擺動構件振動演示儀的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及自激振動的演示與研宄，特別涉及對摩擦自激振動進行學術研宄，把自激振動現象與原理運用到日常課堂教學領域的擺動構件振動演示儀。
【背景技術】
[0002]自激振動是一種獨特而普遍的現象，當前演示摩擦自激振動模型基本是帶傳動產生的摩擦力，激起m-k系統平動自由度振動。此外，當前自激振動產生的機理尚不明確，市場上關于自激振動的儀器稀少，因此急需一種能進行定量分析的儀器進行對自激振動的深入研宄。

【發明內容】

[0003]本發明的目的就是提供一種對自激振動演示與研宄的模型，通過改變轉速、摩擦因數(更換不同材料的摩擦片、加潤滑油)、以及改變復擺機構的固有頻率，從而實現對自激振動機理的定量研宄的擺動構件振動演示儀。
[0004]本發明的解決方案是這樣的:
一種擺動構件振動演示儀，包括復擺機構和摩擦機構，所述復擺機構為鉸接于轉軸的結構，其上安裝有摩擦片；所述摩擦機構包括由電機帶動旋轉的摩擦輪，所述摩擦輪與所述摩擦片相接，構成由旋轉的摩擦輪通過與相接的摩擦片產生的摩擦力帶動復擺機構擺動的結構。
[0005]更具體的技術方案還包括:所述復擺機構安裝有壓力調整機構，所述壓力調整機構的動端與所述摩擦片連接，用于調整摩擦片對摩擦輪的壓力。
[0006]進一步的:所述壓力調整機構包括平行四連桿機構，所述平行四連桿機構為鉸接于復擺機構，使得摩擦片在調整壓力時保持與摩擦輪的平行度；在所述平行四連桿機構放置有調整壓力的砝碼。
[0007]進一步的:所述復擺機構連接有擺角頻率傳感器，用于檢測復擺機構的擺角或者頻率。
[0008]本發明的優點是對自激振動演示與研宄的模型，通過改變轉速、摩擦因數(更換不同材料的摩擦片、加潤滑油)、以及改變復擺機構的固有頻率，從而實現對自激振動機理的定量研宄。
【附圖說明】
[0009]圖1本發明的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0010]如圖1所示，復擺機構為鉸接于轉軸的結構，其上安裝有摩擦片5 ;所述摩擦機構包括由電機帶動旋轉的摩擦輪3，所述摩擦輪3與所述摩擦片5相接，構成由旋轉的摩擦輪3通過與相接的摩擦片產生的摩擦力帶動復擺機構4擺動的結構
所述復擺機構4安裝有壓力調整機構，所述壓力調整機構包括平行四連桿機構9，所述平行四連桿機構9的上橫桿鉸接于復擺機構4，使得摩擦片5在調整壓力時保持與摩擦輪3的平行度；在所述平行四連桿機構9 一端吊有調整壓力的砝碼8。
[0011]所述復擺機構4連接有擺角頻率傳感器1，用于檢測復擺機構4的擺角或者頻率，采用顯示器2可以觀察實驗結果。
[0012]摩擦輪由可調速電機7驅動，復擺4下部的摩擦片5側面與摩擦輪3側面接觸，形成具有一定摩擦特性的摩擦副。摩擦輪3轉動時對摩擦產生持續的單方向的摩擦力，使摩擦擺發生周期性的振動，這就是自激振動原理。本發明的振動參數(如:振幅、頻率、轉速)可用角度傳感器、頻率傳感器1、速度傳感器6測量同時在顯示器2上顯示。本作品復擺機構如圖1所示裝置，可通過在平行四連桿機構7上增加砝碼8改變擺件固有頻率，以及在摩擦片上采用平行四連桿機構7，便于懸掛砝碼并保持兩摩擦片的平行度，從而改變摩擦片對摩擦輪的正壓力，進而改變摩擦力。此外可通過改變轉速、改變摩擦因數(更換不同材料的摩擦片、加潤滑油)，從而實現對自激振動機理的定量研宄。
[0013]本發明的自激振動是由摩擦引起的。它是通過復擺4與摩擦輪3的輪緣接觸。當摩擦輪旋轉時，由于復擺與摩擦輪之間存在摩擦力，摩擦力帶動擺動構件擺動到某一角度。當擺件所在的位置的重力的分力大于摩擦力時，擺件開始往回擺動。在此過程中，摩擦片相對摩擦輪速度越大摩擦力越小，從而形成一個反饋調節。也就是說，當擺件擺到某個角度時擺件總會給系統一個反饋，從而形成穩定的周期性振動。在此過程中，摩擦力方向始終保持不變，但是復擺卻進行周期性擺動，這就是本儀器的自激振動機理。在整個演示過程中，本儀器可通過速度傳感器6測出摩擦輪轉速，通過角度傳感器、頻率傳感器I測出擺角和擺動頻率。并將擺角和頻率以波形的形式在顯示器2上顯示。
【主權項】
1.一種擺動構件振動演示儀，其特征在于:包括復擺機構(4)和摩擦機構，所述復擺機構為鉸接于轉軸的結構，其上安裝有摩擦片(5);所述摩擦機構包括由電機帶動旋轉的摩擦輪(3 )，所述摩擦輪(3 )與所述摩擦片(5 )相接，構成由旋轉的摩擦輪(3 )通過與相接的摩擦片產生的摩擦力帶動復擺機構(4)擺動的結構。
2.根據權利要求1所述的動構件振動演示儀，其特征在于:所述復擺機構(4)安裝有壓力調整機構，所述壓力調整機構的動端與所述摩擦片(5)連接，用于調整摩擦片(5)對摩擦輪(3)的壓力。
3.根據權利要求1所述的動構件振動演示儀，其特征在于:所述壓力調整機構包括平行四連桿機構(9)，所述平行四連桿機構(9)為鉸接于復擺機構(4)，使得摩擦片(5)在調整壓力時保持與摩擦輪(3)的平行度；在所述平行四連桿機構放置有調整壓力的砝碼(8)。
4.根據權利要求1或2或3所述的動構件振動演示儀，其特征在于:所述復擺機構(4)連接有擺角頻率傳感器(1)，用于檢測復擺機構(4)的擺角或者頻率。
【專利摘要】一種擺動構件振動演示儀，復擺機構為鉸接于轉軸的結構，其上安裝有摩擦片；所述摩擦機構包括由電機帶動旋轉的摩擦輪，所述摩擦輪與所述摩擦片相接，構成由旋轉的摩擦輪通過與相接的摩擦片產生的摩擦力帶動復擺機構擺動的結構；復擺機構安裝有壓力調整機構，所述壓力調整機構的動端與所述摩擦片連接，用于調整摩擦片對摩擦輪的壓力，復擺機構連接有擺角頻率傳感器，用于檢測復擺機構的擺角或者頻率；其優點是對自激振動演示與研究的模型，通過改變轉速、摩擦因數（更換不同材料的摩擦片、加潤滑油）、以及改變復擺機構的固有頻率，從而實現對自激振動機理的定量研究。
【IPC分類】G01H17-00, G09B23-10
【公開號】CN104537931
【申請號】CN201410838944
【發明人】羅玉軍, 劉建華, 劉利桁, 梁洪章, 潘光, 陳志 , 張永軍
【申請人】柳州邦誠科技有限公司, 羅玉軍
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月30日