機械專業(yè)實驗（現(xiàn)代測試技術自動機設計）[共30頁]

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1、第一部分 現(xiàn)代測試技術實驗 實驗1 金屬箔式應變片單臂、半橋、全橋比較實驗 一、 實 驗 目 的 1、了解金屬箔式電阻應變片單臂電橋、半橋、全橋的性能。 2、了解金屬箔式電阻應變片單臂電橋、半橋、全橋之間的關系。 二、 實 驗 內(nèi) 容 1、用電阻應變片組成單臂電橋，通過測得的數(shù)據(jù)，了解單臂電橋的性能。 2、用電阻應變片組成半橋，通過測得的數(shù)據(jù)，了解半橋的性能。 3、用電阻應變片組成全橋，通過測得的數(shù)據(jù)，了解全橋的性能。 4、比較單臂電橋、半橋、全橋的性能。 三、 實 驗 步 驟 1、檢查傳感器系統(tǒng)實驗儀上各旋扭的初始位置 電源主開關彈起，副開

2、關置“關”（左側），直流穩(wěn)壓電源置“2V”，F(xiàn)/V表置“2V”。 2、差動放大器調(diào)零 （1）用導線將差動放大器的“+”、“—”、“⊥”短接。 （2）用導線將差動放大器的輸出端與F/V表的輸入端相連。 （3）用導線將差動放大器的接地端與F/V表的接地端相連。 （4）開啟主電源和副電源。 （5）調(diào)節(jié)差動放大器的增益旋扭，使增益為最大。 （6）調(diào)節(jié)差動放大器的調(diào)零旋扭，使F/V表的示值為“0.000”。 3、關閉副電源和主電源。 4、拆下所有導線。 5、用電阻應變片組成單臂電橋電路 （1）用任何一片金屬箔式電阻應變片和固定電阻組成單臂電橋電路。見圖2—1。 （2）單臂電橋

3、的輸入端與直流穩(wěn)壓電源的輸出端相連。 （3）單臂電橋的輸出端與差動放大器的輸入端相連。 （4）差動放大器的輸出端與F/V表的輸入端相連。 （5）將滑動變阻器接入電橋。 （6）直流穩(wěn)壓電源置“4V”。 （7）F/V表置“20V”。 （8）開啟主電源和副電源，調(diào)節(jié)電位器W1，使電橋平衡網(wǎng)絡平衡，即F/V表的示值為“0.00”。 （9）將測微頭安裝到雙平行梁上，并與梁自由端的磁鋼吸合在一起，通過目測使雙平行梁基本處于水平位置。 （10）調(diào)節(jié)測微頭副尺上的“0”刻度與主尺上的基準線對齊。 （11）調(diào)節(jié)電位器W1，使F/V表的示值為“0.00”。 （12）調(diào)節(jié)測微頭，使雙平行梁向下移

4、動，每移動0.5mm記錄一次F/V表的示值，將測得的數(shù)據(jù)記入實驗報告的表1─1中。 （13）調(diào)節(jié)測微頭，使雙平行梁復位。 （14）關閉副電源和主電源。 6、用電阻應變片組成半橋電路 （1）用兩片受力方向不同的電阻應變片和固定電阻組成半橋電路。 （2）半橋電路的輸入端與直流穩(wěn)壓電源的輸出端相連。 （3）半橋電路的輸出端與差動放大器的輸入端相連。 （4）差動放大器的輸出端與F/V表的輸入端相連。 （5）將滑動變阻器接入電橋。 （6）直流穩(wěn)壓電源置“4V”。 （7）F/V表置“20V”。 （8）開啟主電源和副電源，調(diào)節(jié)電位器W1，使電橋平衡網(wǎng)絡平衡，即F/V表的示值為“0.00

5、”。 （9）將測微頭安裝到雙平行梁上，并與梁自由端的磁鋼吸合在一起，通過目測使雙平行梁基本處于水平位置。 （10）調(diào)節(jié)測微頭副尺上的“0”刻度與主尺上的基準線對齊。 （11）調(diào)節(jié)電位器W1，使F/V表的示值為“0.00”。 （12）調(diào)節(jié)測微頭，使雙平行梁向下移動，每移動0.5mm記錄一次F/V表的示值，將測得的數(shù)據(jù)記入實驗報告的表1─2中。 （13）調(diào)節(jié)測微頭，使雙平行梁復位。 （14）關閉副電源和主電源。 7、用電阻應變片組成全橋電路 （1）用全部電阻應變片組成全橋電路 （2）全橋電路的輸入端與直流穩(wěn)壓電源相連。 （3）全橋電路的輸出端與差動放大器的輸入端相連。 （4）

