1.系统组成 系统由QCS003型液压实验台,压力、流量、转速、荷重传感器,信号放大器,A/D板,并行接口板,步进电机,数字式流量阀和压力阀等组成。系统主机为Apple Ⅱ。图1是系统组成框图。

采用PCI-8333多功能数据采集卡，设计了电液比例溢流阀性能测试系统。通过编制C语言程序，利用硬件实现了试验台的控制及数据采集和处理，为电液比例溢流阀的动态性能和稳态性能的测试提供了高性能的测试平台。

介绍了一种磁流变液制动特性演示装置的设计原理和工作方法,该装置通过演示磁场、扭矩、转速之间的变化关系,对磁流变液的制动特性做了直观形象的展示。该实验仪性能稳定、操作方便,在实际大学物理教学中取得了良好的效果。

为研究磁流变液的制动特性设计了一种测量实验装置,该装置可通过控制外加磁场的大小来改变磁流变液的黏滞程度,从而控制制动过程。利用单片机采集制动过程中转速、制动时间以及线圈中励磁电流等参量,使用VB上位机对采集的数据进行处理并绘制出不同情况下的制动特性曲线。通过对各制动参量的理论分析与实验测量以探究磁流变液的制动特性。

海上作业时母船或平台受到海浪影响会产生大幅升沉运动,影响作业安全与工作效率,升沉补偿装置可以极大地改善海上工作环境。针对升沉补偿装置的研究和学生实验的教学需要,该文设计了一种升沉补偿系统实验平台,采用六自由度平台模拟真实的海上船只升沉运动,采用液压系统模拟负载在海上的受力情况,从而可以真实地反映海上工作情况。将主动控制系统、被动控制系统、半主动控制系统集成到升沉补偿系统中,可以清楚地对比不同控制方式各自的优势和不足,使学生更加深入地了解升沉补偿装置的控制机理,尝试更加复杂的控制算法来实现更优秀的补偿效果,激发学生的学习兴趣,进而提高实验教学效果。

为研究挖掘机在偏载条件下的铰点受力并对关键结构件进行疲劳寿命试验,设计了一种加载系统实验装置。装置选取斗杆举升工况下的挖掘姿态作为研究对象,并对被试件进行了合理的二力杆简化,基于AEMSim对液压加载系统进行了建模仿真研究,得到了加载系统的阶跃响应特性和20Hz正弦激励信号下的响应特性曲线。结果表明,挖掘机被试件姿态选择具有代表性,液压加载系统能够满足不同加载频率下的系统响应需求,可用于性能试验仿真研究。

基于Matlab开发了一套实验软件PHM-Bearings,将其用于“机械工程测试技术基础”实验教学中。实验中,首先对原始轴承振动数据进行特征提取,然后使用主成分分析法对其时域特征进行信息融合,在保留最大信息量的同时提高运算效率。模式识别模块用来识别轴承样本是否有故障,从而实现故障预诊。通过轴承健康评估可以定量计算轴承的健康度并绘制出轴承全生命周期健康曲线,从而实现轴承的健康管理。

为满足振动监测实验教学的需要,研制了一种能有效模拟齿轮、转子和滚动轴承典型故障工况特征的机械振动故障综合模拟实验台.为满足信号采集分析的需要,构建了由传感器、信号采集仪和信号分析软件组成的振动信号监测系统.测试实验的结果表明实验台的故障振动信号谱图特征与故障振动机理相符,模拟的故障工况准确稳定.利用该实验台开展故障诊断课程和实验教学取得了很好的教学效果.

设计了一种基于工控产品的槽轮实验台,以触摸屏作为人机界面,PLC作为逻辑控制核心,运动控制模块输出定位数据至伺服驱动器,执行对两个伺服电机的定位控制。其中一个电机连接拨盘轴,用于演示传统机械式槽轮机构的运动规律;另一个电机连接位于槽轮上方的指示盘轴,用于展示电子槽轮的输出特性。通过独立运动与同步运动的对比实验,学生在进一步掌握槽轮的结构性能与运动规律的同时,也能初步了解以PLC为核心的工控系统的组成要素与控制方法,深入体会机电一体化的概念。

针对工业工程教学中实训与理论教学分离、实践教学各环节联系不紧密等问题,在云平台环境下,利用互联网技术和信息技术整合现有虚拟仿真事件案例,嵌入理论教学,开发出一套结合虚拟仿真的分布式工业工程实训方法。以四川师范大学工业工程实训教学为例,介绍了汽车生产优化虚拟仿真实验方案的4个阶段和7个步骤。对所设计的基于虚拟仿真技术的工业工程分布式实验可行性进行了验证。