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机械设计基础实验创新及分析实训台,机械系 [复制链接]

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机械设计基础实验创新及分析实训台

机械设计基础实验创新及分析实训台

该产品主要用于学生完成机械设计、机械制造技术课程群之后的综合性实验,用于培养学生综合运用知识的能力,工艺分析和初步的工程实践能力,可以完成机械零件技术测量、机械传动方案设计、机械系统装配设计、机械系统设计失误分析,要求学生全面巩固和掌握所学机械基础理论,通过线位移传感器及电机,采集实验机构的实时参数,经计算机专用软件对数据进行分析处理,并绘制出实验机构的运动规律曲线,使学生能够很好地了解曲柄滑块机构、摆动导杆滑块机构、盘形凸轮机构、槽轮机构的运动时性、掌握位移、速度、加速度的测定方法。该实验台适用于机械原理、机械设计等课程开设设计性、综合性实验,是机械原理与机械设计实验室的重要设备之一。

一、实验台概述

1、机械传动系统认知、练习、装配、设计;

2、掌握一些通用仪器的使用方法;

3、通过测试对试验数据做出分析,并找出数据误差的原因;

4、了解机构运动参数测量的手段和方法;

5、培养学生的扩展功能技能和动手能力。

二、主要技术参数及配置

1、主要功能:

按要求搭建机构运动参数测试系统,利用与被测构件相连的编码器、直线位移传感器,将被测构件的运动参数采集数据处理并画出运动参数变化曲线,并与理论曲线比较,分析差异的原因。

1)被测机构种类及组合方式

a)曲柄摇杆机构

b)曲柄滑块机构

c)凸轮机构

d)槽轮机构

e)上述机构前、后端组合V带传动、链传动或多机构组合

2)数据采集技术参数

a)采样32位ARM处理器,配合3个独立12位ADC,可同时(非分时)采集3通道模拟量,可对加速度传感器,位移传感器等进行采集,精度:1%以上。

b)具有3路编码器速度测量通道,可选择测量转速或转动一圈速度的波动,采集速度可达Rpm。

c)具有程控调速功能。

d)可选设备屏幕界面显示波形功能。

e)采用USB数据通讯,可选的局域网通讯及监控功能。

3)数据处理技术方法和特点

a)ADC采样为12位精度,最高转换速度为2.6MSPS,采样速率可配置调整。同时具有3路编码器速度测量通道,可同时采集。

b)可选择测量转速(M法)或转动一圈速度的波动(T法),采集速度可达Rpm。

c)友好的上位机软件,可查看采集波形,在停止采集后,可手动选择分析数据波形。具有理论波形显示及对比功能,理论波形可根据实际参数显示。计算机连接设备后,可实现程控控制。

d)采用USB数据通讯,可选的局域网(有线或无线)通讯及监控功能。

e)将测得的位移、速度、加速度信号导入Excel表格提供分析,可自动生成实验报告。

f)数据实时采集,随时可以暂停,可选择一个周期内测试曲线,并且能从曲线上找出点以上。

g)根据机构的运动方程式算出位移、速度、加速度的理论值,将理论曲线和实测曲线用不同线型绘制在同一个坐标系内,可在在软件中与实测值对比。

h)采样率可根据传感器的精度提供用户选择合适的采样速率,采样速率从5Hz、10Hz、20Hz、50Hz、Hz、Hz、Hz,1kHz、2KHz、5KHz、10KHz不等。

2、功能模块扩展

1)模块一:机械传动系统

2)模块二:键联接的安装与测量

3)模块三:动力传输系统的安装

4)模块四:联轴器与离合器

5)模块五:V带传动

6)模块六:链传动

7)模块七:圆柱齿轮传动

8)模块八:多轴传动系统

9)模块九:齿轮加工精度等级对啮合性能的影响对比分析扩展功能

10)模块十:带与链传动组合

3、多媒体虚拟仿真教学软件与测试分析软件

3.1多媒体虚拟仿真教学软件:实验台配套机械系统创意组合及参数可视化分析测试实验台学习软件,是一套通过虚拟的三维模型效果结合语音讲解,图文并茂的知识综合的学习软件,内容包括“机械系统介绍”、“链传动”、“键紧固”、“齿轮传动”、“动力传输系统”、“多轴传动”、“带传动”主要内容,学生通过在电脑上预先使用改软件,可以对实验台的关联知识点,加强掌握能力,具有可不受时间空间限制学习的便利性。

3.2:测试分析软件:本实验系统测试结果不但可以以曲线形式输出,还可以直接打印出各点数值,克服了以往测试方法中,须对测试曲线进行人工标定和数据处理而带来较大的幅值误差和相位

误差等问题。

提供实验数据另存为功能,实验数据采集完成后点击“另存为”可将实验数据保存到如移动U盘。学生可以根据需要在其他软件如EXCEL中进行后处理。可打印采集到的所有位移数据及相应的速度加速度数据,也可打印部分数据;可打印全部曲线和部分曲线。

实验系统软件中,具有实验机构的“机构运动仿真”功能。在机构运动仿真页面中,根据当前实验机构的实际结构尺寸手工输入相关参数(如曲柄转速、曲柄长度、连杆长度等),确认后,计算机便可对当前实验机构进行运动仿真,并给出实验机构动态运动曲线及相关运动参数特征值。

本实验台采用了嵌入式计算机系统和相应的外围设备,因此在数据处理的灵活性和结果显示、记录、打印的便利、清晰、直观等方面明显优于以往的同类设备。另外,与个人计算机连接使用,操作时只要使用键盘和鼠标就可以完成,操作灵括方便,实验准备工作简单,在学生进行实验时稍作讲解即可使用。

三、主要技术参数/p>

1、电机(2台)5GU-3/7.5K电压:V90W;转速:0-rpm/0-rpm

2、直线位移传感器(1个):量程mm;

3、光栅角位移传感器(1个):脉冲数p/r;

4、游标卡尺:0-mm;

5、外径千分尺:0-25mm;

6、百分表:0-10mm;

7、万能角尺:0-度;

8、塞尺:0.02-1.0(17种);

9、高度尺:0-mm;

10、数字转速表。

11、彩色液晶屏1块5英寸,分辨率X

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