2. Оборудование.

1. Установка для определения критической скорости вращения вала ДМ-34.

2. Ключ для круглых шлицевых гаек КГЖ 45-52, ГОСТ 16984-79, 2 штуки.

3. Индикатор часового типа с ценой деления 0,01 мм.

Схема установки дана, на рис. 42.

Вал 4 с грузом в виде дисков 6 установлен в опорах со сферическими подшипниками 3.

Левая опора смонтирована в закрытом корпусе неподвижно. Правая опора вмонтирована в пиноли задней бабки 8 и перемещается при помощи ходового винта с маховиком 9, фиксируется круглыми гайками 7.

1. Электродвигатель	9. Винт с маховиком
2. Муфта	10. Кронштейн
3. Подшипник	11. Скоба
4. Вал	12. Кнопки включения
5. Индикатор	13. Трансформатор
6. Диск (2 кГ, 2,7 кГ)	14. Лампочка сигнальная
7. Гайки круглые	15. Миллиамперметр
8. Пиноль

Вал приводится во вращение при помощи универсального коллекторного двигателя 1 мощностью N = 120 Вт и числом оборотов n = 5000 об/мин, соединенного с валом через упругую муфту 2. Вал стальной, диаметром 12 мм.

Вблизи диска установлены два кронштейна 10 с полиэтиленовыми втулками для ограничения амплитуды колебаний вала, что препятствует разрушению вала при возникновении резонанса.

Массу груза можно увеличивать навинчиванием дополнительных дисков, в один из которых можно ввинтить винт, создав в диске дисбаланс. Груз может быть переставлен влево и вправо на величину ±25 мм. Вес груза = 20 Н. Вес дополнительного груза = 7 Н.

Для определения статического прогиба вала имеется подпружиненная скоба 11 и штанга для крепления индикатора 5. Статический прогиб создается под действием пружины, усилие которой Р=100 Н.

Вал с диском, правая опора и оба ограничительных кронштейна закрываются подвижным кожухом с прозрачным окном для наблюдения.

Подвижный кожух на роликах перемещается вправо и влево и фиксируется с помощью рукоятки с прихватом. Для обеспечения безопасности кожух блокируется с двигателем (при незакрытом кожухе ток к двигателю не подводится).

На пульте управления расположены пакетный выключатель, кнопки «пуск» — «стоп» 12 и лампочка с зеленым глазком, рукоятка трансформатора 13 для плавного регулирования чисел оборотов вала, миллиамперметр 15, шкала которого тарирована в об/мин, и лампочка сигнализации начала резонанса 14.

3. Порядок выполнения работы.

Перед проведением испытаний необходимо расчётным путём определить:

• вес вала диаметром Ø12 мм, при длине l = 550 мм и l₁ = 500 мм;

• осевой момент инерции сечения вала J мм⁴;

• для стального вала принять модуль упругости E = 210⁵ МПа, плотность материала γ = 7800 кг/м³.

0. Испытание первое.

1. Установить правую опору на длине вала l = 550 мм. Диск укрепить посередине вала (положение «0» на шкале) без дополнительных грузов.

2. Определить расчетный прогиб f_p по формуле (6.3).

3. Подсчитать критическое число оборотов вала n_{кр(расч)} по формуле (6.2).

4. Определить экспериментальное значение величины статического прогиба вала f_э по формуле (6.4). Для этого установить индикатор на «0», подвесить скобу 11 и замерить деформацию вала, подсчитать жесткость по формуле (6.5).

5. Подсчитать критическое число оборотов вала n_{кр(экспл)} по формуле (6.2).

6. Снять скобу, убрать индикатор, закрыть и зафиксировать кожух.

7. Включить электродвигатель и, увеличивая через реостат число оборотов, довести вал до состояния резонанса, перейти область резонанса и вывести вал в закритическую зону чисел оборотов. При этом по сигналу лампочки резонанса 14 фиксировать по миллиамперметру критическое число оборотов n’_кр при входе в область резонанса и n’’_кр - при выходе из нее. Опыт повторить три раза.

8. Подсчитать среднеарифметическое значение n_кр по данным опыта и сравнить с величиной критического числа оборотов, полученной расчетным путем.

0. Испытание второе.

Увеличить массу груза G. Исследовать влияние массы диска на величину критического числа оборотов.

Порядок проведения эксперимента такой же, как и в первом испытании.

0. Испытание третье.

Придвинуть правую опору к левой опоре, создав расстояние между опорами l₁ = 500 мм. Этим увеличивается жесткость вала. Провести эксперимент по плану первого испытания и проанализировать влияние жесткости на критическое число оборотов.

0. Испытание четвертое.

Установить диски симметрично относительно опор при l₁ = 500 мм и провести эксперимент по плану первого испытания. Сравнивая результаты с третьим опытом, проанализировать влияние асимметрии в расположении груза на критическое число оборотов.

0. Испытание пятое.

Создать дисбаланс масс, ввинтив винт в дополнительный диск. Опыт показывает влияние дисбаланса на величину критических оборотов вала. Порядок проведения эксперимента такой же, как в первом испытании.