Plataforma experimental de prueba de movimiento y articulación de regazo innovadora del sistema mecánico DYJX-DN

I. Descripción general:

La función principal de este banco experimental es proporcionar a los estudiantes una plataforma de capacitación práctica para ensamblar manualmente sistemas mecánicos complejos , permitiéndoles diseñar y ensamblar sistemas mecánicos complejos que puedan lograr diferentes requisitos de movimiento. Al mismo tiempo, la plataforma experimental ha diseñado las ubicaciones para instalar sensores en los componentes principales y está equipada con un sistema de detección y un software de procesamiento de datos. Los estudiantes pueden comprender las reglas de movimiento y las características cinemáticas de los componentes móviles en diferentes sistemas mecánicos complejos. las curvas de cambio de parámetros de movimiento.

2. Requisitos funcionales experimentales:

1. Utiliza una sola pieza mecánica para lograr varios efectos de transmisión en transmisión mecánica a través de operaciones físicas, lo que permite a los estudiantes aplicar las teorías aprendidas en la práctica.

2. Comprender el impacto de la precisión del procesamiento de piezas en el ensamblaje en una instalación real y comprender los conceptos y funciones de diversas tolerancias geométricas , como paralelismo, rectitud, coaxialidad, orientación, posicionamiento y descentramiento .

3. Dominar el uso de diversas herramientas de medición de tarjetas de trabajo en el trabajo.

4. Mediante la instalación de la transmisión mecánica, comprender plenamente los diversos daños, vibraciones y ruidos causados por errores de instalación en el proceso de trabajo de la transmisión mecánica.

5. Se requiere diseñar e instalar la posición del sensor en los componentes principales y equiparlo con un sistema de detección y software de procesamiento de datos. A través de experimentos, podemos comprender el desplazamiento, la velocidad y la aceleración del mecanismo de acción directa ; desplazamiento angular, velocidad angular, aceleración angular y velocidad del eje giratorio del mecanismo de giro. Método para medir parámetros de movimiento como la desigualdad de rotación. A través de la curva de cambio de parámetros de movimiento, podemos comprender las reglas de movimiento y las características cinemáticas de los componentes móviles en diferentes sistemas mecánicos complejos.

6. Al probar y analizar varios mecanismos de transmisión instalados, se puede resumir el impacto de los errores de instalación en la precisión de la prueba y se pueden comparar los efectos de la medición teórica y real de manera oportuna para analizar e identificar los problemas existentes.

3. Requisitos de composición estructural del banco experimental:

(1) El banco experimental está dividido en dos áreas de trabajo de operación experimental, izquierda y derecha, que son impulsadas por dos motores respectivamente . Dos grupos de estudiantes pueden realizar operaciones experimentales en el banco experimental al mismo tiempo. El área de trabajo de operación experimental de la izquierda puede completar principalmente los experimentos de prueba de características de transmisión y superposición innovadora de transmisión mecánica, mientras que el área de trabajo de operación experimental de la derecha puede completar principalmente los experimentos de prueba de característica de movimiento de mecanismo y superposición innovadora de movimiento;

(2) La plataforma de instalación está hecha de perfiles de aleación de aluminio con ranura en T estándar. La distancia entre los soportes móviles se puede ajustar arbitrariamente. La superposición es flexible y se puede ensamblar con transmisión por correa (correa trapezoidal, correa plana, correa síncrona). transmisión de cadena (sección) cadena de paso, cadena de paso grande), transmisión de varios engranajes (engranajes rectos, engranajes helicoidales, dientes en espiral, engranajes cónicos), transmisión de acoplamiento universal simple, transmisión de acoplamiento universal doble, transmisión de mecanismo de polea y más Una variedad de movimientos Se pueden utilizar mecanismos como bielas planas y levas para ensamblar varios tipos de sistemas mecánicos complejos. Existen más de 20 soluciones de ensamblaje típicas. Los estudiantes pueden diseñar sus propios componentes y montar obras innovadoras, dando rienda suelta a su iniciativa y espíritu innovador.

(3) Parámetros como relación de transmisión, número de dientes y distancia entre centros, etc. Todos los trenes de engranajes de transmisión deben estar sostenidos por varillas pulidas y fijados con tornillos de fijación, lo que hace que los ajustes sean fáciles y rápidos, y la superposición sea fácil y rápida.

(4) Se requiere que la longitud de todos los componentes de la varilla y la excentricidad del control deslizante se puedan ajustar de forma continua, y se analice el impacto de los cambios en este parámetro en las características de movimiento del mecanismo.

(5) Se requiere que el motor regulador de velocidad de accionamiento tenga una regulación de velocidad continua para cumplir con los diferentes requisitos de movimiento del mecanismo experimental.

