
實驗內容:
1、機械原理課程設計;
2、空間、平面機構組合創新實驗;
3、機構組成原理拼裝實驗;
4、組合機構的運動分析實驗;
5、鉸鏈四桿機構的基本形式和特性實驗;
6、鉸鏈四桿機構的演化實驗;
7、實踐性教學環節中傳動系統方案的拼裝實驗;
8、機構運動的參數測定實驗;
9、黑箱實驗
功能及特點:
1、多學科融合、一機多用:本實驗臺提供了多種平面及空間機構的組合,具有良好的硬件和軟件的支持,可以作為一個機電綜合實驗臺讓學生對多2、學科的融合有一個更直觀的認識。
3、實驗方案齊全:實驗臺由三維機架、多向滑塊、電機、低副桿組、高副桿組、齒輪、凸輪、棘輪、槽輪、蝸輪蝸桿、萬向聯軸節、鏈傳動、帶傳動組成,可拼裝包括平面及空間機構在內的多達 40 種以上的組合實驗方案。
4、現場實驗與虛擬實驗相結合:虛擬平臺提供了15種運動方案,可完全實現虛擬裝配和模擬真實運動,結合虛擬方案可進行現場裝配和創新方案設計。
5、性能穩定:實驗臺采用高端的單片機測試系統,結合精密的光柵角位移傳感器,以串口通訊實時采集原動件、中間機構和執行構件的位移、速度、加速度,測量精確、穩定。
6、系列化、通用化、模塊化:零件采用系列化、通用化方法設計,裝配簡易,部件模塊化設計,可以按照實際需要增加或減少模塊。
7、虛擬仿真教學系統
機械實訓安全教育虛擬仿真軟件:本軟件基于unity3d開發,軟件采用三維漫游的形式,可通過鍵盤控制移動,鼠標控制鏡頭方向,設有機械安全距離實驗,機械安全保護裝置實驗、機械安全防護設計基礎考核,實驗進行時,三維漫游畫面采用箭頭與腳印圖案提示移動至實驗位置,機械對象周圍圓圈顯示了工作半徑,實驗過程伴有三維機器人的對話框提醒。
A、機械安全距離實驗內容包括防止上下肢觸及危險區的安全距離實驗(內分2種圍欄高度與開口大小),選擇進入后,鏡頭前彈出GB23821-2009《機械安全防止上下肢觸及危險區的安全距離》要求,錯誤示范:實驗過程為人體進入機械對象工作半徑受到傷害后,血色畫面與語音提醒收到機械傷害,并回至原位并進行下一實驗,最終一步為正確做法。
B、機械安全保護裝置實驗分為安全聯鎖開關、安全光幕、安全墊、安全激光掃描儀等保護裝置實驗,可選類別(安全輸入、安全控制、安全輸出、其他)、生產廠家、產品列表(安全聯鎖開關、安全光幕、安全墊、安全激光掃描儀、安全控制器、安全繼電器、安全護欄)。安裝位置有藍色閃爍框架提醒,實驗流程:選擇安全護欄并安裝、選擇安全連鎖開關(或選擇安全光幕、安全墊、安全激光掃描儀)并安裝、選擇安全控制器并安裝至電氣控制箱、選擇安全繼電器并安裝至電氣控制箱、點擊電氣控制箱上的啟動按鈕。若進入危險區域時,系統將提示報警音,且機械對象停止工作,選擇電氣控制箱上的復位按鈕可停止。
C、機械安全防護設計基礎考核要求完成機械安全系統的安裝,正確安裝安全護欄、安全聯鎖開關、安全光幕、安全墊、安全激光掃描儀、安全控制器、安全繼電器、24V電源、信號燈及急停按鈕,考核分為十個考核點,部分考核點有3個選項,由學生自由選擇,最終10項考核點選好后,提交確認,系統自動得出總分數以及各考核點的得分情況。
D、軟件須為整體同一平臺,不得以單獨的資源展現。
E、同時為客戶提供本軟件的VR安裝包方便用戶拓展為VR實驗,VR設備及軟件安裝調試不需提供。
機械裝配與鉗工裝配虛擬仿真軟件:本軟件基于unity3d開發,可選6級畫質,設有減速器、軸系結構的設計與虛擬拆裝、常見機械機構設計與仿真,機構資源庫,典型機械機構(汽油機發動機的虛擬拆裝),軟件為一個整體軟件,不能為一個個單獨的資源。
