机电一体化论文
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机电一体化论文1
摘要:煤炭是我国重要的能源,煤炭工业的大力发展,在我国的国民经济建设发展中占居重要的地位。因而,近年来各级煤矿企业领导都十分重视机电一体化技术在煤炭生产中的应用与推广。本文对煤矿机电一体化技术的应用进行研究。
关键词:煤矿机电一体化应用
一、概述
煤矿机电一体化产品是把各项高新技术融于一体的高科技产品,其主要技术包括:微电子、计算机、自动控制、人工智能、传感产品可靠性等等,这些都是科技高速发展的热门技术。在煤矿企业中,开始利用机电一体化技术对煤炭系统进行改造旧设备和开发新产品,并取得了巨大的成功,这让人们清楚地意识到,机电一体化技术和产品的发展是实现高效、安全、机械化采煤和煤矿机电产品更新换代的重要途径。
二、煤矿机电一体化技术产品的应用
2.1矿井运输提升产品的应用在煤矿生产中,因为现代化煤矿发展的需要,对煤矿机械化采煤提出更高的要求,那么随之对井下、井上的运输和提升系统的要求也就越来越高。如今,对于国外一些采煤技术比较先进的国家,煤矿井下大巷的运输系统大多是采用带式运输机,他们基本上是采用直流式交流变频装置驱动方式,主要以电力电子器件为核心。在英国和意大利等国家,高性能、高可靠性的磁阻电机在煤矿提升系统中也得以应用。还有德国自主研发的内装式交——交变频调速提升机,它采用机电一体化技术把电机和滚筒做成一体,这样的融合技术不论在机械结构设计方面还是在电气控制系统方面在世界上都处于领先地位。
在我国,大多数煤矿井下生产已经实现了皮带化,采用大巷强力带式运输机运输的方式也非常普遍。另外,计算机控制系统发展也非常迅速,它们具有很多种及时故障诊断和自我保护等功能,如应用过程中的轴承温度、倒转、跑偏及断带等故障,可能在某些方面没有面面俱到,在使用上还不能满足一些功能,但是从发展的角度看问题,这的确是一个很好的开始。目前,我国直径在两米以上的提升机有1700多台,其中90%为交流提升机,并且均是采用转差功率消耗型的转子串电阻调速,电控系统部分绝大多数仍采用继电器——接触器系统,只有一小部分采用可控制编程器。直流提升机多数为发电机拖动,虽有部分可控硅供电系统,也均为模拟量控制。而PLC可编程控制器使用比较简单,程序设计起来也比较容易,不需要一些复杂的输入输出接口装置,抵抗外界的干扰能力也很强,因此,它能在环境比较恶劣的情况下进行长时间工作。
2.2综合机械化采煤1970年,我国自主设计制造装配了第一套综合机械化采煤工作面,并在大同矿务局进行试验使用,一直试验使用到80年代后期,这项技术的使用标志着我国的煤矿综合机械化采煤有了重大的突破性发展,推动了煤矿自动化的发展进程,同样,采煤机也由液压牵引开始转向电牵引;液压支架的控制系统也逐渐向计算机化发展,以计算机为核心,采用电液控制,移架自动化得以实现。另外,对工作面刮板运输机也进行了微机监控装置的配置,实现计算机自动化控制。机电一体化技术在综合机械化采煤中的应用,使设备动作趋于协调,且安全性、可靠性大为提高,操作性能更加完善,为煤炭企业带来了更高的经济效益。
2.3矿井安全生产监控系统从多数煤矿使用监控系统的效果来看,还存在一些问题,但是主要问题是传感器的不足,并且使用过程中,其稳定性相对较差,使用寿命不足,一些研究所和使用单位在这方面进行了大量的研究,对一些关键技术也实施多次再设计改进措施,但仍然没有得到预期的'效果,因此这些在实际现场应用率不是很高。在国外,由于计算机网络软硬件技术发展很快,运行速度和质量也在不断提高,传输介质由同轴电缆发展到光缆,信息媒体由字符发展到声像,煤矿的安全监控系统有了很大的发展,他们的机电一体化技术在监控系统上的应用已有了非常高的水平。我国煤矿安全生产监控系统是煤炭行业内部机电一体化技术推广应用最快的产品,一些高校、科研所和企业正在研究和生产煤矿安全生产监控系统。
三、对我国煤矿机电一体化技术的思考
在20世纪,我国煤矿机电一体化技术(产品)取得了较大的发展,机电一体化技术应用到了煤矿每个环节,但相对国外先进煤矿还是比较落后的。因此,要让我国煤矿机电一体化技术达到世界先进技术水平,必须掌握信息时代机电一体化技术的特点和相关技术发展的动态。:
应提高我国煤矿机电一体化产品的规范化、标准化、系列化和通用化的程度;以计算机为机电一体化的核心装置,因为计算机运算和存贮能力非常强,且体积和功耗小,更加适合于工作空间狭小的煤矿机电一体化产品,在设计煤矿机电一体化产品时,应尽可能的选用功能强大的嵌入式计算机,从而保证工作性能更可靠;对于新开发的煤矿机电一体化产品应具有通信功能,同时,要选用很好的开放性和高可靠性的通信模块,方便与控制网络进行连接通信控制;煤矿机电一体化产品需要达到智能化发展水平,能判断机电设备和周围环境的状态,使设备能自动适应环境并以最优的状态工作,同时能快速地对所采集的参数进行分析,从而对故障进行诊断,再根据这些诊断结果对以后工作过程中的故障进行预测;要对矿用传感器进行深入研究和开发,提高矿用传感器的可靠性和使用寿命,同时考虑传感器的数字化、集成化、智能化和多维化,使矿用传感器在比较恶劣的工作环境下进行信号的测量,并保证其测量准确度,并具有自校正、自诊断、状态识别和自我调节等功能;要关注国内外高新技术的发展,将那些适于煤矿井下工作环境的高新技术用于煤矿机电一体化产品,从而提高煤矿现代化,达到煤矿自动化生产。
四、结束语
煤矿机电一体化技术是煤矿综合自动化的发展基础,更是煤矿企业信息化建设的重要支撑技术,煤矿机电一体化技术在采、掘、运、装备等方面的应用和推广,大力地推动我国煤矿综合生产力,同时,为实现安全、高效、洁净、结构优化的现代化、高科技煤炭工业生产打下了坚实的基础。
参考文献:
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[2]高钟毓.机电控制工程[M].北京:清华大学出版社.20xx.
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机电一体化论文2
机械制造业伴随着现代制造技术的不断发展,如今已经逐渐向全盘自动化时代迈进,在这种情况下装配自动化产生了。通过对机电一体化集成装配装置的应用,使每一个工件都得到了稳固抓取,针对空间姿态、轴线位置、装配相对位置标志灯参数的测量、调整以及每个工件在空间的放置、搬运等装配动作全过程的自动化操作也都可能会实现。机电一体化装配技术对未来工业的发展有着特殊的重要意义,为了提高装置运行的可靠性,保证产品装配中实现更高的安全性,对电气系统的优化和改进设计显得十分必要。
1 机电一体化集成装配装置
以往的机电一体化装置较为简单,系统组成部分也较为简易,主要有控制系统、气动系统、真空系统等。
电气控制系统采用西门子840D 和FM-NC 数控系统控制七个数字轴和两个模拟轴。840D 系统控制七个数字轴的运动和处理力传感器的快速响应及实时控制,以及与工控机测量系统之间的通讯和协调控制;FM-NC 系统控制两个模拟轴的运动,实现调资机构的运动控制,以达到对装配工件的姿态调整。
在装配工作中,最普通最常见的操作就是把一个零件装到另一个零件上面,当然还有一些其他较小的动作,比如一些简单的定位、挪动、放下、抓等。机电一体化装配工作中的每一个动作都有固定的顺序,主要按照以下顺序来完成:吸具退出、吸取工件、工件姿态测量、移动工件、装配、释放工件。做完一套后再按此顺序进行下一套动作。
2 机电一体化集成装配装置的可靠性和安全性
现在,我们社会的生产力在逐渐提升,消费者对工业产品的需求也在不断增加,人们越来越关注工业产品的质量,即产品的可靠性。通常情况下,产品的可靠性就是说:系统在一定条件及一定时间下,能够完成任务的能力大小。现在,我们可以把可靠性按照应用分为两种,一种是固有可靠性,另一种是使用可靠性。我们还可以把可靠性按照设计分为两种,一种是基本可靠性,另一种是任务可靠性。在设计过程中,后者比前者起着更加重要的作用,这主要是因为,把机电一体化技术运用在产品的集中装配时,需要时刻保障被装配产品的安全以及装配工作的顺利完成。尤其是在产品的自动装配过程中,更要注意产品装配的安全可靠,在这一过程中引发安全隐患的主要因素是电气操控系统的自身失误。因此,为了提升集成装配装置的安全可靠性,我们首先需要保证相关电气系统的科学设计,并在此基础上降低电气操控系统的失误率。
3 机电一体化集成装配装置的电气系统的优化和改进设计
3.1 机电一体化集成装配装置的电气系统的优化和改进设计的指导思想和基本思路
首先我们谈一下指导思想,也就是说我们要确保原有装置的基本功能,并在此基础上充分优化改进系统装置,同时还要使控制系统的结构尽量简单易操作,进而完成硬件设施的建设,简化操控流程。
其次,我们需要了解一下基本思路,在设计过程中我们一定要时刻牢记系统可靠性的要求,在此基础上巧妙利用设计方法来完成设计的安全可靠性,并且还要新增加一些能够预防故障、监测、提醒的功能,进一步精简操作步骤,充分发挥软件的作用,节省人工,节省时间,使系统利于操控,最终降低系统的出错率。
3.2 机电一体化集成壮派装置的电气系统的优化和改进设计
冗余设计:随着科技的不断发展,人们对气动手爪以及真空吸具的要求越来越高,所以我们应该着重提升二者在使用过程中的安全可靠性能,对此,我们可以对其进行工作冗余设计。同时为了提升二者工作的准确性,我们还需要在设计过程中引入能够完成双模块输出控制的新方法,对此要求更高的'情况下,我们就要根据实际需求进一步增强其安全性能,也就是混合并联冗余设计方法。
抗干扰设计:随着科技的不断发展,机电一体化也在不断进步,由于受到电磁噪声的扰乱,设备中的一些数据传输以及数据处理会出现一定的失误,所以我们在设计过程中要考虑防干扰的因素,我们现在能够运用的防干扰技术主要有接地技术、滤波技术以及屏蔽技术等。
热设计:电子元器件在制造时会产生一定的热量,这些热量如果不能及时散发出去,就会导致制作材料的温度升高,有的甚至会超过材料本身能够承受的最高温度,这样就会影响材料自身作用的发挥。比如,在某种固定装置中,除了电源之外,还会有很多模块,每一个模块中都有很多电子元零件,这些零件在工作过程会产生很多热量进而使温度升高。综上所述,我们在设计过程中还要充分考虑零件的散热,我们可以用空调降低工作时的温度,当然还可以用风扇来维持工作时的正常温度。
4 结束语
总而言之,随着当今科技的飞速发展,人们对电气系统不断提升的要求,我们急需完善电气系统,只有经过改良后的电气系统,才能更好地完成工作,才能使繁琐的电气系统变得简单易于操作,同时降低了软件的开发难度,最终提升了产品的安全可靠性能。
