机构运动参数测定与分析实验(精)

机构运动参数测定与分析实验

一．实验目的

1.了解用实验法（电测法）测试机械运动参数的基本原理和方法。

2.了解各种传感器在机械量测试中的应用。

3.比较机构的理论运动线图与实测运动线图的差异，并分析产生差异的原因。二．实验设备与工具

1.工作机械：（1）牛头刨床；（2）曲柄摇杆机构；（3）曲柄滑块机构。

2.各种传感器；

3.各种测试仪器及微机测试系统。

三．实验原理

本实验应用非电量电测法将机械运动量通过传感器转变成电信号，再加以放大与测试，其测试过程如下：

1．线速度测定原理

测量构件的线速度采用电磁式速度传感器，它是由固接在机架上的线圈和与运动构件相连的马蹄形永磁铁构成的。当构件运动使得磁铁与线圈产生相对运动时，线圈切割磁力线而产生代表构件运动速度的感应电势E。

E=BNV

式中：

B——磁感应强度；

（R1=R2=R3=R4=100

(2)

（式中：K

速度a

F

Q与F成正比，所以输出电荷量与被测构件的加速度成正比。但由于其输出电荷量极微，直接用仪表测量无法测出，故需通过电荷放大器放大后才能测量。电荷放大器相当于一个具有电容负反馈、输入阻抗极高的高增益运算放大器，它可把电荷产生的电场电势转换成电压输出。

3．角速度及角加速度的测量原理：

角速度是用角速度陀螺仪测量的，角速度陀螺仪是一单自由度的陀螺仪（又称速率陀螺仪），角速度陀螺仪安装在被测构件上，由交流机和稳压电源给陀螺供电，角速度陀螺仪将构件的角速度转化成电压信号输出；对角速度信号进行微分，即可得到相应的角加速度信号。

四．实验方法和内容：

1）指导教师对测试原理及方法作必要的说明。

2）检查设备及线路，确认无误后再启动工作机械并接通测量仪器。

3）调节测量仪器（由教师指导），按照计算机程序提示操作计算机，在显示器上分别观察各机构的位移、速度和加速度曲线并打印。

4）比较机构的理论运动规律（由实验室事先备好）和实测机构运动参数曲线的异同。

5）观察结束后按关机程序关闭计算机及有关设备及仪器。

五．思考题

1）用实验法（电测法）分析机构的运动规律有何优点。

2）应从哪些方面对机构运动曲线进行分析，从对运动曲线的分析可得到哪些结论。

3）经过实验观察，分析机构理论运动规律与实际运动情况产生差异的因素有哪些。

实验报告：

自行编写实验报告一份，格式自定。