CN109979302A - 基于数据采集的液压与气动综合教学实验台 - Google Patents

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赵忠快
罗梦佳
杨旭宗
翁祖隆
陈民昌
谭丹萍
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    • G01M13/02—Gearings; Transmission mechanisms
    • G01M13/027—Test-benches with force-applying means, e.g. loading of drive shafts along several directions
    • G—PHYSICS
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Abstract

目前，全国大部分高等院校的液压与气动教学实验课均采用人工采集数据的方式，由于采集的数据不够精确，导致实验绘制的曲线与实际曲线偏差较大，因此本发明提供一种基于数据采集的液压与气动综合教学实验台，本发明包括马达速度—负载测试装置、液压缸及元件测试装置、电控及PLC控制部分、数据采集系统及综合式泵站；所述的马达速度—负载测试装置，利用编码器实现速度测试；所述的液压缸及元件测试装置通过限位开关、防爆型压力传感器及流量传感器完成实验参数的采集；所述的电控及PLC控制部分由开关、继电器及s7‑200 smart Plc部分组成；所述的数据采集系统分为马达数据采集系统，液压缸及元件数据采集系统和系统泵站数据采集系统。

Description

基于数据采集的液压与气动综合教学实验台
技术领域
本发明涉及一种教学实验台，特别涉及一种基于数据采集的液压与气动综合教学实验台。
背景技术
《液压与气压传动》是机械工程类专业一门非常重要的专业基础课，该课程一般分为理论课和实验课，其中实验课的教学质量决定了学生在液压气压方面的能力是否可以得到提升，因此，实验课的教学质量得到越来越多的重视。
目前，大部分高校都具有可供实验的液压气压实验台，实验过程中大部分数据为人为读取，而且对于时间的计量一般需要使用其它的计时仪器，因此，获得的实验数据往往误差较大，不利于学生从实验数据中发现规律，导致学生无法通过实验课达到提升能力的目的。
发明内容
为了克服上述已有技术的不足，本发明提供一种基于数据采集的液压与气动综合教学实验台，该发明数据采集全面，在获得大量实验数据的前提下，保证了数据的精准度，减少一些人工测量的不必要误差。
本发明的技术方案是：本发明所述的一种基于数据采集的液压与气动综合教学实验台由液压马达速度—负载测试装置、液压缸及元件测试装置、电控及PLC控制部分、数据采集系统及综合式泵站组成，所述的液压马达速度—负载测试装置，通过液压马达带动多轴链传动的模拟生产线，在模拟生产线上传输负载重物，实现液压马达负载运动，利用编码器E6B2-CWZ6C-2000P/R实现速度测试；所述的液压缸及元件测试装置采用板式快速安装方式，液压缸及元件测试装置通过限位开关，防爆型压力传感器45/4-20ma及流量传感器LWGY-DN10完成实验数据的采集；所述的电控及PLC控制部分由电源总闸开关、按钮开关、继电器线圈触点及S7-200 smart PLC组成；所述的数据采集系统分为液压马达数据采集系统，液压缸及元件数据采集系统和系统泵站数据采集系统三大部分；所述的综合式泵站由空气压缩机和小型液压泵站组成，包括空气过滤装置及消音器装置、系统保护装置、油液冷却装置、油液温度测试装置及油液过滤装置等多个部分组成，通过温度传感器pt100实现数据采集，通过传输数据线和A/D转换器传输至计算机。
本发明的有益效果是：
1.本发明基于数据采集的液压与气动综合教学实验台结构紧凑、功能完善、占地面小。
2.本发明基于数据采集的液压与气动综合教学实验台不仅能满足常见的几个验证性实验的测试要求，同时还能发挥组合式实验台的特点，学生不但可以搭建出自行设计的液压回路，还能方便地对自己设计的回路进行性能测试和分析。
3.本发明基于数据采集的液压与气动综合教学实验台为软硬件系统提供了很好的扩展接口。
4.本发明基于数据采集的液压与气动综合教学实验台通过自动化数据采集，减少数据误差的问题，使其理论推算与实际实验结论更接近。
附图说明
图1是基于数据采集的液压与气动综合教学实验台整体的示意图；
图2是基于数据采集的液压与气动综合教学实验台的正向视图；
图3是图1中液压缸及元件测试装置的俯视图；
图4是图1中电控及PLC控制部分的俯视图；
其中101.液压马达 102.模拟生产线 103.联轴器 201.液压缸 202.元件 301.电源总闸开关302.按钮开关303.继电器线圈触点 304.s7-200 smart Plc部分 401.计算机 501.空气压缩机 502.小型液压泵站。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
基于数据采集的液压与气动综合教学实验台是由液压马达速度-负载测试装置、液压缸及元件测试装置、电控及PLC控制部分、数据采集系统及综合式泵站等五大部分组成，所述的液压马达速度—负载测试装置，液压马达101与模拟生产线102之间通过联轴器103相连，通过液压马达101带动多轴链传动的模拟生产线102，在模拟生产线102上传输负载重物，实现液压马达101的负载运动，通过编码器E6B2-CWZ6C-2000P/R对液压马达101进行速度测试，从而完成负载—液压马达速度特效实验；所述的液压缸及元件测试装置采用板式快速安装方式，可便于教学过程中的实验回路自由组建。通过限位开关、防爆型压力传感器45/4-20ma及流量传感器LWGY-DN10完成实验参数的采集，再利用理论进行计算，将结果与实际实验结果进行比较，可完成各类液压缸201及各类元件202的特性实验及元件202能量损失检测实验；所述的电控及PLC控制部分有电源总闸开关301、按钮开关302、继电器线圈触点303及s7-200 smart Plc部分304组成。实验学生可以通过点动控制、继电器控制及plc编程等多种控制方式进行常规液压与气动回路实验；所述的数据采集系统分为液压马达数据采集系统，液压缸及各类元件数据采集系统和系统泵站数据采集系统三大部分，所述的数据采集系统的三大部分能够根据不同的实验要求进行数据采集，所述的液压马达数据采集系统通过预先在测试软件中设定液压马达101输入系统的压力和流量，液压马达101数据采集系统与编码器E6B2-CWZ6C-2000P/R的串口通讯，实现对液压马达101速度的数据采集，并通过软件图表自动绘制功能，一方面得到液压马达101理论速度与实际速度的关系，另一方面得到液压马达速度—负载关系曲线图；所述的液压缸及元件数据采集系统，当防爆型压力传感器45/4-20ma及流量传感器LWGY-DN10完成对测试元件的数据采集时，液压缸201及各类元件202数据采集系统通过传输数据线和A/D转换器来将气压、液压—流量的模拟量参数传输至计算机401，计算机401进行数据处理，拟画实验曲线图；所述的系统泵站数据采集系统的数据采集方式同液压缸201及元件202数据采集系统的数据采集方式；所述的综合式泵站由空气压缩机501和小型液压泵站502组成，包括空气过滤装置及消音器装置、系统保护装置、油液冷却装置、油液温度测试装置及油液过滤装置等多个部分组成，通过温度传感器pt100实现数据采集，通过传输数据线和A/D转换器传输至计算机，从而完成实验数据采集。

