曲柄摇杆机构实验指导书模板

PJC-CⅡ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, 并经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构参数进行优化设计, 然后, 经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: 经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: 经过角位移传感器和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; 经过数模仿真, 作出曲柄角速度线图和角加速度线图。经过分析比较, 使学生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。经过分析比较, 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: 经过位移传感器和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; 经过数模仿真, 作出滑块相对曲柄转角和速度线图, 加速度线图, 经过分析比较, 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, 并经过计算机多媒体虚拟仪表显示其速度, 加速度波形图。

2．可经过计算机测试件计算摇杆的真实运动规律, 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:

角位采 集 卡 测 试 软 采 集 端 滤波计算机

直线位直流电机电

五、实验内容:

1、曲柄摇杆机构设计: 是经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。连杆运动轨迹是经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: 经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曲柄角速度图和角加速度线图。经过分析比较, 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: 经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。经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图。经过分析比较, 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。经过分析比较, 使学生了解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”。