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一、产品简介

本实验台专为中职、高职、专科、本科院?；道?、机电类、车辆类、近机类专业教学打造，紧扣《机械设计》《机械设计基础》《工程力学》等国家级规划教材核心实验要求，整合单螺栓联接、螺栓组联接两大核心?？?，兼容静态、动态全工况测试，构建“基础验证-综合分析-设计创新”三级实验体系，可全面满足从职业技能实训到本科创新科研的全层次教学需求，为螺栓联接的理论教学、工程设计与合理应用提供标准化、高精度的实验支撑。

二、产品特点

一机多用全场景覆盖：整合单螺栓联接、螺栓组联接两大核心实验?？?，一套设备可完成教材中螺栓联接相关的全部核心实验，适配从中职到本科的全层次教学需求，大幅节省实验室场地与采购成本。

多种工况可调节：集成电机偏心轮动态/手动双模式静态加载、砝码式倾覆力矩加载三种加载方式，可实现载荷大小、频率、幅值的连续无级调节，既能完成基础静态验证实验，也可开展变幅值、变频率的动态疲劳进阶实验，完美模拟工程实际中的各类螺栓联接工况。

刚度可调式核心结构：单螺栓?？橹С致菟ǜ斩?、被联接件刚度的双向连续可调，可通过改变螺栓受载截面积、八角环刚度、垫片类型（刚性/弹性/防松垫片），直观验证刚度比对螺栓总拉力、剩余预紧力、变形量的影响；螺栓组模块可调整螺栓布置方式、数量、预紧力分配，验证不同工况下的载荷分配规律。

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?？刹檠静问?、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、单螺栓及螺栓组实验组件

1.螺栓组：M10×190mm   10根  贴片位置直径Ø6mm,位于螺杆中部

2.单螺栓：M16*200mm，空心，配实心杆，贴有扭应片和拉应片。

3.螺栓组加载杠杆：2条，材料45钢，表面镀铬长杆支撑点到负载点距离为390mm、支撑点到作用点距离为40mm，短杆支撑点到作用点距离为40mm，支撑点到负载点距离185mm。

4.蜗轮：M2  Z40，材料45钢，表面镀铬

5.蜗杆：2模  单头，材料45钢，表面镀铬

6.深沟球轴承6200：2个

7.角接触轴承：7203 4个

8.加载凸轮：盘形，升程15mm，，材料45钢，表面镀铬

9.手轮：Ø120

10.指针式扭力板手：300NM

11.千分表：0.001mm  0-2mm

3、电机

1.输入电源：220/380V 50HZ

2.转速范围：1400rpm

3.功率400w

4、应变片

1.电阻350R

2.灵敏度系数2.06

3.带温度自补偿

4.电桥形式：全桥高精度                                                                                                              

5、智能型12路动静态综合变送仪：

1.AD精度：24位。

2.支持USB及RS485总线模式，每个模组均可设定地址，最多支持串联200多个模组

3.最低采集频率约10Hz，最高采集频率约1280Hz

4.支持软件设置零点校准、砝码标定、采样间隔、με/扭矩/扭力/弯曲/移位/重量/压力/应力单位、追零参数、分度值、滤波值、波特率、桥接形式、片阻、线组、灵敏度、应变片贴法、通道数、蠕变跟踪。支持查看曲线和中英文

5.12路通道，每路均可单独采样或连续采样

6.支持恢复出厂设置，并可读取温度。

6、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。面板可实时显示螺杆微应变、实空心螺栓拉/扭应变、八角环压应变、顶杆压应变数值变化，操作直观便捷。

7、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

8、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?；ぷ爸眉暗缭纯?，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?；さ陌踩缭床遄Ｍ庑纬叽纾ǔ?times;宽×高）：760×640×1050mm±5%，底部带4个万向轮，方便移动。

四、可完成的实验内容：

单个紧联接螺栓的4种不同刚度的联接件和被联接件静、动态受力与变形实验：

1.刚性垫片、无锥塞联接的静、动态实验。

2.刚性垫片、有锥塞联接的静、动态实验。

3.弹性垫片、无锥塞联接的静、动态实验。

4.弹性垫片、有锥塞联接的静、动态实验。

5.并绘制螺栓和被联接件受力与变形的静、动态曲线。

完成螺栓组联接特性（测定各螺栓的受力和变形）实验，绘制螺栓组的载荷分布的静态曲线。

了解单个螺栓在拧紧过程中各部分的受力情况

了解单个螺栓受静态轴向载荷时的变形规律。

观察单个螺栓动应力幅值的变化，以验证提高螺栓联接强度的各项措施。

电阻应变片灵敏度系数测量实验。

五、数智云舱-螺栓与螺栓组大数据平台

1）控制：发送wifi、4G、5G信号进行实验台与数智云舱互控，可控制加速、减速、自动采集、停止采集、手动采集、读取历史、清除历史、清除数据、实空芯螺杆参数设定（实空芯螺杆外径 D、实空芯螺杆内径 d、螺杆总长度 L、弹性模量 E、螺栓拉力标定 、螺栓扭力标定 、八角环万力标定、顶杆压力标定、理论实空心螺栓拉应变 、理论实空心螺栓扭应变、理论八角环应变、理论顶杆压力应变、扭紧力矩 T、扭矩力系数、螺栓公称直径 d）、螺栓组参数设定（L1-4、螺栓间距 h 、加载力 F 、螺栓有效长度 l 、弹性模量 E、螺栓截面积 A 、螺栓组的力矩载荷M、单个拉力螺栓工作载荷、单个压力螺栓工作载荷），既可通过数智云舱控制，也可以通过设备上的触摸屏控制，支持远程控制、异地控制、离线控制、手动控制并实时反馈至数智云舱。

2）性能曲线：实时采集实验设备8根螺杆应变、空心螺栓应变、八角环应变、顶杆应变等数据并生成性能曲线，曲线?？榘ǖ幌抻诼菟ㄓ氡涣蛹牧?变形曲线、静态轴向载荷下螺栓变形规律曲线、静态轴向载荷下螺栓变形规律-理论曲线、螺栓组实测螺栓应力分布曲线。表格曲线可显示对应点的数据内容，并在屏幕中央（数字孪生模型的位置）放大，方便观察，曲线下方设有自由域，可拉动域块自由设置数据监视区间，曲线范围内部采用色域填充的形式展现。眼睛按钮为旁观模式，其他已被授权的账号可查看此台设备曲线镜像，并撰写实验报告，向教师展示自己的理论理解程度。
3）仪表盘?？椋赫故镜缁僖潜砼蹋菔笛樘ㄊ凳笔?，指针转动至相应数值位置。
4）数据显示区域：显示实时采集的电机转速、8根螺杆应变、空心螺栓应变、八角环应变、顶杆应变。