6、差動放大器的輸出端與F/V表端相連。 （5）將滑動變阻器接入電橋。 （6）直流穩(wěn)壓電源置“4V”。 （7）F/V表置“20V”。 （8）開啟主電源和副電源，調(diào)節(jié)電位器W1，使電橋平衡網(wǎng)絡平衡，即F/V表的示值為“0.00”。 （9）將測微頭安裝到雙平行梁上，并與梁自由端的磁鋼吸合在一起，通過目測使雙平行梁基本處于水平位置。 （10）調(diào)節(jié)測微頭副尺上的“0”刻度與主尺上的基準線對齊。 （11）調(diào)節(jié)電位器W1，使F/V表的示值為“0.00”。 （12）調(diào)節(jié)測微頭，使雙平行梁向下移動，每移動0.5mm記錄一次F/V表的示值，將測得的數(shù)據(jù)記入實驗報告的表1─3中。 （13）調(diào)節(jié)測微頭

7、，使雙平行梁復位。 （14）關閉副電源和主電源。 （15）取下測微頭。 （16）各旋扭復位。 （17）拆下所有導線。 圖2—1 電阻應變片接橋示意圖及電橋平衡網(wǎng)絡圖 四、 實 驗 報 告 1、數(shù)據(jù)記錄 將測得的數(shù)據(jù)記入下列各表中。 表1—1 單臂電橋的性能原始數(shù)據(jù)記錄表 位移X（mm） 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 電壓V（mv ） 表1—2 半橋的性能原始數(shù)據(jù)記錄表 位移X（mm）

8、 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 電壓V（mv ） 表1—3 全橋的性能原始數(shù)據(jù)記錄表 位移X（mm） 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 電壓V（mv ） 2、數(shù)據(jù)處理 以位移為縱坐標，電壓為橫坐標，在同一坐標系中繪制單臂電橋、半橋、全橋的 X—V特性曲線。 3、數(shù)據(jù)分析 根據(jù)三種電橋的X—V特性曲線，比較三種電橋的靈敏性和準確度，并說明原因。

9、 預 習 報 告 實驗名稱： 預習日期： 班 級： 姓 名： 同組學生： 一、實驗儀器、設備 二、實驗目的 三、實驗內(nèi)容 四、實驗原理 五、實驗步驟 實 驗 報 告 實驗名稱： 實驗日期： 班 級： 姓 名：

10、 實驗2 動態(tài)應變的測量 一、 實 驗 目 的 1、了解動態(tài)應變測量儀器的工作原理及使用方法。 2、掌握動態(tài)應變的測量技術。 3、掌握動態(tài)特性的分析方法。 二、 實 驗 內(nèi) 容 Y—10B先導式溢流閥動態(tài)參數(shù)的測量。 三、 實 驗 原 理 在液壓系統(tǒng)中，除有液壓泵供油外，還必須有各種控制元件對液流參數(shù)進行調(diào)控。溢

11、流閥就是液壓控制閥中的一種，它在不斷溢流的過程中調(diào)節(jié)或穩(wěn)定液壓系統(tǒng)的壓力，防止系統(tǒng)過載，保證系統(tǒng)安全。 溢流閥是液壓系統(tǒng)中不可缺少的重要元件，其性能對系統(tǒng)的壓力穩(wěn)定和動態(tài)工作品質(zhì)都有較大的影響。 溢流閥的動態(tài)性能是指當通過溢流閥的溢流量發(fā)生階躍變化時，溢流閥所控制的壓力隨時間的瞬態(tài)變化情況。 溢流閥的動態(tài)性能通常用壓力超調(diào)量、壓力回升時間和卸荷時間這三項指標來衡量。溢流閥壓力示波圖見圖2─1。 圖 2-1 先導式溢流閥的壓力示波圖 （1）壓力超調(diào)量ΔP：最大壓力沖擊峰值P3與調(diào)定壓力P2的差值。 （2）壓力回升時間Δt2：被試閥從初始壓力P1開始，升至調(diào)定壓力P2

12、 并穩(wěn)定所需的時間。 （3）卸荷時間Δt1：被試閥從調(diào)定壓力P2開始，卸荷至初始壓力P1 并穩(wěn)定所需的時間。 用二位二通和二位三通電磁閥分別給被試閥的主油路瞬時輸入流量階躍信號，被試閥的動態(tài)壓力響應信號采用壓力傳感器輸出，經(jīng)動態(tài)應變儀和光線示波器取得記錄曲線，然后進行數(shù)據(jù)處理，得出上述三項指標的數(shù)值。 溢流閥動態(tài)性能調(diào)試的工作框圖如下： 壓力傳感器 電 橋 盒 動態(tài)應變儀 光線示波器 電源供給箱 溢流閥動態(tài)性能測試系統(tǒng)原理圖如下：

