Описание установки. Общий вид установки дан на Рис

Общий вид установки дан на рис. 3.1.

Установка содержит литой корпус 1, сосуд 2 с жидкостью (трансформаторное масло), червячный редуктор 3, фотодатчик 4, блок питания 5, устройство для измерения ординат кривой свободной поверхности жидкости и электропривод с элементами управления частотой вращения.

Цилиндрический сосуд заполнен на 0, 6 своей высоты трансформаторным маслом и приводится во вращение электродвигателем 6 через червячный редуктор. При равномерном вращении сосуда вокруг вертикальной оси свободная поверхность жидкости в сосуде принимает форму параболоида вращения.

Работа на установке заключается в экспериментальном измерении координатных точек кривой свободной поверхности жидкости в диаметральной плоскости сосуда с последующим сопоставлением их с величинами координат, найденными из теоретических зависимостей.

Для измерения вышеуказанных координат предназначено измерительное устройство, содержащее измерительную иглу 7 и каретку 8. При вращении рукоятки 9, каретка, а следовательно, и измерительная игла, перемещается в горизонтальном направлении. Отсчет перемещений (в правую или левую сторону) регистрируется по шкалам 10, 11, размещенным на направляющей 12. При измерении ординат правой ветви параболы отсчет горизонтальных перемещений производят по шкале 11, а при измерении ординат левой ветви параболы - по шкале 10.

Вертикальное перемещение измерительной иглы осуществляется при вращении рукоятки 13. На поверхности штока измерительной иглы нанесена шкала, по которой регистрируют вертикальные координаты свободной поверхности жидкости. Точность отсчета вертикальных перемещений не менее 0, 5 мм.

Для расширения методических возможностей конструкция установки предусматривает регулирование частоты вращения сосуда с жидкостью в пределах 40-160 об/мин и, как следствие, получение семейства параболических кривых свободной поверхности жидкости.

1. Установить искомую кривую свободной поверхности. Для этого поворотом тумблера на передней панели включить электродвигатель, который приводит во вращение сосуд. Затем вращением регулятора, расположенного также на передней панели, установить заданную частоту вращения сосуда.

2. После того, как жидкость в сосуде придет в состояние относительного покоя (по отношению к стенкам вращающегося сосуда), произвести соответствующие измерения с помощью измерительной иглы.

Для этого вращением рукоятки измерительную иглу устанавливают сначала в такое положение, чтобы ось ее совпадала с осью сосуда (отметка «О» по горизонтальной шкале).

Затем вращением рукоятки, расположенной на каретке, измерительную иглу опускают до соприкосновения ее острия со свободной поверхностью жидкости и производят отсчет по нониусу. После этого иглу поднимают вверх и перемещают в горизонтальном направлении (влево или вправо от оси сосуда) на 1 см и снова опускают до соприкосновения ее острия со свободной поверхностью. В новом положении берут отсчеты по нониусу. Аналогичные измерения проводят для ряда других точек, расположенных вдоль радиуса сосуда (7-8 точек). Опыты проводят только для одной (левой или правой) ветви параболы.

Результаты измерений записывать в табл. 3.1.

3. Измерить уровень масла, наполняющего сосуд, в состоянии покоя h, см.