MVLF Equipo de Vibraciones Libres y Forzadas
SISTEMAS INNOVADORES
El Equipo de Vibraciones Libres y Forzadas, "MVLF", ha sido desarrollado para ampliar el campo de demostraciones y experimentos que proporcionan al usuario una comprensión de las vibraciones libres y forzadas de un sistema muelle-masa-amortiguador simple.
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Laboratorios
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Descripción General
El Equipo de Vibraciones Libres y Forzadas, "MVLF", ha sido desarrollado para ampliar el campo de demostraciones y experimentos que proporcionan al usuario una comprensión de las vibraciones libres y forzadas de un sistema muelle-masa-amortiguador simple. Se pueden aplicar ajustes sencillos al equipo y el movimiento de la masa se puede observar y registrar fácilmente mediante los dos registradores con bolígrafo incluidos en el mismo.
Una característica del equipo que aborda por primera vez los problemas relacionados con las vibraciones amortiguadas y forzadas, es la forma sencilla en la que se presenta el equipo para que los fenómenos de vibración libre y forzada se puedan observar con facilidad.
Los estudiantes pueden realizar experimentos para investigar la relación entre la masa del cuerpo, la rigidez del muelle y el periodo o frecuencia de la oscilación y para observar el efecto de la amortiguación viscosa en el sistema.
Los componentes básicos del equipo están formados por una estructura rígida con guías verticales para el transportador de masas, una placa de montaje superior para el muelle, una placa de montaje inferior para el amortiguador y un motor de velocidad variable y una unidad motriz para los experimentos de vibración forzada. El transportador de masas se ve limitado por los rodillos que se desplazan sobre las guías verticales para proporcionar un único grado de libertad con una amortiguación incontrolada mínima.
La frecuencia de las oscilaciones se puede medir con un sensor óptico.
A través de dos bolígrafos acoplados a la estructura vibratoria y dos tiras de papel se producen los registros de amplitud/tiempo y amplitud/fase.
Se proporcionan dos métodos para forzar las vibraciones: una masa desequilibrada giratoria y un desplazamiento periódico hasta el punto de apoyo del muelle.
Se suministran muelles de distinta rigidez y masas adecuadas. El amortiguador se puede regular para proporcionar un amplio rango de amortiguación.
Una consola de control acoplada a la estructura contiene la unidad de control de velocidad y un indicador de frecuencia.
EJERCICIOS Y PRÁCTICAS GUIADAS
EJERCICIOS GUIADOS INCLUIDOS EN EL MANUAL
- Investigación de la relación entre la masa del cuerpo, la rigidez del muelle y el periodo o frecuencia de oscilación de un sistema muelle-masa simple con un grado de libertad.
- Investigación de la relación entre la fuerza aplicada, la viscosidad del aceite y la velocidad para distintos ajustes del amortiguador de aceite regulable.
- Observación de cómo la variación del grado de amortiguación afecta la respuesta de un sistema mecánico de segundo orden a una entrada escalonada.
- Observación de las vibraciones libres de un sistema que cuenta con un grado de libertad.
- Estudio del efecto de la amortiguación viscosa sobre las vibraciones libres de un sistema muelle-masa-amortiguador simple.
- Determinación de la relación de amortiguación de un determinado sistema muelle-masa-amortiguador.
- Investigación de la relación entre la amplitud de la vibración estacionaria de la masa vibrante y la frecuencia de forzado para diferentes relaciones de amortiguación. Vibraciones inducidas por la aplicación periódica de una fuerza perturbadora a la masa.
- Investigación de la relación entre la amplitud de la vibración estacionaria de la masa vibrante y la frecuencia de forzado para diferentes relaciones de amortiguación. Vibraciones inducidas por un desplazamiento periódico del punto de apoyo del muelle.
- Investigación de la relación de fase entre la masa vibrante y el desplazamiento periódico del soporte del muelle para diferentes relaciones de amortiguación.
- Estudio de las vibraciones inducidas por la aplicación periódica de una fuerza perturbadora a la masa en un sistema amortiguado viscoso.
- Estudio de las vibraciones inducidas por un desplazamiento periódico del punto de apoyo del muelle en un sistema amortiguado viscoso.