13、 圖 2-2 溢流閥的性能實驗的液壓系統(tǒng)原理圖 四、實 驗 儀 器 Ｙ6Ｄ─3型動態(tài)電阻應變儀（附?。模侃?型電源供給箱），ＳＣ─16型光線示波器， ＢＰＲ─2／100型電阻絲式壓力傳感器，液壓教學試驗臺。 五、 實 驗 步 驟 1、檢查各儀器、設備上的開關、旋扭的初始位置 （1）電源供給器：電源開關置“關”，高/低壓選擇開關置“低壓”，高壓開關置“關”。 （2）動態(tài)電阻應變儀：輸出選擇開關置“平衡”，粗/細選擇開關置“細”，標定選擇開關置“0”，衰減選擇開關置“0”，標/測選擇開關置“測”。 （3）光線示波器：前面板各鍵彈起，后面板的電源開關置“關

14、”，輸入/輸出選擇開關置“輸出”電壓選擇開關置“220V”。 （4）液壓實驗臺：各溢流閥打開，各節(jié)流閥關閉，各壓力表開關和電磁閥開關均置“0”。 2、接橋 將液壓實驗臺上的壓力傳感器中的半橋電路接在電阻應變儀的電橋盒上。 3、調(diào)節(jié) （1）電源供給器 A 電源開關置“電源”，紅色指示燈亮； B 高/低壓選擇開關置“高壓”； C 高壓開關置“高壓”。 （2）動態(tài)電阻應變儀 A 輸出選擇開關置“12”； B 粗/細選擇開關置“細”； C 標定選擇開關置“0”； D 標/測選擇開關置“測”。 E 將衰減選擇開關的各檔調(diào)平衡，即電表的兩個指針均指“0”，若指針

15、不指“0”， 可調(diào)節(jié)“電阻平衡”電位器和“電容平衡”電位器，最后該開關置“10”。 （3）光線示波器 A 后面板的電源開關置“開”； B 按下并鎖定走紙電機開關； C 按下并鎖定起輝開關； D 將“光點”和“分格線”調(diào)至最大（左端）； E 選擇合適的振子； F 裝入紫外線感光紙。 （4）液壓實驗臺 A 啟動液壓泵8； B 調(diào)節(jié)溢流閥9，使系統(tǒng)壓力P6為6.5MPa； C 電磁閥11通電。 4、標定 （1）在光線示波器上選擇合適的走紙速度，一般選擇“時間頻率”為“1”中的“5”或“10”。 （2）按下拍攝開關，記錄零壓基線。 （3）調(diào)節(jié)溢流閥

16、14，使壓力P8以1MPa的間隔升壓，每升一級壓力，按一次拍攝開關，記錄下該壓力的位置，直至額定壓力6.3MPa。 （4）電磁閥15通電，記錄下此時的零壓基線。 5、測量 （1）選擇合適的走紙速度，一般選擇“時間頻率”為“0.1”中的“50”或“100”。 （2）按下拍攝開關的同時，電磁閥15斷電，約2秒鐘后電磁閥15通電，并松開拍攝開關。 （3）取下記錄紙，在陽光下進行二次曝光。 6、復位 （1）調(diào)節(jié)溢流閥9、14，使壓力降至最低。 （2）各壓力表開關和電磁閥開關均置“0”。 （3）關閉液壓泵8。 （4）光線示波器前面板的各鍵彈起。 （5）電源供給器的高壓開關置“關”，

17、高/低壓選擇開關置“低壓”，電源開關置“關”。 （6）經(jīng)一定時間散熱后，光線示波器的電源開關置“關”。 六、 實 驗 報 告 1、根據(jù)記錄紙上的動態(tài)特性曲線，計算出被試閥的各動態(tài)參數(shù)。 2、根據(jù)被試閥的動態(tài)參數(shù)，分析該閥的動態(tài)性能。 注：參考數(shù)據(jù)如下 ΔP≤（10%—20%）P； Δt≤（0.15—0.2）s； Δt≤（0.07—0.1）s 預 習 報 告 實驗名稱： 預習日期： 班 級： 姓 名： 同組學生： 一、實驗儀器、設備 二、實驗目的