机电一体化论文3
自动化与机械自动化技术
目前,我国自动化技术发展速度非常快,在机械领域中的作用也日趋明显。应用自动化技术能够降低人力劳动成本,工作人员只需要进行简单的操作就能够实现大型机械的自动化作业,甚至能够完成人们无法完成的工作。计算机技术的发展为自动化技术应用到机械领域提供了保障,人们打破了对传统机械行业的认识,以自动化设备来实现对机械的调用和装配,不仅降低了人力成本,同时还能够有效降低产品的报废率,是整个机械装配流程形成连续化,使产品的生产周期大幅缩短,保质保量的完成机械装配任务,为企业创造出更为丰厚的经济效益。
自动化技术在机械制造中的应用
信息自动化。信息自动化主要是依托于计算机技术而形成的,其中主要包括辅助制造、辅助设计、工艺辅助设计、数据库系统管理等。辅助制造指在产品生产过程中采用数值控制技术来实现自动化应用,进而完成产品的生产,也被称为数控技术;辅助设计是指采用计算机设计软件来完成对产品的创意、设计、建模、参数值评测等,并且对机械构件实现精确测量;工艺辅助设计则是辅助制造和辅助设计的纽带,能够有效提高工艺生产的效率,并使之实现优化和提升;产品数据库系统管理则是采用计算技术来实现对储入库,进而实现信息数据的系统化管理。
物资供输自动化。物资供输是对供产品生产的原材料进行运输和调配的过程,其物资供输自动化则是采用自动化手段来完成物资的运输和调配,是自动化在机械领域中得到应用的细分体现,其中涉及自动化设备、自动化装置、自动化物资输送、自动化软件等。
生产自动化。生产自动化能够从机械制造加工方面得以体现,可以实现机械组件的自动化装卸,这种自动化装卸在系统不发生故障的情况下可以循环重复进行,有效降低人力使用成本,并且能够降低由于人为因素所造成的失误,提升产品的合格率,大幅提升了产品的质量。
设备装配自动化。设备装配自动化是将整个装配流程输入到数控设备中,通过计算机来完成对机械的操作,按照特定的规格、形状制成配件,同时还能够完成一系列组装、调试、验收等工作,是一条能够自动完成机械装配的自动化流水线。在机械制造业中,设备装备拥有比较重要的地位,而自动化设备能够协助完成接卸装配,使很多繁琐的人工装配能够用机械替代完成,极大地提高机械生产效率,是现代化机械制造的重要组成部分。
检测自动化。自动化装配完成的零件或设备需要对其进行检测,而自动化检测则能够很好的完成这项工作。针对新型材料、零部件和复杂的工艺加工产品,在机械制造也中采用人工进行检测难度非常大,而且效率极低,已经不能满足当前机械制造与生产的要求,检测自动化被应用到机械制造是一种必然趋势,采用多种检测技术来对机械制造出的产品进行检测,其中包括电流信号、时序错排、人工神经网络和其他更为智能的设备诊断技术。
自动化技术在机械制造中的应用发展趋势
高度集成化。将自动化应用在机械制造领域,首要解决的问题就是实现制造技术的高度集成化。集成化是一种生产模式,能够将多种生产内容按照一定的顺序来形成流水作业,对制造生产工作进行整合,并在计算机技术的基础上来实现和完成机械制造的自动化,并将其细分到各个子系统中,如自动化信息系统、自动化制造系统、自动化管理系统等,相互子系统之间分工协作,形成一套拥有高集成度的机械制造自动化系统。
智能化。机械制造是由手工制造发展转变而来的,传统简单的机械制造技术无法满足新时代的要求,依托于先进的计算机科学所构建的智能化系统能够实现机械加工的集成化、系统化、流程化作业,打破传统机械生产的局限,引入高效能的功能体系,结合计算机信息技术来实现系统的.集成和整合,使之成为一个整体,力求实现全自动的智能化生产。智能制造就是将人工智能技术引入到机械制造中,同时在自动化基础上实现更加现代化的机械制造,使相互之间的技术能够相互渗透和共融,能够运用计算机来对机械制造进行分析和决策,模拟人的思维来模仿和代替人的工作。此外,相较于专家智慧,智能化机械制造能够完成专家无法完成的对自身进行监视,及时发现错误并进行调整和改进,同时还能对任务进行预设,不断调节自身参数获得最佳状态,不受情绪的影响等优势。可见,智能化系统相较于人工智能要更高一层。
虚拟化。虚拟化指采用计算机技术来使机械产品能够在现实中完成完全模拟,进而提升产品质量,提高工作效率。比如,机械制造过程中应用计算机模拟仿真技术和信息控制技术,能够更好的对计算机的控制过程进行模拟,发现其中所存在的问题,进而在实际工作中避免出现类似错误。利用虚拟化能够大幅提高产品设计和研发的周期,保证产品质量,进而提升在市场中的竞争力。
结束语
综上所述,自动化技术在机械制造中的效果逐渐凸显,能够直接影响到我国未来机械制造的发展。可见,应用自动化技术来对机械制造业形成有力支撑非常重要,能够保证产品质量的同时,提升作业效率,进而提高企业总体效益,使机械制造企业实现低投高产,运用自动化技术来增强企业的市场竞争力,促进企业获得更好的发展。
机电一体化论文4
【摘要】随着时代的不断发展,除了经济建设以外,政府开始注意对教育事业的培养,其中表现比较明显的就是机电一体化专业。近几年来,机电一体化专业在各个领域中的应用都非常广泛,社会急需具备优秀机电一体化技能的复合型人才。但是,根据现阶段我国机电一体化专业的教学模式来看,想要实现这一目标还有很多需要完善的地方。
【关键词】Matlab;机电一体化专业;教改实践;应用
1.引言
在政府大力开展教育事业的影响下,很多高校都将教学改革作为完善教学水平的主要手段,逐渐成为高校开展教育事业中的重要组成部分。随着我国工业化进程的飞速发展,机电一体化专业在各个领域中的应用越来越多,社会对于高级的机电一体化人才的需求也有所提升,为了满足社会和企业的需求,高校必须要对传统的机电一体化教学模式进行调整,充分发挥出Matlab软件在机电一体化专业教改实践中的应用效果。
2.机电一体化专业的人才培养目标
要想充分发挥出机电一体化专业教学改革的效果,首先要明确机电一体化专业的人才培养目标,只有这样才能做到“知己知彼百战百胜”的效果。机电一体化专业主要表现出了“机”与“电”的结合,但是这种结合并不是简单的讲“机”、“电”相加在一起,而是通过特殊的教学模式在二者之间建立一种联系,从而更好地发挥出机电一体化的效果。由此可见,机电一体化专业的人才培养目标是为社会培养出一批具有优秀机械加工和机械设计相关理论知识与实践能力的人才,并且还要能够熟练的掌握计算机技术、电气控制的相关技巧,通过各种手段对机电产品进行更好的控制[1]。既包括了传统的机械专业的相关知识,还加入了计算机专业、电气专业、自动控制专业,充分体现出了机电一体化专业的“机”与“电”相结合。
3.机电一体化专业的教学改革现状
随着教学改革计划的逐渐完善,很多高校都进行教学模式的调整,采取更加成熟的教学手段去促进学生发展。然而,通过对现阶段机电一体化教学模式的分析来看,教学计划的设计还是比较传统,无外乎基础教学模块、机械基础模块、电气基础模块、控制基础模块等,从理论上来讲是比较符合现代社会对机电一体化专业人才需求的,但是,从实践操作的角度看,学生的实际能力与理论知识的掌握不一致,很难适应变幻莫测的市场经济形式。而造成这种现象的原因既不是教师的教学水平问题,也不是学生学习态度问题,而是教学计划的制定脱离了现代社会需求,学生虽然能够从课堂中学到丰富的知识,但是并不能将这些知识联系起来,更不用说将这些知识利用起来[2]。机电一体化专业的实践性比较强,因此在进行机电一体化教学的时候,不能只重视理论知识教学,还要充分发挥出实践教学的重要性。目前,我国机电一体化专业对实践教学的关注度并不是非常的高,尽管在理论教学上已经趋于成熟,但是,机电一体化的学生在社会上的发展总是差强人意,对于社会的适应性和理论的操作性都比较差。造成这种现象的主要原因就是由于我国高校在开展机电一体化教学的时候,并没有采取理论教学与实践教学相结合的方式,很多学生都掌握了丰富的机电一体化理论知识,可是却不能将掌握的知识充分的利用起来,很多知识点的使用方式并没有被理解,只是死记硬背下来应对考试。由此可见,要想充分发挥出教学改革的效果,还需要一种能够将教学知识连接起来的模块,而这种方式就是Matlab软件[3]。
4.Matlab软件的相关介绍
Matlab软件是一套商业数学软件,在数学领域中的应用非常广泛,像是算法开发、数据可视化、数据分析等都可以使用Matlab软件进行计算,并且还结合了先进的计算机科学技术,在计算结果的准确性与计算速度上都有所提升。Matlab软件是三大数学软件之一,在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指,不管是矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法,还是创建用户界面、连接其他编程语言的程序[4],只要与数学相关,就都可以使用Matlab软件进行分析。将Matlab软件应用在机电一体化专业中,为机电一体化专业的.教学改革带来了新的曙光。
5.Matlab在机电一体化专业教改实践中的应用
5.1在基础教学模块中加入Matlab的基础入门高等数学是工科生的必修课,传统的高等数学教学过程是通过教师讲、学生听的方式,这种方式不仅无法提升学生对机电一体化专业的兴趣,还会影响学生的操作能力与应变能力,不利于学生综合素质的培养。将Matlab引入到基础教学中就能够妥善的解决这一问题,利用Matlab软件强大的计算功能,将复杂的数值简单化,不仅减轻了学生的负担,还能够让学生在学习的过程中感受到快乐,改善对机电一体化专业的看法。5.2使用Matlab软件进行实际操作在学生充分了解机电一体化的理论知识以后,就应该培养学生将理论知识应用到实践中的能力,在学习控制理论的时候,要结合Matlab软件共同学习,利用Matlab软件来进行运算、建模、分析等环节的控制系统仿真,将教学过程中比较繁琐的数据变换、复杂领域交给计算机进行分析,通过Matlab将所学到的机电一体化理论知识整合起来,使学生能够更好的理解机电一体化的实际应用效果[5]。
6.结论
综上分析可知,Matlab能够将机电一体化专业的教学模块连接在一起,是原本分散的模块有机的结合起来,帮助学生进行理论知识的整合,是学生能够更加完整的理解理论知识的含义,对于学生的理论知识和实践能力都是一种提升。另外,Matlab不仅在机电一体化专业中有着广泛的应用,在各个行业中都受到了一定的关注,也就是说,学生在步入社会之后,依然可以使用Matlab软件去解决实际问题。
【参考文献】
[1]冯巧红,韩江.Matlab在机电一体化专业教改实践中的应用探讨[J].滁州职业技术学院学报,20xx,03:19-21.
