VIBRAÇÕES LIVRES DE UM CANTILEVER Equipamento educacional Equipamento de treinamento mecânico

TM166 VIBRAÇÕES LIVRES DE UM CANTILEVER Equipamento educacional Equipamento de treinamento mecânico
VIBRAÇÕES LIVRES DE UM CANTILEVER
Este produto faz parte de uma gama que explora vibrações livres em sistemas simples de “um grau de liberdade”.
Ele apresenta aos alunos os principais termos científicos, como:
• Movimento harmônico simples (SHM) e frequência de oscilação
• Rigidez da viga
• Método de Rayleigh
• Método de Dunkerley
• Segundo momento de área
• Diferença de fase entre deslocamento e suas derivadas
Este produto se encaixa no robusto Test Frame (TM160) para estudo ou demonstração.
Uma viga com a massa na extremidade funciona de maneira semelhante a um sistema de massa-mola - a rigidez da viga simplesmente substitui a rigidez da mola. No entanto, em um sistema de mola de massa, normalmente assumimos uma mola "leve" em comparação com a massa. O cantilever vibratório examina o que acontece se o elemento da mola (a viga neste caso) não for leve. Além disso, examina uma viga (sem massa de ponta) como um sistema completo e autônomo, formando a massa e a mola.

O cantilever vibratório forma um exemplo simples e altamente visual de oscilações que podem ocorrer em estruturas reais, como asas de aeronaves.
Um painel traseiro é fixado na estrutura de teste. O painel contém uma braçadeira resistente e dois corredores. A braçadeira segura a viga. Os alunos usam o grampo para ajustar o comprimento oscilante do cantilever. As corrediças possuem um sensor sem contato que mede as oscilações na extremidade do cantilever. O sensor não tem contato físico com a viga, para um amortecimento desprezível.
O painel traseiro tem uma escala impressa. Os alunos o usam para definir o comprimento do feixe com precisão.
O produto inclui duas vigas; uma viga plana e uma viga com massa de ponta. Os alunos podem adicionar 'massa de ponta' extra ao segundo feixe para testar como isso afeta as oscilações. Os alunos puxam a extremidade do cantilever para baixo e soltam, permitindo que vibre. Eles então encontram a frequência de oscilação e a comparam com a prevista pela teoria. Os alunos testam a viga com uma massa de ponta variável, alterando a proporção entre a massa da ponta e a massa da viga. Eles descobrem que, para a maioria das proporções, a suposição de que o feixe é "leve" pode não fornecer previsões precisas da frequência de oscilação. Eles então aprendem como o método de Rayleigh melhora a previsão geral. Eles também usam o método de Dunkerley para prever apenas a frequência natural do feixe, comparando esse valor com o encontrado por outros métodos.
O painel traseiro é fixado na direção horizontal e vertical para permitir que os alunos testem as vigas em ambas as posições.
Calibre o sensor de deslocamento para trabalhar com VDAS® (mkII) para exibição em tempo real e aquisição de dados de formas de onda de oscilação do sistema. Os alunos usam o software para ver a forma de onda de deslocamento e medir a frequência. O software calcula e mostra as duas primeiras derivadas do deslocamento - velocidade e aceleração.
Projetaram especificamente o TM166 para funcionar com VDAS® (mkII). No entanto, a saída do sensor pode ser conectada ao seu próprio sistema de aquisição de dados ou osciloscópio, se desejado.
RESULTADOS DE APRENDIZAGEM
• Previsão da frequência de oscilação usando o método de Rayleigh e o método simplificado assumindo que o feixe é 'leve'
• Diferença de fase entre deslocamento e suas derivadas
• Comprimento do cantilever horizontal e frequência de oscilação
• Usando o método de Dunkerley para prever a frequência de 'somente feixe'
• Comparação de cantilevers verticais e horizontais