一、概述

本实验台为综合机构实验台，是一款专为机械类专业教学设计的综合性实验装置。设备通过少量零部件的拆装组合，可灵活构成曲柄滑块机构、曲柄导杆滑块机构、曲柄导杆摇杆、平底直动从动杆凸轮机构及滚子直动从动杆凸轮机构五种典型传动系统。各机构关键参数可在规定范围内调节，配合光电脉冲编码器等检测元件，能实现位移、速度、加速度、转速等参数的测定，助力实验者深入理解机械结构特点及参数变化对运动状态的影响，是连接理论知识与工程实践的核心实验设备。

二、产品特点

组合性强，灵活度高：仅需拆装少量零部件，即可快速切换多种典型传动机构，满足多类型机构实验需求，减少设备投入成本。

参数可调，探究性佳：曲柄长度、连杆长度、滚子偏心、滑块偏置等关键参数均支持在规定范围调节，便于实验者研究参数改动对机构运动状态的影响，深化对机械结构的认知。

检测精准，数据全面：配备光电脉冲编码器、绝对角度传感器等专业检测元件，可精准测定位移、速度、加速度、转速等参数，为实验分析提供可靠数据支撑。

理实结合，实训高效：支持理论运动曲线与实测运动曲线的对比分析，帮助实验者建立对运动参数的感性认识，同时掌握实验设备的操作方法，提升实操与分析能力。

功能完备，适配教学：具备数据采集、转速调节等功能，可满足课堂实训、分组实验、自主探究等多种教学场景需求，贴合机械类专业教学大纲。

三、技术参数

1、4G/WIFI双网边缘采集工业网关：

1.尺寸：105*80*22mm

2.电源：DC24V

3.接口：WLAN/LAN双网口、TTL（波特率1200-230400bit/s）、SIM卡

4.指示灯：NET、WIFI、4G、SVR、DATA

5.WIFI工作模式：STA模式、AP模式

6.协议支持Modbus TCP/UDP、MQTT、FTP、HTTP、Websocket、HTTPS、MQTTS

7.DTU在线模式：可设置为离线模式、永远在线模式、唤醒模式、按需在线模式、周期在线模式。

8.中心连接模式：单主中心连接、主副切换连接、主副同时连接、主副独立传输、主副互联对传。

9.功能设置：ID、注册包、心跳包头、心跳时间、注册包模式、数据发送模式、数据帧间隔、波特率、数据位、校验位、停止位、APN网关、用户名、密码。可查询基本参数、运行信息、信号质量，一键配置参数、保存参数脚本、加载设备参数、加载参数脚本、网络配参、串口配参。

10.轮询指令：支持10条轮询指令，轮询时间单位可设置为秒、毫秒

11.自定义命令：可通过命令对网关设置

12.数据显示：支持显示调试信息、串口数据发送

13.支持4G远程配参

2、可重构机械套件

（1）机构可调范围：

1.曲柄长度调节范围：20mm、24mm、28mm、32mm四级调节位置

2.滑块偏置量调节范围：±5mm，对称双向调节

3.凸轮廓线升程：20mm

4.凸轮滚子从动件偏置调节范围：±5mm，双向调节

5.连杆长度可选规格：3条 距离可调

6.摇杆摆角范围：60°

（2）可重构套件参数

1.可调节曲柄组件：长度20-32mm四级调节，45号钢精制，调节精度±0.02mm，含曲柄盘、锁紧螺母、偏心轴套。

2.连杆组件：标配3种规格长度，45号钢精制，经过表面处理工艺。

3.导杆组件：2根，45号钢精制，经过表面处理工艺。

4.摇杆组件：1根，45号钢精制，经过表面处理工艺。

5.滑块组件：3个，高精度耐磨滑块，铜制。

6.凸轮组件：盘形凸轮，升程20mm，45号钢精制，表面发黑。

7.滚子直动从动杆组件：滚子608

8.传动与支撑组件：同步带轮2个、同步带1条、旋转轴1根、高精度轴承座2个、摇杆支座3个、支杆4个

3、电机

1.输入电源：220V 50HZ

2.转速可调范围：≥2500rpm

3.转矩：≥1.6N.m

4.轴直径≥18.5mm

5.支持Modbus

6.转速值、转矩值直读功能

7.具有报错提示

8.功率≥480w

4、光电编码器

1.ABZ三路输出、1024脉冲

2.12-24V互补输出

3.最大可测转速：6000rpm

4.转动惯量：0.0035kg㎡

5.轴负载：径向60N，轴向30N

6.响应频率：300KHz

7.编码器主体直径80mm，可安装于轴中间。

5、角度传感器：

1.量程：360度

2.连续旋转无机械限位

3.线性精度：0.3%F.S

4.低旋转阻尼

5.分辨率约为：0.088°

6、限位开关：光电式

7、位移传感器：

1.量程：250mm

2.精度：0.05mm

3.电压模拟量输出

8、7寸人机交互HMI触摸屏

采用7英寸彩色液晶触摸显示屏，分辨率800×480，四线电阻式触摸屏，输入电压DC24V，额定功率5W，处理器1GHz，内存128M，系统存储128M，具有232/485/422、USB、以太网接口，支持组态。面板可实时显示摇杆角度、导杆角度、滑块位移、转速，通过触摸屏加速、减速、复位、单圈、匀加速按钮可直接控制电机转速，操作直观便捷。

9、多功能控制器

采用紧凑型多功能控制器，集成至少14路数字量输入,至少10路数字量输出，不低于10路模拟量输入，不低于2路模拟量输出，多个高速计数器，支持RS232、RS485、MODBUS

10、柜体

柜体采用优质钣金数控弯折并进行塑粉静电喷涂，上半部分采用蓝色凹凸面设计，中间凹面设有7寸彩色工业HMI人机交互界面，两边凸面设有安全保护装置及电源开关，下半部分采用柜体带柜门，柜体两侧突出侧设有内槽可嵌入灯条。背面设有带过载保护的安全电源插座。外形尺寸（长×宽×高）：760×640×1050mm±5%，底部带4个万向轮，方便移动。

四、可完成实验

1.基础参数测定实验：学习位移、速度、加速度的测定方法

2.曲线对比与分析实验：采集机构实测运动曲线，与理论运动曲线进行对比，分析差异成因，深化对运动速度尤其是加速度的感性认识。

3.机构性能对比实验：对比曲柄滑块机构与曲柄导杆机构的运动性能差异，探究不同机构的适用场景。

4.凸轮机构实验：检测凸轮直动从动杆的运动规律，比较不同凸轮廓线或接触副对凸轮直动从动杆运动规律的影响。

5.数据处理与应用实验：进行转速调节、角度曲线、滑块往复运动规律曲线、凸轮机构滑块运动规律曲线等数据采集，完成采集曲线的打印与分析。

6.拆装与调节实验：通过拆装零部件组合不同机构，调节各机构关键参数，观察参数变化对机构运动状态的影响，强化对机械结构特点的理解。