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[4]陆志全.《电气控制技术》教学的研究与实践——机电一体化技术专业AHK教改班为例[J].内江科技,20xx,08:145-146.
[5]文超珍.数控专业公差测量课程一体化教学的研究与实践——以广西机电工业学校数控专业公差测量课程教改为例[J].广西教育,20xx,02:41-43.
机电一体化论文5
一、机电一体化概念
机电一体化概念是由日本机械振兴协会第一次提出来的:机电一体化是在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术,并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成的系统的总称。1996年,美国IEEE/ASME给出了一个较为全面的定义:“对机电一体化初步定义为‘在工业产品和过程的设计和制造中,机械工程和电子与智能计算机控制的协同集成’,包括11个方面:成型和设计;系统集成;执行器和传感器;智能控制;机器人;制造;运动控制;振动和噪声控制;微器件和光电子系统;其他应用。”机电一体化概念主要包括机电一体化技术和机电一体化产品两方面。
二、机电一体化
(一)机电一体化的发展历程
从第一次提出机电一体化概念到现在,机电一体化技术发展经历了三个阶段:20世纪60年代前的第一阶段为“萌芽阶段”,20世纪70年代到80年代的第二阶段为“蓬勃发展阶段”,20世纪90年代后期的第三阶段为“智能化阶段”。随着机械技术、计算机技术、控制技术和通信技术的发展,机电一体化技术的产品得到了各国的关注和支持,并出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支。目前,学界对机电一体化的学科体系和法阵趋势都进行了深入研究;同时,人工智能技术、神经网络及光纤技术等领域发展取得巨大进步,促使机电一体化进一步形成完整的科学体系。
(二)机电一体化的应用领域
1.计算机数控机床。计算机数控机床(CNC)是一种由计算机或专用电子计算装置控制的高效自动化机床。数控机床发展至今,经历了从电子管数控、晶体管数控、集成电路数控、计算机数控到微型计算机数控等5代演变。工业发达国家,数控机床占机床总数的30%-40%。近十年来,我国普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm,精密加工中心则从3-5μm提高到1-1.5μm,并且超精密加工精度已开始进入纳米级(0.01μm)。
2.汽车的机电一体化。汽车的机电一体化是以微机为中心,通过自动控制来改善汽车性能,增加汽车的功能,实现汽车降低油耗,降低排气污染,提高汽车行驶的安全性、可靠性、操作方便和舒适性。近几十年来,在机电一体化技术飞速发展的背景下,汽车机电一体化的研究和发展都有了质的飞越。
3.工业机器人。工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置,它能自动执行工作,是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。工业机器人有以下几个显著特点:可编程、拟人化、通用性等。工业机器技术是机电一体化技术的典型应用。工业机器人越来越广泛地应用在食品工业、自动化生产等民用及工业生产领域。
4.计算机集成制造系统。计算机集成制造系统(CIMS)是在信息技术自动化技术与制造的基础上,通过计算机技术把分散在产品设计制造过程中各种孤立的自动化子系统有机集合起来,形成适用于多品种、小批量生产、实现整体效益的集成化和智能化制造系统。
(三)机电一体化的发展趋势
纵观机电一体化的发展历程、发展现状,结合目前国内外高新技术的发展现状和发展趋势,机电一体化技术和机电一体化产品的发展趋势主要体现在以下几方面。
1.微型化。微型机电一体化系统是在机械技术与电子技术在纳米尺度上相融合的产物,是机电一体化一个新的发展方向。微型机电一体化产品具有体积小、耗能小、运动灵活等特点,在生物医疗、军事等方面有显著的优越性,是机电一体化将来发展的关键技术之一。
2.智能化。21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向就是智能化,人工智能在机电一体化建设的研究中得到越来越多的'重视,其重要应用体现在机器人和数控机床的智能化方面。
3.绿色化。随着工业的发展,现有资源的减少,以及近年来回归自然理念的产生,绿色化是机电一体化发展的必然趋势。机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染环境,报废后能回收利用。
三、关于机电一体化的课堂教学改进
《机电一体化系统设计》是一门综合性和应用性都很强的课程,也是机械设计制造及自动化专业的一本专业必修课程之一。该课程的基本任务是让学生了解机电一体化的概念,应用、发展趋势,掌握机电一体化系统设计理论、方法和相关的关键技术,了解机电一体化产品设计、开发流程。作为一门综合学科,其先修课程包括《机械设计》《机械原理》《机械工程控制基础》《机械工程测试技术》《电动技术》和《电子技术》等。
(一)机电一体化系统设计课堂教学现状
1.课堂理论教学内容重复。基于《机电一体化系统设计》课程综合性、应用性强的特点,其主要内容在前期的先修课程中都有专门课程讲授,比如,机械本体机械技术的相关知识在《机械设计》和《机械原理》等课程种有专门学习;《机械工程测试技术》中有专门学习检测传感技术的相关内容,包括各类传感器的工作原理、工作特性及传感器的应用等知识;《机械工程控制基础》有关于控制理论与控制器设计的相关内容。而在《机电一体化系统设计》课程中,这些内容的回顾和重复,虽然是对前期的回顾和重复,但对大四学生的务实性而言,这些知识的学习对他们并没有多少吸引力,课堂教学效果不理想。
2.重理论轻实践的课堂教学方法。目前,《机电一体化系统设计》的教学还是以教师的课堂授课为主,整个学习流程为:机电一体化设计的关键技术的理论学习→结合几个常用实例讲解其具体应用(三相异步电动机、机械手应用等实例)→结合机电一体化产品的设计流程讲解具体设计案例。最后以考试的方式来考核整个学习效果。从上述介绍的课程学习流程看,整个学习过程中涉及学生动手的环节很少,而且应用案例分析和设计案例讲解都是以课堂教学为主,这就会造成学生对案例分析和讲解的理解认知比较抽象,不够具体化。综上所述,我们可以得出结论:《机电一体化系统设计》课程设计的初衷是在于让学生能够综合所学相关专业知识,综合运用,具有一定的分析、设计产品的能力,为学生后期的毕业设计甚至是工作奠定基础,建立一定的设计思路和培养其动手能力。但从整个现状分析看,教学效果不尽人意。
(二)机电一体化系统设计课堂教学改进
1.理论教学内容的改进。调整理论教学在整个教学过程中的比例,协调好各部分理论知识与前期先修课程之间的关系。一方面,可以适当减少与前期先修课程设计理论知识重复的部分,让学生保持对知识的求知欲;另一方面,加大相关技术前沿知识和发展现状及发展趋势的比重,让学生对学科发展的前瞻性有一个感性认识,争取做到课本知识与现有技术和现状良好衔接,尽量避免出现理论知识与实际脱节,做到与时俱进。
2.课程设计环节的改进。课程设计环节方面,可以在单纯理论教学的基础上加入实践教学环节。对于课程实践教学与动手能力的培养,不要仅限于几个课时的实验课,而是真正让学生做到将理论知识学以致用,在实践过程中对所学理论知识有更深刻的理解,甚至提出自己的设计思路和见解。3.教学方法的改进。教学方法的改进主要体现在理论知识和实践环节两方面。理论教学方面,可以不拘泥于PPT和单纯课本知识的讲解。可以利用现有的比赛项目或科研项目,让学生理论联系实际,真正做到在实际中感受知识的应用。比如,北京工业大学在20xx年时,利用机电一体化综合教学培训系统,将该培训系统应用到本科生机电一体化课程设计中,这极大地提高了学生的工程实践能力、动手能力和学生创新意识以及团队合作精神的培养。北京航空航天大学提出了一体化项目教学的概念,通过实施一个完整的项目工作来进行教学活动,让学生学以致用。
四、结语
本文结合机电一体化的发展现状,提出现阶段《机电一体化系统设计》课程教学现状,并针对目前存在的不足,就理论教学内容、课程设计环节和教学方法三方面提出改进方法。
作者:李敏 张巍 单位:武昌工学院机械工程学院
参考文献:
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机电一体化论文6
目前我国的工业发展将机电一体化的应用作为促进其发展的有效手段之一。机电一体化的应用改变了传统机械行业的弊端,把电子技术、光子技术以及现代新型的信息技术等都应用在其中。但是我国的机电一体化的应用方面并非没有缺陷,而且机电一体化在技术方面也存在着一定的弊端,因此,我们现在面临的主要问题就是对机电一体化进行改革和创新。并且为了进一步发展工业行业,我们应该加大对机电一体化的创新和新技术发展的资金和人力投入力度。
1机电一体化的发展现状
我国在工业生产技术方面存在着一定的问题,其制造水平与发达国家之间存在较大的差距。但是我国拥有强大的经济市场,这对于机电一体化的发展起到了一定的促进作用。当今,世界上的经济竞争十分的激烈,我国在工业制造方面面临着巨大的挑战,只有将我国的机电一体化技术融入到工业行业的制造中来才会提高我国科技的技术含量,打破传统的工业行业中存在的成本高、技术含量较低的不良现象。机电一体化的发展经历了三个重要的时期。最初的阶段是简单的机械与电子的融合,在机电一体化的最初阶段人们只是具有了电子与机械相结合来运用的简单的构想,只是停留在理论思想方面并没有采取一定的措施来实现电子与机械的相互融合。第二段时期主要是技术的发展阶段。这个阶段出现了很多的理论思想,虽然电子技术随着社会的快速发展也取得了一定的进展但是把理论思想应用在实践中也仍然不能实现电子技术与机械技术的相互融合。第三阶段就是电子技术朝着智能化的发展方向而发展。当今社会,我国的科学技术得到迅速的发展。计算机信息技术、红外线感应技术等无不在提醒着我们这是一个智能化的世界。计算机信息技术、红外线感应技术在一定程度上推动了机电一体化技术的发展,为机电一体化提供了相应的知识理论。目前,机电一体化在社会市场经济的刺激下已经实现了在各个行业中的应用。世界上的各个国家都在为机电一体化的发展提供了人力、物力和财力,其最终的目标就是希望通过机电一体化来实现自己国家的工业化快速发展。
