Buxoro oziq-ovqat va yengil sanoat texnologiyasi instituti m. T. Toshev, M. A. Vahabova, H. B. Do
Download 1,51 Mb. Pdf ko'rish
|
elektr magnetism tebranish va tolqinlar bolimi
- Bu sahifa navigatsiya:
- O`LCHASH VA NATIJALARNI HISOBLASH 1-topshiriq.
- 2.2. TORNING XUSUSIY TEBRANISHLARINI O`RGANISH Ishning maqsadi
- O`LCHASH VA NATIJALARNI HISOBLASH
- 2.3. NOERKIN SISTEEMALARNI TEBRANISHLARINI O`RGANISH Ishning maqsadi
- Kerakli jihozlar
- 2.4. PRUJINALI MAYATNIKNING SO`NUVCHI TEBRANISHLARINI O`RGANISH Ishning maqsadi
QURILMANING TAVSIFI 1-rasmda qurilmaning umumiy ko`rinishi keltirilgan. Asos 1 da 2 -ustun va unga 3 vtulka va 4-kronshteyn o`rnatilgan. Mayatnik 8-sterjen va 9-siljiy oladigan toklardan iborat. Mayatniklar ikkita 10 - prujinalar orqali bog`langan. Tebranishlar 12-o`lchash blokida turgan elektr dvigageli o`qiga mahkamlangan g`ildirak yordamida qo`zg`atiladi Pastki kronshteynga 13 blok va burchak shkalasi mahkamlangan bo`lib, uning yordamida tebranishlar amplitudasi aniqlanadi.
1. Ikkala mayatnik toklarini bir xil masofada o`rnating. Prujinalarni erkin holatga keltiring. 2. Set tugmachasini bosing. 3. Mayatniklarni bir tomonga 5-6 0 ga og`dirib, qo`yib yuboriladi. 4. SBROS dastasi bosilib, 10 ta to`la tebranish uchun ketgan vaqt qayd qilinadi. 5.
N t To
0 0 1 T formulalardan davr T 0 va tebralarning xususiy chastotasi hisoblanadi. Tajribani kamida 3 marta takrorlang. 6. Mayatniklarning qarama-qarshi tomonlarini bir xil burchakka (5- 6 og`dirib, teskari fazali tebranishlar uchun 1-5 punktlarni bajaring.
59
7. Tebranishning xususiy chastotasini L g v vo н 2 2 4 1 ; , formula vositasida nazariy jihatdan aniqlang. Bu erda g - er tortishi kuchining tezlanishi, L -mayatnikning uzunligi.
1. Mayatnikni tebrantirib beshta bir tomoga maksimal amplitudalarini (A 1 , A
2 , ..., A 5
) yozib oling. 2. So`nishning logarifmik dekrementini 5 1 5 4 4 3 3 2 2 1 4 4 A A In I A A In A A In A A In A A In
formuladan hisoblab toping. 3. So`nish koeffisientn keyindagi formula bo`yicha aniqlanadi 1
3-topshiriq. Rezonans egriliklarini aniqlash. Rezonans egriliklarni olish uchun kamida 10 ta nuqta olinadi, ya’ni amplitudani o`lchash va tebranish davri kamida 10 marta o`lchanadi. 1. Prujinalar o`qituvchining tavsiyasi asosida mahkamlanadi. 2. Dvigatel tokka ulanadi. 3. Dvigatel aylanishlar sonini boshqaruvchisini maksimal chastotaga qo`yiladi. 4. Harakat barqarorlashgach, minimal aylanishlar chastotasidagi L amplituda o`lchanadi. 5. 10 ta to`la tebranish uchun L amplitudasi mos keluvchi davr
1
aniqlanadi, bunda Δt-10 ta to`la tebranish uchun ketgan vaqt. 6. Boshqaruvchini asta-sekin burash, yordamida aylanishlar sonini oshirib, L 2
amplituda va unga mos keluvchi T 2
(4 va 5 punktlaridagidek) topiladi. Aylanishlar sonini asta-sekin o`zgartirish bilan amplitudaning 1-2 sm ga o`zgartirib 10 ta nuqta uchun o`lchashlar bajariladi. Bu nuqtalarning amplituda va davrlarini bir marta o`lchash kifoya. Dvigatelning qandaydir aylanishlar sonida mayatnik tebranishlarning amplitudasi maksimal qiymatga erishadi, ya’ni rezonans hodisasi kuzatiladi. Dvigatel aylanishlar sonini keyingi o`sishida amplituda kamaya boradi. 7. Rezonans amplituda nuqtasi kamida uch marta olinadi. T v 1 formula bilan egrilikning barcha nuqtalari chastotani qiymatlari topilib, shuningdek — munosobat ham aniqlanadi. O`lchash va hisoblash natijalari quyidagi jadvalga yoziladi.
