تعادل اجرام رفت و برگشتی

موتورهای رفت و برگشتی شامل پیستونی است که درون یک سیلندر دارای حرکت رفت و برگشتی بوده و توسط میله‌ی رابط به شفت میل‌لنگ متصل می‌باشد. موتورهای رفت و برگشتی نیروهای جرمی تولید می‌کنند. نیروهای جرمی تولید شده باعث ایجاد ارتعاش می‌شوند که برای جلوگیری از تولید آنها با اضافه کردن جرم‌هایی این نیروهای اضافی را بالانس می‌کنند.

دستگاه تعادل اجرام رفت و برگشتی امکان تحقیق و بررسی جرم‌های آزاد و گشتاورهای یک موتور رفت و برگشتی، با یک یا چند سیلندر، را فراهم می‌آورد. در این دستگاه یک موتور چهار سیلندر مدل شده است. موتور مدل‌شده دارای یک شفت میل‌لنگ، میله‌های رابط، بلبرینگ‌ها و پیستون‌ها می‌باشد.

اهداف آموزشی

• آشنایی با ساختار موتورهای رفت و برگشتی
• بررسی تعادل جرم‌ها در سیستم‌های رفت و برگشتی
• نیروها و گشتاورهای اولیه و ثانویه در پیکربندی موتورهای رایج – یک، دو و چهار سیلندری
• اثر افزودن جرم اضافی به یک یا چند پیستون در بالانس کردن آن
• مقایسه نیروها و گشتاور‌های محاسباتی با نتایج واقعی

اجزای اصلی دستگاه

• مجموعه پیستون و سیلندرها
• شفت میل‌لنگ
• پولی
• سنسورهای سرعت و نیرو

نوسانات عرضی تیرها با جاذب ارتعاشات

قسمت اصلی این دستگاه یک تیر است که از دو سر به وسیله‌ی تکیه‌گاه‌های مفصلی و غلتکی به صورت افقی قرار گرفته است. برای ایجاد نوسانات اجباری در این تیر از یک الکتروموتور در قسمت میانی تیر بهره برده شده است که نوسانات سینوسی ایجاد می‌کند. قابلیت نصب جرم‌های متمرکز بر روی تیر فراهم شده تا فرکانس طبیعی سیستم در حالات متفاوت به دست آید.

سیستم جاذب ارتعاشات در نظر گرفته شده برای این دستگاه یک تیر جاذب بوده که پس از نصب بر روی تیر مرتعش، با تغییر طول یا تغییر جرم آن می‌توان سیستم جذب ارتعاش را برای حالات مختلف به کار برد.

اهداف آموزشی

• بررسی ارتعاش عرضی در تیرها
• بررسی روش دانکرلی برای یافتن فرکانس تیر
• بررسی جذب ارتعاش در یک سیستم مرتعش

اجزای اصلی دستگاه

• تیر مرتعش
• الکتروموتور
• تکیه‌گاه‌ها
• سیستم جاذب ارتعاش و وزنه‌ها

نوسان پاندول و فنر

این دستگاه شامل پاندول‌های متفاوت به همراه یک فنر بوده که به فهم و کاربرد حرکت هارمونیک ساده کمک می‌نماید. به وسیله‌ی دستگاه نوسان پاندول و فنر می‌توان به تأثیر پارامترهای مختلفی، همچون طول پاندول یا جرم، روی حرکت هارمونیک ساده و دوره تناوب نوسان پی برد. به کمک فنر درنظر گرفته شده برای این دستگاه امکان آشنایی با مفاهیم «ممان اینرسی» و «تئوری محور موازی» فراهم شده است.

اهداف آموزشی

• حرکت هارمونیک ساده‌ی پاندول‌های مختلف با طول‌ها و جرم‌های متفاوت
• حرکت هارمونیک ساده‌ی فنر با جرم‌های مختلف
• حرکت هارمونیک ساده‌ی پاندول مرکب

اجزای اصلی دستگاه

• پاندول‌ها
• فنر
• وزنه‌ها