帶傳動實驗課1

1、帶傳動實驗指導帶傳動實驗指導 當帶傳動的負載增大到一定程度時，帶與帶輪間會產(chǎn)生打滑當帶傳動的負載增大到一定程度時，帶與帶輪間會產(chǎn)生打滑 現(xiàn)象?，F(xiàn)象。 通過本實驗可以觀察帶傳動的彈性滑動和打滑現(xiàn)象，通過本實驗可以觀察帶傳動的彈性滑動和打滑現(xiàn)象，形象地了解帶傳動的彈性滑動與打滑現(xiàn)象與有效拉力的關系，形象地了解帶傳動的彈性滑動與打滑現(xiàn)象與有效拉力的關系，掌握帶傳動的滑動率及效率的測試方法。掌握帶傳動的滑動率及效率的測試方法。一、實驗目的一、實驗目的1、測定滑動率和傳動效率，繪制滑動曲線及效率曲線測定滑動率和傳動效率，繪制滑動曲線及效率曲線;2、測定帶傳動的滑動功率測定帶傳動的滑動功率; 3、觀察帶傳

2、動中的彈性滑動和打滑現(xiàn)象。觀察帶傳動中的彈性滑動和打滑現(xiàn)象。帶傳動是靠帶與帶輪間的摩擦力來傳遞運動和動力的。帶傳動是靠帶與帶輪間的摩擦力來傳遞運動和動力的。由于緊邊與松邊所受到的拉力不同，因此，在帶與帶輪間由于緊邊與松邊所受到的拉力不同，因此，在帶與帶輪間 會產(chǎn)生彈性滑動。這種彈性滑動是不可避免的。會產(chǎn)生彈性滑動。這種彈性滑動是不可避免的。帶的主要失效形式：帶的主要失效形式：帶的磨損、疲勞損壞和打滑。帶的磨損、疲勞損壞和打滑。 帶在傳動運動過程中，主動輪上的線速度大于帶的線速度，帶在傳動運動過程中，主動輪上的線速度大于帶的線速度，從動輪上的線速度小于帶的線速度的現(xiàn)象稱為彈性滑動。從動輪上的線速

3、度小于帶的線速度的現(xiàn)象稱為彈性滑動。通常以滑動系數(shù)來衡量，其定義為：通常以滑動系數(shù)來衡量，其定義為：二、實驗原理二、實驗原理帶的彈性滑動帶的彈性滑動112211121DnDnDn 2從動輪圓周速度；從動輪圓周速度；1主動輪圓周速度；主動輪圓周速度；D2從動輪直徑。從動輪直徑。D1主動輪直徑；主動輪直徑；帶的磨損為帶與帶輪之間的相對滑動引起，是不可避免的；帶的磨損為帶與帶輪之間的相對滑動引起，是不可避免的；帶的疲勞破壞是由于帶傳動中交變應力引起，也是不可避免的；帶的疲勞破壞是由于帶傳動中交變應力引起，也是不可避免的；帶的打滑是由于帶的疲勞或過載而產(chǎn)生，是可以避免的。帶的打滑是由于帶的疲勞或過載而

4、產(chǎn)生，是可以避免的。帶傳動的效率帶傳動的效率n1主動輪轉(zhuǎn)速；主動輪轉(zhuǎn)速；P2從動輪輸出功率；從動輪輸出功率；222111PT nPT n 因此，只要測得帶傳動主、從動輪的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，因此，只要測得帶傳動主、從動輪的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，就可以獲得帶傳動的轉(zhuǎn)速差、彈性滑動系數(shù)和傳動效率。就可以獲得帶傳動的轉(zhuǎn)速差、彈性滑動系數(shù)和傳動效率。 P1主動輪輸入功率；主動輪輸入功率；n2從動輪轉(zhuǎn)速；從動輪轉(zhuǎn)速；T1主動輪輸入扭矩；主動輪輸入扭矩；T2從動輪輸出扭矩；從動輪輸出扭矩；1效率曲線效率曲線2滑動曲線滑動曲線T2T0為臨界點，為臨界點， T0的左面為彈性滑動區(qū)，的左面為彈性滑動區(qū)，T0Tax為彈性滑動和打滑