60
1-rasm
8. Amplituda A ning vo v -chastotalar munosabatiga bo`lgan bog`liq grafigi chiziladi. Asbob ishlashi xatoligini % 100 1 vo v vo н
ifoda yordamida baholanadi. Bu yerda 0
- tajriba topilgan bir xil fazali tebranishlar chastotasi, v н - nazariy hisoblangan bir xil fazali tebranishlar chastotasi. Xuddi shuningdek qarama-qarshi tebranishlar chastotalarining xatoligi 2 - aniqlanadi. 61
SINOV SAVOLLARI. 1. Rezonans deb nimaga aytiladi? Rezonans shartini yozing. 2. Aylanma harakat dinamikasining asosiy qonunini ta’riflang. 3. Qanday tebranishlar garmonik deyiladi? 4. Nuqtaning qarshiligi bo`lmaganda, mayatnik majburiy tebranishlarining rezonans amplitudasi qanchaga teng bo`lar edi. 5. Muhitning qarshilik koeffisienti o`zgarganda majburiy tebranishlar amplitudasi qanday o`zgargan bo`lar edi?
Ishning maqsadi: torning tebranish qonunlarini maxsus FPV-04 qurilmada o`rganish. Kerakli jihozlar: o`lchov qurilmasi, tovush generatori har xil toklar to`plami.
Ikki uchi mahkamlanib, tortilgan bir jinsli egiluvchan sim (tor) muvozanat vaziyatidan chiqarilganda turlicha tebranishlarni hosil qiladi. Bunday torda to`g`ri to`lqinlar hosil qilganda, uning to`la uzunligiga doimo butun sondagi turg`un to`lqinlar to`g`ri keladi. Torning bir xil amplituda bilan tebranayotgan ikki nuqtasi orasidagi masofa, chopuvchi to`lqining yarim uzunligiga teng bo`lganligi sababli quyidagi l n 2
(1) tenglik yozish mumkin Bunda, p = 1,2,3, . bo`lib, sterjenining l - uzunligiga to`g`ri keluvchi yarim to’lqinlarning sonini ko`rsatadi (1-rasm).
1-rasm Torda deformasiyalovchi impulsning tarqalish tezligi bilan torning xususiy tebranish chastotasi o`zaro ushbu =
ko`rinishda bog`langanligi sababli
2
(2)
yoki
n l v 2
(3) (n - 1,7,3, ) 62
Tor turlicha xususiy chastota bilan tebrana olishi sababli, unda butun xususiy tebranishlar spektrini hosil qilish mumkin. Ularning bir qismi 1 rasmda keltirilgan. Ma’lumki tebranishlarning torda tarqalish tezlish tor tarangligi, tor zichlig’i va ko`ndalang kesim yuzasining funksiyasidir, ya’ni aniqrog`i ps F v
(4) u holda (2) ifodaga asosan
2 yoki
s l v Fn 2 2 2 4
Mazkur ishda taranglashgan torning tebranishlari o`rganiladi. Tajriba o`tkaziladigan qurilma 2-rasmda tasvirlangan.
