机械基础综合分析及创新实践平台,机械基础综合分析及创新实践装置

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机械基础综合分析及创新实践平台,机械基础综合分析及创新实践装置

作者：管理员 2023-12-12 15:44:26

一、主要技术参数
1.三相变频电机：Y2-631-4、180W 、380V、50Hz
2.三相变频电机：Y2-801-4、550W 、380V、50Hz
3.交流带减速调速电机：90YCJT-60-4、60W 、220V、50Hz
4.永磁直流电机：110SZ02、2000W 、220V、50Hz
5.CZ5磁粉制动器加载范围：0-20N·m
6.测力传感器：量程10kg
7.测力传感器：量程20kg
8.线位移传感器：量程L=50
9.线位移传感器：量程L=200
10.加速度传感器：1000栅
11.光电位移传感器：2套
二、设计目标及特点：
机械基础综合分析及创新实践平台,机械基础综合分析及创新实践装置,机械基础综合分析及创新实践设备是集机械原理、机械设计、机械虚拟设计，机械安装，机械参数检测、机械故障分析技术等学科知识于一体的综合性机械实践实验台。
它的实验内容设计分为几个层次：
1.机械系统的认识与实践
机械系统由各种机械零件、机械部件、安装平台、传感系统、检测系统、分析系统、运动控制系统等组成，本实验台将常用机械零部件及相关系统组成一个个功能组件库。它们可组成各种典型的机械系统。学生可逐一认识和使用这些组件和系统，从而达到认识机械系统，操纵机械系统的实践目标。
2.机械测量与机械安装实践。
机械系统正常工作有赖于正确的机械零件的制造尺寸和机械安装，本实验台提供了一系列机械检测对象和常用量具供学生进行零件检测和安装实践，从中学生可了解机械系统制造和调试的过程，为机械设计打下坚实的基础。
3.典型机械系统的设计拼装与控制时间
学生通过本实验系统可设计和拼装各种基本的机械传动系统，并使用各种不同的电机对其进行驱动和控制，本平台提供了三维虚拟设计的手段，学生既可虚拟设计机械系统，又可实际设计和拼装。学生将学会使用不同的零部件组成机构传动系统，学会使用不同的电机和控制，可进一步加深对系统设计的了解。
4.机械参数检测及机械故障分析
机械参数是衡量一个机械系统性能的重要指标，对机械故障的检测和分析是设计机械系统的重要手段的工具，实验台通过先进的检测分析系统，使学生学会对机械系统参数进行检测和分析，提供学生的综合分析和综合设计能力。
它可开设不同类型、不同层次、不同要求的机械基础创新实践课程，是一个综合性创新实践平台。
三、实验台的组成
1.实验台机械结构：
本装置主要由可固定连接一体或单独使用的四个活动工作站组成。当固定连接一体时形成一个大的工作区，可拼装复杂的机械系统。各活动工作站根据实验目的的不同约有区别，但都分别由基础平板、储存格、抽屉等组成，基础平板作为安装、测量的基准，储存格用于存放机构尺寸较大的零部件，抽屉可放置标准件、量具、小型零件。该实验台同时提供了轴类、座类、杆类、齿轮、链轮、皮带轮、调整垫、涨紧套、驱动源、磁粉负载及用于测量的轴类、套类、盘类零件。
1）实验台检测硬件系统：
检测系统CPU采用AVR系列的Atmega64L工业用品系列芯片，具有处理速度快，运行效率高，稳定性高、抗干扰能力强等特点。
2）模拟信号（压力）：该路信号，为mv级信号，电路设计为前置通过仪用放大器AD620对信号放大后，在由运算放大器LM358后级驱动放大，之后输入至单片机A/D转换接口。
3）模拟信号（位移，振动）：该路信号提供两路电源0-2.56V，0-5V模式，信号通过LM358，的电压跟随模式输入到单片机。
4）TTL脉冲信号（速度）：该路设计检测光栅角位移传感器产生的TTL脉冲信号，信号先经过施密特触发器74HC14对信号进行规整。后经过双向收发器74HC245进入单片机外部中断I/O。由于系统设计时考虑可能需要判断角位移传感器转向，于是其中一通道的双向信号经过D触发器74HC4处理后输出信号的高低可判别角位移传感器的转向.