2机电一体化的创新发展趋势
2.1采取绿色、环保、轻便和性价比较高的材料
机电一体化在未来的创新方面将会选择采用较为环保、轻便和性价比较高的材料。在机电一体化的原材料方面开始有新的突破。比如说,机电一体化的产品可以随着社会经济的不断发展选择一些轻便、绿色和性价比较高的原材料,选择原材料之后可以充分联系材料的不同特点来对所生产的产品进行不断的改进与完善,进而可以保证机电一体化的产品的质量并在保证机电一体化产品质量的基础之上采用更加典型的新型的材料来不断地创新产品,比如,可以在机电一体化中引入高分子材料、智能材料和纳米材料,这样可以使材料的得到一定的回收利用并达到环保、绿色的环境要求。
2.2在造型和功能上的创新
在我国科学技术的飞速发展下,我国在机电一体化产品的方面上开始新的创新,最值得一提的就是在造型和功能方面的'创新,机电一体化产品在造型和功能方面上的改进与创新可以较大程度地满足广大消费者对产品造型和功能的追求。比如说,在对产品的造型方面的创新时,利用机电一体化的技术可以有效地提升产品的外在造型的审美高度,最大程度地满足顾客对产品造型的需求。除此之外,机电一体化也会越来越重视自身产品的功能,会加强对产品功能上的改进与创新。并且机电一体化产品的功能还会为了满足不同用户在不同阶段的不同的要求来改变产品的功能使得产品的功能变得多样化与全面化。
2.3机电一体化会实现控制方面的高效化、智能化和便捷性
传统的机械设备在操作方面具有较大的繁琐性,再加上在工作的过程中需要认为实现机器的操作运行。这往往就会提升人工操作机器设备的危险性。机电一体化就是能较好地避免这些潜在危险的发生,可以有效地实现在机械设备的操作运行中的便捷性、安全性、自动化与高效性。比如说,在机电一体化中运用电子技术、光子技术或者现代新型的信息技术并在此基础之上加以创新就会实现机电一体化的便捷性、智能化与高效性,有利于进一步促进机电一体化的创新发展的进程。
3机电一体化产品的发展方向
机电一体化并非是一门独立的课程,它融入了电子、计算机、机械工程等专业的知识。随着信息技术与电子产业的迅速发展,计算机技术和电子技术逐渐走向智能化、微型化和快速化。因此,集电子、计算机于一身的机电一体化技术自然也会随着电子技术和计算机技术的发展而不断地发展。在不久的将来,机电一体化技术开始迈向智能化、微型化与网络化的进程。机电一体化作为一种新型的科技技术,研究其技能的人员相对而言较少,机电一体化的专业的研究人员的缺乏是目前阻碍机电一体化发展进程的较为关键的问题。所以,目前最重要的任务就是在大力推进机电一体化进程的基础上建立完善的有关专业的培养部门,为机电一体化技术培养出所需要的专业性人才。比如说,可以在各大高校中开设与机电一体化技术相关的专业科目,鼓励有关专业培训教育集体的发展,国家还要给这些相关的专业相应的政策扶持,为机电一体化技术人才的培养创造良好的训练环境。在这样的情况下才有可能吸引更多的人去关注和了解机电一体化的技术专业,才会在此基础之上较快地培养出高素质的专业性人才,从而进一步促进我国机电一体化技术的发展进程。
4结束语
机电一体化的技术的实现可以进一步满足大家对产品的更高要求,只有不断地对机电一体化进行创新才会在社会经济的快速发展中适应社会的需求。我们要在掌握现有的技能的基础之上了解市场经济的需求,努力创新,在技术创新中不断地创造出更多需求的产品,早日实现在市场经济竞争中的龙头地位。
参考文献:
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机电一体化论文7
一、苏州高企发展的现状与特点
20xx年,苏州市光电一体化技术领域内共有高企790家,其中规模以上(营业收入>20xx万)的高企565家,占比达71.5%;领域内全部高企营业收入合计1240亿元,营业利润126.5亿元,净利润113.8亿元;领域内高企全部科技项目内部投入合计65.75亿元,拥有有效专利数25456件、发明专利4583件。苏州市光电一体化技术领域的高新技术产业和企业发展呈现出以下特点:区域集聚明显;技术领域突出;企业数量快速增长;技术能力不断提升;整体市场萎缩,企业亏损面扩大。(一)区域集聚明显。20xx年在苏州各县区的先进制造业高企的分布中,工业园区和昆山占比分别约21%、19%,是第一梯队;张家港、高新区、常熟占比分别为12%、11%、10%,是第二梯队;吴中区、吴江区、相城区占比在5%~8%之间,是第三梯队。(二)技术领域突出。20xx年,在苏州各县区的先进制造业(高企数量790家,营业收入1240亿元)的7个细分的技术领域中,以“先进制造技术设备”和“机电一体化机械设备”这2个技术领域为主,企业数量为367家和215家,比达到46.5%、27.2%,占高企总数量的73.7%;营业收入分别是671.4亿和336.5亿元,占比分别达到54.1%,27.1%,占营业收入总数的81.3%。(三)企业数量快速增长。高企数量的快速增长说明大量的传统企业通过转型升级改造成高新技术企业。20xx~20xx年期间内,苏州在光机电一体化领域内高企数量为608、684、790家,累计增182家高新技术企业,增长率达30%,其中规模以上高企数量分别为486、533、565家,增长率为16%。(四)技术能力不断提升。专利是企业在市场竞争中的护城河,也是企业自主创新能力的核心指标。企业拥有的授权专利数量,特别是授权的发明专利数量,可以充分体现出企业的技术创新能力。20xx~20xx年,苏州在光机电一体化领域内的高企拥有的有效授权专利数量分别为1.45万件、2万件、2.55万件,提升了76%,有效授权发明专利分别为2540件、3510件、4583件,也提升了76%。(五)整体市场萎缩,企业亏损面扩大。20xx年领域内全部高企的营收收入合计1240亿元,较20xx年的1589亿元下降了22%,这说明整个产业市场相对是在萎缩的。高企数量和专利数量的大幅提升与本行业高企的总营业收入的下降呈现出明显的背离态势,表明市场竞争更加剧烈。20xx~20xx年期间,光电一体化领域内高新技术企业亏损面扩大。3年期间,规模以下企业亏损率分别是38%、44%、53%,亏损率大幅提升。规模以上企业亏损率分别是9%、10%、12%,亏损率变化不大,基本走平。这表明企业规模越小,亏损率越高。
二、规模与技术对企业的意义
从营业利润率和净利润率来看,规模以下企业随着20xx年的市场萎缩,率先遭受经营上的困境,走向大幅亏损。与此相反,规模以上企业在3大利润率上表现很平稳,基本未受到太大的冲击。这说明企业规模的大小在抵御市场风险的能力上是非常重要的因素。在营业利润率方面,规模以上企业3年的'数值分别是10.12%、11.27%、10.62%,基本保持不变;规模以下企业3年的数值是-6.3%、-5.78%、-14%,20xx年营业利润率遭遇了比较明显滑坡。在净利润率方面,规模以上企业3年的数值分别是9.25%、10.77%、9.75%,基本保持不变;规模以下企业3年的数值是-6.6%、-4.77%、-8.75%,20xx年净利润率也同样呈现出明显下滑的态势。从企业的技术能力上看,20xx~20xx这3年期间,强技术企业的产品毛利率分别为28.35%、28.81%、27.3%;弱技术企业的产品毛利率分别是22.69%、24.24%、24%,强技术企业的产品毛利率明显高于弱技术企业,这说明企业专利的技术“护城河”可以为企业产品的定价权提供有效的保障。出乎意料,无论是在20xx、20xx年,还是市场萎缩的20xx年,强技术企业在有效发明专利数量弱于技术企业的情况下,在毛利率有明显优势的条件下,强、弱技术企业3年平均营业利润率为10.11%、10.58%,3年平均净利润率为9.66%、9.74%,强技术企业盈利能力反而略处下风,这种现象表明行业内的强技术企业的运营成本相对高。
三、推进光机电一体化高新技术企业发展的对策与建议
(一)政府应该支持、引导企业通过兼并、重组等方式做大规模。企业规模的扩大不仅可以增强抵御市场风险的能力,降低企业亏损率,同时对稳定行业就业形势,提升行业信心有着不可替代的作用。(二)企业在提升技术开发能力的同时,更要注重降低运营成本。企业技术能力的提升意味着产品毛利率的增加,与此同时企业做大规模,通过规模效应摊薄运营成本,提升企业的营业利润率和净利润率,保持企业的发展后劲。从短期来看,引导企业做大规模是抵御市场不利因素的首选方案;在鼓励企业增强技术能力,提升产品毛利的同时,应注重降低运营成本,更好地发挥出高技术的竞争优势。(三)进一步提升苏州的区域产业创新生态系统。苏州的区域创新要素之间还没有建立起充分的有机联系、创新生态系统的融合效应尚未充分开发,企业创新活动大多为独立开展,没有呈现出规模集聚效应。苏州的产业呈现出相当的集聚规模,要通过构建创新分工与协作网络、完善制度安排,让要素流动起来,通过创新生态系统的正式或非正式的合作与交流,实现产业提升的良性循环。
【参考文献】
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机电一体化论文8
摘要:科学技太在快速地发展,机械市场需求也在多样化地发展,各种机械产品已经将先进科学技术综合,并且已投入市场,在一定的程度上,机械市场已经成为科学技术的竞争。在这种市场形势下,作为生产机械的企业,若想在市场上立足,既要将各种先进技术引入,使机械产品换代升级得到促进,又要将机械产品科技性能提升。