2-rasm Qurilma magnit maydoniga joylashtrilgan tokli o`tkazgichga (torga) ta’sir qiluvchi kuchga asoslanib ishlaydi. Torning (1) bir uchi (2) paneldagi (3) klemmaga mahkamlangan. Torning ikkinchi uchi (4) rolik orqali o`tkazilib, (5) ip bilan (6) halka yordamida bog’langan. Ip ham o`z navbatida (7) prujina (8) vazir (ko`rsatkich) orqali (9) blokdan o`tkaziladi. Ipning taranglanishi uning ikkinchi uchiga osiladigan (10) tok tufayli amalga oshiriladi. Torning tarangligi (11) shkala bo`yicha 8 ko`rsatgich yordamida aniqlanadi. (12) shkala esa torning uzunligini nazorat qilish va yarim to`lqinlarning uzunligini o`lchash uchun xizmat qiladi. Qurilmadan (13) elektron blok torni tovush chastotali o`zgaruvchan tok bilan ta’minlash, tebranishlarning chastotasini o`zgartirish va bu chastotani ulchash uchun xizmat qiladi. Elektromagnit tovush generatoriga ulanganda, uning tebranuvchi kichik chastotali majburiy tebranishlarni hosil qiladi. Natijada tor bo`ylab ko`ndalang to`lqinlar tarqala boshlaydi. Bu to`lqinlar torning ikkinchi uchidan qaytib, kelayotgan to`lqinlar bilan qo`shilishi tufayli torda turg`un to`lqinlar hosil bo`ladi.
1. (9) -blokni mahkamlovchi gaykani bo`shatib, ipning uchiga yuk (t=40 g) osish orqali torning 0,2 - 0,6 N tarang bo`lishini ta’minlang. 2. Qurilmani tarmoqqa ulab, uni ishga tushiring.
63
3. "VIXOD" (14) nomli buragichni soat strelkasi yo`nalishida oxirigacha burang.
4. Grubo" (15) va Plavno" (16) buragichlari yordamchi chastotani 20-50 Gts diapazonda o`zgartirib, torda yaqqol ko`rinadigan bitta yarim to`lqin hosil qiling, 5. Tordagi yarim to`lqinning amplitudasi maksimal bo`lganda chastotani yozib oling. 6. Tovush generatoridagi chastotani bir xil chastotasi holda torning taranglik kuchini o`zgartirib, p = 1, 2, 3, 4 ga mos keluvchi turg`un to’lqinlarni hosil qiling.
7. Torning bir xil tarangligida chastotani o`zgartirib, p=1, 2, 3, 4 ga mos keluvchi turg`un to`lqilarni hosil qiling. 8. (3) formula yordamida torda to`lqinlarning tarqalish tezligini hisoblang. 9. Torda tarqalayotgan to`lqinlarning etalon tezligini (4) ifoda yordamida aniqlang.
1. Tebranish nima? 2. Qanday tebranishlarga erkin va garmonik tebranishlar deyiladi? 3. Majburiy tebranishlar nima? 4. Tebranishlarning asosiy xarakteristikalari amplituda, faza, va chastotalari to`g`rilab berish. 5. Qanday to`lqinlarni bilasiz? 6. Turg’un to`lqinlar nima?
O`RGANISH Ishning maqsadi: Ikkita bog`langan tebranuvchi oddiy sistemalar misolida bir necha erkinlik darajasiga ega bo`lgan sistemalarning asosiy xususiyatlari va xarakteristikalarini o`rganish.
mo`ljallangan G`RM-13 qurilmasi, prujina va yuklar.
Bikrlik koeffitsenti k bo`lgan engil prujina orqali birlashtirilgan m massali va l uzunlikli ikki matematik mayatnik erkinlik darajasi ikkiga teng bog`langan sistemani tashkil etadi. Prujina mayatniklarning osilish nuqtalari orqali o`tuvchi gorizontal chiziqdan d masofada o`rnatilgan bo`lsin. Mayatniklarning vertikal tekislikda qiladigan tebranma harakati ularning muvozanat vaziyatidan og`adigan
va
2 burchaklarni orqali to`la ifodalanishi mumkin. Ya’ni bunday sistema ikknta erknilik darajasiga ega. Har bir mayatnikning harakat tenglamasi aylaima harakat dinamikasining asosiy tenglamasidai hosil qilinishi mumkin: M=J ε
(1) bunda, J -jismning inersiya momenti, ε -burchak tezlanish, M -aylantiruvchi moment.