5、混合區(qū)為彈性滑動和打滑混合區(qū) Tax為完全打滑。為完全打滑。采用采用轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器來測量兩軸的轉(zhuǎn)速和扭矩。來測量兩軸的轉(zhuǎn)速和扭矩。三、實驗設備三、實驗設備1234567891011121、從動直流電機從動直流電機2、從動帶輪從動帶輪3、傳動帶傳動帶4、主動直流電機主動直流電機5、主動帶輪主動帶輪6、牽引繩牽引繩 7、滑輪滑輪 8、砝碼砝碼9、拉簧拉簧10、浮動支座浮動支座11、固定支座固定支座12、底座底座13、拉力傳感器拉力傳感器對原動機，由可控硅整流裝置供給電動機對原動機，由可控硅整流裝置供給電動機電樞以不同的端電壓實現(xiàn)電樞以不同的端電壓實現(xiàn)無級調(diào)速無級調(diào)速。對從動電機，每按

6、一下對從動電機，每按一下“加載加載”按鍵，及并上按鍵，及并上一個負載電阻，使發(fā)電機負載逐步增加，一個負載電阻，使發(fā)電機負載逐步增加，電樞電流增大，隨之電磁轉(zhuǎn)矩也增大，即電樞電流增大，隨之電磁轉(zhuǎn)矩也增大，即從動電機的負載轉(zhuǎn)矩增大，實現(xiàn)了負載的改變。從動電機的負載轉(zhuǎn)矩增大，實現(xiàn)了負載的改變。機械部分如圖機械部分如圖14-1所示所示 圖圖14-1兩臺電機的轉(zhuǎn)速傳動器（紅外光電傳感器）分別安裝在帶輪兩臺電機的轉(zhuǎn)速傳動器（紅外光電傳感器）分別安裝在帶輪背后背后 的環(huán)形槽（本圖未表示）中，由此可獲得必需的轉(zhuǎn)速訊號。的環(huán)形槽（本圖未表示）中，由此可獲得必需的轉(zhuǎn)速訊號。123456789101112兩臺電機均

7、為懸掛支承，當傳遞兩臺電機均為懸掛支承，當傳遞載荷時，作用于電機定子上的力載荷時，作用于電機定子上的力矩矩T1(主動電機力矩主動電機力矩)、T2（從動電機力矩）迫使拉鉤作（從動電機力矩）迫使拉鉤作用于拉力傳感器（序號用于拉力傳感器（序號13），），原動機與牽引鋼絲繩、定滑輪、砝碼一起組成帶傳動預拉力原動機與牽引鋼絲繩、定滑輪、砝碼一起組成帶傳動預拉力 形成機構。改變砝碼大小，即可準確預定帶傳動的預拉力形成機構。改變砝碼大小，即可準確預定帶傳動的預拉力F0。傳感器輸出的電訊號正比于傳感器輸出的電訊號正比于T1、T2，因而可以作為測定，因而可以作為測定T1、 T2的原始訊號。的原始訊號。電子系統(tǒng)的

8、結構框圖如圖電子系統(tǒng)的結構框圖如圖14-2所示。 2、電子系統(tǒng)、電子系統(tǒng)帶傳動機構帶傳動機構主、被動輪轉(zhuǎn)矩傳感器主、被動輪轉(zhuǎn)矩傳感器主、被動輪轉(zhuǎn)速傳感器主、被動輪轉(zhuǎn)速傳感器主、被動輪轉(zhuǎn)矩顯示主、被動輪轉(zhuǎn)矩顯示主、被動輪轉(zhuǎn)速顯示主、被動輪轉(zhuǎn)速顯示MEC-B機械動機械動態(tài)參數(shù)測試儀態(tài)參數(shù)測試儀CRT顯示顯示繪圖繪圖打印打印計算機計算機CRT顯示顯示繪圖繪圖打印打印單片機單片機測試儀接口測試儀接口微機接口微機接口圖圖14-2實驗臺電子實驗臺電子系統(tǒng)框圖系統(tǒng)框圖 T2及效率曲線及效率曲線 T2關數(shù)據(jù)關數(shù)據(jù).保持保持加載加載清零清零送數(shù)送數(shù)載荷指示載荷指示12345678從動輪轉(zhuǎn)矩從動輪轉(zhuǎn)矩從動輪轉(zhuǎn)速從