关键词:机电液一体化;工程机械;应用
0前言
应用机电液一体化属于新型的机械运行系统,是最近几年发展起来的。在工程机械中,应用机电液一体化,是从根本上将传统机械性改变了,并不是简单地进行应用[1]。从当前来看,机械市场产品竞争力最大的就是机电液一体化机械产品,主要是由于机电液一体化工程机械的性能非常优越。
1机电液一体化技术的优越性
1.1很强的生产能力
在工程机械中,机电液一体化设备既能够自动控制和处理信息,又能够高灵敏度地进行检测和高精度地进行控制。由于机电液一体化设备具备控制的系统,设备在运行时,操作者只要将控制系统启动,根据设计的要求,设备能够将全部规定性动作有效地完成,既能够将产品性能所要达到的要求实现,又能够使生产产品的效率得以保证[2]。
1.2很高的安全性能
在工程机械中,有效运用机电液一体化技术,生产的产品性能都非常高,具有齐全的功能,无论是报警和监视功能,还是自动保护功能都具备。设备运行中,若有异常的现象出现了,机电液一体化产品能够自动进行保护,致使设备和操作者都不会受到损伤,从而使设备的安全性得以保证。
2机电液一体化技术的现状
我国的压路机点液一体化技术发展,属于刚起步阶段,许多的性能也没有达到完善和成熟,很难实现自动控制的系统。长时间实践的过程中,研制压路机的自动驾驶作业系统也初步地成功了,已投入进行使用。此外,已经普遍应用压路机声光的报警系统,此报警系统具有单独系统和比较特别的工作方式,无论是维护,还是安装都比较简捷,抵抗能力比较强,能够对外界干扰进行有效地抵抗,但是,具有较多的线束,控制整体复合很困难,对于传感器的利用很不利,对自动控制的效果影响比较大[3]。
3工程机械存在的主要技术问题及解决的方法
我国的压路机不但耐用度和可靠性都比较差,而且监测的手段也比较落后,人为因素对作业质量影响比较大,控制压实技术的智能化程度也比较低,操作的舒适性很差,从当前来看,改进操纵和控制系统,是筑路机械技术集中的难点。从液压和机械两个方面来对控制问题进行解决,将传感器技术、电子技术、液传感技术以及良好的控制性能引入。在极限调节功率系统和传统负荷系统中,将执行回路和电子传感元件引入,有效地改善液压系统的功能和调节品质。也就是气动和液压装置来承担切换功率流和转换能量以及保护主系统的过载;电子装置来承担系统的逻辑功能;通过比例阀的引入。低成本控制闭环系统可以由数据总线技术和控制PLC可编程以及可靠且廉价的高速电磁阀构成;结合电子元件所反馈的参数值,将诊断分析故障的功能和监测在线的'状态建立健全[4]。
4我国工程机械机电液一体化发展的趋势
4.1迈进高压化的方向
最近几年,液态系统的大型和特大型工程机械发展很快,特别是应用矿山机械,致使大幅度地增加液态系统的功率和力矩。所以,在现代化社会,液态系统应该迈进高压化的方向。从当前来看,无论是元件寿命,还是人机安全等许多因素对液态系统迈进高压化都有一定的阻碍。例如,增加系统压力,就会增加人机安全的风险;高压的的环境下,严重磨损腐蚀物质的情况就会出现;压力加大,泄漏也会相应地加大,从而减小了工作的面积[5]。
4.2敏感元件和高速微处理器以及传感器的应用
根据施工的要求,有些通用机械对于智能化和多功能也应该实现,因此,必须严格要求处理能力。为了达到这个目的,应该将敏感元件和高速微处理器以及传感器等相关的设备引入,整机动态的性能也应该提升,将响应的速度加快,从而在突发的事故中,通用机械也能够将正确的反应尽快做出。
4.3节能型方向
在节能方面,社会很重视,时代主体就是可持续的发展,针对于机电液一体化而言,应该将这一方向遵循,为了将节能的效果有效地实现,应该有效运用电喷发动机,自动控制功率和燃油。节能增效通常应该同时达到,因此,对于新型的材料也应该不断地研制,致使装配零部件的工艺不断地提升,从而使增效目的得以有效地实现。
4.4电流变流体的技术
在自由的状态下,电流变液体是能够自由进行流动的混悬液体,如果在电场的作用下,就会迅速地固定化,并且电场的强度与固化度是成正比例的。在液体系统中,这一特性的促使,能够将重大的作用充分地发挥出来,由于能够迅速地影响电信号,1秒内就能够将状态变化实现,并且运用PWM进行控制,对于消耗能量的降低非常有利,为了将其的使用寿命延长,将设计简化。
5发展工程机械机电液一体化,应该注意的相关问题
其一,在工程机械中,应用机电液一体化技术应该大力地推广,对于追求低成本机械产品的生产观念必须要改变,将传统且落后的生产观念抛弃,与时俱进,才能够使广泛推广机电液一体化技术得以促进。此外,虽然常识上认为机械产品元件少,可靠性才会更高,但是,这种可靠性会使开发产品多功能失去。国外针对于故障的必然性,有效运用机电液一体化技术来及时发现和防止故障,并且将故障尽快地解决,电子元件质量优良,价格低廉,这项技术已经被开发和利用[6]。其二,若想将机电液一体化技术合理进行运用,不但要吸收和引进,而且还要开发。针对于没有力量进行开发的技术,就应该投入资金引进,吸收和消化引进的技术以后,我国科研部门应该联合开发技术。可以直接将成熟的技术嫁接。例如,我国全液压压路机,已经将进口发动机、马达以及振动泵广泛地采用。我国独资公司和合资公司将挖掘机进行生产,发动电子控制系统能够自动控制发动机的停车和转速等,将液压泵自身所配备的压力和转速等传感器接口广泛地运用。
6总结
综上所述,生产机械企业,如果想要发展和生存,机械生产的技术必须要提升,针对优越性比较大的机电液一体化技术必须要有效地应用和大力地推广,使用工程机械的性能应该不断地增大,从而使机械产品智能化水平得以提升,企业竞争力得以增强,致使机械产品能够为用户更好地进行服务。
参考文献
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机电一体化论文9
【摘要】机电一体化是一门综合性的专业性技术,其在工程机械上的应用可有效提高工作效率,实现节能减排。本文将对机电一体化在工程机械上的应用目的、作用以及应用模式进行深入分析。
关键词机电一体化;工程机械
引言
近年来,伴随着科学技术的不断进步,我国机电一体化技术有了长足的发展,在各个领域的应用范围也越来越广泛,对国民经济的持续发展产生了积极影响。目前,机电一体化在工程机械中的运用已经相对成熟,且拥有良好的发展前景,明确工程机械机电一体化的目的、作用以及应用模式,对提高工程机械效率,实现节能减排,促进行业健康发展均具有十分积极的意义。
1、工程机械机电一体化的目的
1.1 可有效提高工作效率,实现节能减排。工程机械中常常用到柴油机,以柴油机为例,机电一体化能够通过改善柴油机的输出功率使柴油充分燃烧,净化排气,从而达到节能减排的目的。比如,电子技术在柴油机中的应用可有效减少输出功率的能量损失;柴油机的油门可以根据负荷的变化进行随机的调节;风扇的转速可以利用温度的变化进行自动控制。总之,机电一体化在工程机械上的应用对提高机械的工作效率,实现节能减排具有十分重要的影响。
1.2 提高操纵性能。在过去,纯机械式操纵系统对人工依赖性强,难以达到精细化操纵的目的,而机电一体化在工程机械上的应用不但克服了人力操纵效率低下、容易出错的问题,还能实现精细操纵自动化,甚至能够实现无人操纵或远距离操纵,比如无人驾驶机、水下推土机等。
1.3 提高安全性。机电一体化在工程机械上的应用大大提高了工程机械的安全性,比如,工程机械中的传感器可对机械的各个系统进行实施监控,一旦发现问题可及时发出警报,避免了更大故障的发生。比如,起重机中的传感器可将相关的数据信息传递到计算机,通过运算评估起重机发生侧翻危险的可能性,一旦发现存在这种风险,会立即发出警报。
1.4 提高可靠性。为了确保工程机械的各个系统都能够正常的运作,在机械中设置传感器,然后通过电子系统装置可准确判断机械各个系统的工作情况,如果某个系统出现了故障,传感器还能够对故障部位进行预测,给维修保养人员提供可靠依据。
1.5 实现合理化管理。工程机械管理不仅要保证工程机械能够平稳运行,还涉及到工作情况记录、机械维修保养、机械更新周期、机械使用费用、成本核算等,而机电一体化技术在工程机械中的应用实现了对机械的合理化管理,原因在于机电一体化不但能够对机械在使用过程中各个系统的运行情况进行监控,还能够自动记录工作状况、运行时间,帮助工作人员明确施工方法、进行成本核算等。
1.6 优化机械配置。工程机械可根据实际需要优化机械配置,满足人们的各种需求。以汽车为例,现代汽车配有空调、收音机、照明、音响等装置,人们在乘坐汽车时会觉得更加的舒适。
2、机电一体化技术在工程机械中的重要作用
机电一体化技术在工程機械中的应用较为广泛且发挥着重要作用,具体表现在以下几个方面。
2.1 监控作用。工程机械中的零部件较多,比如发电机、工作装置等等,如果在工程机械的运行过程中对这些零部件缺乏必要的监控,不但会影响机械的工作效率,还会增加维修费用,甚至会因为未能及时发现工程机械中的小故障而引发重大故障,因此,对工程机械进行全面的动态监控是确保机械设备平稳运行的基础。工程机械中的电子监控可有效实现对工程机械运行状态以及各个零部件的实时监控,为机械使用人员和维修人员及时发现故障和解决故障提供依据,大大提高了机械设备的运行效率,降低了维修成本,可确保机械设备的平稳运行。
2.2 节能功能。一直以来,能耗量高、能源使用效率低是传统工程机械普遍存在的问题,比如,液压挖掘机的能量利用率仅为30%左右,造成了能源的大量浪费,难以实现节能减排的`目的。电子节能控制器在机械工程中的应用有效改善了工程机械能耗量高的状态,提高了能源的利用率,真正实现了节能减排的目的。
2.3 称量精确。传统人工称量工作强度大,效率低,容易出错,而电子控制系统在工程机械设备中的应用有效克服了以上问题,不仅提高了称量工作的效率,还能使称量结果更加精准。电子控制系统将人从繁杂的称量工作中解放了出来,在节约人力成本的同时提高了称量的精度度,使称量工作变得更加的高校、快捷。
