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機械基礎綜合分析及創(chuàng)新實踐平臺,機械基礎綜合分析及創(chuàng)新實踐裝



一、主要技術參數(shù)
1、三相變頻電機：Y2-631-4、180W 、380V、50Hz
2、三相變頻電機：Y2-801-4、550W 、380V、50Hz
3、交流帶減速調(diào)速電機：90YCJT-60-4、60W 、220V、50Hz
4、永磁直流電機：110SZ02、2000W 、220V、50Hz
5、CZ5磁粉制動器加載范圍：0-20N·m
6、測力傳感器：量程10kg
7、測力傳感器：量程20kg
8、線位移傳感器：量程L=50
9、線位移傳感器：量程L=200
10、加速度傳感器：1000柵
11、光電位移傳感器：2套
二、實驗臺設計目標及特點：
機械基礎綜合分析及創(chuàng)新實踐平臺是集機械原理、機械設計、機械虛擬設計，機械安裝，機械參數(shù)檢測、機械故障分析技術等學科知識于一體的綜合性機械實踐實驗臺。
它的實驗內(nèi)容設計分為幾個層次：
1、機械系統(tǒng)的認識與實踐
機械系統(tǒng)由各種機械零件、機械部件、安裝平臺、傳感系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、分析系統(tǒng)、運動控制系統(tǒng)等組成，本實驗臺將常用機械零部件及相關系統(tǒng)組成一個個功能組件庫。它們可組成各種典型的機械系統(tǒng)。學生可逐一認識和使用這些組件和系統(tǒng)，從而達到認識機械系統(tǒng)，操縱機械系統(tǒng)的實踐目標。
2、機械測量與機械安裝實踐。
機械系統(tǒng)正常工作有賴于正確的機械零件的制造尺寸和機械安裝，本實驗臺提供了一系列機械檢測對象和常用量具供學生進行零件檢測和安裝實踐，從中學生可了解機械系統(tǒng)制造和調(diào)試的過程，為機械設計打下堅實的基礎。
3、典型機械系統(tǒng)的設計拼裝與控制時間
學生通過本實驗系統(tǒng)可設計和拼裝各種基本的機械傳動系統(tǒng)，并使用各種不同的電機對其進行驅(qū)動和控制，本平臺提供了三維虛擬設計的手段，學生既可虛擬設計機械系統(tǒng)，又可實際設計和拼裝。學生將學會使用不同的零部件組成機構(gòu)傳動系統(tǒng)，學會使用不同的電機和控制，可進一步加深對系統(tǒng)設計的了解。
4、機械參數(shù)檢測及機械故障分析
機械參數(shù)是衡量一個機械系統(tǒng)性能的重要指標，對機械故障的檢測和分析是設計機械系統(tǒng)的重要手段的工具，實驗臺通過先進的檢測分析系統(tǒng)，使學生學會對機械系統(tǒng)參數(shù)進行檢測和分析，提供學生的綜合分析和綜合設計能力。
它可開設不同類型、不同層次、不同要求的機械基礎創(chuàng)新實踐課程，是一個綜合性創(chuàng)新實踐平臺。
三、實驗臺的組成
1、實驗臺機械結(jié)構(gòu)：
機械基礎綜合分析及創(chuàng)新實踐平臺主要由可固定連接一體或單獨使用的四個活動工作站組成。當固定連接一體時形成一個大的工作區(qū)，可拼裝復雜的機械系統(tǒng)。各活動工作站根據(jù)實驗目的的不同約有區(qū)別，但都分別由基礎平板、儲存格、抽屜等組成，基礎平板作為安裝、測量的基準，儲存格用于存放機構(gòu)尺寸較大的零部件，抽屜可放置標準件、量具、小型零件。該實驗臺同時提供了軸類、座類、桿類、齒輪、鏈輪、皮帶輪、調(diào)整墊、漲緊套、驅(qū)動源、磁粉負載及用于測量的軸類、套類、盤類零件。
 1）實驗臺檢測硬件系統(tǒng)：
檢測系統(tǒng)CPU采用AVR系列的Atmega64L工業(yè)用品系列芯片，具有處理速度快，運行效率高，穩(wěn)定性高、抗干擾能力強等特點。
2）模擬信號（壓力）：該路信號，為mv級信號，電路設計為前置通過儀用放大器AD620對信號放大后，在由運算放大器LM358后級驅(qū)動放大，之后輸入至單片機A/D轉(zhuǎn)換接口。
3）模擬信號（位移，振動）：該路信號提供兩路電源0-2.56V，0-5V模式，信號通過LM358，的電壓跟隨模式輸入到單片機。
4）TTL脈沖信號（速度）：該路設計檢測光柵角位移傳感器產(chǎn)生的TTL脈沖信號，信號先經(jīng)過施密特觸發(fā)器74HC14對信號進行規(guī)整。后經(jīng)過雙向收發(fā)器74HC245進入單片機外部中斷I/O。由于系統(tǒng)設計時考慮可能需要判斷角位移傳感器轉(zhuǎn)向，于是其中一通道的雙向信號經(jīng)過D觸發(fā)器74HC4處理后輸出信號的高低可判別角位移傳感器的轉(zhuǎn)向.
