智能型帶傳動實驗臺：探索未來機械動力的重要平臺

時間：2024-11-03 11:46:26

在機械工程領(lǐng)域，實驗教學一直是培養(yǎng)學生實踐能力和創(chuàng)新思維的重要環(huán)節(jié)。隨著技術(shù)的進步，傳統(tǒng)的機械傳動實驗設(shè)備正逐漸向智能化、高精度方向發(fā)展。其中，"智能型帶傳動實驗臺"作為一種先進的實驗教學工具，不僅極大地豐富了教學內(nèi)容，還提升了實驗的精準度和操作的便捷性，成為未來機械動力學習與研究的重要平臺。
　　什么是智能型帶傳動實驗臺？
　　智能型帶傳動實驗臺是一種集現(xiàn)代傳感技術(shù)、自動控制技術(shù)以及數(shù)據(jù)處理技術(shù)于一體的實驗裝置。它能夠模擬帶傳動系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并通過集成化的控制系統(tǒng)實時監(jiān)控并調(diào)節(jié)實驗參數(shù)，以實現(xiàn)對帶傳動性能的精確測量和分析。這種實驗臺通常包括電機驅(qū)動、帶輪、傳感器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和人機交互界面等部分。
　　智能型帶傳動實驗臺的特點
　　1. 自動化控制：通過編程設(shè)定實驗條件，智能型帶傳動實驗臺能夠自動完成復(fù)雜的帶傳動實驗，減少人為誤差，提高實驗的準確性和重復(fù)性。
　　2. 實時監(jiān)測：配備有多種傳感器，能夠?qū)崟r監(jiān)測帶速、張力、扭矩等關(guān)鍵參數(shù)，為研究人員提供詳盡的數(shù)據(jù)支持。
　　3. 數(shù)據(jù)分析：內(nèi)置的數(shù)據(jù)處理軟件可以對收集到的數(shù)據(jù)進行快速分析，生成圖表和報告，幫助學生和研究者深入理解帶傳動的動態(tài)特性。
　　4. 用戶友好：智能型帶傳動實驗臺通常具有簡潔直觀的操作界面，使得初學者也能輕松上手，快速掌握實驗技能。
　　5. 安全可靠：實驗臺設(shè)計考慮了操作安全，采用了多重保護措施，確保實驗過程中的安全。
　　智能型帶傳動實驗臺的應(yīng)用
　　智能型帶傳動實驗臺廣泛應(yīng)用于高等院校的機械工程、動力工程等相關(guān)專業(yè)的教學和科研中。它不僅能夠幫助學生更好地理解帶傳動原理，還能夠讓他們親身體驗現(xiàn)代測試技術(shù)的魅力。此外，該實驗臺也是企業(yè)研發(fā)新產(chǎn)品、測試材料性能的理想工具。
　　結(jié)語
　　智能型帶傳動實驗臺作為一種新型的教學和研究工具，它的出現(xiàn)極大地推動了機械傳動領(lǐng)域的技術(shù)進步和教學方法的創(chuàng)新。通過這樣的實驗平臺，學生和工程師可以在一個控制精準、數(shù)據(jù)可靠、操作便捷的環(huán)境中開展工作，這不僅有助于提高他們的專業(yè)技能，也為未來的機械設(shè)計和制造奠定了堅實的基礎(chǔ)。隨著科技的不斷發(fā)展，我們有理由相信，智能型帶傳動實驗臺將在培養(yǎng)新一代機械工程師的道路上發(fā)揮越來越重要的作用。

SG-JX65智能帶傳動實驗臺

一、實驗臺的功用
智能帶傳動實驗臺通過傳感器采集數(shù)據(jù)專用多媒體軟件自動對實驗數(shù)據(jù)進行處理和分析，并能自動顯示和打印實測的彈性滑動曲絨和傳動效率曲線。
智能帶傳動實驗臺可用來測試平帶、V帶和圓帶三種帶型傳動的彈性滑動、效率曲線及對比分析，從而加深對上述理論問題的理解、驗證。適用于機械類專業(yè)開設(shè)帶傳動實驗，是機械設(shè)計實驗室的重要設(shè)備之一。

