آزمایشگاه دینامیک و ارتعاشات - دانشکده فنی و مهندسی
آزمایشگاه دینامیک و ارتعاشات
دستگاه های موجود در این آزمایشگاه :
دستگاه چرخ‌دنده ساده
ویژگی‌ها
- • بررسی دینامیک دورانی چرخ‌دنده‌های ساده ۲،۱ و ۳ طبقه
- • دارای سه طبقه چرخ‌دنده ساده با قابلیت حذف طبقات
- • اندازه‌گیری سرعت دوران با استفاده از سنسورهای القایی
- • نمایش‌دهنده دیجیتالی سرعت دوران
کاربرد
- تعیین شتاب زاویه‌ای چرخ‌دنده‌ها
- تعیین ممان اینرسی کلی چرخ‌دنده‌ها
- محاسبه بازده چرخ‌دنده‌ها
توضیحات
دستگاه شامل سه طبقه چرخ‌دنده ساده به همراه چهار محور میباشد که قابل تبدیل به سیستم چرخ‌دنده ۱ و۲ طبقه نیز میباشد. هر یک از محورها دارای یک چرخ لنگر به منظور افزایش اینرسی زاویه‌ای است. چرخ‌دنده‌ها توسط مجموعه‌ای ازوزنه‌های مختلف که روی یک سیستم کابل وقرقره قرار می‌گیرد، به حرکت درمی‌آیند.
هر چهار محور دستگاه مجهز به سنسورهای مغناطیسی برای اندازه‌گیری سرعت دوران محورها می‌باشند. دستگاه مجهز به نمایشگر دیجیتالی سرعت با چهار کانال ورودی است که قابلیت اتصال به کامپیوتر برای ترسیم نمودار سرعت گردش محورها را نیز داراست.
دستگاه بالانس استاتیک و دینامیک
ویژگی‌ها
- • نشان دادن اصول فرایند بالانس
- • نابالانسی استاتیک و دینامیک
کاربرد
- تشریح و تعیین نابالانسی
- بررسی نابالانسی استاتیکی و دینامیکی
- پروسه بالانس
توضیحات
قسمت اصلی این دستگاه یک محور صاف است که چهار وزنه با نابالانسی ثابت در زوایا و فواصل مختلف روی آن نصب می‌شوند. محور از یک سمت روی یک بلبرینگ قرار گرفته و از طرف دیگر بوسیله یک فنر نگه داشته می‌شود وتوسط یک موتور با سرعت ثابت به چرخش در می‌آید. دستگاه دارای یک قرقره و زاویه‌سنج مجزا برای بدست آوردن ممان وزنه‌ها میباشد.
دستگاه یاتاقان ژورنال
ویژگی‌ها
- • نمایش توزیع فشار شعاعی و محوری در یک یاتاقان لغزشی
- • مشاهده عملکرد یاتاقان از طریق پوسته شفاف
- • نمایش توزیع فشار با استفاده از مانومترهای لولهای
- • تنظیم پیوسته سرعت چرخش محور توسط کنترل‌کننده الکترونیکی
کاربرد
- بررسی جابجایی شفت یاتاقان در سرعتهای متفاوت
- بررسی توزیع فشار در یاتاقان در بار ثابت و سرعت متغیر
- تعیین رابطه سرعت بحرانی با بار یاتاقان
- تعیین رابطه سرعت بحرانی و ویسکوزیته روغن نسبت به دمای روغن
توضیحات
دستگاه یاتاقان ژورنال به منظور بررسی توزیع فشار دریک یاتاقان لغزشی و نمایش روانکاری هیدرودینامیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. نحوه توزیع فشـار و ظرفیت حمل بار برای بارها و سرعتهای مختلف روی مدل یک یاتاقان لغزشی تعیین می‌شود.
یاتاقان لغزشی از یک یاتاقان گرد که توســط موتور الکتریکی به چرخش درمی‌آید و یک پوسـته یاتاقان که آزادانه می‌تواند حرکت کند، تشکیل می‌شود. سرعت چرخش موتور توسط یک کنترل‌کننده الکترونیکی تنظیم می‌شود و روی نمایشگر دیجیتال نمایش داده می‌شود. یاتاقان با استفاده از وزنه‌های قابل تعویض بارگذاری می‌شود. به دلیل فاصله لقی بزرگ یاتاقان و پوسته شفاف آن، مشاهده جابجایی محور یاتاقان در حین حرکت امکان‌پذیر میباشد.
