где / - момент инерции ротора двигателя, вала и платформы; К - коэффициент цепи вал-двигатель; Т период колебаний.
№, 139858 2
Момент инерции ротора двигателя обычно определяется при изготовлепии двигателя и указывается в технических условиях на двигатель. Вал и платформа - осесиммстричные тела и момент инерции их нетрудно определить расчетом или одним из известных способов.
Хотя вследствие действия момента трения колебания будут зату.кать, период колебаний не будет отличен от периода свободных колебаний, что известно из теории колебаний и подтверждается опытом.
Вследствие наличия нелинейных элементов, особенно двигателя, колебания будут нелинейны, что сказывается, как показывает эксперимент, главным образом, на форме колебаний. Период колебаний при этом практически неизменен. Сопротивление.м 5, включенным в цепь обратной связи усилителя, можно установить определенную частоту колебаний. Величина Т при этом замеряется электросекундомером 6, включаемым соответствующей контактной группой.
При проведепии исследования на платформе размещается тело 7, момент инерции /i которого следует определить. Платформа отклоняется от положения равновесия и после отпускания начинает колебаться с периодом 7i, отличным от Т. При этом момент инерции тела можно определить из соотноптения
Л :|.(Гт-ПИзмерения можно упростить, если на потенциометре 3 установить пкалу и фи определенно.м выбранном 7 протарировать ее е помощью эталонных дисков. Тогда, носле установки тела на платформе, с помощью сопротив,тения 5 периодколебаний системы доводится до той же неличины Г, а затем но щкале определяется искомый момент инерции.
Верхний нредел измерения ограничен весом тела, не препятствующим нормальной работе двигателя. Для уменьшения влияния веса ва.т двигателя через понижающий редуктор с передаточным отнощением (ведомая щеетерня показана пунктиром) соединяется с нлатформой 8, на которой в этом случае располагается тело. При этом подобрав соответствующую величину передаточного отношения, можно сделать нриведенный момент инерции того же порядка, что и момент инерции двигателя. В этом случае колебате;1ьное движение будет совершать платформа 8, к которой и следует присоединять секундо.мер.
На случай, если момент трения так велик, что колебания слишком быстро затухают, в приборе предусмотрена его компенеация. Для этого сигнал с потенциометра дифференцируется цепочкой из еопротивления и емкости 0 и нодается на вход усилителя 1 без обратной связи.
Сонротивление 12 подбирается так, чтобы система совершала незагухающие колебания.
Нижний нредел измерения онределяется чувствительностью системь иможет у.1еньи1аться е применением микродвигателей.
П р е д м е т и ;5 о б р е т е и и я
Устройство д,;1я измерения момента инерции твердых тел, в котором испытуемое тело приводится во вра)цепие с помощью реверсивного э.:1ектрического двигателя, о т л и ч а ю ш, е е с я тем, что, с целью повьплеиия точности измерения момента инерции, двигатель включен на выходе электронного усилите,:1я с обратной связью, а вал двигателя механически связан с движком потенциометра, напряжение которого, пропорциональное углу поворота двигателя, подано в виде обратной связи на вход электронного усилителя, создавая периодические колебания вала двигателя, по перподу которых оп)еде;1яют момент инерции тела.
