TC-DCD型智能帶傳動實驗臺

一、概述：

   TC-DCD型智能帶傳動實驗臺是廣泛應(yīng)用的一種傳動，其性能試驗為（機械設(shè)計）教學(xué)大綱規(guī)定的必做實驗之一，也是產(chǎn)品開發(fā)中的一項重要鑒別手段。本實驗臺的完善設(shè)計保證操作者用最簡單的操作，同時又概念形象的獲得滑動曲線及傳動的效率曲線。由于采用直流電機為原動機及負(fù)載，具有無級調(diào)速功能，使得本實驗臺可在操作者希望的任意轉(zhuǎn)速條件下進(jìn)行實驗。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，使得實驗操作過程更加方便簡潔。在實驗臺的控制箱中配置了單片機，設(shè)計了專用的軟件，使本實驗臺具有數(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機對接，這時可自動顯示并打印輸出實驗數(shù)據(jù)及實驗曲線。

二、主要技術(shù)參數(shù)：

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

2、主動電機調(diào)速范圍： 0~1500轉(zhuǎn)/分；

3、直流調(diào)速器1個：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:量程0～100N，精度0.05%，分別檢測主從電機的轉(zhuǎn)矩參數(shù)送檢測系統(tǒng)檢測并顯示；

5、光電測速編碼器2個：分別檢測主、從動電機的轉(zhuǎn)速，參數(shù)送檢測系統(tǒng)檢測并顯示；

6、平帶輪：D1=D2=120  圓帶輪：D1=D2=100 三角帶輪D1=D2=120  實驗臺尺寸：長×寬×高=840×650×1100；

7、加載裝置 1套：具有多級加載，負(fù)載變動范圍：0～360W，隨帶傳動負(fù)載的逐級增加，計算機能根據(jù)軟件自動進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析，并輸出滑動曲線、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 共4個；

11、采用5寸觸摸液晶顯示屏，可同時顯示N1、N2、M1、M2的適時值，可自動顯示全部運動數(shù)據(jù)及運動曲線，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，做不同帶傳動的實驗；

14、通過數(shù)碼顯示面板讀數(shù)或計算機測試分析軟件進(jìn)行皮帶滑差率和傳動效率的測定；

15、配套電腦和專用軟件，可自動顯示參數(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：

1、本實驗臺采用了砝碼定力張緊和螺桿中心距兩張緊方式，驅(qū)動電機被2個高精度的直線軸承支撐，配合精加工的直線導(dǎo)軌可靈活施加實驗前的帶輪預(yù)拉力，而且結(jié)構(gòu)簡單、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，支撐板將電機和直線軸承連接起來，兩根導(dǎo)軌與2個軸承分別與電機底板連接成一整體可保證移動平穩(wěn)。電機底板側(cè)面安裝有砝碼支架，當(dāng)加砝碼時可使電機向左移動給傳動帶施加預(yù)拉力。左邊電機為驅(qū)動電機，右邊電機為負(fù)載用電機發(fā)電機，驅(qū)動電機旋轉(zhuǎn)過程中帶動發(fā)電機發(fā)電，發(fā)電機負(fù)責(zé)為右邊負(fù)載燈泡供電。負(fù)載燈泡消耗發(fā)電機功率。在電機底板和底座上分別張有壓力傳感器可直接測量電機的力矩。另外在兩電機另一軸安裝有光電編碼器可通過光電測速器實時測量電機運行時的速度；

2、對原動機，由單片機調(diào)速裝置供給電動機電樞以不同的端電壓，實現(xiàn)無級調(diào)速；

3、對發(fā)電機，當(dāng)原動機在一速度下穩(wěn)定運轉(zhuǎn)時，在控制面板上按“向上”按鈕，每按一次，使發(fā)電機負(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)電機的負(fù)載轉(zhuǎn)矩增大，實現(xiàn)了負(fù)載的改變；

4、兩臺電機均勻為壓支承，當(dāng)傳遞載荷時，作用于電機定子上的力矩M1（主動電機力矩）、M2（從動電機力矩）通過電機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正比與M1、M2的原始信號； 

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

6、燈泡負(fù)載：通過調(diào)整負(fù)載（燈泡共9個）消耗的功率來改變系統(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、直流電機調(diào)速器：用于調(diào)整電機的轉(zhuǎn)速，采用PWM（脈沖寬度調(diào)制）方式控制，電機的運行平穩(wěn)安靜，噪音小，安全可靠；

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

9、測試原理：在直流電機和發(fā)電機的一端分別裝有2個光電編碼器，電機旋轉(zhuǎn)時帶動編碼器主軸切割光電傳感器的光束，產(chǎn)生兩路脈沖信號（n1,n2）,整形后送入單片機在單位時間內(nèi)進(jìn)行計數(shù)，可得到每分鐘的轉(zhuǎn)速，2個速度的差值即帶傳動的滑差；2個壓力傳感器分別檢測直流電機的扭矩(M1)，發(fā)電機的扭矩(M2)，壓力傳感器輸出為微弱的模擬信號經(jīng)過放大后送入單片機進(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。