توزیع فشار شعاعی و محوری در فاصله لقی با استفاده از ۱۲ نقطه اندازه‌گیری فشار روغن واقع شده بر روی محیط و۴ نقطه در راستای طولی قابل ثبت می‌باشــد. این اندازه‌گیری با استفاده از ۱۶ مانومتر لولهای که روی تابلو نصب شده‌اند، نشان داده می‌شود.
دستگاه ژیروسکوپ
ویژگی‌ها
- • نشان دادن ممان‌های تولید شده در یک ژیروسکوپ
- • دو موتور الکتریکی با قابلیت تنظیم سرعت دوران به صورت پیوسته
- • نمایش‌دهنده‌های دیجیتالی سرعت دوران روتور و قاب
محدوده‌های اندازه‌گیری
- بررسی تجربی قوانین ژیروسکوپی
- تعیین رابطه ممان ژیروسکوپی با سرعت دوران روتور و قاب
توضیحات
با استفاده از این دستگاه رومیزی میتوان ممـان‌‌های تولید شده در یک ژیروسکوپ را بررسی کرد. قسمت اصلی دستگاه شامل یک چرخ طیار است که حول محور خود توسط یک موتور الکتریکی کوچک به چرخش در می‌آید و یک ژیروسکوپ را تشکیل می‌دهد.
این مجموعه خود توسط موتور الکتریکی دیگری حول محور عمودی به چرخش درمی‌آید. سرعتهای دورانی هر دو موتور توسط کنترل‌کننده‌های دور به طور جداگانه کنترل می‌شود. مقدار سرعت چرخش نیز روی نمـایش‌دهنده‌های دیجیتالی نشان داده می‌شود. ممان ژیروســکوپی مورد نظر با قرار دادن یک وزنه تعادل در شـعاع‌‌های مختلف بدست می‌آید.
دستگاه چرخ‌دنده خورشیدی
ویژگی‌ها
- • لودسل جهت اندازه‌گیری گشتاور
- • چرخ‌دنده خورشیدی
- • چرخ‌دنده داخلی
کاربرد
- تعیین گشتاور محفظه
- تعیین شتاب زاویه ای
- تاثیر نسبت انتقال
- تعیین ممان اینرسی
- بازده چرخ‌دنده
توضیحات
دستگاه از چرخ‌دنده‌های ورودی، خروجی، چرخ‌دنده خورشیدی و سه چرخ‌دنده سیاره که حول چرخ‌دنده خورشیدی می‌چرخند و یک چرخ‌دنده داخلی حول چرخ‌دنده‌های سیاره تشکیل شده است.
چرخ‌دنده‌های ورودی و خروجی متصل به کفه بارگذاری هستند که بارهای مختلفی را بر روی آنها میتوان قرار داد. برای مطالعه بهتر چرخ‌دنده‌ها میتوان هر کدام از آنها را توسط پیچ، قفل کرد. ممان اینرسی موثر از طریق شتاب زاویه ای مشخص می‌شود..
دستگاه آزمایش شتاب کوریولیس
ویژگی‌ها
- دارای مخزن مدرج شفاف که در هنگام چرخش میتوان میزان انحراف آب را مشاهده نمود.
- • مجهز به الکتروموتور DC با قدرت و دور مناسب
- • الکتروپمپ جهت تامین جریان سیال در نازل با دبی مشخص
- • کنترل‌کننده الکترونیکی و نمایش‌دهنده دیجیتالی دور برحسب rpm
- • سنسور اندازه گیری دور موتور و محفظه و نمایشگر مربوطه جهت نمایش دور برحسب rpm
کاربرد
- مشاهده شتاب کوریولیس وارد بر یک جت آب در حرکت دورانی
- بررسی اثر سرعت دورانی بر شتاب کوریولیس
توضیحات
جسم در حال حرکت بر روی خط مستقیم، زمانی که نسبت به یک مرجع شروع به چرخش کند، نیرویی به آن وارد می‌شود که به آن نیروی کوریولیس گفته می‌شود.
