Устройство для сложения двух гармонических колебаний Советский патент 1983 года по МПК G09B23/06 

НИИ, направленных по одной прямой, результирующих синусоидальных колебаний как при одинаковых, так и при разных соотношениях частот, амплитуд и разностях фаз составляющих колебаний. Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее привод и два преобразователя угол-перемещение, выполненных в виде двух кривошипно-шатунных механизмов, кинема тически связанных с регистратором, введены вариатор, кинематически свя занный с приводом и кривошипно-шатунными механизмами, и лентопротяжный механизм, кинематически связанный с одним из кривошипно-шатунных механизмов. Нд фиг. 1 - изображен прибор, вид в плане; на фиг. 2 - каретка со шкалой. Устройство для обучения колебате ным процессам содержит установленны на основании 1 (фиг. 1) привод,состоящий из рукоятки 2, передающей вр щение ведущему диску 2 и кривошипно шатунному механизму 4 посредством вала 5. Диск 3 посажен на вал 5 с помощью шлицевого соединения. Он мо жет быть введен в фрикционное зацеп ление с диском 6 под действием гайки 7. Диск б смонтирован на валу и имеет возможность регулируемого про дольного перемещения. В районе привода находится лимб 8 позволяющий устанавливать заданную разнЬсть фаз колебаний звеньев. Первое колебательное звено состо ит из кривошипно-шг тунного механизма 4, который вызывает возвратнопоступательное движение траверс 9 и 10, соединенных между собой трубками 11 и 12, скользящими по направ ляющей 13 и валу 14. Траверсы 9 и 10 соединены между собой также направляющими 15, по которым скользит ползун 16. На этом ползуне установлен пишущий узел 17, который с помощью лентопротяжного механизма 18, кинематически связанного с приводом, производит запись колебаний как отдельных звеньев, та и результирующее колебание. Второе колебательное звено состо ит из ведомого диска 6, смонтирован ного на валу 14, который телескопически введен в трубку 12, имеющую продольную прорезь. В эту прорезь введен палец 19, закрепленный на том же валу 14.. Палец 19 передает вращательное движение от вала 14 к трубке 12, которая с помощью зубчатой конической передачи 20 и кривошипно-шатунного механизма 21 вызывает колебательное движение ползуна 16 . Вал 14, телескопически введенный 3 трубку 12, установлен в каретке 22 и посредством ползуна 23 связан с винтом 24, с помощью которого перемещается диск б. При перемещении диска 6 в осевом направлении происходит изменение радиусов зацепления дисков 3 и б и, таким образом, изменение соотношения частот. Заданное соотношение частот устанавливается по шкале 25 (фиг. 2). Лентопротяжный механизм выполнен в виде расположенных один над другим соприкасающихся валов 26 (на фиг,1 показан только верхний вал), один из которых с помощью фрикционной передачи 27 связан с ведущим валом 5. Запись колебаний производится на ленте бумаги, которая сматывается с бобины 28 и проходит под пишущим узлом 17. Вариатор выполнен на базе двух дисков 3 и б, находящихся в .;. фрикционном зацеплении. Устройство работает следующим образом. При вращении рукоятки 2 вращает-г ся вал 5. Вращение вала 5 преобразуется посредством кривошипно-шатунного механизма 4 в возвратно-поступательное движение первого колебательного звена по направляющим 13 и 14. Совместно с первым колебательным звеном колеблется ползун 16 и его направляющие 15. Если диски 3 и 6 введены с помощью гайки 7 в фрикционное зацепление, то вращение от вала 5 передается через диски и вал 14 трубке 12. Далее через зубчатую коническую пару 20 и кривошмпно-шатунный механизм 21 это вращение преобразуется во второе колебательное движение ползуна 16, совпадающее по направлению с его первым колебательным движением. Таким образом, при вращении рукоятки 2 ползун 16 совершает одновременно два колебательных движения, направленные по одной прямой. При этом результирующее колебательное движение с помощью пишущего узла 17 записывается на ленте бумаги, которая протягивается под ним. Соотношение частот составляющих колебаний устанавливается путем перемещения диска б в осевом направлении с помощью винта 24. Заданное соотношение частот сое- тавляющих колебаний устанавливается по шкале 25 (фиг. 2) путрм совмещения риски, нанесенной на ползуне 23, с соответствующей риской, нанесенной на шкале 25. Разность фаз составляющих колебаний устанавливается по лимбу 8. Заданное соотношение амплитуд составляющих колебаний достигается путем

изменения длин кривсжшпов.

Предложенное техническое решение графического сложения колебаний, направленных по одной прямой, позволяет производить запись сложения двух механических колебаний, направленных по одной прямой, при различных соотношениях частот, амплитуд и разностях фаз, что существенно расширяет демонстрационные возможности прибора, .

Формула изобретения

Устройство для сложения двух гармонических колебаний, содержащее привод и два преобразователя уголперемещение, выполненные в виде кривошипно-шатунных механизмов, кинематически связанных с регистратором, отличающееся тем, что.

с целью расширения дидактических возможностей устройства, в него введены вариатор, кинематически связанный с приводом и кривсюипно-шатунными механизмами, и лентопротяжный меха низм, кинематически связанный с одним из кривснаипно-шатунных механизмов.

Источники информации, принятые воВнимание при экспертизе

10

1. Лекционные демострации по физике под ред. В.И.Ивероновой. М., Наука, 1965, с.165.

15 2. Молотков Н.д., Данишенков B.C. Новые лекционные демострации по теме Механические колебания. Сб.Физика. Вып. 5. М., Высшая школа, 1977, с.66-70.

3. Авторское свидетельство СССР

20 200914, кл. G 09 В 23/06, 1964 (прототип).

Ю Т5 ff 16 17 Л 13 /2 5 П 23 фиг. 1 21В

W