64
Bayon etilgan moyatniklardan har birining tebranishlarini bir-biriga yaqin ƒ 1
va ƒ 2 chastotali ikki sinusoidal tebranishlarning qo’shilmasi sifatida qarash mumkin. Bu chastotalarning qiymati mayatniklarning parametrlariga (uzunligiga, yuklarning massasina, prujinaning mashtabi va mahkamlanish joyiga) bog`liq bo`lib, tebranishlarning vujudga kelshidagi boshlangich shartlarga bog`liq emas. Mayatniklarning tebranishlari umuman olganda "tepkili" tebranishlar bo`lib, "tepki" chastotasi ƒ m va ƒ 2 tebranish chastotalarining farqi sifatida aniqlanishi mumkip: ƒ m
2 -ƒ 1
(2)
Agar har bir mayatnikning tebranishlari faqat bir xil chastotaga (tepkisiz) ega bo`lsa, sistemaning tebranishlari ƒ 1 yoki ƒ
2 chastotalarning biri orqali aniqlanadi. Ikkiga aynan bir xil mayatniklarda bunday tebranishlarni ikki usulda hosil qilish mumkin. Bunda ikki mayatnikning bir tomonga bir xil burchakka og`dirib, so`ngra baravariga yuborilganda yoki fazali tebranishlar hosil bo`ladi. Agar ikki mayatnikni qarama-qarshi tomonga bir xil burchakka og`dirib qo’yib yuborilsa qarama-qarshi (teskari) fazali tebranishlar yuzaga keladi. Sin fazali tebranishlariing chastotasi nazariy jihatdan quyidagi ifoda bilan topiladi: L g 2 2 1 4 1
(3)
Qarama-qarshi fazali tebranishlar uchun esa bu chastota 2 2 2 2 2 2 1 4
kd L g
(4)
bunda k - prujinaning chiziqli massasi (kg=m). FRM-13 qurilmasining umumiy kurinishi 1-rasmda ko`rsatilgan. Qurilmaning asosiy qismini sterjenlar (1) va ularga mahkamlangan yuklardan (2) iborat ikki mayatnik tashkil etadi. Tebranishlar (3) uyg`otuvchi sterjen vositasida hosil qilinadi. Bunda elektrodvigatelning valiga biriktirilgan Diskning
aylanma harakati tufayli (3) cterten tebranma harakatga keladi. By tebranishlar o`z navbatida prujina (4) orqali bog`langan mayatniklarga uzatiladi. Mayatniklarning tebranish amplitudasi qurilmaga o`rnatilgan shkala (5) yordamida aniqlanishi mumkin. Tebranishlar sonini sanash uchun qurilmaga fotoqaydqilgich (6) o`rnatilgan. Tebranishlar uchun ketgan vaqt esa raqamli elektron-sekundomer (7) orqali o’lchanadi
1. Mayatniklarni bog`lovchi prujinani taxminan sterjenning o`rta qismiga, yuklarni (t=0,1kg) esa ularning pastki uchiga o`rnating. Bunda mayatniklardagi prujinalar va yuklar bir xil bo`lib, yuklar osilish nuqtasidan bir xil uzoqlikda urnatilgan bo`lsin. 2. Mayatniklarni uyg`otuvchi sterjenga bog`lovchi prujinalardan ajrating. 3. Qurilmani tarmoqqa ulab, ishga tushiring, 4. ―СБРОС" tugmasini bosing. 5. Har ikkala mayagnikni bir tomonga taxminan 6° burchakka og’dirib, bir vaqtda quyib yuboring. 6. 10 taga yaqin tebranishlar sodir bo`lgaNida "STOP‖ tugmasimi bosing. 7. Tebranishlar sonini va sarf bo`lgan vaqtni qayd qiling. Ulardan foydalanib
65
bog`langan mayatniklar sinfaza tebranishlarning chastotasini quyidagicha toping:
t n 1
bunda, p -tebranishlar soni, t -o`lchash davomiyligi. 1-rasm
8. Mayatniklarni qarama-qarish tomonga bir xil (5-6 0 ) burchakka sidirib, baravariga quyib yuboring. 7-banddagi muloahzalardan foydalanib, qarama- qarshi (teskari) fazali tebranishlarning chastotasi f 2 ni aniqlang. 9. (2) formula yordamida tepki chastotasini toping. 10. m=0,15 kg va m=0,2 kg yuklar bilan ham tajribani takrorlang. 11. f 1 va f 2 larni bilgan holda quyidagi ikki ifoda orqali erkin tushish tezlanishining qiymatini aniqlab, ularni o`zaro solishtiring: 2 1 2 2 1 4 f L g
(5) 2 2 2 2 2 2 4 2
mL m L f g
(6) Bunda, m-yukning massasi (m=0,1 kg, 0,15 kg, 0,2 kg) mayatnikning uzun- ligi (L=0,3 m) k- prujinanig chiziqli massasi. (k=1 kg=m; 1,4kg=m).