2.4 可有效降低工人的劳动强度。在机械化程度较低的年代,生产活动大部分需要依靠工人来完成,不但工作效率得不到保证,还可能会因为工人操作失误影响作业精度,而机电一体化在工程机械中的运用将人从繁杂的工作中解放了出来,不仅提高了工作效率和作业的精准度,还有效降低了工人的劳动强度。
3、机电一体化技术在现代工程机械中的应用模式
3.1 机电一体化技术在机床创新中的应用。我国数控机床比较青睐于Z80-CPU系统,原因在于该系统开发容易,配套的芯片性价比高,通用性较强,便于维修。Z80系列的接口译码硬件、微机执行时间、指令格式等要素都能满足数控机床的实际需要,比如,Z80系列的指令格式短,在对机床工作状况进行扫描时可有效缩短扫描周期。
3.2 机电一体化在其他行业的应用。以推土机、装载机等工程机械为例,电子控制自动化变速器在工程器械中的使用不仅大大提高了工作效率,还能节省人力成本,降低劳动强度,节约能源。自动化变速器应用灵活,传动系统的传动化可根据实际的施工要求来改变,传动比也能依据负荷变化情况来改变,对提高工作效率、节能减排具有十分重要的意义。
4、结语
综上所述,随着社会的不断进步,机电一体化在工程机械上的应用将会越来越广泛,相关从业者要加强学习,切实将机电一体化与现代工程施工有效结合,最大程度提高工作效率,降低能源消耗,实现可持续发展。
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机电一体化论文10
摘要:现阶段,机电一体化技术在工程机械领域中得到了较好的发展前景。一体化技术的出现与普及应用极大程度上有效规避了机电技术存在的不足之处,进一步促进了我国工业化进程的发展脚步,具有一定的应用价值。针对于此,文章主要结合机电一体化技术的应用特性,阐明机电一体化技术在工程机械运行中的实际应用。并在此基础上,结合机电一体化技术的发展前景,说明其未来的发展走向,以供参考。
关键词:工程机械;机电一体化技术;自动化;发展趋势
0前言
所谓的机电一体化主要是指结合机械功能设计理念与具体应用特性,在机械结构信息处理方面引入电子信息技术,致力于将控制装置与电子化集成设备或者相关控制软件进行有效结合,形成一个统一的管理体系。机械系统在应用电子技术的基础上,可以利用系统内部程序预定功能,完成机械技术与微电子技术的工作内容,确保各个系统结构得以实现智能化控制,即辅助各个单元完成协调运行工作,规避以往运行力度或者系统失误等情况。经过多年的实践与发展,国内机电一体化技术体系基本已经初步形成,并向着多功能化、高质量化的方向发展。
1机电一体化技术的应用特性
1.1自动检测功能
自动检测功能主要针对机械运行过程中的检测工作而言。机械正式运行的过程中,机电一体化技术自带的自检属性会作用于机械各个子系统当中,操作人员可以第一时间了解到当前工程机械的运行状况。如果在自检过程中,工程机械出现运行异常等隐患情况,自动检测装置将会第一时间启动自动报警系统识别故障点位置,辅助操作人员进行决策,便于后期维护。
1.2高精度、实效性
机电一体化技术具备高精度以及实效性等应用优势,能够最大限度地规避以往工程机械运行不足等方面的问题。在正式应用的过程中,机电一体化技术可以全面提升机械工作效率与精准度,无论是在运行时间,还是运行效率方面,均得到显著提升。举个例子来说,在混凝土搅拌设备中安装电子称量系统可以确保混凝土摊铺均匀,有效提升施工质量与施工效率。
1.3自动化运行功能
在实际操作过程中,机电一体化技术可以解决传统手工工程机械存在的不足情况,并适当地将工程机械完全转化成为半自动化或者自动化状态,目的在于减轻建设成本以及工作量,最大限度地降低操作难度。以往人工操控机械往往会受到操作人员技术能力的影响,而出现人为操控失误等情况,给工程机械的平稳运行带来不利影响。而机电一体化技术的普及应用基本上解决了上述问题,并实现自动化运行,降低人工操作的压力,且便于企业实现经济效益最大化。
2机电一体化技术在工程机械运行中的实际应用
2.1确保施工准确度
从某种程度上来说,机电一体化技术有效融合多项技术内容,如自动化技术、机械化技术等,并于大体上初步实现机械自动化。如此一来,使得工程机械运行效率大大提升,施工准确度也得到相应提升,对于机械设备寿命的有效延长具有重要意义。除此之外,机电一体化设备在实际操作方面,不需要配以较多的技术人员进行完成,全程只需要技术人员启动开关或者关闭开关即可,运行过程由自身体系进行合理控制,有效节省运行成本。
2.2实现自动监控目标
机电一体化设备可以全面作用于工程机械运行当中,通过控制执行装置、传动系统以及制动系统等结构实现全程自动化控制。除此之外,还包括液压系统。一旦系统内部出现异常情况时,机电一体化设备可以第一时间完成自动报警工作,并准确识别故障点发生位置,并结合故障点的实际情况给操作人员提供科学决策。可以说,将机电一体化技术实践于工程机械当中,能够最大限度地缩短维修时间,从根本上提升工程机械设备的运行效率。
2.3半自动化与自动化机电一体化技术的应用
工程机械通过实现半自动化及自动化作业基本上可以达到减轻工作量、降低劳动强度的目的。与此同时,引入自动化技术可以最大限度地规避异常问题,确保精度。举个例子来说,某些厂家在挖掘机生产方面,选择应用挖掘轨迹控制系统等类型的自动化系统,预先设定好铲斗运行轨迹,并利用计算机技术或者微机控制进行直接操控,如自动化地控制铲刀与动臂杆的运行效率,以便更好地提升作业准确率。
3机电一体化技术在工程机械中的发展趋势
3.1可持续化、智能化与系统化
从实际角度上来说,我国工业化进程在不断推进的同时,存在的污染问题不容小觑,对国内的生态环境造成了严重破坏。因此在未来的发展中,机电一体化技术应该秉持可持续发展理念,在实际设计过程中应该降低资源浪费情况,确保生产过程生态化、合理化。与此同时,研究人员应该适当提升自动化技术的应用力度,结合信息化技术以及互联网技术,确保机电一体化技术向着智能化与系统化方向驶进。
3.2网络化、区域化
综合人工智能、计算机科学以及生理学等理论研究,全方位提升机电一体化技术的'实践性与综合性,确保机电一体化技术向着网络化的方向发展。另外,机电一体化技术应该适当增加工程技术的融合效果,确保自动化技术得以合理应用。如此一来,我国工程机械将会获得长足发展,并领先于世界其他国家,实现预期应用目标。
4结论
综上所述,机电一体化技术具有较好的发展前景和应用价值,能够有效地推进我国工业机械领域的建设与发展。针对于此,相关人员应该及时明确现阶段机电一体化技术应予以改进的地方,树立正确的发展方向。并在此基础上,利用现代化的科学技术和网络结构,完善机电一体化技术在工程机械领域中存在的不足之处,推进机电一体化技术向着节能化、网络化以及智能化的方向发展,从根本上推进我国工业进程的快速发展。
参考文献:
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[3]马永薪,许永行.工程机械中机电一体化技术的应用研究[J].山东工业技术,20xx(08):110.
机电一体化论文11
1 前言
机电一体化技术是一门综合性的高新技术,液压挖掘机是一种降低劳动量、提高生产效率、加快工程建设速度的一种机械化设备,将机电一体化技术和液压挖掘机有效地结合在一起,能有效地提高液压挖掘机的工作效率,下面就液压挖掘机中机电一体化技术的应用进行分析。
2 机电一体化技术的概述
机电一体化技术是将电子技术和机械技术融为一体的技术,随着信息技术的飞速发展,机电一体化技术得到了飞速的发展,已经成为一门集机械技术、自动控制技术、传感监测技术、伺服传动技术等为一体交叉系统技术。在传统的挖掘机中,只是简单的利用电子技术进行工作,利用机电一体化技术能将液压挖掘机和电子信息技术有效地结合在一起,液压挖掘机在运行过程中,操作人员只需要通过对计算机或者电子计算机进行控制即可,极大的提高了工作的效率。
3 液压挖掘机中机电一体化技术的应用
3.1 电子监控
电子监控是利用电子技术和传感技术对液压挖掘机机电一体化的运行状态、运行参数等进行监控,是液压挖掘机中机电一体化技术应用的基础。电子监控技术能对液压挖掘机机电一体化的动力、传动、制动、运行等的状态参数进行有效地检测,并根据液压挖掘机的运行状态自动分析、诊断可能存在或者出现的异常现象,提醒操作人员进行异常现象处理,这样极大的提高了液压挖掘机的检修质量,提高了液压挖掘机的工作效率。同时液压挖掘机在运行过程中,还能通过电子监控将相关参数传输到维修管理中心,从而对液压挖掘机进行针对性维修。
3.2 加强轨迹控制
在液压挖掘机机电一体化中,需要对铲斗角度、动臂角度、斗杆角度等进行准确的控制,同时还需要对发动机转速、电压值、液压缸压力等进行数据收集、处理、保存。通过统计和运算后,对数据进行设定,能确保液压挖掘机按照事前设定的轨迹进行运作,这不仅能高效地完成作业任务,还能极大的提高作业效率。
3.3 机电一体化的应用
目前,液压挖掘机在我国已经有很长的应用历史,但机电一体化技术还没有广泛的应用在液压挖掘机中。随着社会经济的快速发展,我国液压挖掘机逐渐朝着智能化、大型化的方向发展,就目前而言,液压挖掘机中应用机电一体化技术主要有两种不同的风格,这两种不同风格的液压挖掘机都有各自的特点及缺点,同时对操作者的专业技能水平、维修水平等都有不同的要求。
当液压挖掘机的自动化程度比较高时,对操作者的技能水平要求就比较高,操作者只有熟练的操作各项动作,才能确保液压挖掘机顺利的进行工作。对于自动化程度高的液压挖掘机,其本身的电子元件比较多,如果在挖掘机在运行过程中,发生故障后操作者不能及时找到故障位置及故障原因,就会对液压挖掘机的正常运行造成极大的影响,因此,操作者本身需要具有良好的故障检修技术。例如常见的轮式液压挖掘机,其动力装置和液系统是由计算机进行控制的,故障诊断难度比较大,必须专业的技术人员应用专门的检修设备进行故障检修。