實驗內(nèi)容：
1、觀察帶傳動中的彈性滑動和打滑現(xiàn)象，以及它們與傳遞載荷之間的關(guān)系。
2、比較預(yù)緊力大小對帶傳動承載能力的影響。
3、測定和繪制平帶傳動彈性滑動曲線和效率曲線。
測定和繪制V帶傳動彈性滑動曲線和效率曲線。
測定和繪制圓帶傳動彈性滑動曲線和效率曲線。
4、了解傳動實驗臺的構(gòu)造和工作原理，掌握轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速的測量方法。對各種測定的結(jié)果進行分析對比加深對彈性滑動的理解。

二、產(chǎn)品技術(shù)特點：
1、該設(shè)備結(jié)構(gòu)簡潔，外形新穎別致，電動機為直流無級調(diào)速，采用先進的調(diào)速電路，測速為光電測速；扭（矩）力測力方式為傳感器結(jié)構(gòu)，可完成不同帶型的帶傳動試驗，可通過兩種不同方式檢測并繪制滑動曲線和效率曲線。
2、本實驗臺配置了平帶、V帶、圓帶，可分別測出上述三種帶傳動的彈性滑動、效率曲線，供作對比分析用。
3、電動機、發(fā)電機轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)分別用二組傳感器采集；采集的數(shù)掂穩(wěn)定可靠精度高；
4、負載變動范圍：0-355W，加載方式：采用獨特的電子加載器加載負載燈泡，：每次加載1-5%（可調(diào)）級數(shù)多達20-30點；特別是在做帶的打滑曲線部分時可將負載間隔取得更小，以使曲線更準確；數(shù)據(jù)由面板窗口顯示，手動與程控并用。
5、主控制系統(tǒng)采用ARM內(nèi)核單片機系統(tǒng)設(shè)計，12位精度，1M采集頻率與計算機采用串口聯(lián)機使用，采用5英寸彩色液晶屏實時顯示各項參數(shù)。
5.1、軟件主界面由標題欄、菜單欄、采集數(shù)據(jù)顯示區(qū)、計算結(jié)果顯示區(qū)、曲線顯示區(qū)、誤差分析結(jié)果顯示區(qū)、實驗結(jié)果報告顯示剩余標準差S相關(guān)指數(shù)R*R結(jié)果顯示區(qū)組成。
5.2、圖形化操作界面，軟件操作簡單，界面優(yōu)美。軟件可適用Windows7、Windows8和Windows10系統(tǒng)。
5.3、實驗數(shù)據(jù)監(jiān)控：實驗界面可以實時監(jiān)控帶傳動實驗臺在加載和調(diào)速過程中，帶傳動的滑差和傳動效率變化狀況等信息。
5.4、實驗數(shù)據(jù)采集：可以實時采集實驗數(shù)據(jù)、并可對不理想的實驗數(shù)據(jù)進行清除等。
5.5、實驗報告：可以自動生成實驗報告。
6、使用實驗專用軟件，能迅速準確處理、分析數(shù)據(jù)，測繪及打印實測曲線；同時作出帶傳動的彈性滑動和打滑現(xiàn)象的動畫模擬；不配計算機時可利用面板窗口顯示的數(shù)據(jù)，手工記錄計算分析，繪制曲線。
7、實驗數(shù)據(jù)保存與查詢：可以保存歷史實驗數(shù)據(jù)及曲線并查詢。
8、純計算機全程序控制（或手動控制）設(shè)備的啟動、加速、減速、適時運動參數(shù)和變化曲線、參數(shù)采集、分析、自動生成實驗報告、圖片格式、實驗結(jié)果保存、停止等。

