяющих период угловых колебаний, позволяет воспроизводить различные режимы комплексных колебаний и осуществлять демонстрацию как процессов угловых колебаний, так и вынужденных колебаний объекта 13 с регистрацией отставания по фазе процесса вынужденных колебаний от вынуждающей силы.Changing the characteristics of the oscillatory system (the elastic element 14 and the cup 10 with the elements placed in it), as well as the mass and geometric characteristics of the structure that determine the period of angular vibrations, allows you to play various modes of complex vibrations and to demonstrate both the processes of angular vibrations and forced vibrations of the object 13 with registration of the phase lag of the process of forced oscillations from the driving force.

Использование стенда в учебном процессе позволяет осуществлять воспроизведение и демонстрацию процессов колебаний объекта в широком диапазоне амплитудно-частотных характеристик при вариации характеристиками колебательной системы, а также массово - геометрическими параметрами элементов конструкции стенда, определяющими характеристики процесса угловых колебаний.The use of the stand in the educational process allows the reproduction and demonstration of the processes of object vibrations in a wide range of amplitude-frequency characteristics when varied by the characteristics of the oscillatory system, as well as the mass-geometric parameters of the structural elements of the stand that determine the characteristics of the process of angular oscillations.

Claims

1. A stand for reproducing and demonstrating the process of object vibrations, containing a base, a stand mounted on it with an axis of rotation, a telescopic rod rigidly connected to the axis with a lock of its length, a cylindrical body connected through an adapter with one end of the rod and made transparent, with a longitudinal slot and a scale on its lateral surface mounted in a cylindrical body with the possibility of moving along its axis a glass with a radial hole on the lateral surface and a lid designed for displacement in its cavity of the object, and an elastic element with a fixture of its fastening, a radiation source installed in the glass and a current source connected to it, mounted on the outer side surface of the cylindrical body with the possibility of fixation and movement along it, a ring made with a radial hole with it a photodetector, an additional rack with an indicator mounted on it, an additional indicator and a photodetector that can move along two mutually perpendicular axes, one of which is parallel to the base plane, an angular displacement sensor mounted on a stand and connected to the axis of rotation, a holder rigidly connected at one end to the axis and a telescopic rod holder with an additional radiation source mounted on its other end, an information signal recording unit, one of whose inputs is connected to the output of the sensor of angular displacements, a key, an additional key connected to the base of the flexible rod, a video system for recording vibration processes, the video camera of which is installed on and a flexible rod, and a power supply connected to the supply inputs of an angular displacement sensor, an additional radiation source, an information signal registration unit, a primary, additional key and a video system for recording oscillation processes, with one end of the elastic element connected to the adapter and the other to the latch fastening an elastic element rigidly connected to the bottom of the glass, the radial hole of the glass and the main photodetector are located opposite the slot of the cylindrical body, additional photodetector and the radiation source is coaxial, the outputs of the primary and secondary photodetectors are connected to the control inputs of the primary and secondary keys, respectively, and the outputs of the primary and secondary keys are connected to the primary and secondary indicators, as well as to the corresponding inputs of the information signal recording unit.

2. A stand for reproducing and demonstrating the process of object oscillations according to claim 1, into which a time interval measuring unit connected to the power supply unit is introduced, the corresponding inputs of which are connected to the outputs of the primary and secondary keys.