5）通信部分：通信部分：該系統(tǒng)設計為一路RS-232通信協(xié)議電路，以此與上位機軟件進行數(shù)據(jù)傳輸。
6）按鍵功能：用于設置于切換實驗功能。
7）液晶接口功能：用于驅(qū)動液晶顯示模塊及以并口數(shù)據(jù)傳輸模式更新液晶顯示內(nèi)容。
2、實驗臺軟件分析系統(tǒng)：
1）機械參數(shù)檢測及分析軟件系統(tǒng)
該測試系統(tǒng)采用目前流行的Windows開發(fā)工具VisualBasic編寫，系統(tǒng)算法 精確，程序界面簡潔優(yōu)美，菜單簡單明了，操作容易。與實驗臺檢測系統(tǒng)從數(shù)據(jù)采集到數(shù)據(jù)顯示分析完美結(jié)合，令學生在實驗過程中除去了繁雜的數(shù)據(jù)記錄與處理，提高實驗效率。
2）三維虛擬設計軟件
為了方便教學環(huán)節(jié)，體現(xiàn)現(xiàn)代三維技術在機械專業(yè)教學中的重要地位，全面培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和動手能力，實驗臺在軟件上提供了一個建立在UG平臺上的三維虛擬設計的平臺。學生可以通過簡明易用的界面將自己的創(chuàng)新思維，創(chuàng)新設計立即在這個虛擬平臺上裝配出來，生成三維裝配效果圖。虛擬平臺融入了先進的CAE技術，使得學生能夠?qū)⒆约貉b配的虛擬機以動畫的形式進行機構(gòu)運動分析和驗證。
 四、實驗臺具體實驗內(nèi)容
實驗一實驗臺機械零部件的認知實驗
認識常用的機械零件類型及電氣組件，計算機分析軟件、控制軟件內(nèi)容。
實驗二零件機械量的測量
使用工廠常用量具對類機械零件進行檢測和誤差分析
實驗三驅(qū)動源的安裝及調(diào)校
實踐電機及支座安裝和調(diào)整
實驗四鍵聯(lián)接中普通平鍵的測量及安裝
實踐平臺的制作、測量和安裝
實驗五聯(lián)軸器、軸承及座、軸上零件的安裝與調(diào)校
實踐軸上零件的安裝和檢測
實驗六三角膠帶傳動
帶傳動的認識、安裝和調(diào)整
實驗七 套筒滾子鏈傳動
鏈傳動的認識、安裝和調(diào)整
實驗八漸開線圓柱齒輪傳動系統(tǒng)設計
成對圓柱齒輪的參數(shù)檢測和安裝調(diào)試
實驗九合格齒輪與超差齒輪傳動性能的對比實驗
合格齒輪與超差齒輪的參數(shù)對比分析
實驗十多軸傳動系統(tǒng)設計
設計安裝固定輪系實踐
實驗十一曲柄滑塊機構(gòu)的設計應用與測試分析
曲柄滑塊機構(gòu)拼裝及運動檢測分析
實驗十二機械綜合系統(tǒng)設計與效率分析
機械綜合系統(tǒng)設計與拼裝及運行實踐
實驗十三機構(gòu)振動檢測及分析
對機構(gòu)運行引起的機架振動進行檢測與分析
實驗十四機械三維虛擬設計實踐
利用實驗臺提供的三維虛擬設計軟件進行虛擬機構(gòu)設計
實驗十五齒輪傳動故障檢測及分析實驗
利用Matlab軟件編制的分析軟件對專門設計的齒輪傳動故障進行檢測和分析。
五、實驗區(qū)域布置
實驗一區(qū)
實驗對象：
1、挖掘機組件
2、挖掘機氣動系統(tǒng)組件
3、挖掘機電氣控制系統(tǒng)組件
實驗二區(qū)
實驗對象：
零件庫一：1、光軸 2、兩頭外螺紋3、同心孔軸4、內(nèi)外錐度5、臺階軸、中心孔6、偏心孔軸7、偏心軸8、臺階軸、兩頭大9、光軸、兩頭精度10、臺階孔軸11、螺紋、12、齒輪13、平面上孔的位置14、軸承座的中心高
零件庫二：
1、電機一臺2、齒輪一對3、V形皮帶輪一對及皮帶4、鏈輪一對及鏈條5、平板皮帶輪一對及平析皮帶6、同步皮帶輪一對及同步皮帶7、蝸輪、蝸桿一對8、聯(lián)軸器9、圓齒輪一對 10、軸承座11、支承軸、鍵、安裝底板
實驗工具：
1、游標卡尺 2、外徑千分尺3、鋼直尺 4、百分表及表座 5、萬能角尺6、螺紋環(huán)規(guī) 7、螺紋塞規(guī) 8、塞尺 9、直角尺 10、水平儀 11、鉗桌等
實驗三區(qū)
實驗對象：
1.齒輪傳動機構(gòu)2.平面連桿機構(gòu)3.槽輪傳動機構(gòu)4.凸輪傳動機構(gòu)5.螺紋傳動機構(gòu)6.連軸節(jié)傳動機構(gòu)7.鏈傳動機構(gòu)8.帶傳動機構(gòu)9.同步帶傳動機構(gòu)10.直流電機及控制器11.三相交流電機及控制器12.單相交流變速電機及控制器
實驗工具：
扳手、螺絲刀，橡皮錘，
實驗四區(qū)
實驗對象：
1.齒輪傳動機構(gòu)2.平面連桿機構(gòu)3.槽輪傳動機構(gòu)4.凸輪傳動機構(gòu)5.螺紋傳動機構(gòu)6.連軸節(jié)傳動機構(gòu)7.鏈傳動機構(gòu)8.帶傳動機構(gòu)9、傳動電機10、機械加載器
實驗工具：
1.直線位移傳感器2.角位移傳感器3.運動檢測系統(tǒng)4.噪聲計5.測速儀6.拉力計。
其他產(chǎn)品鏈接：
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