機械故障實驗裝置，讓學生提升實戰能力

機械故障實驗裝置是一款聚焦轉子、軸承、齒輪等核心機械部件故障診斷教學的專業化實訓設備，瓦倫尼安教學故障實驗臺通過高度還原工業場景中常見的故障形態，搭配模塊化的硬件組件與智能化的軟件系統，構建 “故障模擬 - 信號采集 - 數據分析 - 診斷教學” 一體化的實訓平臺，助力學習者深入理解機械故障產生機理、掌握故障診斷核心技術。其不僅能精準復現轉子不平衡、不對中、軸承磨損 / 裂紋、齒輪斷齒 / 點蝕等典型故障，還可通過實時數據監測與仿真分析，讓教學過程從理論講解延伸至實操驗證，顯著提升學習者的故障診斷實戰能力。?

從硬件組成來看，pt500mini裝置的各部件緊密配合，共同支撐故障診斷教學仿真功能的實現：?
動力驅動模塊：核心為三相異步電動機，作為裝置的動力源，可為轉子、齒輪箱等傳動系統提供穩定轉速輸出，其運行狀態直接影響故障模擬的真實性；搭配的變頻器可精準調節電機轉速（如從低速到高速的階梯式調節），模擬不同工況下的設備運行狀態，同時通過變頻器的過載保護功能，保障裝置運行安全。?
傳動與故障模擬模塊：聯軸器連接電機與后續傳動部件（如齒輪箱、轉子），通過更換不同類型的聯軸器（或調整聯軸器安裝精度），可模擬 “軸不對中” 故障（如平行不對中、角度不對中）；平行齒輪箱內置可更換的標準齒輪與故障齒輪（如斷齒、點蝕、磨損齒輪），學習者可通過拆換齒輪實現不同齒輪故障的模擬，直觀觀察齒輪故障對傳動系統的影響；摩擦支架套件通過調整支架與旋轉軸的接觸壓力，實現 “軸摩擦” 故障的模擬（如輕微摩擦、嚴重摩擦），pt500mini配套的觀察窗可讓學習者實時觀察摩擦部位的狀態變化；故障軸承（如內圈裂紋、外圈磨損、滾動體損傷軸承）與雙支撐軸承座單元組合，可快速更換不同故障類型的軸承，模擬滾動軸承常見故障，軸承座單元的穩定支撐結構確保了故障模擬的準確性；動平衡葉輪轉子盤通過在轉子盤不同位置添加平衡塊（或去除部分質量），模擬 “轉子不平衡” 故障（如靜不平衡、動不平衡），轉子盤的透明材質便于觀察不平衡狀態下的轉子振動情況；此外，裝置還配備故障電機（如定子繞組故障、轉子斷條電機），可直接替換標準電機，用于電機自身故障的診斷教學。?
數據采集與控制模塊：振動傳感器（如加速度傳感器）通過磁座或螺栓固定在軸承座、齒輪箱、電機端蓋等關鍵部位，實時采集故障狀態下的振動信號（如位移、速度、加速度信號），為故障分析提供核心數據；采集器將傳感器輸出的模擬信號轉換為數字信號，并傳輸至上位機，采集器的高采樣率（如 10kHz 以上）確保了信號采集的完整性；轉速調節及轉速顯示模塊可實時顯示電機當前轉速（精度達 ±1r/min），并與變頻器聯動實現轉速的精準控制，方便學習者記錄不同轉速下的故障數據；急停開關安裝在裝置操作臺顯眼位置，當出現設備異常（如劇烈振動、異響）時，可立即切斷電源，保障實訓過程中的人身與設備安全。?
軟件分析模塊：上位機軟件是故障診斷教學的核心工具，具備數據實時顯示（如振動時域波形、頻譜圖）、數據存儲、信號分析（如傅里葉變換、小波分析）、故障特征提取等功能。學習者可通過軟件對比正常狀態與故障狀態下的信號差異（如故障特征頻率的識別），掌握故障診斷的基本方法，部分軟件還內置故障診斷知識庫，可自動匹配故障類型，輔助學習者理解故障機理與診斷邏輯。?
VALENIAN裝置通過各模塊的協同工作，不僅能滿足 “轉子、軸承、齒輪” 等單一故障的獨立模擬與診斷教學，還可實現多故障復合模擬（如 “轉子不平衡 + 軸承磨損” 復合故障），全面覆蓋機械故障診斷教學的核心需求，是高校機械工程、智能制造等專業實訓教學，以及企業設備運維人員技能培訓的重要設備。