TC-DCD型智能帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)

一、概述：

   TC-DCD型智能帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)是廣泛應(yīng)用的一種傳動(dòng)，其性能試驗(yàn)為（機(jī)械設(shè)計(jì)）教學(xué)大綱規(guī)定的必做實(shí)驗(yàn)之一，也是產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中的一項(xiàng)重要鑒別手段。本實(shí)驗(yàn)臺(tái)的完善設(shè)計(jì)保證操作者用最簡(jiǎn)單的操作，同時(shí)又概念形象的獲得滑動(dòng)曲線及傳動(dòng)的效率曲線。由于采用直流電機(jī)為原動(dòng)機(jī)及負(fù)載，具有無(wú)級(jí)調(diào)速功能，使得本實(shí)驗(yàn)臺(tái)可在操作者希望的任意轉(zhuǎn)速條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。加載載荷的調(diào)節(jié)方式完全為數(shù)字控制，因此可進(jìn)行程控加載，使得實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程更加方便簡(jiǎn)潔。在實(shí)驗(yàn)臺(tái)的控制箱中配置了單片機(jī)，設(shè)計(jì)了專(zhuān)用的軟件，使本實(shí)驗(yàn)臺(tái)具有數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、顯示、保持、記憶等多種人工智能。并可與PC機(jī)對(duì)接，這時(shí)可自動(dòng)顯示并打印輸出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及實(shí)驗(yàn)曲線。

二、主要技術(shù)參數(shù)：

1、直流電機(jī)功率：2臺(tái)×375W 額定轉(zhuǎn)矩：T=2.38N·m；

2、主動(dòng)電機(jī)調(diào)速范圍： 0~1500轉(zhuǎn)/分；

3、直流調(diào)速器1個(gè)：采用PWM脈寬調(diào)制技術(shù)，輸出電壓 0～220VDC，輸出電流 6ADC；

4、壓力傳感器2個(gè):量程0～100N，精度0.05%，分別檢測(cè)主從電機(jī)的轉(zhuǎn)矩參數(shù)送檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)并顯示；

5、光電測(cè)速編碼器2個(gè)：分別檢測(cè)主、從動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，參數(shù)送檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)并顯示；

6、平帶輪：D1=D2=120  圓帶輪：D1=D2=100 三角帶輪D1=D2=120  實(shí)驗(yàn)臺(tái)尺寸：長(zhǎng)×寬×高=840×650×1100；

7、加載裝置 1套：具有多級(jí)加載，負(fù)載變動(dòng)范圍：0～360W，隨帶傳動(dòng)負(fù)載的逐級(jí)增加，計(jì)算機(jī)能根據(jù)軟件自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析，并輸出滑動(dòng)曲線、效率曲線和所有的數(shù)據(jù)；

8、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)套：具有兩路模擬量輸入通道和兩路數(shù)字輸人通道；

9、電源：220V交流；

10、標(biāo)準(zhǔn)砝碼：1Kg/個(gè) 共4個(gè)；

11、采用5寸觸摸液晶顯示屏，可同時(shí)顯示N1、N2、M1、M2的適時(shí)值，可自動(dòng)顯示全部運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)及運(yùn)動(dòng)曲線，并自帶熱敏數(shù)據(jù)打印；

12、張力采用定距方案和定力張兩種形式；

13、可更換不同直徑的平皮帶輪和三角帶輪，做不同帶傳動(dòng)的實(shí)驗(yàn)；

14、通過(guò)數(shù)碼顯示面板讀數(shù)或計(jì)算機(jī)測(cè)試分析軟件進(jìn)行皮帶滑差率和傳動(dòng)效率的測(cè)定；