A.減速器設計與虛擬拆裝界面可選渦輪蝸桿圓錐齒輪減速器、二級展開式圓柱齒輪減速器、圓錐圓柱齒輪減速器、同軸式圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器、一級圓柱齒輪減速器。
二級展開式圓柱齒輪減速器:進入軟件后采用視頻的形式播放內容,視頻內容應包含:零件名稱(掃描二維碼可看零部件名稱)、拆裝演示(包含拆卸、裝配)、虛擬拆裝(包含整體、低速軸、中速軸、高速軸、箱蓋、箱座)
圓錐圓柱齒輪減速器、同軸式圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器、一級圓柱齒輪減速器:點擊進入后自動跳轉到edrawings界面,模型均為三維模型,通過點擊零部件顯示零部件名稱,可360°全方位旋轉、放大、縮小、平移,同時可通過移動零部件功能,將整個減速器進行拆卸組裝,同時可以選擇主頁按鈕回到減速器最初始的狀態。圓錐齒輪減速器、一級圓柱齒輪減速器增加了插入橫斷面功能,可自由拖動橫斷面觀察減速器內部結構。
B.軸系結構的設計及虛擬拆裝界面可選零件認知、拆裝演示、實戰操作。
1、零件認知:內設斜齒輪、無孔端蓋、聯軸器、聯軸器鍵、軸、齒輪鍵、帶孔端蓋、軸套、深溝球軸承的三維模型與零件名稱,任意零件均可進行360°旋轉
2、拆裝演示:內置2個案例,將鼠標移動到某一零件位置時(底座與軸承座除外),該零件自動放大,并顯示零件名稱,設有拆卸與裝配按鈕,功能由軟件自動完成軸系結構拆卸與裝配。三維場景均可進行360°全方位旋轉、放大、縮小、平移。
3、實戰操作:三維零件整齊擺放于桌面,由學生手動選擇對應的零件并移動至軸系結構上,擺放順序正確且位置正確時零件才能安裝上去,設有重新開始按鈕,方便學生重新進行虛擬實驗。將鼠標移動到某一零件位置時(底座與軸承座除外),該零件自動放大,并顯示零件名稱。
C、常見機械機構設計與仿真可選鉸鏈四桿機構設計與分析、I\II型曲柄搖桿機構設計與分析、偏置曲柄滑塊機構設計與分析、曲柄擺動導桿機構設計與分析、鉸鏈四桿機構軌跡綜合、偏心直動滾子推桿凸輪、對心直動平底推桿凸輪。
1、各個機構應當能輸入相對應的參數,由軟件自動計算參數,并可進行運動仿真和自動繪制曲線圖。
D、機構資源庫可選平面連桿機構11種、凸輪機構5種、齒輪機構6種、傳動機構8種、加緊機構11種、輪系機構6種、其他機構(機械設備模擬)8種
E、汽油機發動機的虛擬拆裝可選曲軸箱裝拆演示、曲軸箱虛擬裝配、配氣系裝拆演示、配氣系虛擬裝配
1、曲軸箱裝拆演示與配氣系裝拆演示均設有拆卸按鈕、裝配按鈕、重新開始、分解觀察按鈕,將鼠標移動到某一零件位置時,該零件自動放大,并顯示零件名稱,功能由軟件自動完成軸系結構拆卸與裝配。使用分解觀察按鈕時,曲軸箱或配氣系三維模型自動展示爆炸圖,可進行360°全方位旋轉、放大、縮小、平移
2、曲軸箱虛擬裝配與配氣系虛擬裝配的三維零件均整齊擺放于桌面,均由學生手動選擇對應的零件并移動至機構上,當擺放順序正確且位置正確時零件才能安裝上去,設有重新開始按鈕,方便學生重新進行虛擬實驗。將鼠標移動到某些零件位置時,自動顯示零件名稱。
四、性能特點
1.該實驗臺采用離合器控制變速換擋齒輪機構,可平穩快速地實現模擬車輛的變速;
2. 該實驗臺采用能無極調速的轉向電機1控制模擬車輛的轉彎,可得到任意轉彎半徑;
3、檢測系統集數據采集與電機調節控制于一體。檢測系統采用先進的AVR系列單片機系統,以串口通訊,測試數據精度高、速度快、穩定。
4、該系統配套軟件以Vb為平臺制作開發,其內容豐富,包括實驗臺介紹、車輛的虛擬運動、車輛運動檢測、車輛運動仿真、實驗結果分析等內容,具有綜合性、開放性的特點