Pendulum and spring

Description:

This Simple Harmonic Motion Unit allows many experiments using several pendulums and devices. This experimental unit includes different pendulums and a spring to show students the principles and uses of simple harmonic motion. Students test the pendulums and a spring to see how different factors, such as mass or pendulum length, affect simple harmonic motion and the period of oscillation. The theory shows how to foretell the period of oscillation for a given pendulum or spring for comparison with actual results. The unit includes an experiment with the Kater’s pendulum that shows the relationship between simple harmonic motion and gravity, for prediction of gravity accurately. Also has introduces students to a simple ‘spring rate’ test, and key scientific fundamentals such as: Moments of inertia. Parallel axis theorem

Learning Objective:

Simple harmonic motion of simple, bifilar and trifilar pendulums of different lengths and masses

Simple harmonic motion of a spring with different masses, and a simple spring rate test

Simple harmonic motion of a compound pendulum

Device component:

Two simple pendulums

Spring

Weights

Simple Gear

Description:

Gears are employed as a link between drive machine and work machine. They are used to vary torque and speed and to change direction. The aim of dynamic gear analysis is an understanding of the motion sequences and the influence of inertia. This experimental unit is used to study the dynamic behaviour in single-stage, two-stage and three-stage spur gears during transient operation. The trainer includes four parallel shafts, three drive wheels and three drive gears. Coupling pins can be used to couple the shafts such that different gear stages can be realised. A flywheel may be attached to each shaft in order to increase the rotational inertia. The gear is accelerated via a cable drum and a variable set of weights. The set of weights is raised via a crank. A ratchet prevents the weight from accidentally escaping. A clamping roller freewheel enables free further rotation after the weight has been released. A hand brake allows smooth deceleration. The transparent protective cover with safety lock prevents accidental contact with the rotating parts. Inductive speed sensors on all drive gears allow the rotational speeds to be measured. The measured values are transmitted directly to a PC via USB. The data acquisition software is included. The angular acceleration can be read from the diagrams. The well-structured instructional material sets out the fundamentals and provides a step-by-step guide through the experiments.

Learning Objective:

determining the

-angular acceleration on gears

- Mass moment of inertia of the gear

- Friction

- Gear efficiency

Device component :

Flywheels

Drive gear

Weights

پمپ‌های سری و موازی

به طور کلی پمپ به دستگاهی گفته می‌شود که انرﮊی مکانیکی را از یک منبع خارجی اخذ و به سیال مایعی که از آن عبور می‌کند، انتقال می‌دهد. در نتیجه انرﮊی سیال پس از خروج از این دستگاه (پمپ) افزایش می‌یابد. در پمپ‌ها تغییرات انرﮊی سیال همواره به صورت تغییر فشار سیال مشاهده می‌گردد.

هنگامی که وجود يک پمپ به تنهايی نتواند دبی يا ارتفاع مورد نياز ايستگاه را تامين کند، از دو يا تعداد بيشتری پمپ در مدار استفاده می‌شود. اتصال پمپ‌ها به يکديگر و يا نحوه قرار گيری آن‌ها در مدار پمپاژ، بطور کلی در دو حالت موازی يا سری صورت می‌گيرد.

در به هم بستن پمپ‌ها در آرایش موازی دبی کلی ايستگاه از جمع دبی‌های عبوری از هر پمپ بدست می‌آيد و هد ایجاد شده توسط تمامی آنها نيز با يکديگر مساوی است. در حالی که در آرایش سری پمپ‌ها، دبی مشخصی از جریان سیال، از پمپ‌های متعدد که به صورت پشت سرهم قرار گرفته اند، گذشته و فشار آن در هر مرحله افزايش می‌يابد؛ درواقع فشارهای پمپ‌ها با یک دیگر جمع می‌شود و دبی‌های حجمی ثابت می‌مانند.

دستگاه آرایش‌های سری و موازی پمپ‌ها، از دو پمپ سانتریفیوژ مشابه و یک مخزن ذخیره و ادوات اندازه‌گیری تشکیل شده است. مدار لوله‌کشی پمپ‌ها به ترتیبی طراحی شده که می‌توان توسط بستن شيرهای مربوطه هر یک از پمپ‌ها را به صورت جداگانه، سری یا موازی راه اندازی نمود. فشارهای نقاط مختلف سیستم و دبی کلی حاصل شده از طریق 5 گیج فشار و روتامتر تعبیه شده اندازه‌گیری و نمایش داده می‌شوند.

 اهداف آموزشی

• نحوه عملکرد پمپ‌های سانتریفیوژ
• بررسی را بطه‌ی اختلاف فشار کل و دبی حاصله برای
  - هر یک از دو پمپ به تنهایی در مدار
  - هردو پمپ به صورت سری
  - هردو پمپ به صورت موازی
• تعیین منحنی مشخصه‌ی پمپ‌ها در حالات مختلف
• تعیین راندمان پمپ‌ها در حالات مختلف

اجزای اصلی دستگاه

• پمپ‌های سانتریفیوژ
• گیج‌های فشار
• روتامتر جریان آب
• مخزن استوانه‌ای شفاف