平面及空间机构运动设计分析与测试实验台,平面机构测试台

发布时间：2024-04-19 17:19浏览次数：times

一、概述
在满足机构创新组合设计方案实验台的全部功能的基础上，增加了计算机辅助分析与仿真软件、数据采集软件、各种高精度测试传感器等。适合与结构运动特性辅助分析、计算机理论分析、计算机实测分析等多种运动特性及力学特性分析。
二、主要特点
1. 软件的运动学设计与分析的重点是典型应用方案的实例分析，与教仪市场上之针对简单机构的运动仿真分析对比，本软件更具有实用性和价值性；
2. 软件界面上可进行机构参数虚拟设计、理论仿真、理论相关参数设计与力学分析；
3. 具有高精度的传感器和数据采集卡，能测出适时数据和曲线，实测数据曲线与理论设计数据曲线的对比、反映每种机构的特性；
4. 软件本身可完全脱离硬件进行典型机构运动方安的虚拟设计，参数错误软件提示功能、运动简图与设计参数一致的显示功能、运动学分析功能、参数设计实验说明书输出功能等多功能聚一体的强大的软件功能，使机构运动创新设计增加了趣味性和实用性。
5.虚拟仿真教学系统
机械实训安全教育虚拟仿真软件：本软件基于unity3d开发，软件采用三维漫游的形式，可通过键盘控制移动，鼠标控制镜头方向，设有机械安全距离实验，机械安全保护装置实验、机械安全防护设计基础考核，实验进行时，三维漫游画面采用箭头与脚印图案提示移动至实验位置，机械对象周围圆圈显示了工作半径，实验过程伴有三维机器人的对话框提醒。
A、机械安全距离实验内容包括防止上下肢触及危险区的安全距离实验（内分2种围栏高度与开口大小），选择进入后，镜头前弹出GB23821-2009《机械安全防止上下肢触及危险区的安全距离》要求，错误示范：实验过程为人体进入机械对象工作半径受到伤害后，血色画面与语音提醒收到机械伤害，并回至原位并进行下一实验，*终一步为正确做法。
B、机械安全保护装置实验分为安全联锁开关、安全光幕、安全垫、安全激光扫描仪等保护装置实验，可选类别（安全输入、安全控制、安全输出、其他）、生产厂家、产品列表（安全联锁开关、安全光幕、安全垫、安全激光扫描仪、安全控制器、安全继电器、安全护栏）。安装位置有蓝色闪烁框架提醒，实验流程：选择安全护栏并安装、选择安全连锁开关（或选择安全光幕、安全垫、安全激光扫描仪）并安装、选择安全控制器并安装至电气控制箱、选择安全继电器并安装至电气控制箱、点击电气控制箱上的启动按钮。若进入危险区域时，系统将提示报警音，且机械对象停止工作，选择电气控制箱上的复位按钮可停止。
C、机械安全防护设计基础考核要求完成机械安全系统的安装，正确安装安全护栏、安全联锁开关、安全光幕、安全垫、安全激光扫描仪、安全控制器、安全继电器、24V电源、信号灯及急停按钮，考核分为十个考核点，部分考核点有3个选项，由学生自由选择，*终10项考核点选好后，提交确认，系统自动得出总分数以及各考核点的得分情况。
D、软件须为整体同一平台，不得以单独的资源展现。
E、同时为客户提供本软件的VR安装包方便用户拓展为VR实验，VR设备及软件安装调试不需提供。
机械装配与钳工装配虚拟仿真软件：本软件基于unity3d开发，可选6级画质，设有减速器、轴系结构的设计与虚拟拆装、常见机械机构设计与仿真，机构资源库，典型机械机构（汽油机发动机的虚拟拆装），软件为一个整体软件，不能为一个个单独的资源。
A.减速器设计与虚拟拆装界面可选涡轮蜗杆圆锥齿轮减速器、二级展开式圆柱齿轮减速器、圆锥圆柱齿轮减速器、同轴式圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器、一级圆柱齿轮减速器。
涡轮蜗杆圆锥齿轮减速器：进入软件后自动播放装配内容，视频中各步骤均有文字说明
二级展开式圆柱齿轮减速器：进入软件后采用视频的形式播放内容，视频内容应包含：零件名称（扫描二维码可看零部件名称）、拆装演示（包含拆卸、装配）、虚拟拆装（包含整体、低速轴、中速轴、高速轴、箱盖、箱座）
圆锥圆柱齿轮减速器、同轴式圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器、一级圆柱齿轮减速器：点击进入后自动跳转到edrawings界面，模型均为三维模型，通过点击零部件显示零部件名称，可360°全方位旋转、放大、缩小、平移，同时可通过移动零部件功能，将整个减速器进行拆卸组装，同时可以选择主页按钮回到减速器*初始的状态。圆锥齿轮减速器、一级圆柱齿轮减速器增加了插入横断面功能，可自由拖动横断面观察减速器内部结构。
B.轴系结构的设计及虚拟拆装界面可选零件认知、拆装演示、实战操作。
1、零件认知：内设斜齿轮、无孔端盖、联轴器、联轴器键、轴、齿轮键、带孔端盖、轴套、深沟球轴承的三维模型与零件名称，任意零件均可进行360°旋转
2、拆装演示：内置2个案例，将鼠标移动到某一零件位置时（底座与轴承座除外），该零件自动放大，并显示零件名称，设有拆卸与装配按钮，功能由软件自动完成轴系结构拆卸与装配。三维场景均可进行360°全方位旋转、放大、缩小、平移。
3、实战操作：三维零件整齐摆放于桌面，由学生手动选择对应的零件并移动至轴系结构上，摆放顺序正确且位置正确时零件才能安装上去，设有重新开始按钮，方便学生重新进行虚拟实验。将鼠标移动到某一零件位置时（底座与轴承座除外），该零件自动放大，并显示零件名称。
C、常见机械机构设计与仿真可选铰链四杆机构设计与分析、III型曲柄摇杆机构设计与分析、偏置曲柄滑块机构设计与分析、曲柄摆动导杆机构设计与分析、铰链四杆机构轨迹综合、偏心直动滚子推杆凸轮、对心直动平底推杆凸轮。
1、各个机构应当能输入相对应的参数，由软件自动计算参数，并可进行运动仿真和自动绘制曲线图。
D、机构资源库可选平面连杆机构11种、凸轮机构5种、齿轮机构6种、传动机构8种、加紧机构11种、轮系机构6种、其他机构（机械设备模拟）8种
E、汽油机发动机的虚拟拆装可选曲轴箱装拆演示、曲轴箱虚拟装配、配气系装拆演示、配气系虚拟装配
1、曲轴箱装拆演示与配气系装拆演示均设有拆卸按钮、装配按钮、重新开始、分解观察按钮，将鼠标移动到某一零件位置时，该零件自动放大，并显示零件名称，功能由软件自动完成轴系结构拆卸与装配。使用分解观察按钮时，曲轴箱或配气系三维模型自动展示爆炸图，可进行360°全方位旋转、放大、缩小、平移
2、曲轴箱虚拟装配与配气系虚拟装配的三维零件均整齐摆放于桌面，均由学生手动选择对应的零件并移动至机构上，当摆放顺序正确且位置正确时零件才能安装上去，设有重新开始按钮，方便学生重新进行虚拟实验。将鼠标移动到某些零件位置时，自动显示零件名称。
三、实验项目
1. 基本实验项目：

