Устройство для создания вибраций пластины

[hostagedown]

Всем привет!

Нужен ваш совет:
У меня есть тонкая (1 мм толщиной) прямоугольная пластинка, жестко закрепленная с одного края.
Так вот, нужно приложить периодическую силу со стороны жесткого защемления, так что бы возникли вибрации пластины (балки).
При этом необходимо, чтобы частота была переменной, т.е., чтобы экспериментально найти моды и узлы. При этом так, чтобы смещения свободного края были максимальны

Я рассматривал как вариант пьезоэлементы, но у них малый момент. Потом я рассматривал такой вариант, как voice coil (см. картинку - обозначены черным), но они очень тяжелые (250г одна штука). И принципиально сложно устроены - выдвигающийся кулачок, попеременно с двух сторон..



Какие еще варианты кто-нибудь может предложить?

Спасибо!

[photon]

может просто на диффузор динамика прицепить?

[ivanhabalin]

Смотря какие параметры нужны. В некоторых случаях и пьезокристалл - сойдёт.

[Pavia]

А с чего в друг вы считаете, что пластина так будет колебаться?

[BISHA]

hostagedown в сообщении #618180 писал(а):

нужно приложить периодическую силу со стороны жесткого защемления

Вероятно, можно создать периодическую силу переменным магнитным полем, как это делалось раньше в видеомагнитофонах.

[Parkhomuk]

hostagedown в сообщении #618180 писал(а):

При этом необходимо, чтобы частота была переменной

hostagedown в сообщении #618180 писал(а):

При этом так, чтобы смещения свободного края были максимальны

Одновременное выполнение этих двух условий невозможно!

[Xey]

Есть электромассажеры, там моторчик с регулятором скорости, простенький кривошипошатунный механизм.
Выдает чистую синусоиду, постоянной амплитуды, переменной частоты.

[hostagedown]

Xey в сообщении #618568 писал(а):

Есть электромассажеры, там моторчик с регулятором скорости, простенький кривошипошатунный механизм.
Выдает чистую синусоиду, постоянной амплитуды, переменной частоты.

Вот это интересно, кстати. Но, все таки боюсь, что его масса может быть немаленькой..

-- Пт сен 14, 2012 14:55:10 --

Pavia в сообщении #618318 писал(а):

А с чего в друг вы считаете, что пластина так будет колебаться?

А почему она так колебаться не будет?
Вопрос только в том, чтобы найти резонансную частоту

-- Пт сен 14, 2012 14:57:44 --

BISHA в сообщении #618371 писал(а):

hostagedown в сообщении #618180 писал(а):

нужно приложить периодическую силу со стороны жесткого защемления

Вероятно, можно создать периодическую силу переменным магнитным полем, как это делалось раньше в видеомагнитофонах.

Интересно, а можно где-нибудь характеристики посмотреть? и потом, как это все закрепить на пластину? Да, интересный вариант :)

-- Пт сен 14, 2012 15:00:05 --

Parkhomuk в сообщении #618567 писал(а):

hostagedown в сообщении #618180 писал(а):

При этом необходимо, чтобы частота была переменной

hostagedown в сообщении #618180 писал(а):

При этом так, чтобы смещения свободного края были максимальны

Одновременное выполнение этих двух условий невозможно!

Возможно не корректно выразился, но переменная частота мне нужна для поиска максимальных перемещений крайней точки.
Другими словами, моя конечная цель - максимальные смещения на конце пластины.

[Pavia]

hostagedown

Цитата:

А почему она так колебаться не будет?

Во-первых, потому что колебания ортогональны приложенной силе. F*cos(90°)=0
Во-вторых, потому что жёстко закреплена.

Цитата:

Вопрос только в том, чтобы найти резонансную частоту

А затухание кто будет учитывать?

[photon]

Pavia в сообщении #618829 писал(а):

Во-первых, потому что колебания ортогональны приложенной силе. F*cos(90°)=0

Пластина прогнется под весом или будет закреплена не точно , и сила будет приложена не идеально перпендикуляно - выйдет система из состояния "неколебания"

[Pavia]

photon
Я ждал такого ответа от автора темы. Но не дождался.
А теперь прикинь какая мощность нужна, чтобы создать и заметить колебания при такой схеме.
И сравни с тем что вибратор расположен перпендикулярно.

[Toucan]

Pavia в сообщении #618862 писал(а):

А теперь прикинь какая мощность нужна, чтобы создать и заметить колебания при такой схеме.
И сравни с тем что вибратор расположен перпендикулярно.

Pavia, замечание за фамильярность. Читайте Правила форума:

Forum Administration в Правилах форума #27356 писал(а):

1) Нарушением считается:
…
е) ..., фамильярность (у нас принято обращаться друг к другу на "Вы")...

[BISHA]

hostagedown в сообщении #618180 писал(а):

И принципиально сложно устроены - выдвигающийся кулачок, попеременно с двух сторон..

Замените кулачок электромагнитом.

[R-o-m-e-n]

hostagedown в сообщении #618180 писал(а):

Нужен ваш совет:
У меня есть тонкая (1 мм толщиной) прямоугольная пластинка, жестко закрепленная с одного края.
Так вот, нужно приложить периодическую силу со стороны жесткого защемления, так что бы возникли вибрации пластины (балки).

А обязательно со стороны жесткого закрепления? Мне кажется Вам нужно погуглить насчет экспериментов по стоячим волнам со струной и динамиком.

hostagedown в сообщении #618180 писал(а):

При этом необходимо, чтобы частота была переменной, т.е., чтобы экспериментально найти моды и узлы. При этом так, чтобы смещения свободного края были максимальны

Помимо вынужденных колебаний можно рассмотреть автоколебания. Есть школьный эксперимент по наблюдению фигур Лиссажу (:?:) на прямоугольной пластине с песком при проведении по ее краю смычком. Смычок можно заменить вращающимся валом.

[hostagedown]

photon в сообщении #618837 писал(а):

Pavia в сообщении #618829 писал(а):

Во-первых, потому что колебания ортогональны приложенной силе. F*cos(90°)=0

Пластина прогнется под весом или будет закреплена не точно , и сила будет приложена не идеально перпендикуляно - выйдет система из состояния "неколебания"

Проделал эксперимент с установкой, описанной в шапке. Для стальной пластинки максимальные перемещения получились при частоте около 50Гц.

Колеблется пластина из-за того, что кулачки установлены на небольшом расстоянии от защемления, поэтому создаваемого момента (в противофазе) вполне достаточно, чтобы получить первые моды колебаний.

Сейчас решил заменить тот маленький отрезок, который находится между стенкой и кулачками, шарниром (петлей), так чтобы не тратить энергию на сгиб в этом маленьком участке.

Вопрос про оптимальность устройства остается в силе, потому что с этими кулачками куча проблем (например, добиться попеременного выдвигания).. Сейчас рассматриваю что-нибудь с вращающимся электромотором. Пока не знаю, как и что. Поэтому любые советы очень приветствуются.:)