对于自动化程度比较低的液压挖掘机,在运行过程中,虽然工作性能不太高,但运行过程中发生故障后,也容易进行故障诊断及维修。例如PC200—5 液压挖掘机,其液压系统是通过电液联合控制的.,当电子线路出现故障后,只需要将故障线路拆除,就可以继续对液压系统进行控制。和自动化程度高的液压挖掘机相比较,自动化程度比较低的液压挖掘机故障维修十分简单,在实际运行过程中,能在短时间内完成故障诊断维修工作,进而确保挖掘任务的顺利开展。
3.4 智能机器人
智能机器人是机电一体化和液压挖掘机有效融合的体现,通过智能机器人,人们能对机电一体化液压挖掘机进行全面管理、控制,这不仅提高了工作效率,还为操作人员的生命安全提供了保障。例如在高空、地下隧道、核辐射等危险区域进行作业时,操作人员在作业过程中很容易发生安全事故,此时利用智能机器人代替操作人员进行作业,就能高效地完成施工任务。目前,智能机器人还处于研发的初级阶段,但在不久的将来,智能机器人就会广泛的应用在施工中。
4 结语
机电一体化技术和液压挖掘机的有效结合,能有效地提高工作效率,提高工作质量,但我国在这方面的研究和国外发达国家相比较还存在一定的差距,因此,要注重这方面人次的培养,从而有效地促进我国机电一体化液压挖掘机的发展。
机电一体化论文12
机电一体化作为机械与电子技术集成构成的一个综合体系,对推动工业智能化发展有着很大的作用,且对人们生活的方方面面都会产生影响。①在机电一体化不断推广与应用的形势下,社会对相关人才的需求也在不断增多。为了满足社会发展的需求,许多职业技术学校均开设了机电一体化教学课程,用人单位对机电一体化人才的要求不只是具备熟练的操作能力,还要综合运用机电技术知识,从而更好的完成工作。②然而,在机电一体化教学中还存在着一些不足,需要进行一定的改革与创新,这样才可以取得良好的教学效果,满足社会与市场发展的需求。
1部分职业技术学校机电一体化教学体系中的问题分析
1.1专业课程体系设置不合理
现阶段,职业技术学校在开设机电一体化课程的时候,主要把课时安排在“机”、“电”上,但学生学习时间只有两年,再加上学习任务繁重,机械类课程设置较多,导致电类课时设置较少,使得相关人才培养无法达到预定目标,与机电一体化教学目标相违背。③在此种专业课程体系设置中,教学内容与实践脱离的现象非常严重,导致课程专业教学与实践操作教学未能达到预期目标。与此同时,在职业技术学校设置机电一体化课程时,培养学生职业能力是主要的教学目标,因此,在理论知识传授的基础上,也要重视学生综合素质及实践操作能力的培养。然而,在实际教学中,因为学校设备、师资力量等因素的制约,导致普遍存在着重理论、轻实践的问题,未能实现理论和实践的结合,因此,很多学生均未深入理解理论知识,只是了解知识的表层含义,尽管知识丰富,但却未能灵活运用。针对职业技术学校而言,其毕业生的就业方向主要为机床设备安装、机床设备调试、电气线路等有关工作,所以,要求学生具有较强的实践操作能力。倘若在学习中,未能接受良好的培训,就无法有效适应工作岗位的要求,进而出现一些弊端。
1.2专业教学内容不完善
现阶段,机电技术发展越来越快速,但机电一体化教学课程设置却未能跟上机电技术的发展步伐,导致教学效果不佳。④其一,职业技术学校机电一体化教材未能得以及时更换,内容相对老旧,并且教学设备不先进,导致部分教学内容无法落实。部分职业技术学校使用的依然是旧版教材,内容与现代社会脱节严重,学生根本无法学到先进知识,使其无法满足社会发展需求,进而被淘汰。其二,在机电一体化教学中,教师采用的教学方法比较单一,只是按照教材内容予以讲解,很少涉及项目教学,虽然学生能够学到丰富的理论知识,但却无法灵活运用。比如,在“电力拖动”教学中,教师讲解重点为电路工作原理、电路接线方式等,而未对元件选择、故障检修等内容进行讲解,造成学生应用能力较差,导致学生综合素质较低。在理论与实践教学中,如果教师没有充分结合工作岗位需求,非常容易导致学生知识面狭窄,实践操作能力较差,进而不符合用人单位的要求。
1.3机电一体化教学设备陈旧
现阶段,因为经济条件有限,许多职业技术学校的教学设备都比较老旧,特别是具有专业特点的'实验设备,数量非常少。现阶段只有部分经济条件好的学校才会配备一些必要的数控机床,如加工中心、控制柜等,为PLC实训一体化的落实提供了可靠保障。通常而言,在机电一体化实践教学中,相关设备的作用非常重要,是有关教学活动得以落实的基础与前提,能够有效培养学生的专业技能与实践能力,如果相关设备配置不全,就会影响教学活动的开展,进而降低教学效果。⑤
1.4教师队伍素质需提升
在机电一体教学过程中,教师作为教学活动的主导,发挥着十分重要的作用,对教学质量有着很大的影响,所以,必须给予高度重视。为此,要想取得理想的教学效果,就要构建一支高素质、高水平的教师队伍。然而,现今许多职业技术学校的教师队伍素质均未达到相应的标准,普遍存在着教师知识体系陈旧、落后的问题,致使学生未能学到先进的知识,进而影响了学生的就业情况。同时,部分年轻教师均是刚毕业的学生,未从事过有关工作,也未对市场需求展开调研,进而导致实践教学效果不佳,使得学生很难满足实际工作的要求。
2职业技术学校机电一体化教学改革的建议
2.1构建标准合理的课程体系
在职业技术学校教学中,应积极构建中国式“校企双制”,从工作岗位的实际要求出发,加强和用人单位的沟通,深入研究用人单位对人才的需求,以工作要求为导向,以工作任务为载体,重新设置符合机电一体化教学的课程体系,以此取得良好的教学效果。⑥在设置课程体系的时候,必须对学生的基础知识予以充分考虑,以此设置符合学生学习特点的课程体系。在实际教学中,应以学生技术应用能力培养为课程设置目标,强化理论与实践的结合,突出专业教学的实用性与针对性,以此提高学生的综合素质。职业技术学校是用人单位技能操作岗位人才储备的重要场所,其发展与用人单位的认可与好评息息相关,所以,职业技术学校的教学目标与考核应和用人单位的要求相统一,将岗位职业能力要求作为构建核心,以技术应用能力与岗位技能为支撑,突出专业性,以此设置合理、科学的课程体系,同时对教学设计、准备、组织、评价等环节予以改革,有效培养与提高学生的专业技能与职业能力,进而获取有关职业资格证书,更好的适应与完成工作岗位内容。
2.2完善教学场地与设备
在机电一体化教学中,教学场地与设备会对教学效果产生很大的影响。为此,在实际教学中,为了确保教学质量,一定要建立一体化的教学场地,配备相应的设备,以此确保教学活动的全面落实。在实际教学中,应加强实训一体化体系的构建,明确“教、学、做”的要求,保证模拟教学全面展开,从而完全“四位一体”的实训基地,即“教学、生产、培训、鉴定”,有效增强学生的理论水平及实践能力。⑦与此同时,在场地、资金等因素的限制下,致使一些职业技术学校未能构建完善的实训一体化体系,此时,应遵循资源共享、互惠互利的原则,积极和用人单位沟通,设立校外实习基地,从而为学生提供一个实践的平台,进而提高学生灵活运用所学知识的能力。
2.3创建多元教学方法
(1)采用多种教学方法与手段。在机电一体化教学中,具有信息量大、理论性强、抽象等特点,教学内容相对枯燥、乏味,所以,在教学方法与手段上,应重视实训、多媒体、现场教学的结合,以此培养学生的综合素质。比如,在学习“按钮和接触器双重连锁正反转”这一内容的时候,以往教师需要利用3-5分钟的时间将电路原理画在黑板上,在此过程中,学生非常容易走神,导致教学效果不佳,但是如果采用动画演示的方式展现电路原理,再加上教师的讲解,就可以充分吸引学生的注意力,不仅可以节省画图时间,还可以在短时间内讲清电路各种元件等,进而让学生掌握相关知识。(2)加强实践教学。在实践教学中,主要包括课程设计、实验等环节。因为机电一体化课程的实践性非常强,在开展教学活动的时候,一定要注重理论与实践的结合,从而让学生充分掌握相关知识,达到预期的教学目标。比如,在实际教学中,教师可以根据学生的具体情况设置实训方案,让学生根据教学内容予以实践,以此培养学生的知识应用能力,进而使其更好的适应工作岗位要求。
2.4强化师资队伍建设
在职业技术学校机电一体化课程教学中,要想取得理想的教学效果,就要重视“双师型”教师队伍的建设。⑧因此,学校可以组织一些优秀青年教师到用人单位实习,并且对其教学能力与职业技能进行定期考核,或聘请用人单位的专家到校兼任教师,以此提高教学质量。与此同时,学校也应鼓励教师继续进修,利用一些课余时间到用人单位参观学习,积累实践经验,进而在讲课的时候,能够更好的融会贯通,加深学生的印象,让学生可以深入理解教学内容,并且可以灵活运用,以此实现理论与实践的结合,为学生毕业后成功就业奠定坚实的基础。
3结语
综上所述,随着现代社会的快速发展,机电行业市场越来越繁荣,对机电技术人才的要求也越来越高,进而要求职业技术学校进行教育改革,创新教学模式,以此培养复合型机电技术人才,更好的满足社会与市场的发展要求。为此,在机电一体化教学中,一定要构建标准合理的课程体系,完善教学场地与设备,创建多元教学方法,强化师资队伍建设,从而达到预期的教学目标。
作者:董文学 单位:钟山县职业技术学校
注释:
①袁建锋.基于中职机电技术应用专业项目一体化教学模式构建的分析[J].广东科技,20xx(24):170-170,146.
②伍映红.优化中职机电一体化教学体系[J].广东教育(职教版),20xx(6):106-107.
③林灵,刘昌铭.机电一体化教学存在的问题及改革措施[J].新课程下旬,20xx(11):459.
④唐凤.基于一体化教学方式培养高职学生化学综合能力的实验研究[D].湖南师范大学,20xx.
⑤张群宣.“教学做”一体化教学在电气控制技术中的应用体会[J].广东科技,20xx(24):166-167.
⑥钱晓静.关于机电一体化教学中项目教学法的应用研究[J].课堂内外教师版,20xx(9):54-54,56.
⑦崔婷婷.浅析信息技术在中职机电一体化教学中的应用[J].中国信息技术教育,20xx(2):111-111.
⑧沈侨.研究系统教学法在机电一体化教学的应用[J].电子制作,20xx(24):106-106.
