QTD-III型 曲柄滑块、导杆、凸轮组合实验指导书实验一、机构运动参数的测试和分析实验.doc
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1、实验一、机构运动参数的测试和分析实验一、实验目的1掌握机构运动的周期性变化规律,并学会机构运动参数如位移、速度和加速度等的测试原理和方法; 2. 学会运用多通道通用实验仪器、传感器等先进实验技术手段开展实验研究的方法; 3. 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,并通过计算机对该平面机构的运动进行数值仿真,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。二、实验内容1.测试曲柄导杆机构、曲柄滑块机构、凸轮机构等机构的构件转角、移动位移等运动参数;2比较实测参数曲线与理论仿真曲线的差异。三、实验仪器QTD-III型曲柄、导杆、凸轮组合实验台该组合实验装置,只需
2、拆装少量零部件,即可分别构成四种典型的传动系统。他们分别是曲柄滑块机构、曲柄导杆机构、平底直动从动杆凸轮机构和滚子直动从动杆凸轮机构。具体结构示意图如下图所示。(a)曲柄滑块机构(b)曲柄导杆机构(c)平底直动从动件凸轮机构(d)滚子直动从动件凸轮机构1、同步脉冲发生器 2、涡轮减速器 3、曲柄4、连杆 5、电机 6、滑块7、齿轮 8、光电编码器 9、导块10、导杆 11、凸轮 12、平底直动从动件13、回复弹簧 14、滚子直动从动件 15、光栅盘四、实验原理本实验仪由单片机最小系统组成。外扩 16 位计数器,接有 3 位 LED 数码显示器可实时显示机构运动时曲柄轴的转速,同时可与 P C
3、机进行异步串行通讯。 在实验机构动态运动过程中,滑块的往复移动通过光电脉冲编码器转换输出具有一定频率(频率与滑块往复速度成正比),伏电平的两路脉冲,接入微处理器外扩的计数器计数,通过微处理器进行初步处理运算并送入 P C 机进行处理,P C 机通过软件系统在CRT上可显示出相应的数据和运动曲线图。机构中还有两路信号送入单片机最小系统,那就是角度传感器(同步脉冲发生器)送出的两路脉冲信号。其中一路是光栅盘每0。一个角度脉冲,用于定角度采样,获取机构运动线图;另一路是零位脉冲,用于标定采样数据时的零点位置。机构的速度、加速度数值由位移经数值微分和数字滤波得到。与传统的R-C电路测量法或分别采用位移
4、、速度、加速度测量仪器的系统相比,具有测试系统简单,性能稳定可靠、附加相位差小、动态响应好等特点。五、实验操作步骤 、系统联接及启动 1、连接RS232通讯线 本实验必须通过计算机来完成。将计算机 Rs232 串行口,通过标准的通讯线,连接到 QTD- 型组合机构实验仪背面的 Rs232 接口,如果采用多机通讯转换器,则需要首先将多机通讯转换器通过 Rs232 通讯线连接到计算机,然后用双端插头电话线,将 QTD- 型组合机构实验仪连接到多机通讯转换器的任一个输入口。 2、启动机械教学综合实验系统 如果用户使用多机通讯转换器,应根据用户计算机与多机通讯转换器的串行接口通道,在程序界面的右上角串
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