一種新型多功能機械傳動試驗臺的設計
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3.2負載和轉速控制
通過PC812-PG的模擬量輸出口分別對變頻器和數字閥發(fā)出電壓信號，實現(xiàn)對轉速和載荷的控制。
4試驗臺的設計特色及用途
該設計方案將傳統(tǒng)的機械傳動實驗臺與新興的計算機技術有機地結合起來，計算機實現(xiàn)對轉速、載荷的數字控制，使轉速和載荷反應靈敏，能夠較好地模擬實際工況，實現(xiàn)對實驗臺轉矩、轉速信號準確、在線、實時、高速采集和處理。采用變頻器可實現(xiàn)恒轉矩調速和恒功率調速，省去以往用控制柜的不便。該試驗臺還具有很強的開發(fā)潛力，通過軟件版本的不斷升級和少量的硬件改進，可以使試驗臺的適用范圍不斷增加。
適用的機械傳動裝置有，圓柱齒輪減速箱、變速器、錐齒輪、汽車驅動橋，蝸桿減速器、行星齒輪減速器、鏈帶傳動、傳動等裝置。
下面是采集負載恒為M=130N•m，減數器輸入端N=1000r/min的轉速信號的1k數據（如圖4和圖5），進行傅立葉變換或小波變換（略），可對系統(tǒng)進行分析和故障診斷。圖6為在不同轉速、不同負載下傳動效率曲線圖，圖中曲線由上至下的輸入轉速分別為600r/min、800r/min、1000r/min、1200r/min、1600r/min。
實驗臺轉動時，要消耗電動機一部分功率，其只隨傳動軸轉速的變化而變化。引起該功率損失的主要因素有傳動件在轉動時的摩擦、由于加工和裝配誤差而加大的摩擦以及攪油、空氣阻力和其它動載荷等。隨著轉速的增加，由于功率損失增加，在相同負載下傳動效率會有所降低。從圖6可以看到，相同負載下，轉速越高，效率越低，也表明實驗臺的測試結果與理論是相符合的。實驗臺是9級精度閉式圓柱齒輪傳動，其傳動效率的理論值應在96％左右，由于電機、加載器、傳動器、軸承等的摩擦，油損失、攪裝配誤差以及測量值的誤差，使得計算出的傳動效率低于理論值。
結論
該新型多功能機械傳動試驗臺以機械功率流封閉式機械傳動試驗臺為基礎，以計算機為核心，采用變頻器和交流電動機作為調速系統(tǒng)，以液壓泵站和加載器構成加載系統(tǒng)模擬實際工況，使用轉矩轉速傳感器獲取轉矩和轉速數據，與圓柱齒輪減速箱一起構成了功率流封閉的機械傳動試驗臺。整個試驗臺以計算機作為控制與處理中心，該設計方案充分體現(xiàn)計算機資源和數字化技術的靈活運用。本文研制的試驗臺已成功地用于系統(tǒng)傳動功率、機械產品承受載荷的測試。多次試驗表明，該試驗臺與現(xiàn)有的其它同類試驗臺相比，自動化程度大大提高，模擬實際工況的能力明顯增強。
參考文獻
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