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TC-PJC型平面機構創意組合及參數可視化分析實驗臺

  • 詳情介紹

一、實驗內容：

1、機構系統創新拼裝設計實驗：可靈活拼裝18種以上各種平面傳動機構，拼裝的機構能保證配合精度，運動靈活，無卡滯和干涉現象；

2、基本平面機構運動參數可視化分析實驗：可檢測各種平面機構活動構件的位移、速度和加速度，并通過計算機顯示運動曲線；通過對構件運動曲線的分析可了解機構運動規律及機構運動狀況，進而對機構進行重新設計與裝配調整；

3、課外活動中的機構創新實驗：利用該機械平臺使用者可自行設計增添構件拼裝新的機構。

二、性能特點：

1、可檢測任意機構活動構件的運動規律和進行機構分析；

2、可利用實驗臺配套軟件對桿機構及凸輪機構進行虛擬設計和運動曲線模擬；

3、測試系統采用先進的單片機測試方式，以串口通訊，測試數據精度高、速度快、性能穩定；

4、在機械及軟件結構設計時考慮到了開放性的特點，為用戶增添新的功能提供了方便；

5、本實驗臺的電機調速可通過軟件控制調節，無須手動調節，顯示面板采用液晶顯示，相關運動曲線，參數均可在液晶面板上顯示，數據穩定，操作方便。

三、實驗原理：

1、桿組的概念：由于平面機構具有確定運動的條件是機構的原動件數目與機構的自由度數目相等，因此機構均由機架、原動件和自由度為零的從動件系統通過運動副聯接而成，將從動件系統拆成若干個不可再分的自由度為零的運動鏈，稱為基本桿組，簡稱桿組。 根據桿組的定義組成平面機構桿組的條件是：F=3N-2P5-P4 其中構件數N，低副數P5高副數P4都必須是整數。由此可以獲得各種類型的桿組。N=1，P5=1，P4=0時即可獲得單件低副桿組，當P4=0，稱之為低副桿，即F=3N-2P5-0因此，滿足上式的構件數和運動副數的組合為：N=2，4，6…，P5=3，6，9…最簡單的桿組為N=2，P5=3，稱為II級組，由于桿組中轉動副和移動副的配置不同，II級組共有五種形式；

2、機構的組成原理：根據如上所述，可將機構的組成原理概述為：任何平面機構均可以用零自由度的桿組依次連接到原動件和機架上去的方法來組成。這是本實驗的基本原理。

四、實驗方法與步驟：

1、從機構中拆出桿組具有三個步驟：

  1）先去掉機構中的局部自由度和虛約束；

  2）計算機構的自由度，確定原動件；

  3）從遠離原動件的一端開始拆分桿組，每次拆分時，要求先試著拆分II級組，沒有II級組時，再拆分III級組等高一級組，最后剩下原動件和機架。

拆組是否正確的判定方法是：拆去一個桿組或一系列桿組后，剩余的必須是一個完整的機構或若干個與機架相聯的原動件，不能有不成組的零散構件或運動副存在；全部桿組拆完后，只應當剩下與機架相聯的原動件。

2、正確拼裝桿組及其機構：

將機構創新模型中的桿組，根據給定的運動學尺寸，在平板上試拼機構。拼接時，首先要分層，一方面是為了使各構件的運動在相互平行的平面內進行，另一方面是為了避免各構件間的運動發生干涉，因此，這一點是至關重要的。

試拼之后，從最里層裝起，依次將各桿組聯接到機架上去。桿組內和構件之間的聯接已由機構創新模型提供。

3、實驗注意事項：

  1）在熟悉撐握了上述有關內容后，實驗即可進行。在機架上先按層次從里到外，分層拼裝，拼裝完成后，再檢查各層次是否在同一平面，有無干涉現象發生，并搖動機架上手輪試轉動靈活否，經過實驗老師檢查后，才能拼裝上電機實現電動；

  2）實驗結束后，按步驟分層次拆除零件，并在擦拭干凈后涂上防銹油，歸放原處妥善保管；

  3）本說明書提供了部分機構組裝方案，可供實驗時選擇方案參數，老師和同學們可根據自己設計的方案進行拼裝。 

五、主要技術參數：

1、直流電機功率：125W；

2、工作轉速：0-200 rpm；

3、光柵角位移傳感器一個：GFJ-7-5V/1000P，轉速：1000柵/轉；

4、直線位移傳感器一個：WYDC-200L，量程L=200mm，精度：0.5%；

5、連桿在132-316mm范圍內有級可調；安裝孔間距：23mm；

  導桿在220-266mm范圍內有級可調；安裝孔間距：23mm；

  搖桿在156-219mm范圍內有級可調；安裝孔間距：23mm；

6、帶傳動傳動比為1：1.5；

7、鏈傳動傳動比為1：1；

8、齒輪有三種：m=2  Z1=25  Z2=75  Z3=100；

9、外形尺寸： 1140×600×1360mm；

10、重量：85k。

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