5）通信部分：通信部分：该系统设计为一路RS-232通信协议电路，以此与上位机软件进行数据传输。
6）按键功能：用于设置于切换实验功能。
7）液晶接口功能：用于驱动液晶显示模块及以并口数据传输模式更新液晶显示内容。
2.实验台软件分析系统：
1）机械参数检测及分析软件系统
该测试系统采用目前流行的Windows开发工具VisualBasic编写，系统算法精确，程序界面简洁优美，菜单简单明了，操作容易。与实验台检测系统从数据采集到数据显示分析完美结合，令学生在实验过程中除去了繁杂的数据记录与处理，提高实验效率。
2）三维虚拟设计软件
为了方便教学环节，体现现代三维技术在机械专业教学中的重要地位，全面培养学生创新意识和动手能力，实验台在软件上提供了一个建立在UG平台上的三维虚拟设计的平台。学生可以通过简明易用的界面将自己的创新思维，创新设计立即在这个虚拟平台上装配出来，生成三维装配效果图。虚拟平台融入了先进的CAE技术，使得学生能够将自己装配的虚拟机以动画的形式进行机构运动分析和验证。
四、具体实验内容
实验一实验台机械零部件的认知实验
认识常用的机械零件类型及电气组件，计算机分析软件、控制软件内容。
实验二零件机械量的测量
使用工厂常用量具对类机械零件进行检测和误差分析
实验三驱动源的安装及调校
实践电机及支座安装和调整
实验四键联接中普通平键的测量及安装
实践平台的制作、测量和安装
实验五联轴器、轴承及座、轴上零件的安装与调校
实践轴上零件的安装和检测
实验六三角胶带传动
带传动的认识、安装和调整
实验七套筒滚子链传动
链传动的认识、安装和调整
实验八渐开线圆柱齿轮传动系统设计
成对圆柱齿轮的参数检测和安装调试
实验九合格齿轮与超差齿轮传动性能的对比实验
合格齿轮与超差齿轮的参数对比分析
实验十多轴传动系统设计
设计安装固定轮系实践
实验十一曲柄滑块机构的设计应用与测试分析
曲柄滑块机构拼装及运动检测分析
实验十二机械综合系统设计与效率分析
机械综合系统设计与拼装及运行实践
实验十三机构振动检测及分析
对机构运行引起的机架振动进行检测与分析
实验十四机械三维虚拟设计实践
利用实验台提供的三维虚拟设计软件进行虚拟机构设计
实验十五齿轮传动故障检测及分析实验
利用Matlab软件编制的分析软件对专门设计的齿轮传动故障进行检测和分析。
五、实验区域布置
实验一区
实验对象：
1.挖掘机组件
2.挖掘机气动系统组件
3.挖掘机电气控制系统组件
实验二区
实验对象：
零件库一：1.光轴 2.两头外螺纹3.同心孔轴4.内外锥度5.台阶轴、中心孔6.偏心孔轴7.偏心轴8.台阶轴、两头大9.光轴、两头精度10.台阶孔轴11.螺纹12.齿轮13.平面上孔的位置14.轴承座的中心高
零件库二：
1.电机一台2.齿轮一对3.V形皮带轮一对及皮带4.链轮一对及链条5.平板皮带轮一对及平析皮带6.同步皮带轮一对及同步皮带7.蜗轮、蜗杆一对8.联轴器9.圆齿轮一对10.轴承座11.支承轴、键、安装底板
实验工具：
1.游标卡尺2.外径千分尺3.钢直尺4.百分表及表座5.万能角尺6.螺纹环规7.螺纹塞规8.塞尺9.直角尺10.水平仪11.钳桌等
实验三区
实验对象：
1.齿轮传动机构2.平面连杆机构3.槽轮传动机构4.凸轮传动机构5.螺纹传动机构6.连轴节传动机构7.链传动机构8.带传动机构9.同步带传动机构10.直流电机及控制器11.三相交流电机及控制器12.单相交流变速电机及控制器
实验工具：
扳手、螺丝刀、橡皮锤，
实验四区
实验对象：
1.齿轮传动机构2.平面连杆机构3.槽轮传动机构4.凸轮传动机构5.螺纹传动机构6.连轴节传动机构7.链传动机构8.带传动机构9、传动电机10、机械加载器
实验工具：
1.直线位移传感器2.角位移传感器3.运动检测系统4.噪声计5.测速仪6.拉力计。

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