理論力學多功能綜合實驗臺

1．前言

理論力學多功能綜合實驗臺是在浙江大學莊表中和長沙理工大學徐飛鴻的指導下，在兩發(fā)明ZME-1型理論力學多功能實驗臺和ZME-2靜動滑動摩擦因素測試儀的基礎(chǔ)上升級改造而成的新型實驗臺（正在申請中）。該實驗臺結(jié)構(gòu)緊湊，性能，造型美觀，移動方便。主要功能是讓學生動手操作進行與理論力學課程相關(guān)的七個實驗。2009年已生產(chǎn)了16臺，在長沙理工大學的投放使用。教學實踐表明用此系統(tǒng)開展理論力學實驗，可以培養(yǎng)學生既動手又動腦，在熏陶意識方面有著其它教學方式所的作用，深受教師和學生青睞。

2．功能:

自動和手動兼容.

自動功能:人機界面操作,實驗數(shù)據(jù)自動采集,經(jīng)PLC處理,進入觸摸屏數(shù)顯和實驗曲線自動生成.

手動功能:配備風速測試儀、轉(zhuǎn)速測試儀、數(shù)顯秒表、標尺、角度尺學生用來測試和讀數(shù),自己繪制實驗數(shù)據(jù).實驗臺架采用:金屬機架加靜電桌面，度結(jié)構(gòu)設(shè)計和轎車級表面涂裝工藝，各種模型布局合理，定活兩便。變壓器內(nèi)置、有市電隔離、漏電保護和緊急斷電開關(guān)等多重強制措施.

兼容摩擦系數(shù)測試儀，可測試顆粒、柔軟物體和薄硬物體等材料接觸面之間的靜滑動摩擦因素和動滑動摩擦因素。能做鋁合金、不銹鋼、銅、木板、布等5種以上不同材料間的摩擦因數(shù)實驗。

3．優(yōu)特點:

※有技術(shù)支持，有發(fā)明人參加，無知識產(chǎn)權(quán)糾紛；

※兩機（摩擦因素、綜合臺）一體化，節(jié)省實驗室空間，無需另加實驗臺桌；

※外型無視線遮擋，方便教師巡視指導，觀察學生實驗動態(tài)；

※風機中置，無隱患；

※整機具有擴充性，功能軟件具有開放性，可授權(quán)用戶自行擴展功能；

※擺線陶瓷支座摩擦小，實驗高；

※擺線調(diào)節(jié)，自帶水平顯示，使用方便；

※高稱重應(yīng)變傳感器偏心，帶過載保護裝置；

※U接口數(shù)輸，提供數(shù)據(jù)文件，供學習Origin等軟件使用

※可做七個實驗:

（1）測試單自由度振動系統(tǒng)的變形，計算剛度與系統(tǒng)的固有頻率。

（2）演示自激振動現(xiàn)象，觀察其與自由振動和受迫振的區(qū)別，自激振動模型的振幅與風速之間的關(guān)系。

（3）求重心的實驗方法：A、懸法；二力平衡原理的應(yīng)用。B、稱量法：合力矩定理的應(yīng)用。

（4）比較漸加載荷、突加載荷、沖擊載荷、振動載荷這四種重要基本概念的區(qū)別，并畫出這四種不同情況下的力與時間的關(guān)線曲線（示意圖）。

（5）驗證園盤轉(zhuǎn)動慣量的理論公式，它是解。現(xiàn)在應(yīng)用三線擺的扭轉(zhuǎn)振動實測周期導出的轉(zhuǎn)動慣量計算公式，來求得圓盤的轉(zhuǎn)動慣量，這個數(shù)據(jù)與線長有關(guān)，從而可以測試擺長對轉(zhuǎn)動慣量測試值的誤差。（注意：R是圓盤半徑，r是三線位置的半徑）

（6）用等效理論方法測試和求取非均質(zhì)復雜物體的轉(zhuǎn)動慣量。

（7）可測試顆粒、柔軟物體和薄硬物體等材料接觸面之間的靜滑動摩擦因素和動滑動摩擦因素。能做鋁合金、不銹鋼、銅、木板、布等5種以上不同材料間的摩擦因數(shù)實驗。

4．技術(shù)參數(shù)：

風速分辨率：0.1m/s;

計時分辨率：0.01s;

計時/計數(shù)方式：光電傳感器，自動；

電壓分辨率：1V；

刻度分辨率：1mm；

稱重分辨率：0.3g

波形觀察：屏顯、自動記錄、U口輸出

參數(shù)顯示方式：數(shù)字顯示；

裝置外型參考尺寸：1400*750*1700

裝置允許輸出總功率：1KVA；市電隔離功率：500VA

摩擦斜面公稱長度：600mm；

行程：   300mm；

時間分辨率： 0.01s；

測速擋光條間間距：50mm;

角度調(diào)整：6~30度可調(diào)。