三．實驗原理、方法與步驟
帶傳動實驗是通過試驗帶裝在主動帶輪和從動帶輪上，整個電機可相對兩端滾動軸承座轉(zhuǎn)動，砝碼及砝碼架通過繩與移動底板相連，用于張緊試驗帶，增加或減少砝碼，即可增大或減少試驗帶的初拉力。
實驗步驟如下：
1、打開計算機，單擊“帶傳動”圖標，進入帶傳動封面。單擊左鍵，進入帶傳動實驗說明界面。再單擊“實驗”鍵，進入帶傳動實驗分析界面。
2、在實驗臺帶輪上安裝試驗平帶；接通實驗臺電源，電源指示燈亮；調(diào)整測力桿，處于平衡狀態(tài)；加砝碼3kg;，使帶具預(yù)緊力。
3、按順時針方向慢慢地旋轉(zhuǎn)電動機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)旋鈕，使電動機逐漸加速到n1=1OOOr/min左右，待帶傳動運動平穩(wěn)后（需數(shù)分鐘），記錄帶輪轉(zhuǎn)速n1、n2和電機轉(zhuǎn)矩力F1、F2一組數(shù)據(jù)。
4、在帶傳動實驗分析下方單擊“運動模擬”鍵；再擊“加載”鍵，每間隔5-10s，逐個打開燈泡（即加載），單擊“穩(wěn)定測試”鍵，逐組記錄數(shù)據(jù)n1、n2及F1、F2，注意n1、n2間的差值，分別在實驗臺上及實驗分析界面的運動模擬窗口觀察帶傳動的彈性滑動現(xiàn)象。
5、再擊“加載”鍵，繼續(xù)增加負載，直到ε≥3%左右，帶傳動進入打滑區(qū)，若再繼續(xù)增加負載，n1與n2之差迅速增大，帶傳動出現(xiàn)明顯打滑現(xiàn)象。同時，分別在實驗臺及實驗分析界面的運動模擬窗口觀察帶傳動的打滑現(xiàn)象。
6、如果實驗效果不理想，可單擊“重做實驗”，即可從第4步起重做實驗。
7、單擊“實測曲線”鍵，顯示繪制的帶傳動滑動曲線和效率曲線；如果需要可單擊“打印”鍵，打印機即可自動打印帶傳動彈性滑動曲線和效率曲線。
8、按面板卸載按鈕，關(guān)閉全部燈泡，將砝碼減到2kg．再重復(fù)第3-7步實驗。
9、按面板卸載按鈕，關(guān)閉全部燈泡；關(guān)閉實驗臺電源，拆下平帶及平帶輪，分別裝上V帶輪、V帶或圓帶輪、圓帶，加砝碼3kg，重復(fù)第3—7步實驗。
10、關(guān)閉實驗臺電源，取下砝碼；在實驗分析界面上單擊“退出系統(tǒng)”，返回Windows界面。
11、整理實驗數(shù)據(jù)，如果未自動打印實測曲線,則需要手工繪制帶傳動彈性滑動曲線和效率曲線。

四、主要配置及技術(shù)參數(shù):
1. 平帶輪直徑：d1=d2=120mm,，
2. 圓帶輪直徑：d1=d2=120mm,
3. V帶輪直徑：d1=d2=120mm；
4. 平帶820×20×2mm.、圓帶φ8×800mm 節(jié)距5.08mm、同步帶7M800 ；帶輪材料為鑄鐵。
5. 電動機功率：355W，0-1800 rpm；負載變動范圍：0-355W，手動與程控無級調(diào)速；
6. 拉壓力傳感器：量程0-50N；精度：0.1%
7. 外形尺寸：約850×450×1000mm
8. 高速嵌入式采集控制板。
9. 配置5寸高清觸摸試液晶顯示屏，分辨率800*480，顯示色彩：65536；
10. 重量：約110kg
電氣參數(shù)：
1. 電源：單相220V ±10 % 5A 50Hz
2. 工作環(huán)境：溫度-10℃～70℃ 相對濕度≤90%（25℃）
基本配置：
1. 光電測速裝置2套
2. 砝碼1kg 2個
3. 砝碼0.5kg 2個
4. 平帶帶輪2個 d1=d2=120mm
5. V帶帶輪2個 d1 =d2=120mm
6. 圓帶帶輪2個 d1=d2=120mm
7. 拉壓力傳感器2個量程：0-50N
8. 直流電動機1個功率：355W；調(diào)速范圍：0-2000rpm
9. 直流發(fā)電機1個功率：355W；加載范圍：0-320W
10. 調(diào)速電源 1個
11. 虛擬測試軟件光盤 1張
12. 使用說明與實驗指導(dǎo)書1份

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