(6) El sistema de detección debe integrar la recopilación de datos y el control de ajuste del motor. Equipado con múltiples codificadores rotatorios fotoeléctricos, sensores de desplazamiento lineal y un potente software de procesamiento informático. En el banco experimental, los patrones de transmisión y movimiento de varios mecanismos de transmisión, como transmisión de engranajes de múltiples etapas de combinación de un solo eje y múltiples ejes , transmisión por cadena, transmisión por correa y transmisión por junta universal, balancines de manivela, deslizadores de manivela, levas y otros. Se pueden analizar mecanismos de combinación para la recopilación de datos y el análisis de movimiento. Los contenidos principales de la prueba son: el desplazamiento del movimiento, la velocidad y la aceleración del mecanismo de acción directa; el mecanismo de giro, el desplazamiento angular de giro, la velocidad angular y la aceleración angular, la velocidad del eje de transmisión y las reglas de movimiento de fluctuación de velocidad, la rotación; análisis de prueba de irregularidades del movimiento giratorio del mecanismo, etc.;

(7) Se requiere que el software de soporte del sistema sea rico en contenido, incluida la selección del método de comunicación, prueba de características de transmisión mecánica, prueba y análisis de características de movimiento del mecanismo, análisis de resultados experimentales y ajuste de curvas, 20 ensamblajes virtuales de mecanismos de ensamblaje típicos y simulación de movimiento, y Introducción al banco experimental. Los contenidos como la guía de operación experimental son completos y abiertos.

(8) El sistema está equipado con varias herramientas de medición e instalación mecánica de uso común. Mediante la instalación por sí mismos, los estudiantes pueden dominar el papel de las herramientas de medición en el trabajo práctico y mejorar su comprensión de las herramientas de medición de las condiciones de trabajo.

(9) Se establece una interfaz de "comunicación PCI" en un extremo del banco experimental para realizar la operación experimental de comunicación entre la computadora y el banco experimental.

(10) 32 entradas analógicas diferenciales o de un solo extremo, o modo de entrada combinado; resolución de conversión A/D de 12 bits; tasa de muestreo del convertidor A/D de hasta 100 KS/s; búfer FIFO de muestreo en la tarjeta; protección; ganancia programable de cada canal de entrada; admite software, disparador de temporizador interno o modo de muestreo de disparador externo;

(11) Software de simulación virtual de educación en seguridad para capacitación mecánica (se proporciona demostración y certificado de derechos de autor): este software está desarrollado en base a unity3d y puede implementarse en el servidor en la nube o usarse en el entorno local. El software adopta la forma de itinerancia tridimensional. y se puede controlar a través del movimiento del teclado, el mouse controla la dirección de la cámara. Hay experimentos de distancia de seguridad mecánica, experimentos de dispositivos de protección de seguridad mecánica y evaluaciones básicas de diseño de protección de seguridad mecánica cuando el experimento está en progreso, el tridimensional. La pantalla itinerante utiliza flechas y huellas para indicarle que se mueva a la ubicación experimental, y se muestran círculos alrededor de los objetos mecánicos. Se ha determinado el radio de trabajo y el proceso experimental va acompañado de un cuadro de diálogo que recuerda el robot tridimensional.

A. El contenido del experimento de distancia de seguridad mecánica incluye el experimento de distancia de seguridad para evitar que las extremidades superiores e inferiores toquen la zona de peligro (dividida en dos alturas de cerca y tamaños de apertura después de seleccionar la entrada, GB23821-2009 "Seguridad mecánica para prevenir"). Las extremidades superiores e inferiores tocan la zona de peligro" aparece frente a la cámara. Requisitos de "Distancia segura", demostración de error: el proceso experimental es que después de que el cuerpo humano ingresa al radio de trabajo del objeto mecánico y se lesiona, el rojo La pantalla y la voz indican que el cuerpo humano ha recibido daños mecánicos, regresa a la posición original y realiza el siguiente experimento. El último paso es el enfoque correcto.