9、動輪轉(zhuǎn)速主動輪轉(zhuǎn)矩主動輪轉(zhuǎn)矩主動輪轉(zhuǎn)速主動輪轉(zhuǎn)速調(diào)速調(diào)速電源電源轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩 3、操作部分、操作部分 主要操作部分在機臺正面的面板上，面板的布置如圖主要操作部分在機臺正面的面板上，面板的布置如圖14-3所示所示圖圖14-3 面板布置圖面板布置圖微調(diào)微調(diào)圖圖14-4背面布置圖背面布置圖1、主動力矩放大倍數(shù)調(diào)節(jié)主動力矩放大倍數(shù)調(diào)節(jié)2、接地端子接地端子3、被動力矩調(diào)零被動力矩調(diào)零4、主動力矩調(diào)零主動力矩調(diào)零5、RS232接口接口6、電源插座電源插座123456背面操作布置圖背面操作布置圖1、不同型號傳動帶需在不同預拉力不同型號傳動帶需在不同預拉力F0的條件下進行試驗，也可的條件

10、下進行試驗，也可對同一型號傳動帶，采用不同預拉力對同一型號傳動帶，采用不同預拉力F0 ，試驗不同預拉力，試驗不同預拉力F0對對傳動性能的影響。為了改變預拉力傳動性能的影響。為了改變預拉力F0，如圖，如圖14-1所示，只需改變所示，只需改變砝碼砝碼8的大小。的大小。三、實驗步驟三、實驗步驟（一）人工記錄操作方法（一）人工記錄操作方法（ 5 ）當當主電機轉(zhuǎn)速主電機轉(zhuǎn)速達到預定轉(zhuǎn)速（建議預定轉(zhuǎn)速為達到預定轉(zhuǎn)速（建議預定轉(zhuǎn)速為1200轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)分左右）分左右）時，停止轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。此時時，停止轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。此時從動電機轉(zhuǎn)速從動電機轉(zhuǎn)速將穩(wěn)定顯示在顯示屏上。將穩(wěn)定顯示在顯示屏上。（ 1 ） 接通電源前先將調(diào)速旋鈕逆時

11、針轉(zhuǎn)至接通電源前先將調(diào)速旋鈕逆時針轉(zhuǎn)至“最低速最低速” （0 速）位置，速）位置，2、接通電源接通電源（ 2 ）撳電源開關接通電源；撳電源開關接通電源；（ 3 ）按一下按一下“清零清零”鍵；鍵；（ 4 ）將調(diào)速旋鈕時針相向?qū)⒄{(diào)速旋鈕時針相向“高速高速”方向旋轉(zhuǎn)，逐漸增速。同時方向旋轉(zhuǎn)，逐漸增速。同時 觀察實驗臺面板上主動輪轉(zhuǎn)速顯示屏上的轉(zhuǎn)速數(shù)，其上的數(shù)字觀察實驗臺面板上主動輪轉(zhuǎn)速顯示屏上的轉(zhuǎn)速數(shù)，其上的數(shù)字 即為當時的電機轉(zhuǎn)速。即為當時的電機轉(zhuǎn)速。;電源電源調(diào)速調(diào)速清零清零 3、轉(zhuǎn)矩零點及放大倍數(shù)調(diào)整、轉(zhuǎn)矩零點及放大倍數(shù)調(diào)整 （1）在空載狀態(tài)下調(diào)整機臺背面（參見圖在空載狀態(tài)下調(diào)整機臺背面（參見

