正文 7.13 設計型帶傳動實驗(1 / 2)

7.13.1預習要求

(1)認真閱讀本實驗指導書,查閱機械設計課程相關資料。

(2)完成實驗預習報告,回答以下問題:

①說明帶傳動的彈性滑動和打滑現象產生的原因;

②說明帶傳動的彈性滑動和打滑對傳動的影響。

7.13.2實驗目的

(1)試驗帶傳動的彈性滑動和打滑。

(2)測定帶傳動的滑動率ε、效率η和負載M2的關係,並繪出彈性滑動曲線ε- M2和效率曲線η- M2。

(3)掌握轉速和轉矩的測量方法。

7.13.3實驗設備及工作原理

7.13.3.1JDC-Ⅱ 設計型帶傳動實驗台主要技術參數

(1)直流電機功率: 355W。

(2)直流電機調速範圍: 0~1800r/min。

(3)額定轉矩:T=1.68N·m。

(4)電源:220V交流。

(5)標準砝碼:1kg/個 共4個。

(6)主動帶輪:d1 = 120 mm。

(7)從動帶輪:d2 = 120 mm。

7.13.3.2JDC-Ⅱ 設計型帶傳動實驗台結構及工作原理

實驗台采用砝碼(10)張緊,拉動電機(16)沿直線導軌向右移動,給傳動帶施加預拉力。左邊電機為發電機(25)(負載電機),直流電機旋轉過程中帶動發電機發電,發電機輸出的功率由燈泡(22)和大功率電阻(23)共同消耗。兩台電機均采用壓杆支承,當傳遞載荷時,作用於電機定子上的力矩M1(直流電機力矩)、M2(發電機力矩)迫使壓杆作用於壓力傳感器,傳感器產生輸出,直接測量電機的轉矩。另外,在兩電機相同一側安裝有光電盤(24),通過光電測速器實時測量電機運行時的速度。

(1)控製係統實驗台的控製箱中配置了單片機,設計了專用軟件,具有數據采集、數據處理、顯示、保持、記憶等多種功能,並可與PC機對接(已備有接口),自動顯示並打印輸出實驗數據及實驗曲線。通過單片機調速裝置對直流電機的電壓進行調節,實現無級調速。當直流電機在一速度下穩定運轉後,再改變發電機的工作負載;在控製麵板上按“負載”按鈕,每按一次,發電機負載就增加一次,電樞電流增大,隨之電磁轉矩也增大,即發電機的負載轉矩增大,實現了負載的改變。發電機的工作負載,也就是它的輸出功率,采用輸出電路上的大功率電阻來進行調節。

(2)檢測係統整個係統以AVR單片機Mega64為核心,完成對數據的調理、采集、參數顯示、鍵盤輸入以及將數據發送到PC機端軟件處理等任務。其主要組成部件有:

①燈泡顯示工作負載:通過調整負載(大功率電阻)消耗的功率來改變係統的工作載荷,負載消耗的功率大小由燈泡的明暗指示,直觀明了;

②直流電機調速器:用於調節直流電機的轉速;

③鍵盤,數碼(LED)顯示屏:人機接口,與檢測係統進行交互,查看所有參數,設置係統載荷等。

(3)顯示係統整個係統以AVR單片機Mega64為核心,完成對數據的調理、采集、參數顯示、鍵盤輸入以及將數據發送到PC機端軟件處理等任務。其主要組成部件有:

①燈泡顯示工作負載:通過調整負載(大功率電阻)消耗的功率來改變係統的工作載荷,負載消耗的功率大小由燈泡的明暗指示,直觀明了;

②直流電機調速器:用於調節直流電機的轉速;

③鍵盤,數碼(LED)顯示屏:人機接口,與檢測係統進行交互,查看所有參數,設置係統載荷等。

(4)測試原理

在直流電機和發電機的一端分別裝有2個60柵的光電盤,電機旋轉時帶動光電盤切割光電傳感器的光束,產生兩路脈衝信號,整形後送入單片機在單位時間內進行計數,可得到每分鍾的轉速(N1、N2),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和發電機的扭矩,壓力傳感器輸出為微弱的模擬信號,經過放大後送入單片機進行模數轉換(A/D),再進行相應的數據處理即得到扭矩值(M1、M2)。