1. Inersiya momenti nima? 66
2. Aylanma harakat dinamikasining asosiy qonunini ta’riflang. 3. Qanday tebranishga garmonik tebralishlar deyiladi? 4. Rezonans hodigasini tushuntiring. 5. Tepkili tebranishni tushuntirnig. 6. Natijalarni izohlang. 7. Sizning ixtisosligingizda tebranishlarni bilish kerakmi? 8. g- ni yana qanday usullar bilan aniqlash mumkin?
2.4. PRUJINALI MAYATNIKNING SO`NUVCHI TEBRANISHLARINI O`RGANISH Ishning maqsadi: prujinali mayatnikning so`nuvchi tebranishlarini o`rganish. Kerakli jihozlar: prujina, shkalali shtativ, yuklar to`plami, sekundomer, suvli idish
Energiyasi vaqt o`tishi bilan kamayuvchi tebranishlar so`nuvchi deyiladi. Mexanik energiyasi boshqa tur energiyalariga aylanishi sababli asta sekin kamayuvchi jismlar sistemasi dissipativ sistema deyiladi. Barcha real tebranuvchi sistemalar dissipativdir. Bunday sistemalarda energiya ishqalanish kuchlariga qarshi bajarilgan ishga sarf bo`ladi. So`nuvchi tebranishlar bir vaqtning o`zida elastiklik va qarshilik kuchlarining ta’siri ostida yuz beradi. So`nuvchi tebranishlarning harakat tenglamasi 0 2 2 kx dt dx r dt x d m
yoki ma = - kx-rv (1)
ko`rinishiga era. Bunda m - tebranuvchi jismning massasi, a - uning tez- lanishi, kx - elastiklik (qaytaruvchi) kuchi, F ishq –rv muhitning qarshilik kuchi yoki ishqalanish kuchi, v - jismning muhitdagi harakat tezligi, r -muhitning qarshilik koeffisienti. Bu tenglamani echimi quyidagi ko`rinishga ega 0 cos 0 cos 2 t A t AOe x t m r
bunda, A+A 0e t - so`nuvchi tebranishlarning amplitudasi, m r 2 -so`nish koeffisienti, 2 2 0 - sistema so`nuvchi tebranishlarining xususiy siklik chastotasi, 0
tebranishlarining grafik tasviri 1-rasmda ifodalangan.
1-rasm 67
Bir xil ishorali va bir-biridan T davrga kechikuvchi
A t va A
t+T ikki ketma-ket tebranish amplitudalarning nisbati so`nish dekrementi deyiladi:
(2) Bu nisbatning natural logarifmi esa so`nishning logarifmik dekrementi deyiladi: t t t T A A ln
(3)
Mazkur ishda prujinali mayatnikning so`nuvchi tebranishlari o`rganiladi.
Download 1,51 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: |
ma'muriyatiga murojaat qiling