دستگاه قابلیت نشان دادن اثر شتاب کوریولیس وارد بر اجسـام در یک سیستم مرجع دوار را دارد. یک مخزن آب به بازوی دوار متصل شده است و بازو توسط یک موتور به حرکت در آورده می‌شود.
با استفاده از یک پمپ ، جت باریکی از آب در مخزن تولید می‌شـود که در راستای شـعاعی از بیرون به سمت مرکز بازوی دوار، پاشیده می‌شود.
جت آب به وسیله شتاب کوریولیس که تابعی از سرعت دوران تنظیم شده بازو و سرعت خروجی جت است، منحرف می‌شود.
دستگاه ارتعاشات آزاد و اجباری
ویژگی‌ها
- • قابلیت بررسی و انجام ازمایش یک تیر یک سر درگیر در حالت آزاد و اجباری
- • ایجاد نوسانات اجباری با کمک دو دیسک سوار شده بر روی الکتروموتور
- • سنسور جهت اندازه گیری نوسانات انتهای تیر در حالت آزاد و اجباری
- • مجهز به سیستم دمپر با قابلیت تغییر در میزان دمپر در نقاط مختلف تیر
- • قابلیت تغییر مکان الکتروموتور، میراکننده و همچنین فنر
- • دارای فنر از نوع کششی با ضرایب k مشخص شده
- • دارای نرم افزار مربوطه جهت تنظیم و مشاهده دور و فرکانس موتور، رسم منحنی نوسانات تیر برحسب زمان، مشاهده فرکانس نوسانات تیر و ...
کاربرد
- آزمایش‌های پایه ارتعاشات، ارتعاشات آزاد، ارتعاشات اجباری، ارتعاشات میرا شده، تشدید
- بررسی مکان نیروی محرک بر روی ارتعاشات
- اندازه گیری دامنه و فرکانس نوسانات
توضیحات
این مجموعه آموزشی محدوده وسیعی از آزمایش‌های مبحث ارتعاشات مکانیکی شامل ارتعاش آزاد، ارتعاش اجباری و ارتعاش با میرایی را پوشش می‌دهد.
دستگاه دارای یک شاسی محکم با ارتعاشات کم است که بر روی یک بستر نصب شده است. با استفاده از گیره‌هایی خاص تجهیزات مختلف را میتوان به راحتی روی آن نصب کرد. نوسانگر شامل یک تیر میباشد که یک طرف آن به یک بلبرینگ و طرف دیگر آن به یک فنر متصل است.
ارتعاش اجباری با استفاده از یک محرک جرم نامیزان تولید می‌شود. محرک‌ها توسط یک موتورالکتریکی به چرخش درمی‌آیند و فرکانس تحریک با استفاده از یک کنترل‌کننده الکترونیکی به طور دقیق تنظیم و روی نمایش دهنده دیجیتالی نشان داده می‌شود.
با استفاده از سیستم میراگر روغنی با ضریب میرایی متغیر میتوان اثر ضریب میرایی در ارتعاشات را بررسی کرد. دستگاه قابلیت اتصال به کامپیوتر را داشــته و میتوان نمودار جابه جایی - زمان را رسم کرد و فرکانس نوسانات را نشان داد.
دستگاه سرعت بحرانی شفت‌ها
ویژگی‌ها
- • مجهز به درایور جهت تنظیم دور با دقت زیاد
- • یاتاقان‌ها و شرایط تکیه گاهی مفصلی و غیر مفصلی با قابلیت جابجا شدن در طولهای مختلف
- • مجهز به دیسک‌های با آنبالانسی جهت بارگذاری
- • مجهز به استربوسکوپ Stroboscope جهت سنجش دور موتور
کاربرد
- بررسی و تحقیق لنگ زدن شفت بدلیل خمش ناشی از وزن شفت یا قطعات مونتاژ شده بر روی شفت (مانند چرخ دنده، تیغه پمپ یا کمپرسورها و ...) باعث نوسان شده و هنگامی که دور شفت به فرکانس طبیعی نزدیک می‌شود دامنه افزایش یافته و در اثر تشدید تنش‌های خمشی محور دوار افزایش یافته و موجب انهدام شفت در تجهیزات صنعتی می‌گردد. لذا شناخت این پدیده از اهمیت ویژه‌ای در طراحی و عملکرد درست محورها برخوردار میباشد.
