Тахометр учебный типа ТМ1

Тахометр учебный типа ТМ1

Путь от технического задания к промышленному воплощению учебного магнитоиндукционного тахометра был долгим: общие рекомендации к устройству учебного прибора (1957 г.); подготовлен к производству (1977 г.); освоен производством и, наконец, начат серийный выпуск (80-ые годы ХХ века.)

Фото 1. Внешний вид тахометра, готового к измерению (сторона клетки 3см)

Изготовлен на Саранском приборостроительном заводе.

Назначение: служит для измерения частоты вращения частей машин и механизмов при демонстрации опытов по физике при изучении тем "Криволинейное движение" и "Законы движения Ньютона".
Принцип действия: взаимодействие магнитного поля вращающихся магнитов с индукционными токами, наводимыми этим полем в чувствительном элементе.

Устройство и работа:

Рисунок 1. Принципиальная схема тахометра

При вращении валика тахометра 11 через конические шестерни 10 и 1 приводится во вращение магнитный узел 2. Вращающееся магнитное поле индуцирует в диске 8 вихревые токи. В результате взаимодействия магнитного поля с индуцированными вихревыми токами возникает момент, вращающий диск. Спиральная пружина 7 противодействует моменту, вращающему диск. Так как момент спиральной пружины пропорционален углу ее закручивания, то угол поворота пропорционален оборотам вала 9. На конце вала закреплена стрелка 5, показывающая по равномерной шкале 4 частоту вращения вала.
Для повышения устойчивости стрелки и улучшения отсчета показаний прибора применено демпфирование подвижной системы тахометра. При вращении подвижной системы магнитный поток магнитов 6 индуцирует в алюминиевом диске 3 демпфера вихревые токи. В результате взаимодействия этих токов с магнитным потоком магнитов подвижная система тахометра получает тормозящий момент.

Органайзер исследователя
1. На фото 2 изображена шкала магнитоиндукционного тахометра. Перечислите технические характеристики измерительного прибора.

Фото 2.

Рисунок 2.

2. На рисунке 2 изображена установка для получения вихревых токов в сплошном проводнике: на штативе закреплена червячная центробежная машина 1; в штуцер машины вставлен магнит 2. На острие от магнитной стрелки отверстием вниз установлен калориметрический стакан. При вращении магнита движется и металлический стакан.
– Используя знания физики, объясните причины движения алюминиевого стакана. Считайте, что магнит вращается по часовой стрелке.
– Можно ли рассмотренный опыт считать иллюстрацией принципа действия тахометра? Свой выбор обоснуйте, используя раздел статьи «Устройство и работа».
3. Назовите три сходства и три различия между учебным тахометром и механическим спидометром автомобиля.