18、 三、實驗內(nèi)容 四、實驗原理 五、實驗步驟 實 驗 報 告 實驗名稱： 實驗日期： 班 級： 姓 名： 第二

19、部分 自動機械設計實驗 實驗1 自動機械工作循環(huán)時間的測定 一、 實 驗 目 的 1、了解糖果包裝機的包裝工藝過程和各執(zhí)行機構的工作原理。 2、根據(jù)測得的數(shù)據(jù)繪制出糖果包裝機的工作循環(huán)圖。 二、 實 驗 內(nèi) 容 1、送糖前沖機構工作循環(huán)時間的測定 （1）由初始位置向糖夾方向推進； （2）在糖夾工位停留； （3）由糖夾工位返回初始位置； （4）返回途中停留； （5）返回到初始位置； （6）在初始位置停留。 2、下折紙機構工作循環(huán)時間的測定 （1）由初始位置向糖夾方向前進并折紙； （2）返回到初始位置。 3、轉盤機構工作循環(huán)時間的測定 （1）轉

20、盤轉位； （2）轉位后停留。 4、扭結機械手軸向進退機構工作循環(huán)時間的測定 （1）向糖夾工位前進； （2）在糖夾工位停留； （3）旋轉扭結并向糖夾工位前進； （4）返回初始位置； （5）在初始位置停留。 5、扭結機械手手指開合機構工作循環(huán)時間的測定 （1）手指由開啟狀態(tài)向閉合狀態(tài)運動； （2）閉合后停留； （3）由閉合狀態(tài)恢復到開啟狀態(tài)； （4）在開啟狀態(tài)停留。 6、打糖機構工作循環(huán)時間的測定 （1）由初始位置向糖夾工位前進并打糖； （2）由糖夾工位返回初始位置； （3）在初始位置停留。 三、 實 驗 步 驟 1、選擇各機構的初始位置。 2、確定初

21、始位置的測量基準。 3、逆時針緩慢旋轉手輪，根據(jù)各執(zhí)行機構的運動狀態(tài)，測量各執(zhí)行機構拐點處的轉角，將測得的數(shù)據(jù)記入實驗報告的表1—1中。 四、 實 驗 報 告 1、數(shù)據(jù)記錄 將測得的數(shù)據(jù)記入表1—1中 2、數(shù)據(jù)處理 根據(jù)測得的數(shù)據(jù)，在坐標紙上繪制出糖果包裝機各執(zhí)行機構的工作循環(huán)圖。 3、數(shù)據(jù)分析 根據(jù)所做的工作循環(huán)圖，分析各執(zhí)行機構的工作循環(huán)是否合理。如果不合理，可提出改進措施，并繪出改進后的機構工作循環(huán)圖。 表1-1 各執(zhí)行機構工作循環(huán)圖的原始數(shù)據(jù)記錄表 機構名稱 運動狀態(tài) 角度 運動狀態(tài) 角度 運動狀態(tài) 角度 運動狀態(tài) 角度 運動狀態(tài)

22、 角度 運 動 狀 態(tài) 角度 角度 送糖前沖機構 下折紙機構 轉盤轉位機構 扭結機械手軸向進退機構 扭結機械手手指開合機構 打糖機構 預 習 報 告 實驗名稱： 預習日

23、期： 班 級： 姓 名： 同組學生： 一、實驗儀器、設備 二、實驗目的 三、實驗內(nèi)容 四、實驗原理 五、實驗步驟 實 驗 報 告 實驗名稱： 實驗日期： 班 級： 姓 名：

24、 ※ 實驗3　　自動機械生產(chǎn)控制系統(tǒng)的設計 一、　概　　　 述 在現(xiàn)代生產(chǎn)發(fā)展過程中，隨著科學技術水平的不斷提高，在生產(chǎn)自動化方面已經(jīng)取得了很大的成就；同時，生產(chǎn)自動化的發(fā)展，對于不斷提高勞動生產(chǎn)率和促進社會生產(chǎn)的發(fā)展，也起到了巨大的推動作用。 人類的生產(chǎn)活動，最初是完全依靠人們手工和簡陋工具進行的，這種方式生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量低、質(zhì)量差，不能適應人們對物質(zhì)和文化日益增長的需求。為了進一步改善勞動條件、提高生產(chǎn)率、保證產(chǎn)品質(zhì)量、減少占地