توضیحات
با این دستگاه میتوان درسرعت‌های مختلف به بررسی فرم نوسان یا مدهای ارتعاشی با شرایط تکیه گاهی مختلف پرداخت که برای شرایط تکیه گاهی دوحالت مفصلی (انعطاف پذیر) و غیرمفصلی (ثابت) در دو طرف شفت در نظر گرفته شده است ضمنا دستگاه مجهز به دو عدد حلقه ی محدود کننده دامنه میباشد تا در صورت افزایش دامنه شفت وارد ناحیه ی پلاستیک نگردد .
نمونه‌های تست از ۲ مجموعه ۳ تایی نمونه آزمایش به قطر‌هایmm ۳, ۶, ۷ و با طول mm mm, ۹۰۰ ۶۰۰ از جنس فولاد فنر می‌باشند که قابلیت نصب سه عدد دیسک آنبالانس بر روی شفت سایزmm ۷ آن وجود دارد.
دستگاه بادامک و پیرو
ویژگی‌ها
- • پیرو غلتکی
- • دو سنسور جهت اندازه گیری میزان جابجایی بادامک و پیرو
- • شش نوع بادامک با هندسه متفاوت
- • نرم افزار مربوطه جهت مشاهده دور محور برحسب RPM، رسم نمودار، مشاهده میزان جابجایی بادامک و پیرو
کاربرد
-
رسم منحنی بادامک برای پروفیل‌های مختلف (قوسی، مماسی، مقعر و نامتقارن)
توضیحات
به کمک این دستگاه میتوان منحنی لیفت مکانیزم‌‌های بادامکی را بطور واضح نمایش داد. انواع مختلف بادامک برای آزمایش درنظر گرفته شده است. موقعیت پیرو و همچنین زاویه دوران بادامک بوسیله دو سنسور الکترونیکی اندازه گیری می شود.
دستگاه تعادل اجرام رفت و برگشتی
ویژگی‌ها
- • چهار پیستون و سیلندر
- • پیستون‌ها توسط یک میله رابط به لنگ متصل شده اند.
- • مجهز به گونیای مدرج جهت تنظیم موقعیت زاویه پیستون‌ها نسبت بهم
- • سنسور و نمایشگر مربوطه جهت نمایش دور برحسب RPM
کاربرد
- بررسی تعادل جرم‌های رفت و برگشتی
- بررسی تاثیر اضافه کردن جرم‌های اضافی به یک یا چند پیستون
- قابلیت انجام آزمایش برای هریک از سیلندر و پیستون
توضیحات
نیروهای اینرسی به صورت نیروهای لرزشی بر مکانیزم‌ها تاثیر می‌گذارند. توازن کامل و یا قسمتی از نیروهای اینرسی مجموعه با اضافه کردن جرم‌های اضافی که عمل معکوس در مقابل نیروهای اولیه دارند، امکان پذیر است.
اگر برایند همه نیروهای ناشی از تاثیر اینرسی وارد بر بدنه صفر باشد، نیروی لرزشی وجود نداشته ولی ممکن است کوپل لرزشی وجود داشته باشد. بالانس یک مکانیزم شامل حذف نیروی اینرسی و کوپل اینرسی میباشد. در بعضی موارد می‌توانیم هر دو را انجام دهیم.
در بیشتر مکانیزم‌ها با اضافه کردن جرم‌های بالانس کننده مناسب می توانیم نیرو و کوپل اینرسی را تقلیل دهیم. ولی معمولاً فراهم کردن وسیله ای که بتواند آنها را کاملا حذف کند عملا ممکن نمی‌باشد. مکانیزم لنگ و لغزنده، مجموعه ای از جرم‌های رفت و برگشتی میباشد.