瓦倫尼安PT700實驗平臺用于復雜機械裝備基礎單元綜合性能表征指標的實時監測和數據分，以支持復雜裝備綜合性能模型構建及分析進而推進裝備質量管理、可靠性研究、智能化可靠性設計等方向的研究。依據實驗目的，實驗平臺總體應包含：復雜裝備關鍵傳動單元物理運行及控制系統、數據采集及分析系統、建模及分析軟件包等三個主要部分。其中，關鍵傳動單元物理運行及控制系統應包含復雜裝備中多種類型的關鍵傳動單元，如齒輪傳動單元、蝸輪傳動單元、絲桿傳動單元等；數據采集及分析系統中應包含各類性能表征指標數據采集的傳感器、數據存儲單元及終端顯示和數據處理裝置；建模及分析軟件包應包含物理模型構建軟件、三維幾何模型構建軟件及各類仿真分析軟件等。

2、需完成的實驗項目

（1）關鍵傳動單元現場運行實驗：分類、持續、完整地收集和積累傳動單元載荷數據、故障數據、維修數據等故障數據，支撐單元故障演變及故障機理分析，輔助裝備制造和使用企業進行故障維修管理和決策。同時，通過監測數據進行可靠性模型構建，并預測可靠性演變規律，實現傳動單元可靠性預測及驗證。

（2）關鍵傳動單元可靠性加速實驗：依據關鍵傳動單元結構特點和工況條件，進行可靠性加速實驗，快速激發傳動單元的潛在故障，高效率收集單元故障數據，形成關鍵傳動單元可靠性數據庫，為裝備可靠性保障提供基礎數據。

（3）關鍵傳動單元性能實驗：除可靠性外，復雜裝備精度、精度穩定性、運行噪聲等性能指標也是非常重要的，該實驗臺可在可靠性實驗的基礎上進行擴展，開展精度、噪聲、穩定性等性能方面的實驗，實時記錄和分析傳動單元運行性能參數，為裝備質量控制提供數據支持。