B. Los experimentos con dispositivos de protección de seguridad mecánica se dividen en interruptores de enclavamiento de seguridad, cortinas de luz de seguridad, tapetes de seguridad, escáneres láser de seguridad y otros experimentos de dispositivos de protección (entrada de seguridad, control de seguridad, salida de seguridad, otros), fabricantes y lista de productos (. interruptor de bloqueo de seguridad, cortina fotoeléctrica de seguridad, alfombra de seguridad, escáner láser de seguridad, controlador de seguridad, relé de seguridad, barandilla de seguridad). Hay un recordatorio de marco azul parpadeante en la posición de instalación. Proceso experimental: seleccione la barandilla de seguridad e instálela, seleccione el interruptor de bloqueo de seguridad (o seleccione la cortina de luz de seguridad, la alfombra de seguridad, el escáner láser de seguridad) e instálelo, seleccione la seguridad. controlador e instálelo en la caja de control eléctrico , seleccione el relé de seguridad e instálelo en la caja de control eléctrico, haga clic en el botón de inicio en la caja de control eléctrico. Si ingresa a un área peligrosa, el sistema hará sonar una alarma y el objeto mecánico dejará de funcionar. Seleccione el botón de reinicio en la caja de control eléctrico para detenerse.

C. La evaluación básica del diseño de protección de seguridad mecánica requiere la finalización de la instalación del sistema de seguridad mecánico y la instalación correcta de barandillas de seguridad, interruptores de enclavamiento de seguridad, cortinas de luz de seguridad, tapetes de seguridad, escáneres láser de seguridad, controladores de seguridad, relés de seguridad. , fuentes de alimentación de 24 V, luces de señalización y botón de parada de emergencia. La evaluación se divide en diez puntos de evaluación. Algunos puntos de evaluación tienen 3 opciones, que los estudiantes eligen libremente. Después de seleccionar los 10 puntos de evaluación finales, se envían para confirmación y el sistema. Obtendrá automáticamente la puntuación total y la puntuación de cada punto de evaluación.

D. El software debe estar en la misma plataforma en su totalidad y no debe mostrarse como recursos separados.

(12) Sistema de diseño de enseñanza para profesores (que proporciona demostración y certificado de derechos de autor): este software está desarrollado en base a unity3d, con calidad de imagen opcional de 6 niveles. Está equipado con el diseño y desmontaje y montaje virtual de reductores y estructuras de ejes , y el. Diseño y simulación de mecanismos mecánicos comunes. Biblioteca de recursos, mecanismos mecánicos típicos (desmontaje y montaje virtual de motores de gasolina). El software es un software completo y no puede ser un recurso individual.

A. El diseño del reductor y la interfaz de desmontaje virtual pueden elegir un reductor de engranajes cónicos con engranaje helicoidal, un reductor de engranajes cilíndrico expandido de dos etapas, un reductor de engranajes cilíndrico cónico, un reductor de engranajes cilíndrico coaxial, un reductor de engranajes cónicos y un reductor de engranajes cilíndrico de una etapa.

Reductor de tornillo sin fin y cónico: después de ingresar al software, el contenido del ensamblaje se reproduce automáticamente y cada paso del video tiene explicaciones de texto.

Reductor de engranajes cilíndrico expandible de dos niveles: Después de ingresar al software, el contenido se reproduce en forma de video. El contenido del video debe incluir: nombre de la pieza (escanee el código QR para ver el nombre de la pieza), demostración de desmontaje y montaje. (incluido desmontaje y montaje), instalación de desmontaje virtual (incluido general, eje de baja velocidad, eje de velocidad media, eje de alta velocidad, cubierta de caja, asiento de caja)

Reductor de engranajes cilíndricos cónicos, reductor de engranajes cilíndricos coaxiales, reductor de engranajes cónicos, reductor de engranajes cilíndricos de primer nivel: haga clic para ingresar y saltar automáticamente a la interfaz de edrawings. Todos los modelos son modelos tridimensionales. Haga clic en el componente para mostrar el nombre del componente. , puede girar, ampliar, reducir y trasladar 360° en todas las direcciones. Al mismo tiempo, todo el reductor se puede desmontar y montar a través de la función de piezas móviles. Al mismo tiempo, se puede seleccionar el botón de inicio para volver al. Estado original del reductor. El reductor de engranajes cónicos y el reductor de engranajes cilíndricos de primera etapa han agregado la función de insertar una sección transversal, y la sección transversal se puede arrastrar libremente para observar la estructura interna del reductor.

B. Diseño de estructura de eje e interfaz virtual de desmontaje y montaje, reconocimiento de piezas opcionales, demostración de desmontaje y montaje y funcionamiento real.

1. Reconocimiento de piezas: modelo tridimensional y nombre de la pieza, incluido engranaje helicoidal, tapa del extremo sin orificio, acoplamiento, chaveta de acoplamiento, eje, chaveta del engranaje, tapa del extremo del orificio, manguito del eje, rodamiento rígido de bolas, cualquier pieza se puede girar 360 °

2. Demostración de desmontaje y montaje: Hay 2 casos integrados. Cuando mueve el ratón a una determinada posición de la pieza (excepto la base y el asiento del cojinete), la pieza se ampliará automáticamente y se mostrará el nombre de la pieza. Y botones de montaje, y la función será controlada automáticamente por el software. Complete el desmontaje y montaje de la estructura del sistema del eje. Todas las escenas tridimensionales se pueden girar, ampliar, reducir y trasladar 360° en todas las direcciones.