1.导杆齿轮齿条机构；	21.六杆机构；
2.多杆行程放大机构；	22.双摆杆摆角放大机构；
3.实现给定轨迹的机构；	23.转动导杆与凸轮放大行程机构；
4.压包机机构；	24.起重机机构；
5.飞剪机构；	25.铸锭送料机构；
6.单缸汽油机机构；	26.插床插削机构；
7.内燃机机构；	27.插齿机主传动机构；
8.鄂式破碎机；	28.刨床导杆机构；
9.泵；	29.曲柄增力机构；
10.摄影升降机；	30.曲柄滑块机构和齿轮齿条机构的组合；
11.近似匀速输出的往复运动机构；	31.曲柄摇杆机构；
12.可扩大行程机构；	32.四杆机构；
13.曲柄摇杆型插床机构；	33.曲柄滑块机构；
14.缝纫机导线、导针机构；	34.曲柄滑块式送料机构；
15.压力表指示机构；	35.曲柄摇杆与摇杆滑块机构；
16.搅拌机机构；	36.槽轮机构与导杆机构；
17.送纸机机构；	37.凸轮起重机机构；
18.卡片穿孔机的送卡机构；	38.平压磨切机机构；
19.蒸汽机机构；	39.锻压机主拆行机构；
20.自动车床送料机构；	40.双摆杆摆角放大机构；
41.起重机机构等。

2. 模块化运动学设计与分析软件，模块有：
⑴. 牛头刨床主执行机构运动学设计与分析(Ⅰ)；
⑵. 牛头刨床主执行机构运动学设计与分析(Ⅱ)；
⑶. 插床主执行机构运动学设计与分析；
⑷. 刨床主执行机构运动学设计与分析；
⑸. 平压模切机主执行机构运动学设计与分析；
⑹. 冲床主执行机构运动学设计与分析（分案一）；
⑺. 冲床主执行机构运动学设计与分析（分案二）；
⑻. 锻压机主执行机构运动学设计与分析；
⑼. 蒸汽机主执行机构运动学设计与分析；
⑽. 重型插床主执行机构运动学设计与分析。
四、主要技术参数
1. 计算机运动学设计与分析系统：
采用研华12位精度、16通道数据采集卡、32位PCI总线传输电缆等组成的数据采集与处理系统，保证了数据采集与分析的精度与可靠性。
2. 测试传感器：
直线位移传感器：量程0-250mm，精度等级0.5级，数量：1只；
角位移传感器：0-5V 数量：1只；
3. 交流电源：220VAC±10%，50Hz；
4. 实验台机架数：4台/套；
5. 零件主要材质：A3钢、45#钢。
6.外形尺寸：1080*350*650mm

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