3、主要技術要求

（1）關鍵傳動單元物理運行及控制系統

①通用伺服電機及控制系統

包含伺服電機、伺服驅動器、動力電纜、編碼器電纜。

伺服電機：功率1.5KW、轉速3000RPM；

電機編碼器：絕對式編碼器。

②配套液壓站及控制元件

液壓站：功率6.3Mpa、排量6L/min、泵體為齒輪泵；

控制元件包含：溢流閥、電磁換向閥、單向閥、節流閥、比例流量閥等。

③絲桿傳動單元

支撐軸承座：BK25+BF25；

絲桿螺母副：型號SFUR3210、研磨級、行程1000mm、軸徑：25、導程：20；

直線導軌：導軌滑塊組合高度45mm、導軌寬度28mm、滑塊安裝孔40×40mm。

④齒輪傳動單元

含直齒傳動單元和斜齒傳動單元：

直齒輪副：主動齒輪齒數z=25、傳動比i=4、模數m=2；

斜齒輪副：齒數、模數、傳動比同上、螺旋角20°。

⑤蝸輪蝸桿傳動單元

渦輪蝸桿副：蝸桿模數m=4、線數z=2、傳動比i=10。

⑥加載工作臺

需適應不同傳動單元的加載。

⑦傳動單元安裝架

包含傳動單元安裝底座、電機安裝座、連接件、固定件等。

（2）數據采集及分析系統

①采集卡

要求為16位高速USB器件，采樣頻率為250KS/s，16路單端，8條I/O線路。

②傳感器

具體傳感器和要求如下：

1）動態轉矩傳感：轉矩測量范圍0-50N?m；

2）溫度傳感器×5：采用自粘式熱敏電阻傳感器形式，標配工作溫度范圍為-80～120°C（-112～248°F），標配可互換誤差為±0.2°C，帶電話插頭連接器；

3）力傳感器：標稱力范圍為0～1t，精度等級0.02% F.S；

4）光柵尺：直線光柵要求為測量行程1000mm，精度0.1um；圓光柵要求為精度0.1um，直徑；

5）噪聲傳感器：測量范圍30～130dB，精度：≤±1.5dB，響應時間：小于2秒，工作環境溫度-20～60℃、濕度10～90%RH，分辨率0.1dB；

6）壓電式加速傳感器：靈敏度50PC/g,量程范圍±800g；

7）非接觸式電渦流傳感器：標稱精度1μm,實際精度10μm；

8）輪輻式力傳感器：里程0～400KN，精度±0.05%FS；

9）拉壓雙向力傳感器：量程為0-1t，輸出靈敏度2±0.05mV/V，非線性0.05-0.1%F.S，重復性0.05%F.S，溫度靈敏度0.05%F.S./10℃，使用電壓5-10V，最大工作電壓15V；

③移動式工作站

1）CPU：不低于I7、線程數不低于20、處理器加速頻率不低于5.0GHz；

2）內存：≥32G；

3）顯卡：≥8G；

4）固態硬盤：≥1T；

5）顯示器：≥14.4寸；

6）配套鼠標。

④NI采集系統含振動測量和模擬量測量采集模等，提供詳細的設備說明書、操作手冊和實驗指導。

⑤測量儀器

包含數顯卡尺、千分表、手持式測溫儀等。

（3）建模及分析軟件包（或軟件集成平臺）

軟件包含有三維幾何模型構建軟件、各類仿真分析軟件、數據傳輸及交互軟件人機交互及可視化軟件等。

①三維幾何模型構建軟件

可用于傳動單元三維幾何模型構建的軟件，如AutoCAD、SolidWorks、Catia或Pro/E等；

②仿真分析軟件

可用于模型的力學、熱學等物理特性的分析的CAE軟件，如Ansys、Nastran等。

③數據傳輸及交互軟件

可用于傳動單元物理實驗系統與虛擬三維模型之間進行實時數據交互的軟件，如Azure IoT、AWS IoT或ThingWorx等物聯網軟件。

④人機交互及可視化軟件

可用于人機交互、動態顯示、實時控制的交互式軟件，如Unity、Unreal Engine或Vizard等軟件。

⑤數據庫軟件

用于實驗過程中各質量特性實驗數據的存儲，如Oracle、MySQL或SQL server等數據庫。

旋轉機械工程應用測試臺

轉子動力學學術交叉研究仿真臺

軸承壽命實驗臺測試軸承及控制系統關鍵組件

機械傳動動部件振動及故障植入試驗臺

高速軸承系統動力學行為模擬與智能化感知實驗平臺

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機械故障診斷共享實驗室

機械系風力發電系統智能運維平臺

 風機試驗裝置

風力發電系統智能運維平臺

立式循環水泵實驗臺

軸承加速壽命實驗臺

旋轉設備典型故障模塊

大學齒輪傳動系統振動實驗臺

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設備預測性維護系統

船舶推進軸系模擬實驗臺

振動測試試驗系統

智能運維與故障診斷技術實驗室

機械工程學院旋轉機械故障模擬實驗臺

直驅風力發電慣量感知與運行控制系統

齒輪箱動力學故障模擬與分析系統

機械故障診斷實訓系統

工業大學齒輪傳動振動測試及故障模擬試驗裝置

軸承加速壽命實驗臺

高鐵走行部故障模擬實驗臺架

機械傳動裝置加速退化試驗系統

機械系風力發電系統智能運維平臺

齒輪及軸承測試臺架

高速軸承系統動力學行為模擬與智能化感知實驗平臺

流體機械性能及故障綜合模擬試驗臺結果公告

機械故障診斷與測控技術

主泵故障診斷試驗臺

風力發電系統智能診斷平臺

多物理場故障診斷及智能測試系統

機械動力學及振動基礎實驗平臺

完整版機械故障綜合模擬實驗平臺

基于智能制造的出版物聯數字孿生平臺

傳動系統故障綜合模擬與測試實驗臺

機械工程學院復雜裝備數字孿生試驗平臺

機電故障模擬試驗平臺

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電動機故障模擬及分析平臺

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軸承加速壽命實驗臺液壓加載系統

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高速轉子軸承動力學仿真臺架

高轉速轉子軸承動力學實驗臺

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汽車能量回收懸架實驗臺

理工大學轉子試驗臺