機(jī)械故障實(shí)驗(yàn)裝置是一款聚焦轉(zhuǎn)子、軸承、齒輪等核心機(jī)械部件故障診斷教學(xué)的專業(yè)化實(shí)訓(xùn)設(shè)備，瓦倫尼安教學(xué)故障實(shí)驗(yàn)臺(tái)通過高度還原工業(yè)場(chǎng)景中常見的故障形態(tài)，搭配模塊化的硬件組件與智能化的軟件系統(tǒng)，構(gòu)建 “故障模擬 - 信號(hào)采集 - 數(shù)據(jù)分析 - 診斷教學(xué)” 一體化的實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，助力學(xué)習(xí)者深入理解機(jī)械故障產(chǎn)生機(jī)理、掌握故障診斷核心技術(shù)。其不僅能精準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)轉(zhuǎn)子不平衡、不對(duì)中、軸承磨損 / 裂紋、齒輪斷齒 / 點(diǎn)蝕等典型故障，還可通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)與仿真分析，讓教學(xué)過程從理論講解延伸至實(shí)操驗(yàn)證，顯著提升學(xué)習(xí)者的故障診斷實(shí)戰(zhàn)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(xué)仿真功能的實(shí)現(xiàn)：?
動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模塊：核心為三相異步電動(dòng)機(jī)，作為裝置的動(dòng)力源，可為轉(zhuǎn)子、齒輪箱等傳動(dòng)系統(tǒng)提供穩(wěn)定轉(zhuǎn)速輸出，其運(yùn)行狀態(tài)直接影響故障模擬的真實(shí)性；搭配的變頻器可精準(zhǔn)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速（如從低速到高速的階梯式調(diào)節(jié)），模擬不同工況下的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)通過變頻器的過載保護(hù)功能，保障裝置運(yùn)行安全。?
傳動(dòng)與故障模擬模塊：聯(lián)軸器連接電機(jī)與后續(xù)傳動(dòng)部件（如齒輪箱、轉(zhuǎn)子），通過更換不同類型的聯(lián)軸器（或調(diào)整聯(lián)軸器安裝精度），可模擬 “軸不對(duì)中” 故障（如平行不對(duì)中、角度不對(duì)中）；平行齒輪箱內(nèi)置可更換的標(biāo)準(zhǔn)齒輪與故障齒輪（如斷齒、點(diǎn)蝕、磨損齒輪），學(xué)習(xí)者可通過拆換齒輪實(shí)現(xiàn)不同齒輪故障的模擬，直觀觀察齒輪故障對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的影響；摩擦支架套件通過調(diào)整支架與旋轉(zhuǎn)軸的接觸壓力，實(shí)現(xiàn) “軸摩擦” 故障的模擬（如輕微摩擦、嚴(yán)重摩擦），pt500mini配套的觀察窗可讓學(xué)習(xí)者實(shí)時(shí)觀察摩擦部位的狀態(tài)變化；故障軸承（如內(nèi)圈裂紋、外圈磨損、滾動(dòng)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(dòng)軸承常見故障，軸承座單元的穩(wěn)定支撐結(jié)構(gòu)確保了故障模擬的準(zhǔn)確性；動(dòng)平衡葉輪轉(zhuǎn)子盤通過在轉(zhuǎn)子盤不同位置添加平衡塊（或去除部分質(zhì)量），模擬 “轉(zhuǎn)子不平衡” 故障（如靜不平衡、動(dòng)不平衡），轉(zhuǎn)子盤的透明材質(zhì)便于觀察不平衡狀態(tài)下的轉(zhuǎn)子振動(dòng)情況；此外，裝置還配備故障電機(jī)（如定子繞組故障、轉(zhuǎn)子斷條電機(jī)），可直接替換標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)，用于電機(jī)自身故障的診斷教學(xué)。?
數(shù)據(jù)采集與控制模塊：振動(dòng)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(jī)端蓋等關(guān)鍵部位，實(shí)時(shí)采集故障狀態(tài)下的振動(dòng)信號(hào)（如位移、速度、加速度信號(hào)），為故障分析提供核心數(shù)據(jù)；采集器將傳感器輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并傳輸至上位機(jī)，采集器的高采樣率（如 10kHz 以上）確保了信號(hào)采集的完整性；轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)及轉(zhuǎn)速顯示模塊可實(shí)時(shí)顯示電機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速（精度達(dá) ±1r/min），并與變頻器聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的精準(zhǔn)控制，方便學(xué)習(xí)者記錄不同轉(zhuǎn)速下的故障數(shù)據(jù)；急停開關(guān)安裝在裝置操作臺(tái)顯眼位置，當(dāng)出現(xiàn)設(shè)備異常（如劇烈振動(dòng)、異響）時(shí)，可立即切斷電源，保障實(shí)訓(xùn)過程中的人身與設(shè)備安全。?
軟件分析模塊：上位機(jī)軟件是故障診斷教學(xué)的核心工具，具備數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示（如振動(dòng)時(shí)域波形、頻譜圖）、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、信號(hào)分析（如傅里葉變換、小波分析）、故障特征提取等功能。學(xué)習(xí)者可通過軟件對(duì)比正常狀態(tài)與故障狀態(tài)下的信號(hào)差異（如故障特征頻率的識(shí)別），掌握故障診斷的基本方法，部分軟件還內(nèi)置故障診斷知識(shí)庫，可自動(dòng)匹配故障類型，輔助學(xué)習(xí)者理解故障機(jī)理與診斷邏輯。?
VALENIAN裝置通過各模塊的協(xié)同工作，不僅能滿足 “轉(zhuǎn)子、軸承、齒輪” 等單一故障的獨(dú)立模擬與診斷教學(xué)，還可實(shí)現(xiàn)多故障復(fù)合模擬（如 “轉(zhuǎn)子不平衡 + 軸承磨損” 復(fù)合故障），全面覆蓋機(jī)械故障診斷教學(xué)的核心需求，是高校機(jī)械工程、智能制造等專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)，以及企業(yè)設(shè)備運(yùn)維人員技能培訓(xùn)的重要設(shè)備。