皮带传动实验
实验五 皮带传动实验
一、 实验目的
利用计算机的人机交负性能，使学生可在软件界面说明文件的指导下，独立自主地进行实验，培养学生的动手能力。
1.了解带传动实验台的组成和工作原理，观察带传动中的弹性滑动和打滑现象。
2.了解初拉力的改变对传动的影响。
3.掌握带传动扭矩、转速和转速差的测量方法，测绘出滑动曲线和效率曲线。
二、 实验台简介
图1 皮带传动实验台主要结构图
1、电机移动底板 2、法码 3、传感器 4、弹性测力杆 5、主动电动机
6、平皮带 7、光电测速装置 8、发电机 9、电子加载 10、机壳 11、操纵面板
1、 主要结构及工作原理
本实验台供机械零件课程开设皮带传动试验用，可进行皮带传动滑差率和效率曲线的测定。
该设备结构简结，外形新颖别致，电动机为直流无级调速，采用先进的调速电路，测速方式为红外线光电测速；皮带轮转速和扭矩可直接在面板上准确读取，也可输出到计算机中进行测试分析。
整个试验台采用优质钢材和铝合金材料精心设计制作，具有稳定牢固、重量轻的特点。
该实验台主要由两个直流电机组成或其中一个为主动电机5，另一个为从动电机8，作发电机使用，其电枢绕组两端接上灯泡负载9，主动电机固定在一个以水平方向移动的底板1上，与发电机由一根平皮带6连接。在与滑动底板相连的法码架上加上法码，即可拉紧皮带6。
电机锭子未固定可转动，其外壳上装有测力杆，支点压在压力传感器上通过计算即可得到电动机和发电机的转矩。
两电机后端装有光电测速装置和测速转盘，所测转速在面板上各自的数码管上显示。
2、主要技术参数
直流电板功率为 355W
调速范围 50～1500rpm
最大负载转速下降率 ≤5%
初拉力最大值为 3kg
杠杆测力臂长度 L1=L2=120mm
（L1L2—电动机中心至测力杆支点的长度）
皮带轮直径 D1=D2=120mm
三、测力计标定值 K1= K2=
百分表精度为0.01mm 测量范围为0～10mm
实验台总重量 45kg
实验台工作原理见实验指导书。
2、 电气装置工作原理
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图二 皮带传动实验台面板布置图
1、电流开关 2、转速调节 3、电动机转速显示 4、发电机转速显示
5、发电机负载 6、加载按钮 7、减载按钮
该仪器的转速控制由两部分组成：一部分为由脉冲宽度调制原理所设计的直流电机
调速电源；另一部分为电动机和发电机各自的转速测量电路及显示电路以及各自的红外传感器电路。调速电源能输出电动机和发电机励磁电压，还能输出电动机所需的电枢电压，调节板面上“调速”旋钮，即可获得不同的电枢电压，也就改变了电动机的转速，通过皮带的作用，也就同时改变了发电机的转速，使发电机输出不同的功率。发电机的
电枢端最多可并接八个40W灯泡用为负载，改变面板上A~H的开关状态，即可改变发电机的负载量。转速测量及显示电路有左、右两组LED数码管，分别显示电动机和发电机的转速。在单片机的程序控制下，可分别完成“复位”、“查看”和“存储”功能，以及同时完成“测量”功能。通电后，该电路自动开始工作，个位右下方的小数点亮，即表示电路正在检测并计算电动机和发电机的转速。通电后或检测过程中，一旦发现测速显示不正常或需要重新启动测速时，可按“复位”键。当需要存储记忆所测到的转速时，可按“存储”键，一共可存储记忆最后存储的10个数据。如果按“查看”键，即可查看前一次存储的数据，再按可再继续向前查看。在“存储”和“查看”操作后，如需继续测量，可按“测量”键，这样就可以同时测量电动机和发电机的转速。
电气装置技术性能
1） 测速部分
a、 测速范围：50转/分～1500转/分
b、 测速精度：±1转/分
2） 直流电动机功率：355W
3） 发电机负载
0W、40W、80W、120W、160W、200W、240W、280W、320W共九档可调。
4） 工作条件
a、 环境温度：-10℃～＋50℃
b、 相对温度：≤80%
c、 电源：～220V±10% 50Hz
d、 工作场所：无强烈电磁干扰和腐蚀气体。
四、 实验步骤
1、 打开计算机，单击“皮带传动”图标，进入皮带传动的封面。单击左键，进入皮带传动实验说明界面。
2、 在皮带传动实验说明界面下方单击“实验”键，进入皮带传动实验分析界面。
3、 启动实验台的电动机，待皮带传动运转平稳后，可进行皮带传动实验。
4、 在皮带传动实验分析界面下方单击“运动模拟”键，观察皮带传动的运动和弹性滑动及打滑现象。单击“稳定测试”键，稳定记录实时现示的皮带传动的实测结果。单击“实测曲线”键，现示皮带传动滑动曲线和效率曲线。
5、 如果要打印皮带传动滑动曲线和效率曲线。在该界面下方单击“打印”键，打印机自动打印出皮带传动滑动曲线和效率曲线。
6、 如果实验结束，单击“退出”，返回Windows界面。
五、 实验操作注意事项
1、通电前的准备
a. 面板上调速旋钮逆时针旋到底（转速最底）位置，连接地线。
b. 加上一定的法码使皮带张紧。
c. 断开发电机所有负载。
2、通电后，电动机和发电机转速显示的四位数码管亮。
3、调节调速旋钮，使电动机和发电机有一定的转速，测速电路可同时测出它们的转速。
4、此后即可按实验指导书的要求操作。