一、概述:
根据全国技工学校机械类通用教材机械基础教学陈列柜是一套电化教学设备。本陈列柜共分十个柜,陈列柜通过机械模型或实物,配合相应的图文资料,形象地展示与解说机械基础的基本知识,加强学生对通用机械基础的类型、结构特点及其设计的感性认知,为进一步学习机械基础奠定基础。
二、技术规格:
1、全套陈列柜由10个单体陈列柜组成,每个柜子均配有触摸屏同步语音解说系统,陈列柜体外形尺寸:1200×530×1900㎜;尺度比例设计符合人机工程要求;
2、陈列柜体采用1.0mm冷轧钢板喷塑(或铝木结构)制作,柜体刚性好,外形美观大方;柜内陈列面板为超豪华铝塑夹层板,承载性好;
3、柜顶部罩板内装有照明日光灯,符合人机工程要求;
4、柜下部设有柜箱,方便存放单个模型、实验箱及相关实验文档。
5、柜背设有对开门,有利维护设备和方便维修。
6、柜底装有万向轮,方便移动。
7、具有多功能语音播放控制系统。语音解说同步演示,采用单独驱动由电脑或电子设备控制运转演示。控制采用液晶触摸屏控制和遥控控制自动运行讲解、可循环与重复播放运转,又能根据教材、教学需要而任意选择还是单独演示等。解说词播放在100平方房内声音宏亮。
8、模型材料主要采用铝锭经数控机床加工精制而成,不得采用翻砂工艺粗制模型。模型可运转。
9、虚拟仿真教学系统
机械实训安全教育虚拟仿真软件:本软件基于unity3d开发,软件采用三维漫游的形式,可通过键盘控制移动,鼠标控制镜头方向,设有机械安全距离实验,机械安全保护装置实验、机械安全防护设计基础考核,实验进行时,三维漫游画面采用箭头与脚印图案提示移动至实验位置,机械对象周围圆圈显示了工作半径,实验过程伴有三维机器人的对话框提醒。
A、机械安全距离实验内容包括防止上下肢触及危险区的安全距离实验(内分2种围栏高度与开口大小),选择进入后,镜头前弹出GB23821-2009《机械安全防止上下肢触及危险区的安全距离》要求,错误示范:实验过程为人体进入机械对象工作半径受到伤害后,血色画面与语音提醒收到机械伤害,并回至原位并进行下一实验,最终一步为正确做法。
B、机械安全保护装置实验分为安全联锁开关、安全光幕、安全垫、安全激光扫描仪等保护装置实验,可选类别(安全输入、安全控制、安全输出、其他)、生产厂家、产品列表(安全联锁开关、安全光幕、安全垫、安全激光扫描仪、安全控制器、安全继电器、安全护栏)。安装位置有蓝色闪烁框架提醒,实验流程:选择安全护栏并安装、选择安全连锁开关(或选择安全光幕、安全垫、安全激光扫描仪)并安装、选择安全控制器并安装至电气控制箱、选择安全继电器并安装至电气控制箱、点击电气控制箱上的启动按钮。若进入危险区域时,系统将提示报警音,且机械对象停止工作,选择电气控制箱上的复位按钮可停止。
C、机械安全防护设计基础考核要求完成机械安全系统的安装,正确安装安全护栏、安全联锁开关、安全光幕、安全垫、安全激光扫描仪、安全控制器、安全继电器、24V电源、信号灯及急停按钮,考核分为十个考核点,部分考核点有3个选项,由学生自由选择,最终10项考核点选好后,提交确认,系统自动得出总分数以及各考核点的得分情况。
D、软件须为整体同一平台,不得以单独的资源展现。
E、同时为客户提供本软件的VR安装包方便用户拓展为VR实验,VR设备及软件安装调试不需提供。
机械装配与钳工装配虚拟仿真软件:本软件基于unity3d开发,可选6级画质,设有减速器、轴系结构的设计与虚拟拆装、常见机械机构设计与仿真,机构资源库,典型机械机构(汽油机发动机的虚拟拆装),软件为一个整体软件,不能为一个个单独的资源。
A.减速器设计与虚拟拆装界面可选涡轮蜗杆圆锥齿轮减速器、二级展开式圆柱齿轮减速器、圆锥圆柱齿轮减速器、同轴式圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器、一级圆柱齿轮减速器。
涡轮蜗杆圆锥齿轮减速器:进入软件后自动播放装配内容,视频中各步骤均有文字说明
二级展开式圆柱齿轮减速器:进入软件后采用视频的形式播放内容,视频内容应包含:零件名称(扫描二维码可看零部件名称)、拆装演示(包含拆卸、装配)、虚拟拆装(包含整体、低速轴、中速轴、高速轴、箱盖、箱座)
圆锥圆柱齿轮减速器、同轴式圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器、一级圆柱齿轮减速器:点击进入后自动跳转到edrawings界面,模型均为三维模型,通过点击零部件显示零部件名称,可360°全方位旋转、放大、缩小、平移,同时可通过移动零部件功能,将整个减速器进行拆卸组装,同时可以选择主页按钮回到减速器最初始的状态。圆锥齿轮减速器、一级圆柱齿轮减速器增加了插入横断面功能,可自由拖动横断面观察减速器内部结构。
B.轴系结构的设计及虚拟拆装界面可选零件认知、拆装演示、实战操作。
