[发明专利]反转法模拟及压力角分析综合实验平台

说明书

 

技术领域   

本发明涉及一种机械类课程教学的软件平台，具体涉及一种模拟“反转法”设计凸轮轮廓线和凸轮压力角分析的软件。

背景技术

在凸轮机构的教学过程中，“反转法”原理的理解和压力角分析是教学环节的重点，也是难点。现有机械类课程教学多以孤立的机械教具或动画作为教学辅助工具。但是学生往往不愿意去操作这些简单、零散的模块；而非专业的动画教学，又缺少动手环节和专业分析过程。基于以上原因，使得学生难以理解这些抽象原理和分析方法。

随着计算机技术的发展，我们可以将计算机软件与实验仪器或其他教具连接到一起，对“反转法”设计凸轮轮廓线过程进行模拟，同是实时分析现实凸轮的压力角，从而帮助学生理解抽象原理，掌握有效的分析方法。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种反转法模拟及压力角分析软件平台。

本发明采用以下技术方案：

所述反转法模拟及压力角分析软件平台采用LabVIEW2013软件编程，其结构包括学生信息录入模块、模式选择开关、串口通信模块、凸轮设计模块、反转法模拟模块、压力角分析模块、数据导出模块；

所述学生信息录入模块连接模式选择开关，模式选择开关包括离线模式和在线模式，在线模式依次连接串口通信模块和凸轮设计模块，离线模式只连接凸轮设计模块，凸轮设计模块分别连接反转法模拟模块和压力角分析模块后连接数据导出模块。

所述学生信息录入模块用于教师对学生实验考勤并标记实验过程的操作成绩；所述模式选择开关用于选择在线模式时，连接反转法演示及压力角分析综合实验平台进行实验，用于学生做实验；如选择离线模式，则脱离压力角分析综合实验平台，仅在电脑上进行演示，用于教师在课堂上演示；所述串口通信模块用于计算机与实验仪器数据通信；所述凸轮设计模块用于选择凸轮类型即在该软件平台上提供盘形凸轮和移动凸轮两类、凸轮运动函数输入、运动线图显示及凸轮转速输入；所述反转法模拟模块用于动态显示“反转法”设计凸轮轮廓线的过程，在此过程结束后显示完整的凸轮轮廓；所述压力角分析模块用于分析各点的最大和最小压力角，并检索出在上一个模块显示的凸轮轮廓上的任一点的压力角；所述数据导出模块用于导出实验时输入的学生信息、凸轮设计参数、凸轮轮廓曲线图和计算机给出的参考实验操作成绩。

本发明的有益效果：

1.计算机与传统机械教具的有机结合。本发明化抽象为具体，化枯燥为生动，在传统的教具中加入了计算机的智能元素，不但可以加深学生对传统机械知识的理解，更加激发学生的求知欲、学习兴趣，提高学生的动手能力。

2.利用计算机实现对学生的考勤和实验成绩评估，分担教师繁重的教学任务。

3.利用计算机模拟抽象理论及演示实验。利用计算机的强大动画展示功能，运算分析能力及外部设备，可以解决许多常规手段难以表达的过程，例如“反转法”（实际中一般不会出现机架反转的情况），同是可以使用慢镜头、瞬间定格和重复播放等功能，更加有利于教学。

附图说明

图1是本发明反转法模拟及压力角分析软件平台的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施进行详细阐述。