Claims (4)

1.本发明所述的一种基于数据采集的液压与气动综合教学实验台由马达速度—负载测试装置、液压缸及元件测试装置、电控及PLC控制部分、数据采集系统及综合式泵站组成；所述的马达速度—负载测试装置，通过液压马达带动多轴链传动的模拟生产线，在模拟生产线上传输负载重物，实现马达负载运动，利用编码器E6B2-CWZ6C-2000P/R实现速度测试；所述的液压缸及元件测试装置采用板式快速安装方式，通过限位开关，45/4-20ma防爆型压力传感器及流量传感器LWGY-DN10完成实验参数的采集；所述的电控及PLC控制部分由电源总闸开关、按钮开关、继电器线圈触点及s7-200 smart plc部分组成；所述的数据采集系统分为液压马达数据采集系统，液压缸及元件数据采集系统和系统泵站数据采集系统三大部分，所述的液压马达数据采集系统通过预先在测试软件中设定液压马达输入系统的压力和流量，液压马达数据采集系统与编码器E6B2-CWZ6C-2000P/R的串口通讯，实现对液压马达速度的数据采集，并通过软件完成数据后处理功能，一方面得到液压马达理论速度与实际速度的关系，另一方面得到马达速度—负载关系曲线图；所述的液压缸及元件数据采集系统，当防爆型压力传感器45/4-20ma及流量传感器LWGY-DN10完成对测试元件的数据采集时，液压缸及元件数据采集系统通过传输数据线和A/D转换器来将气压、液压—流量的模拟量参数传输至计算机；所述的系统泵站数据采集系统的数据采集方式同液压缸及元件数据采集系统的数据采集方式；所述的综合式泵站由空气压缩机和小型液压泵站组成，包括空气过滤装置及消音器装置、系统保护装置、油液冷却装置、油液温度测试装置及油液过滤装置等多个部分组成，通过温度传感器pt100实现数据采集，通过传输数据线和A/D转换器传输至计算机。
2.根据权利要求1所述的基于数据采集的液压与气动综合教学实验台，其特征为：所述的液压缸及元件测试装置平行于地面安装。
3.根据权利要求1所述的基于数据采集的液压与气动综合教学实验台，其特征为：所述的液压缸及元件测试装置可以通过点动控制，继电器控制及plc编程等多种控制方式进行常规液压与气动回路实验。
4.根据权利要求1所述的基于数据采集的液压与气动综合教学实验台，其特征为：所述的数据采集系统通过计算机进行数据后处理，并拟画实验曲线图。
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