1、零件认知:内设斜齿轮、无孔端盖、联轴器、联轴器键、轴、齿轮键、带孔端盖、轴套、深沟球轴承的三维模型与零件名称,任意零件均可进行360°旋转
2、拆装演示:内置2个案例,将鼠标移动到某一零件位置时(底座与轴承座除外),该零件自动放大,并显示零件名称,设有拆卸与装配按钮,功能由软件自动完成轴系结构拆卸与装配。三维场景均可进行360°全方位旋转、放大、缩小、平移。
3、实战操作:三维零件整齐摆放于桌面,由学生手动选择对应的零件并移动至轴系结构上,摆放顺序正确且位置正确时零件才能安装上去,设有重新开始按钮,方便学生重新进行虚拟实验。将鼠标移动到某一零件位置时(底座与轴承座除外),该零件自动放大,并显示零件名称。
C、常见机械机构设计与仿真可选铰链四杆机构设计与分析、I\II型曲柄摇杆机构设计与分析、偏置曲柄滑块机构设计与分析、曲柄摆动导杆机构设计与分析、铰链四杆机构轨迹综合、偏心直动滚子推杆凸轮、对心直动平底推杆凸轮。
1、各个机构应当能输入相对应的参数,由软件自动计算参数,并可进行运动仿真和自动绘制曲线图。
D、机构资源库可选平面连杆机构11种、凸轮机构5种、齿轮机构6种、传动机构8种、加紧机构11种、轮系机构6种、其他机构(机械设备模拟)8种
E、汽油机发动机的虚拟拆装可选曲轴箱装拆演示、曲轴箱虚拟装配、配气系装拆演示、配气系虚拟装配
1、曲轴箱装拆演示与配气系装拆演示均设有拆卸按钮、装配按钮、重新开始、分解观察按钮,将鼠标移动到某一零件位置时,该零件自动放大,并显示零件名称,功能由软件自动完成轴系结构拆卸与装配。使用分解观察按钮时,曲轴箱或配气系三维模型自动展示爆炸图,可进行360°全方位旋转、放大、缩小、平移
2、曲轴箱虚拟装配与配气系虚拟装配的三维零件均整齐摆放于桌面,均由学生手动选择对应的零件并移动至机构上,当摆放顺序正确且位置正确时零件才能安装上去,设有重新开始按钮,方便学生重新进行虚拟实验。将鼠标移动到某些零件位置时,自动显示零件名称。
三、本陈列柜具有如下特点:
(1)设计理念先进。该陈列柜根据机械课程教学改革的需要,按照"塑造实物教材、营造实践环境和促进学生自主认知"的基本理念进行优化设计,使"知识、认知、思考"三元一体化,支持课程认识实验的开设,促进精品课程建设。
(2)展示内容全面。该陈列柜以国家级规划教材为依据,对机械基础课程内容进行较全面的展示,包括平面机构应用、凸轮、齿轮、液压元件原理等,提供内容丰富的机械基础基本知识。对不同版本的同名教材具有兼容性;
(3)制作工艺先进。该陈列柜根据国家机械标准和陈列柜企业标准进行设计制造,制作工艺先进,产品质量稳定,性能可靠,使用寿命长;
(4)进行绿色设计。该陈列柜采用环保材料制造,机械运转无噪声;用电安全;进行宜人化设计;能够适应现代绿色实验室的要求。
四、《机械基础》示教陈列柜,各柜内容如下:
序号和名称 | 柜内模型内容 |
第1柜 机器的组成及特征 |
内燃机、蒸汽机、缝纫机、运动副(6件) |
第2柜 铰链四杆机构的形式与应用 |
曲柄摇杆机构(2件) 、双曲柄机构(2件) 、剪刀机、搅拌机、雷达俯仰机构、破碎机、机车车轮联动机构、起重机 |
第3柜 平面连杆机构应用 |
曲柄滑块机构、偏心轮机构、送料机构、双滑块机构、曲柄移动导杆机构、曲柄摇块机构、转动导杆机构、抽水机、牛头刨床、导杆机构、自卸翻料装置 |
第4柜 凸轮机构的形式 |
盘形凸轮机构、移动凸轮机构、内燃气阀机构、捣碎机凸轮机构、造型机凸轮机构、圆锥、圆柱凸轮机构、等径凸轮机构、交叉槽凸轮机构 |
第5柜 机械传动的各种类形 |
平带传动、V带传动、圆带传动、链传动、滚珠螺旋传动、螺纹牙型(6种) 、正齿轮齿条传动、直齿圆柱齿轮传动、斜齿圆柱齿轮传动、内啮合齿轮传动、蜗轮蜗杆传动 |
第6柜 齿轮的基本性质 |
渐开线的形成、摆线的形成、渐开线齿轮的正确啮合条件、齿数、模数、压力角、齿高系数 |
第7柜 轮系的基本性质 |
定轴轮系、差动、行星、定轴轮系、由外啮合齿轮组成的行星轮系、特殊的周转轮系、旋轮线、传递功率、差速器、谐波齿轮机构、摆线针轮机构 |
第8柜 间歇运动原理应用 |
棘轮机构、双动式棘轮机构、双向式棘轮机构、外槽轮机构、内轮机构、球面槽轮机构、齿轮式间歇机构、针轮组成的不完全齿轮机构、不等速星轮机构、蜗杆凸轮式空间间歇机构、停歇运动导杆机构、双齿条式间歇机构 |
第9柜 液压传动原理应用 |
液压泵、外啮合齿轮泵、摆线齿轮泵、径向柱塞泵、回转式油泵、轴向柱塞泵、单作用式叶片泵、YB型叶片泵、实心单出杆液压缸、实心双出杆液压缸、空心双出杆液压缸 |
第10柜 液压传动原理应用 |
普通单向阀(管式)2件、普通单向阀(板式) 、手动换向阀、二位四通换向阀、三位四通换向阀、先导式溢流阀、直动式顺序阀、单向行程节流阀、压力继电器 |