12、圖14-2）調(diào)零電位器，）調(diào)零電位器， 使被動轉(zhuǎn)矩顯示（參見圖使被動轉(zhuǎn)矩顯示（參見圖14-4）上的轉(zhuǎn)矩數(shù)在）上的轉(zhuǎn)矩數(shù)在00 030N m， 主動輪主動輪上的轉(zhuǎn)矩數(shù)上的轉(zhuǎn)矩數(shù)在在0 050 0 090N m。（2）待調(diào)零穩(wěn)定后（一般在轉(zhuǎn)動調(diào)零電位器后，顯示器跳動待調(diào)零穩(wěn)定后（一般在轉(zhuǎn)動調(diào)零電位器后，顯示器跳動 23次次 即可達到穩(wěn)定值）按加載鍵一次，最左地即可達到穩(wěn)定值）按加載鍵一次，最左地1個加載個加載 指示燈亮，待主、指示燈亮，待主、 被動輪轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩顯示穩(wěn)定后，調(diào)節(jié)主動被動輪轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩顯示穩(wěn)定后，調(diào)節(jié)主動 輪放大倍數(shù)電位器，使主動輪轉(zhuǎn)矩增量略大于被動輪轉(zhuǎn)矩增量輪放大倍數(shù)電位器，使主動輪轉(zhuǎn)

13、矩增量略大于被動輪轉(zhuǎn)矩增量 （一般出廠時已調(diào)好）。（一般出廠時已調(diào)好）。（3）顯示穩(wěn)定后按清零鍵，再進行調(diào)零。反復幾次，即可完成顯示穩(wěn)定后按清零鍵，再進行調(diào)零。反復幾次，即可完成 轉(zhuǎn)矩零點數(shù)放大倍數(shù)調(diào)整。轉(zhuǎn)矩零點數(shù)放大倍數(shù)調(diào)整。4、加載、加載 （1）在空載時，記錄主、被動輪轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速在空載時，記錄主、被動輪轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速; （2）按按“加載加載”鍵一次，鍵一次，第一加載指示燈第一加載指示燈亮，待顯示基本穩(wěn)定亮，待顯示基本穩(wěn)定 后，記下主、被動輪的轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速值后，記下主、被動輪的轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速值;（3）再次按再次按“加載加載”鍵一次，鍵一次，第二個加載指示燈第二個加載指示燈亮，待顯示穩(wěn)定后，亮，待顯示穩(wěn)

14、定后， 調(diào)整調(diào)整n1，使之重新達到預定轉(zhuǎn)速為，使之重新達到預定轉(zhuǎn)速為1200轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)分左右，再次記下分左右，再次記下 主、主、 被動輪的轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速；被動輪的轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速；（4）第三次按第三次按“加載加載”鍵，三個加載指示燈亮，待顯示穩(wěn)定后調(diào)整鍵，三個加載指示燈亮，待顯示穩(wěn)定后調(diào)整 n1，使之重新達到預定轉(zhuǎn)速為，使之重新達到預定轉(zhuǎn)速為1200轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)分左右，記錄下主、分左右，記錄下主、 被動輪的被動輪的轉(zhuǎn)距、轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)距、轉(zhuǎn)速。重復上述操作重復上述操作，直至，直至8個加載指示燈亮，記錄下八組數(shù)據(jù)。個加載指示燈亮，記錄下八組數(shù)據(jù)。根據(jù)這八組數(shù)據(jù)便可作出帶傳動滑動曲線根據(jù)這八組數(shù)據(jù)便可作出帶傳動滑動曲線 T2及