3. Operación práctica: Las piezas tridimensionales se colocan cuidadosamente sobre la mesa. Los estudiantes seleccionan manualmente las piezas correspondientes y las mueven a la estructura del eje. Las piezas se pueden instalar solo cuando se colocan en el orden correcto y en la forma correcta. Posición Hay un botón de reinicio para facilitar que los estudiantes reinicien. Cuando mueve el mouse a una determinada posición de la pieza (excepto la base y el asiento del rodamiento), la pieza se ampliará automáticamente y se mostrará el nombre de la pieza.

C. Diseño y simulación de mecanismos mecánicos comunes, diseño y análisis de mecanismos de cuatro barras con bisagras opcionales, diseño y análisis de mecanismos de balancín de manivela tipo I\II, diseño y análisis de mecanismos deslizantes de manivela desplazados, diseño y análisis de mecanismos de varilla guía de giro de manivela, bisagra de cuatro barras. Mecanismo de barra con trayectoria integrada, leva de varilla de empuje de rodillo excéntrico de acción lineal y leva de varilla de empuje de fondo plano de acción lineal de centrado.

1. Cada mecanismo debe poder ingresar los parámetros correspondientes, y el software puede calcular automáticamente los parámetros, realizar simulación de movimiento y dibujar curvas automáticamente.

D. La biblioteca de recursos de mecanismos incluye 11 tipos de mecanismos de enlace plano, 5 tipos de mecanismos de leva, 6 tipos de mecanismos de engranajes, 8 tipos de mecanismos de transmisión, 11 tipos de mecanismos de apriete, 6 tipos de mecanismos de tren de engranajes y 8 tipos de otros. mecanismos (simulación de equipos mecánicos).

E. Para el desmontaje y montaje virtual de motores de gasolina, puede elegir demostración de montaje y desmontaje del cárter, demostración de montaje y desmontaje del cárter, demostración de instalación y desmontaje del tren de válvulas y montaje virtual del tren de válvulas.

1. Tanto la demostración de montaje y desmontaje del cárter como la demostración de montaje y desmontaje del sistema de distribución de gas están equipados con botones de desmontaje, botones de montaje, reinicio y botones de observación de desmontaje. Cuando el ratón se mueve a una determinada posición de la pieza, la pieza se ampliará automáticamente. y se mostrará el nombre de la pieza, la función es completar automáticamente el desmontaje y montaje de la estructura del sistema de eje mediante el software. Al utilizar el botón de observación de la descomposición, el modelo 3D del cárter o del sistema de distribución de gas muestra automáticamente una vista explosionada, que se puede girar, ampliar, reducir y trasladar 360° en todas las direcciones.

2. Las piezas tridimensionales del conjunto virtual del cárter y el conjunto virtual del sistema de distribución de gas se colocan cuidadosamente en el escritorio. Los estudiantes seleccionan manualmente las piezas correspondientes y las mueven al mecanismo. Las piezas se pueden instalar solo cuando están colocadas. en el orden correcto y en la posición correcta. Hay un botón de reinicio para facilitar a los estudiantes volver a ejecutar experimentos virtuales. Cuando mueve el mouse a ciertas ubicaciones de piezas, los nombres de las piezas se muestran automáticamente.

4. Contenido del experimento:

1. Comprensión del sistema de transmisión mecánica;

2. Tecnología de medición de transmisión mecánica.

3. Ejercicios de montaje de sistemas mecánicos;

4. Diseño del esquema de transmisión mecánica;

5. Pruebas y análisis del rendimiento del sistema mecánico;

6. Esquema de montaje típico:

5. Requisitos de parámetros técnicos principales:

  (1) Motor regulador de velocidad de CA con reducción de engranajes: potencia nominal 90 W, velocidad 0-100 r/min 2 unidades 

  (2) Sensor de desplazamiento angular: voltaje de salida 5 V, número de pulso 360 2  

  (3) Sensor de desplazamiento angular: voltaje de salida: 5 V, número de pulso 1000 1

  (4) Sensor de desplazamiento lineal: voltaje de salida 5 V, rango: 150 mm, 1 pieza

  (5) Fuente de alimentación: 220 VCA/50 HZ

  (6) Dimensiones totales del banco experimental: 2000×850×900 (mm)

  (7) Peso: alrededor de 350 kg

  (8) Libro de instrucciones del experimento: 1 copia

  (9) CD de software: 1 pieza