15、配套電腦和專(zhuān)用軟件，可自動(dòng)顯示參數(shù)和曲線，設(shè)備本身含有數(shù)據(jù)處理與顯示功能或連接電腦。

三、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

1、本實(shí)驗(yàn)臺(tái)采用了砝碼定力張緊和螺桿中心距兩張緊方式，驅(qū)動(dòng)電機(jī)被2個(gè)高精度的直線軸承支撐，配合精加工的直線導(dǎo)軌可靈活施加實(shí)驗(yàn)前的帶輪預(yù)拉力，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊。在安裝底板下面懸掛有鋼絲固定支架，直線軸承上面有一支撐板，支撐板將電機(jī)和直線軸承連接起來(lái)，兩根導(dǎo)軌與2個(gè)軸承分別與電機(jī)底板連接成一整體可保證移動(dòng)平穩(wěn)。電機(jī)底板側(cè)面安裝有砝碼支架，當(dāng)加砝碼時(shí)可使電機(jī)向左移動(dòng)給傳動(dòng)帶施加預(yù)拉力。左邊電機(jī)為驅(qū)動(dòng)電機(jī)，右邊電機(jī)為負(fù)載用電機(jī)發(fā)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)過(guò)程中帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，發(fā)電機(jī)負(fù)責(zé)為右邊負(fù)載燈泡供電。負(fù)載燈泡消耗發(fā)電機(jī)功率。在電機(jī)底板和底座上分別張有壓力傳感器可直接測(cè)量電機(jī)的力矩。另外在兩電機(jī)另一軸安裝有光電編碼器可通過(guò)光電測(cè)速器實(shí)時(shí)測(cè)量電機(jī)運(yùn)行時(shí)的速度；

2、對(duì)原動(dòng)機(jī)，由單片機(jī)調(diào)速裝置供給電動(dòng)機(jī)電樞以不同的端電壓，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速；

3、對(duì)發(fā)電機(jī)，當(dāng)原動(dòng)機(jī)在一速度下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在控制面板上按“向上”按鈕，每按一次，使發(fā)電機(jī)負(fù)載增加一次，電樞電流增大，隨之電磁轉(zhuǎn)矩也增大，即發(fā)電機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩增大，實(shí)現(xiàn)了負(fù)載的改變；

4、兩臺(tái)電機(jī)均勻?yàn)閴褐С?，?dāng)傳遞載荷時(shí)，作用于電機(jī)定子上的力矩M1（主動(dòng)電機(jī)力矩）、M2（從動(dòng)電機(jī)力矩）通過(guò)電機(jī)懸臂杠桿迫使壓桿作用于壓力傳感器，傳感器輸出的電信號(hào)正比與M1、M2的原始信號(hào)； 

5、整個(gè)系統(tǒng)以高性能的AVR單片機(jī)Mega64為核心，完成對(duì)數(shù)據(jù)的調(diào)理、采集、參數(shù)顯示、鍵盤(pán)輸入以及將數(shù)據(jù)發(fā)送到PC機(jī)端軟件處理等任務(wù)；

6、燈泡負(fù)載：通過(guò)調(diào)整負(fù)載（燈泡共9個(gè)）消耗的功率來(lái)改變系統(tǒng)的載荷，負(fù)載消耗的功率大小由燈泡的明暗指示，直觀明了；

7、直流電機(jī)調(diào)速器：用于調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)速，采用PWM（脈沖寬度調(diào)制）方式控制，電機(jī)的運(yùn)行平穩(wěn)安靜，噪音小，安全可靠；

8、鍵盤(pán)，液晶顯示屏：人機(jī)接口，與檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行交互，查看所有參數(shù)，設(shè)置系統(tǒng)載荷等；

9、測(cè)試原理：在直流電機(jī)和發(fā)電機(jī)的一端分別裝有2個(gè)光電編碼器，電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)帶動(dòng)編碼器主軸切割光電傳感器的光束，產(chǎn)生兩路脈沖信號(hào)（n1,n2）,整形后送入單片機(jī)在單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)行計(jì)數(shù)，可得到每分鐘的轉(zhuǎn)速，2個(gè)速度的差值即帶傳動(dòng)的滑差；2個(gè)壓力傳感器分別檢測(cè)直流電機(jī)的扭矩(M1)，發(fā)電機(jī)的扭矩(M2)，壓力傳感器輸出為微弱的模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)放大后送入單片機(jī)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換(A/D)，再進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理即得到扭矩值。