15、效率曲線及效率曲線 T2。（二）試驗臺與計算機接口（二）試驗臺與計算機接口 在試驗臺后板上設在試驗臺后板上設KS232串行接口，可通過通訊線直接和串行接口，可通過通訊線直接和計算機相連，組成帶傳動試驗系統(tǒng)，操作步驟為：計算機相連，組成帶傳動試驗系統(tǒng)，操作步驟為：1、將隨機攜帶信號線一端接到實驗機構將隨機攜帶信號線一端接到實驗機構RS232插座，另一端接到插座，另一端接到 計算機串行輸出口（串行口計算機串行輸出口（串行口1或或2均可，但無論聯(lián)線或拆線時均可，但無論聯(lián)線或拆線時 ，都應先關閉計算機和試驗臺機構電源，以免燒壞接口元件）；，都應先關閉計算機和試驗臺機構電源，以免燒壞接口元件）； 2、打

16、開計算機，在打開計算機，在DOS狀態(tài)下，運行狀態(tài)下，運行DCS、EXE文件，屏幕將文件，屏幕將提示要求輸入提示要求輸入 串行口通道號，根據(jù)通信線所接的通道，輸入串行口通道號，根據(jù)通信線所接的通道，輸入1或或2通道，經(jīng)回車確認后屏幕將出現(xiàn)功能菜單，選擇通道，經(jīng)回車確認后屏幕將出現(xiàn)功能菜單，選擇“輸入輸入”功能并功能并 回車確認，計算機將處于等待信號輸入狀態(tài)；回車確認，計算機將處于等待信號輸入狀態(tài)；3、打開試驗機構電源，并調(diào)整主、被動力矩的零點及放大倍數(shù)打開試驗機構電源，并調(diào)整主、被動力矩的零點及放大倍數(shù) 至合適位置（方法同前）。至合適位置（方法同前）。4、按下按下“加載加載”鍵，待轉(zhuǎn)速穩(wěn)定（一般

17、需鍵，待轉(zhuǎn)速穩(wěn)定（一般需23個顯示周期個顯示周期）后，）后， 再按再按“加載加載”鍵，以此往復，直至試驗機構面板上的鍵，以此往復，直至試驗機構面板上的8個個指示燈指示燈 全亮為止，當實驗機構面板上四組數(shù)碼管將全部顯示全亮為止，當實驗機構面板上四組數(shù)碼管將全部顯示“8888”， 表明所采數(shù)據(jù)已全部送至計算機。表明所采數(shù)據(jù)已全部送至計算機。6、移動功能菜單的光標，選擇移動功能菜單的光標，選擇“曲線曲線”功能，屏幕將顯示本次試驗功能，屏幕將顯示本次試驗 的曲線和數(shù)據(jù)。的曲線和數(shù)據(jù)。 7、移動功能菜單的光標至移動功能菜單的光標至“打印打印”功能，打印機將打印試驗曲功能，打印機將打印試驗曲線線 和數(shù)據(jù)和

18、數(shù)據(jù)(目前僅適配目前僅適配EPSONLQ1600K打印機打印機) 。8、實驗過程中如需調(diào)出本次數(shù)據(jù)實驗過程中如需調(diào)出本次數(shù)據(jù),只需將光標移至只需將光標移至“輸入輸入”功能功能,并并回回 車確認車確認,同時同時,按下實驗機構的按下實驗機構的“送數(shù)送數(shù)”鍵鍵,數(shù)據(jù)即被送至計算機數(shù)據(jù)即被送至計算機,可可用用 上述上述6、7項實驗操作進行畫圖和打印。項實驗操作進行畫圖和打印。9、一次實驗結束后如需繼續(xù)實驗一次實驗結束后如需繼續(xù)實驗,可按下實驗機構的可按下實驗機構的“清零清零”鍵鍵, 同時將計算機屏幕中的同時將計算機屏幕中的“輸入輸入”菜單中菜單中,重復上述第重復上述第4-7項即可。項即可。10、實驗結束后實驗結束后,將實驗臺電機轉(zhuǎn)速調(diào)到零將實驗臺電機轉(zhuǎn)速調(diào)到零,關閉實驗機構的電源關閉實驗機構的電源, 將計算機屏幕菜單選至將計算機屏幕菜單選至“退出退出”,回車確認