25、面積、減少操作工人的數(shù)量，落后的生產(chǎn)方式在實踐中得到不斷的發(fā)展和提高，使生產(chǎn)過程實現(xiàn)了機械化、自動化。生產(chǎn)過程的機械化，使得用于直接改變原材料使之變成產(chǎn)品的基本勞動，得以用機器來代替；而生產(chǎn)過程的自動化，進一步使工人從輔助性勞動中解放出來，大大減輕了工人的勞動強度。 機電一體化及自動控制技術，是融機械、電氣、電子、計算機等技術于一體的綜合技術。如果由很多工人直接操作機床、轉運工件、檢測零件等，必然會使生產(chǎn)率、加工質(zhì)量、生產(chǎn)成本等受到一定的影響和限制。當人們將生產(chǎn)過程改變?yōu)橛扇舾膳_自動機床按照一定的加工工序排列，利用工件傳送裝置和自動控制系統(tǒng)聯(lián)結起來的生產(chǎn)線，并使各臺自動機床自動上下料，各機床

26、及輔助設備動作協(xié)調(diào)地按規(guī)定的工藝順序自動地、準確地按一定的節(jié)拍進行工作，就成為自動生產(chǎn)線，使生產(chǎn)過程由機械化發(fā)展為自動化。這種發(fā)展不但進一步消除了繁重的體力勞動和單調(diào)的手工作業(yè)，更主要的是提高了生產(chǎn)率、提高了設備利用率、提高了產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性、縮短了生產(chǎn)周期、降低了生產(chǎn)成本，可以更多、更快、更好、更省地進行工業(yè)生產(chǎn)。這是現(xiàn)代生產(chǎn)發(fā)展的主要趨勢之一，具有重大的意義。 二、　實　驗　目　的 1、了解生產(chǎn)控制系統(tǒng)的作用、結構組成和生產(chǎn)工藝過程。 2、了解生產(chǎn)控制系統(tǒng)的機械裝配、調(diào)試技術。 3、了解生產(chǎn)控制系統(tǒng)的編程、控制技術。 三、　實　驗　內(nèi)　容

27、 該生產(chǎn)控制系統(tǒng)既可做單機實驗，也可做聯(lián)機實驗。 一、生產(chǎn)控制系統(tǒng)的組成 該生產(chǎn)控制系統(tǒng)由六站組成 1、上料檢測站 （1）回轉工作臺將工件依次送到檢測工位； （2）提升裝置將工件提升并檢測工件顏色。 2、工件搬運站 機械手將工件從上一站搬運至下一站。 3、加工站 （1）工件通過回轉工作臺在四個工位之間轉換； （2）在鉆孔工位加工孔； （3）位移模擬量傳感器檢測孔的深度。 4、安裝站 （1）選擇要安裝工件的料倉； （2）將工件從料倉中推出； （3）安裝工件。 5、安裝搬運站 （1

28、）將加工完的工件拿起送入裝配工位； （2）將裝配完的工件拿起送至分類站； （3）將不合格的工件放入廢品倉。 6、分類站 （1）按工件類型分類； （2）將工件推入倉庫中的不同位置； （3）用觸摸屏設定一次加工工件的數(shù)量； （4）統(tǒng)計各類成品工件數(shù)量和廢品工件數(shù)量。 二、控制系統(tǒng) 1、氣動控制 2、電氣控制 3、PLC控制 三、檢測系統(tǒng) 傳感器 四、生產(chǎn)控制系統(tǒng)的按裝和調(diào)試 四、　實　驗　步　驟 1、檢查各站開關的初始位置 空氣濾清器開關置“關”，急停旋鈕處于釋放狀態(tài)，手動/自動開關置“自動”，單機/聯(lián)機

29、開關置“聯(lián)機”，空氣壓縮機開關置“關”。 2、啟動空氣壓縮機。 3、達到工作壓力后，空氣濾清器開關置“開”。 4各站依次按“上電”開關，“復位”開關閃爍，按“復位”開關，“開始”開關閃爍，按“開始”開關，各站的機構開始動作。 五、　實　驗　報 告 思考題： 1、生產(chǎn)控制系統(tǒng)是否可以稱為自動線？為什么？ 2、生產(chǎn)控制系統(tǒng)的結構組成是什么？屬于哪種類型？ 3、生產(chǎn)控制系統(tǒng)的傳送裝置有哪些？屬于哪種類型？ 4、生產(chǎn)控制系統(tǒng)的供料裝置的工作原理是什么？ 5、生產(chǎn)控制系統(tǒng)是怎樣進行檢測的？ 6、生產(chǎn)控制系統(tǒng)是怎樣進行控制的？屬于哪種控制方式？為什么？

30、 預 習 報 告 實驗名稱： 預習日期： 班 級： 姓 名： 同組城市： 一、實驗儀器、設備 二、實驗目的 三、實驗內(nèi)容 四、實驗原理 五、實驗步驟 實 驗 報 告 實驗名稱： 實驗日期： 班 級： 姓 名：