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1、PJC-C曲柄摇杆机构实验一、概 述:在现代机械原理教学中,越来越注重对学生进行理论与实践相结合的教学方式,注重培养学生的动手能力和创新意识,注重培养学生对现代虚拟设计和现代测试手段的灵活运用能力。该实验系统主要用于机械原理课程结束后的综合性实验,实验内容涵盖:平面机构运动分析和结构设计,机械动转及速度波动调节,机构平衡等章节,它是 机械原理 课程教学中一个必不可少的重要教学环节。其应用目的是:1利用计算机 对平面机构动态参数进行采集、处理,作出实测的动态参数曲线,并通 过算机对该 平面机构的运动进行数模仿真,作出相应的动态参数曲线,从而 实现理 论与实际的紧密结合。2利用计算机 对平面机构结
2、构参数进行优化设计,然后,通过计算机对该平面机构的运动进行仿真和测试分析,从而实现计算机辅助设计与计算机仿真和测试分析有效的结合,培养学生的创新意识。3利用计算机的人机交换性,使学生可在 软件界面说明文件的指导下,独立自主地进行实验,培养学生的动手能力。二、实验项目:1. 平面机构的调整设计及组装:通过该实验平台组装并调整曲柄滑块机构和曲柄导杆滑块机构,使学生掌握平面机构结构组装和运动调节。2. 曲柄运动实测:通过角位移传感器和 PCI8310 卡采集和处理曲柄的角位移,并输 入计算机显 示出实测的曲柄角速度图和角加速度线图;通过数模仿真,作出曲柄角速度线图和角加速度线图。通过分析比较,使学生
3、了解机构结构对曲柄的真实运动规律和速度波动的影响。3. 曲柄速度波动调节:在有飞轮和无飞轮的情况下,对曲柄的运动进行实测和仿真。通 过分析比 较,使学生了解 飞轮对 曲柄的速度波动的影响。4. 摇杆运动实测和仿真:通过位移传感器和 PCI8310 卡采集和处理滑块的位移,并 输入计算机,显示出实测的滑块速度 线图和加速度线图;通过数模仿真,作出滑块相对 曲柄转角和速度线图,加速度线图,通过分析比较,使学生了解机构结构 对滑块的真实运动规律和急回特性的影响。三、功能及特点:1可测量曲柄、摇杆的运 动学参数,并通 过计算机多媒体虚拟仪表显示其速度,加速度波形图 。2可通过计 算机测试件计算摇杆的真
4、实运动规律,并显示其速度,加速度波形图,可与 实测曲线比较分析。3机构中活 动构件杆长可调节,平衡 质量大小位置可调节,飞轮转动惯量调节,使机构运 动特性达到最佳。四、测试原理 图:五、实验内容:1、曲柄摇杆机构 设计:是通过计算机进行的辅助设计,包括按行程速比系数设计和连杆运动轨迹设计的两种方法。 连杆运 动轨迹是通过计算机进行虚拟仿真实验, 给出连杆上不同点的运动轨迹,根据工作要求, 选择适合的轨迹曲线及相应曲柄摇杆机构。为按运动轨 迹设计曲柄摇杆机构,提供方便快捷的试验设计方法。2、曲柄运动实测 :通过曲柄上的角位移传感器和 A/D 转换器进行采集,转换和处理,并 输入计算机显示出实测的
5、曲柄角速度 图和角加速度线图。通过分析比较,使学生了解机构结构对曲柄的速度波 动的影响。3、摇杆运动 仿真和实测:通过数模计算得出摇杆的真实运动规律,作出摇杆相对曲柄转角的角速度线图,角加速度线图 。通过摇杆上的角位移传感器,曲柄上的角位移传感器和 A/D 转换板进行数据采集, 转换和处理,输入计算机, 显示出实测的摇杆相对曲柄转角的角速度 线图和角加速度线角位移 采集卡测试软件采集端口滤波器计算机直线位移直流电机 1电 源图。通过分析比 较,使学生了解机构结构对摇杆的速度波动和急回特性的影响。4、曲柄速度波动调节:在有飞轮和无飞轮的情况下,对曲柄的运动进行实测和仿真。通过分析比较,使学生了解
6、飞轮对 曲柄的速度波 动的影响。六、实验步骤 :1. 点击软件进入测试界面,单击“搭接机构”选择“曲柄摇杆机构” 。2. 将电机启动按钮按下, 让电机进入运行状态,在桌面单击左上的“测试”,几秒后 电脑自动 生成主动件实测曲线,测试摆动从动件步骤也一样。3返回主界面,在“ 实验 分析”菜单下的“曲柄摇杆机构” 中选择“曲柄运动实测分析” 。进入界面后,单击“实测曲线”,数秒后电脑便自动采集数据形成曲柄运动实测曲线,然后单击“保存”存储数据。4返回主界面,在“ 实验 分析”菜单下的“曲柄摇杆机构” 中选择“摇杆运动仿真与实测分析”。进入界面后,单击单击 “实测曲线”,数秒后 电脑便自动采集数据形
7、成摇杆运动实测曲线,摇杆运动仿真曲线的测试和实测一样。然后单击 “保存”存储 数据。5在操作的 过程中可以单击“机构尺寸”查看曲柄摇杆机构原始参数,根据实际情况也可更改数据。七、注意事项 :开机前的准备: a、设备在实验室就好位后, 应将机箱下固定地脚紧密接地,固定机身。b、检查电器 线路,确 认无故障后,才可接电源线。c、特别是机构各运动构件清理干净,加少量 N6848 机油至各运动构件滑动轴承处。d、面板上调 速旋钮逆时针旋到底(转速最低)e、用于转动曲柄盘 12 周,检查各运动构件的运行状况,各螺母紧固件应无松动,各运 动构件应无卡死现象。注意事项:a、在 实验 前,必须给学生上安全注意课,要求每个学生严格遵守操作规程。b、在实验前,长发女生必 须盘起长发,天气寒冷时,不得带毛手套。c、在 实验 前,检查各机械联结部件是否牢固,不得在未联结牢固前做实验。d、在操作前,首先检查电 器框的元件、 线是否松动、脱落,方可通电试车。e、绝不能将电位器旋到最大时,去按下启停开关,启动电机。f、电器箱及电机应可靠的接地。g、遇到紧急异常情况 时,必 须立即按下紧停开关,待 检查原因后,方可再次通电试车。曲柄摇杆机构实验实验报告专业、班级: 姓名: 一、熟悉曲柄摇杆机构实验台。二、绘制曲柄运 动实测曲线。三、绘制摇杆运 动实测与仿真曲线。