機械故障實驗裝置是一款聚焦轉(zhuǎn)子、軸承、齒輪等核心機械部件故障診斷教學(xué)的專業(yè)化實訓(xùn)設(shè)備，瓦倫尼安教學(xué)故障實驗臺通過高度還原工業(yè)場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 - 信號采集 - 數(shù)據(jù)分析 - 診斷教學(xué)” 一體化的實訓(xùn)平臺，助力學(xué)習(xí)者深入理解機械故障產(chǎn)生機理、掌握故障診斷核心技術(shù)。其不僅能精準復(fù)現(xiàn)轉(zhuǎn)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(shù)據(jù)監(jiān)測與仿真分析，讓教學(xué)過程從理論講解延伸至實操驗證，顯著提升學(xué)習(xí)者的故障診斷實戰(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)仿真功能的實現(xiàn)：?
動力驅(qū)動模塊：核心為三相異步電動機，作為裝置的動力源，可為轉(zhuǎn)子、齒輪箱等傳動系統(tǒng)提供穩(wěn)定轉(zhuǎn)速輸出，其運行狀態(tài)直接影響故障模擬的真實性；搭配的變頻器可精準調(diào)節(jié)電機轉(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)備運行狀態(tài)，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(lián)軸器連接電機與后續(xù)傳動部件（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 “軸不對中” 故障（如平行不對中、角度不對中）；平行齒輪箱內(nèi)置可更換的標準齒輪與故障齒輪（如斷齒、點蝕、磨損齒輪），學(xué)習(xí)者可通過拆換齒輪實現(xiàn)不同齒輪故障的模擬，直觀觀察齒輪故障對傳動系統(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，實現(xiàn) “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(xué)習(xí)者實時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(wěn)定支撐結(jié)構(gòu)確保了故障模擬的準確性；動平衡葉輪轉(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)子振動情況；此外，裝置還配備故障電機（如定子繞組故障、轉(zhuǎn)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(xué)。?
數(shù)據(jù)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(guān)鍵部位，實時采集故障狀態(tài)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(shù)據(jù)；采集器將傳感器輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)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(zhuǎn)速調(diào)節(jié)及轉(zhuǎn)速顯示模塊可實時顯示電機當前轉(zhuǎn)速（精度達 ±1r/min），并與變頻器聯(lián)動實現(xiàn)轉(zhuǎn)速的精準控制，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)安裝在裝置操作臺顯眼位置，當出現(xiàn)設(shè)備異常（如劇烈振動、異響）時，可立即切斷電源，保障實訓(xùn)過程中的人身與設(shè)備安全。?
軟件分析模塊：上位機軟件是故障診斷教學(xué)的核心工具，具備數(shù)據(jù)實時顯示（如振動時域波形、頻譜圖）、數(shù)據(jù)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(xué)習(xí)者可通過軟件對比正常狀態(tài)與故障狀態(tài)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(nèi)置故障診斷知識庫，可自動匹配故障類型，輔助學(xué)習(xí)者理解故障機理與診斷邏輯。?
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” 等單一故障的獨立模擬與診斷教學(xué)，還可實現(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），全面覆蓋機械故障診斷教學(xué)的核心需求，是高校機械工程、智能制造等專業(yè)實訓(xùn)教學(xué)，以及企業(yè)設(shè)備運維人員技能培訓(xùn)的重要設(shè)備。