机电一体化论文13
1园林设计中机电一体化机械实际应用中面临的问题
因为要对植被进行处理,所以,园林设计机电一体化技术在实际应用中面临的问题,与农业生产类似。因此,园林设计机电一体化机械在很大程度上与农业机械相似。现在,园林设计机电一体化机械在实际应用中还存在许多缺陷,具体来说,包括以下几点。
1.1种类比较少
现在市场上常见的有各种修剪机、洒水机等,这些比较单一,还有许多机电一体化机械并不常见,如移植机等。在许多发达国家,其园林设计机电一体化设备更加多样化,在美国、欧洲等国家,其园林设计设备种类就更多,用途也更广泛。国内也有许多知名品牌的销售代理,如绿友、东方园林等,在国内还有许多生产园林机械的著名厂家,在淮安、扬州等地就有许多知名厂家。
1.2普及率低
与数十年前相比,园林设计中采用机电一体化机械的频率虽然有所升高,但就目前来讲,机械的使用率还是偏低,还不够普及。与发达地区相比,我国大部分地方还在用半自动化机械工作,距离全自动机械工作还有一定距离。
1.3利用率较低
部分园林机电设备会投入使用,但机电设备的使用效率不高,其原因有二,一是存在人为操作的问题,错误的操作规程对机电设备造成很严重的破坏,导致维修费用升高,使成本不降反增;二是没有将机电设备的利用效率最大化,导致资源浪费,增加了管理与维护的成本,阻碍了机电设备在园林设计方面的投入和使用。
1.4保管和维护不到位
机械是易损耗的,使用过程中难免会出现故障,但有些企业由于缺乏技术人员维修不到位,有的根本不进行定期维修,故障的机器多数被弃置仓库,却利用人力完成作业,这成为园林设计中机电一体化的缺点。不懂得机械结构和原理,不熟悉机械的操作,不知道如何保养机械,导致机械使用寿命降低。对上述问题,企业必须制定相关的操作规程,让员工认真学习操作规范以及正确的使用方法。另外,在大规模使用园林机电一体化机械时引起的噪音、环境污染等问题也有待解决。机电一体化的知识总量已扩大到远非个人所能全部掌握,专业化是必不可少的。由于各类科技学科发展及相互渗透,促使了机电一体化技术和产品在各行业、部门的飞速发展。其中机电一体化在园林设计中也得到了应用。
2机电一体化在园林设计中的`应用
随着现代化技术的广泛应用,机电一体化技术也逐渐渗透进了园林设计。经过两千多年的发展,中国古典传统园林所讲究的意境已经到了炉火纯青的地步,虽然可能会有更好的园林出现,但是机电化已经成了一个重要的发展趋势,这是大势所趋。园林设计中会融入更多的机电一体化等元素。沿着这个思路走,创造园林的科技文明和传统意境对园林现代化的普遍需求相结合,是成就上流园林的必要条件之一。
3结语
目前,我国在建设现代园林现方面还处在较简单的基础和较浅的层次上。在这种大势所趋下,我们必须提高创造园林机电一体化的能力,认真借鉴成功经验,以适应社会对园林文化的需求。
机电一体化论文14
摘要:随着我国科技水平的进步,我国在矿业数控机床生产中对PLC机电一体化技术进行了广泛的应用,不仅使矿业的生产质量得到提高,还使数控机床不断朝着智能化的方向发展,有助于实现我国的现代化建设目标。当下,如何将PLC机电一体化技术广泛地应用到数控机床的生产中,是当今社会普遍关注的话题。本文对PLC机电一体化技术在数控机床中的应用展开探讨,希望对相关的研究人员提供一定的借鉴意义。
关键词:PLC机电一体化技术;数控机床;机械设计
机电一体化技术是一种先进的生产技术,在数控机床生产中的应用较为广泛。PLC是一种具有自动化特征的设计运算操作系统,可编程存储器是PLC运行的核心部件,凭借着系统内部强大的记忆存储功能实现对不同元件传达相应的控制指令,使PLC机电一体化技术具有先进性的特征。目前,我国的数控机床中以及广泛的应用PLC机电一体化技术,极大地减轻了劳动人员的工作量还在一定程度上提高了数控机床的先进化、智能化以及数字化的发展水平,对今后我国的工业发展成以及社会经济发展具有一定的推动作用。
1我国数控机床发展中存在的问题
1.1数控化水平较低
机床的数控化比率可以很好地体现出一个国家的数控化水平,就目前我国的机床数控化比率而言,较一些发达国家还有一定的差距,我国的数控化比率在生产方面占30%左右,消费方面占50%左右,而发达国家的生产已经高达70%,因此还有很长的一段距离。据不完全统计,我国的经济型数控机床占据国产机床品种的一半,平均转速为20xx转/秒,而一些大型的、精度较高的机床却不足国产机床的3%,不足一些先进国家的1/20,造成此种现象的主要原因是我国没有先进的核心部件开发,且开发时间较长,所以导致其核心零部件都是依靠进口,对我国的数控化水平造成严重的影响。
1.2严重缺乏核心技术据资料显示
在20xx年到20xx年间,我国的机床出口及消费水平均在世界排名的第一位,看似机床业的发达程度较高,实际利润却很低,经济型机床是主要的出口来源,而一些大型的高端的机床利润较低。出现这种现象的主要的原因是我国缺乏对机床研究的核心技术,核心部件的制造研发能力较低,无法实现技术产业互,与发达国家存在着明显的差距。且我国现目前的中高端的机床产业主要是对部件进行制造,还无法真正的掌握核心技术,一些高端的技术需要依靠国外的进口,其价值就占据机床成本的60%,对我国的`数控机床的发展带来严重的阻碍[1]。
1.3产品性能不高
决定数控机床产品性能的主要因素是零部件的精度、以及转速等等来决定的。但当下我国数控机床零部件的精度普遍较低,一些零部件加工厂所制造出的精度还满足不了客户的要求,特别是重复定位精度上,仅有一小部分产品可以达到欧洲国家的标定位精度。还有就是在转速方面,我国的产品在移动速度、换刀刀速度以及轴转速方面同发达国家还有一定的差距,如一些国外的加工中心的速度均可达到40米/分钟,最高达到90米/分钟,而国内的平均水平却在30米/分钟,极少部分可以达到60米/分钟,与数控机床相比无论在进给速度还是轴转速以及连续工作时间上都有很大的差距。
2数控机床对机械设计技术的广泛应用
机械设计技术可以为PLC机电一体化技术的实施提供一定的基础保障,随着电子信息技术的进步,实现了同PLC机电一体化技术的高度融合,极大的提升了使用效率。新形势下也对机电设备提出了更高的要求,使机械设备逐渐朝着精度准确、材质更轻盈的方向发展,因此,应不断的对传统机械设计技术进行升级更新,以满足当下我国对工业发展的需要。数控机床可以对零件进行加工,对我国的工业生产有着重要的作用,但随着我国工业化的发展,一些较为老旧的数控机床生产已经无法与现代工业发展相适应,而数控机床中对PLC机电一体化技术的广泛应用,不仅提高了数控机床的功能、质量还实现了对数控机床坐标轴以及主传动的合理控制,使机床本体的运行效率得到极大的提高,为今后的生产活动奠定基础。数控机床中对机械设计技术的应用主要表现在以下几方面:①为了避免切削液的外溅而产生的浪费现象,应将应用功能添加到数控机床的防护装置上,使工业生产的安全性得到极大的提高;②将自动排屑装置安装在数控机床上,使机床的生产效率得到了极大的提高,对数控机床的稳定运行提供一定的保障;③将机械设计技术广泛的应用到数控机床中,极大的提高了主轴的运转速度,使数控机床运行的安全性与稳定性得到极大的提高,生产质量也得到一定的保障;④将数控机床中广泛的应用机械设计,可以对自动换刀功能进行广泛推广,不仅提高了矿业加工效率还实现了数控机床的连续加工,还使得数控机床的工作质量得到进一步提高,为我国矿工业的发展创造有利的条件;⑤数控机床中广泛的对机械设计进行应用,使主传动与进给传动可以独立运行,大大提高了数控机床的工作效率[2]。
3数控机床中对自动化技术的广泛应用
在数控机床中广泛的应用自动控制技术,不但可以使提高数控机床的自动运行能力,还极大的降低了工业成本的支出,大大提高了数控机床的运行成本以及运行效率。同时,PLC机电一体化需要计算机技术的辅助运行,有助于实现数控机床的自动化功能,如自动查询、自动输入等,极大的提高了数控机床的信息化、智能化的程度,还有助于提高了数控机床的工作效率。如果电器机床中广泛的应用PLC机电一体化技术,不仅可以拓展电器机床的发展空间还有助于获得良好的运行效果,对生产工艺有着一定的促进作用,使电气机床运行的可靠性以及安全性得到一定的提高。因此,在应用过程中,矿业生产企业应与机床的实际生产环境相结合,对其进行科学的开发,使其PLC的控制系统具有很强的智能性以及兼容性等特征,提高数控机床的工作效率以及使用单位的经济效益[3]。
4执行与驱动技术在数控机床中的应用
驱动装置以及执行元件作为驱动技术中的两个重要的运行载体,在PLC机电一体化技术以及数控机床中的应用具有一定的现实意义。数控机床在运行的过程中,数控装置与执行原件会自动连接,进而能够有效的接收控制系统所发出的指令,有助于提高机床的工作效率。同时,执行原件还可通过机械外接口与执行机构进行合理连接,保障了使数控机床的主传动与进给传动功能,对动作的完成具有一定的规范作用。由此,我们可以得出合理的应用驱动技术,不仅可以提高数控机床的整体操作效果,还可以对数控机床的控制能力进行加强,提高了系统的运行能力。在数控机床中,伺候系统主要对中心系统进行传达与接收,进而可以很好的规范数控机床的运行能力。提高数控机床完成工作的效率,使工业生产质量得到有效的保障,为我国社会经济的发展奠定基础[4]。
5结语
综上所述,在数控机床中广泛的对PLC机电一体化进行应用,不仅丰富了数控机床的应用能力,提高机床的生产质量,还使得机床的运行效率得到极大的提高,为我国工业的发展创造有利的条件。因此,应将PLC机电一体化技术在矿业数控机床生产中进行大力的推广应用,加强对技术人员能力的培训,不断的规范生产流程,使我国现代工业得到快速发展。
参考文献:
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机电一体化论文15
1机电一体化技术要具备其模块化环节的优化
在实际场景中,其机电一体化产品是非常多的,其种类也是比较复杂的,开发该产品的厂家比较大,为了促进其机电一体化产品的有效应用,我们要进行其机械接口环节、动力接口环节、环境接口环节等的优化,实现其标准化运作,如果不能实现这一系列的机电一体化运作环节的协调,是难以实现产品单元模块的深化发展。比如对于相关变频调速电机内部环节的优化,确保其动力驱动单位的稳定运行,通过对其相关环节的运作,实现其功能的一体化。在产品的设计过程中,我们要进行标准模块化单位的有效应用,促进其机电一体化技术的发展满足机械加工企业的发展需要,促进其内部结构的有效协调,满足企业的日常发展的需要。网络化的普及,也促进了各个设备技术环节的远程控制,通过对其监视技术的应用,实现了其远程控制系统的健全,这也是一种对于机电一体化环节的应用模式,这种技术模式的应用,深化了局域网技术系统,促进家用电器的网络化,满足了机械加工企业的相关工作行为的需要,促进其机械加工企业的内部运作质量效率的提升。
2其机电一体化环节中的集成化环节的应用实现了对各个技术的综合利用
通过各个产品结构的优化协调,促进其生产过程的各个环节的协调,实现其管理环节、加工环节、装配环节等的优化,促进了生产质量效率的提升,满足了机械加工工业的发展需要。促进其生产工序的高效率极其自动化的运行,促进其系统综合效益的提升。进行整体系统的有效划分,促进其内部各个环节的有效协调,实现其系统功能的有效协调。促进其各个功能部分的稳定运行。为了实现机电一体化技术的健全,我们也要进行软件、硬件设备的应用,实现对系统的各个性能的有效体现,促进其机电一体化工程的稳定运行,实现对相关能源的有效应用。
3机电一体化技术对于工业运作的`必要性
为了促进机械加工企业的综合效益的实现,我们要进行机电一体化系统的深化应用,实现对微处理机环节的有效控制,实现其微机系统、显示装置、及其仪表技术的深化,促进其组装合并模式的健全,实现其工程的综合一体化的发展,促进系统的控制精度的提升,满足工程的质量发展的需要。智能化控制技术在一些工业行业中具有大型化、高速化和连续化的特点,传统的控制技术遇到了难以克服的困难,因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等,智能控制技术广泛应用于工业产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面。
3.1为了实现对机电一体化技术的有效应用,我们要进行分布式控制系统的优化,促进其内部相关环节的有效协调,促进其中央计算机设备与其他相关控制单元的有效应用,促进其内部分布式控制系统环节的优化,确保该环节的稳定运行。通过对计算机系统的应用,实现对日常生产环节、操作环节、管理环节等的优化,促进其分布式控制系统的功能的不断延伸,实现对其生产环节的有效控制,提高该环节的综合效益,促进其下序环节的稳定运行。
3.2进行开放式控制系统的整体环节的优化也是很重要的,通过对其计算机技术应用下的新结构体系的健全,促进其机电一体化技术的稳定运行,促进其各个机械加工企业的相关环节的有效协调,实现其相关资源的有效共享,满足实际工作的需要。该开发控制系统通过对通信系统的各个控制设备的应用,实现其内部控制管理环节与经营决策环节的优化,促进其控制环节和测量环节的一体化运行,实现了机械加工企业的发展需要。
4结束语
为了提高机械加工企业的综合效益,我们要进行其机电一体化技术系统的优化,促进其内部各个环节的协调。
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