一、实验台概述
该实验台主要服务于学生,为其提供手动组装复杂机械系统的实践平台。通过这个平台,学生可以设计并组装出能实现多种运动要求的复杂机械系统。实验台的主要构件上,都预设有安装传感器的位置,并配备有检测系统以及数据处理软件。学生可以通过观察运动参数的变化曲线,深入理解在不同复杂机械系统中,运动构件的运动规律和运动学特性。
二、实验功能
将所学的理论知识转化为实践经验,通过实体操作,实现机械传动中的各种传动效果。
掌握实际安装过程中,零件的加工精度对装配的影响,并理解平行度、直线度、同轴度、定向、定位、跳动等形位公差的概念及其作用。
熟练使用工作中的各种工卡量具。
通过对机械传动的安装,理解安装误差对机械传动工作过程所产生的损害,如振动和噪声等。
在主要构件上设计有安装传感器的位置,并配备检测系统和数据处理软件。通过实验,学生可以了解如何测定直动机构的位移、速度、加速度;摆动机构的摆动角位移、角速度、角加速度;以及回转轴的转速、回转不匀率等运动参数。同时,他们还可以通过观察运动参数的变化曲线,理解不同复杂机械系统中运动构件的运动规律和运动学特性。
分析并总结安装误差对测试精度的影响,对照理论与实测的效果,找出存在的问题。
三、实验台结构需求
实验台被分为左右两个实验操作工作区,分别由两台电机传动。因此,可以有两组学生同时进行实验操作。左操作区主要进行机械传动创新搭接及传动特性测试实验,而右操作区则主要完成机构运动创新搭接及机构运动特性测试实验。
安装平台由标准T型槽铝合金型材拼接而成,活动支座间的距离可调节,搭接灵活。可组装包括带传动、链传动、多种齿轮传动、单万向联轴节传动、双万向联轴节传动、槽轮机构传动等多种运动机构,从而搭建出各种不同类型的复杂机械系统。典型的拼装方案超过20种,鼓励学生自行设计元件,组装创新作品,发挥主动性和创新精神。
所有传动轮系采用光杆支承,紧定螺钉固定,调节方便快捷,搭接迅速。参数如传动比、齿数和中心距等均可调节。
所有杆构件长度及滑块偏心距均可进行无级调节,以分析参数改变对机构运动特性的影响。
驱动调速电机可进行无级调速,满足实验机构的不同运动要求。
检测系统集数据采集与电机调节控制于一体,配备多个光电旋转编码器、直线位移传感器以及强大的计算机处理软件。可对各种传动机构、曲柄摇杆、曲柄滑块、凸轮等组合机构的传动及运动规律进行数据采集和运动分析。测试内容主要包括直动机构的运动位移、速度、加速度;摆动机构的摆动角位移、角速度、角加速度;传动轴的转速及转速波动运动规律;机构回转运动的回转不匀率测试分析等。
系统配套软件内容丰富,包括通讯方式选择、机械传动特性测试、机构运动特性测试及分析、实验结果分析及曲线拟合、典型拼装机构虚拟装配及运动仿真、实验台介绍、实验操作指导等,具有综合性、开放性的特点。
系统配备各种常用机械安装及测量工具,学生通过自己动手安装,提升对工况量具的认知和实践能力。
实验台上设置“多机通讯”接口,可实现一台计算机与多台实验台进行多机通讯的实验操作,组成小系统局域网络实验系统。
实验台具有RS232/RS485/RS422三种串口转网络功能,支持设备级联、系统升级和设备扩展。同时支持On-the-fly技术(串口参数自适应),设备端可以通过串口控制模块实现二次开发。