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關(guān)鍵詞:專(zhuān)業(yè)職業(yè)崗位(群);職業(yè)能力;培養(yǎng)目標(biāo);培養(yǎng)規(guī)格定位
中圖分類(lèi)號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-7712 (2012) 10-0210-01
一、專(zhuān)業(yè)職業(yè)崗位(群)職業(yè)能力分析
根據(jù)本專(zhuān)業(yè)職業(yè)崗位(群),進(jìn)一步確定各崗位對(duì)應(yīng)的職業(yè)崗位(群)職業(yè)行動(dòng)領(lǐng)域工作任務(wù)與職業(yè)能力;本專(zhuān)業(yè)職業(yè)崗位(群)職業(yè)行動(dòng)領(lǐng)域工作任務(wù)與職業(yè)能力關(guān)系如下:
(一)職業(yè)崗位為機(jī)電產(chǎn)品、設(shè)備操作及零部件加工。典型工作任務(wù):機(jī)床的操作;刀具的選用與刃磨;工件的裝夾;通用量具、專(zhuān)用量具的正確使用;機(jī)加設(shè)備的日常維護(hù)等。
職業(yè)行動(dòng)能力:(1)熟練操作一種普通機(jī)加設(shè)備(車(chē)床或銑床),達(dá)到中級(jí)工水平;(2)能操作其它普通機(jī)加設(shè)備,達(dá)到初級(jí)工水平;(3)了解一種數(shù)控機(jī)加設(shè)備的操作(車(chē)床或銑床);(4)能編寫(xiě)常規(guī)零件的數(shù)控加工程序;(5)熟練使用各種常見(jiàn)裝配工具;(6)能進(jìn)行典型機(jī)電產(chǎn)品裝配。
(二)職業(yè)崗位為機(jī)電產(chǎn)品、設(shè)備維護(hù)及維修。典型工作任務(wù):機(jī)電產(chǎn)品、設(shè)備日常維護(hù)、保養(yǎng)、維修及機(jī)電產(chǎn)品裝配、設(shè)備操作等。
職業(yè)行動(dòng)能力:(1)能熟練進(jìn)行機(jī)加設(shè)備三級(jí)保養(yǎng);進(jìn)行機(jī)加設(shè)備的一般維修工作;(2)具有讀圖和制圖的能力;能熟練使用電腦繪圖;(3)能熟練使用標(biāo)準(zhǔn)件手冊(cè);能閱讀專(zhuān)業(yè)資料;(4)能進(jìn)行典型機(jī)電產(chǎn)品裝配。
(三)職業(yè)崗位為機(jī)電產(chǎn)品、設(shè)備安裝、調(diào)試。典型工作任務(wù):依照?qǐng)D紙或相關(guān)技術(shù)文件的要求,獨(dú)立或是協(xié)同完成機(jī)械部件的組裝與調(diào)試;電氣部件的組裝與調(diào)試;整機(jī)的組裝與調(diào)試;生產(chǎn)指導(dǎo)與過(guò)程控制等。
職業(yè)行動(dòng)能力:(1)具有機(jī)電產(chǎn)品或設(shè)備安裝、調(diào)試、運(yùn)行和維護(hù)方面的基本技能;(2)具有讀圖和制圖的能力;(3)能熟練使用標(biāo)準(zhǔn)件手冊(cè);能閱讀專(zhuān)業(yè)資料;(4)能正確使用各種測(cè)量器具;(5)具有裝配鉗工、維修電工技能操作證。
(四)職業(yè)崗位為機(jī)電產(chǎn)品、設(shè)備安裝、調(diào)試。典型工作任務(wù):機(jī)電產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量檢驗(yàn)與質(zhì)量管理等。
職業(yè)行動(dòng)能力:(1)熟練使用各種常見(jiàn)檢測(cè)器具;(2)能進(jìn)行檢測(cè)數(shù)據(jù)分析;(3)能進(jìn)行機(jī)械加工誤差分析和表面質(zhì)量分析;(4)能繪制質(zhì)量管理圖表。
二、專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)
(一)學(xué)校總體人才培養(yǎng)目標(biāo)。依托云南國(guó)防工業(yè)系統(tǒng),發(fā)揮電大辦學(xué)資源優(yōu)勢(shì);立足云南,輻射全國(guó),面向光電、機(jī)械、化工、電子信息等行業(yè),培養(yǎng)高素質(zhì)、高技能專(zhuān)門(mén)人才。
以能力培養(yǎng)為主線,在踐行工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式的基礎(chǔ)上,堅(jiān)持“立一等品格,精一門(mén)技藝,成一番事業(yè)”的校訓(xùn),在加強(qiáng)職業(yè)能力培養(yǎng)的同時(shí),始終不渝地強(qiáng)調(diào)人文素質(zhì)和職業(yè)道德的培養(yǎng)。
(二)專(zhuān)業(yè)具體的人才培養(yǎng)目標(biāo)。本專(zhuān)業(yè)主要培養(yǎng)面向云南機(jī)械行業(yè),從事機(jī)電一體化產(chǎn)品、設(shè)備的生產(chǎn)操作、安裝、調(diào)試、維修、維護(hù)和技術(shù)改進(jìn)、運(yùn)行等崗位,具有必備的機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)理論知識(shí),具備較強(qiáng)專(zhuān)業(yè)動(dòng)手能力的技能型、復(fù)合型、德智體美全面發(fā)展的,高素質(zhì)技能型人才。
三、專(zhuān)業(yè)具體的人才培養(yǎng)規(guī)格
(一)畢業(yè)生的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。具有必備夠用的機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí);熟悉機(jī)械制造與設(shè)計(jì)的基本知識(shí);熟悉制定機(jī)械加工工藝規(guī)程的方法;熟悉液壓與氣動(dòng)知識(shí)、機(jī)械CAD/CAM技術(shù)、可編程序控制器及應(yīng)用、單片機(jī)原理與應(yīng)用、機(jī)電一體化技術(shù)、變頻技術(shù)原理及應(yīng)用、機(jī)械裝配技術(shù)等專(zhuān)業(yè)知識(shí)。
(二)畢業(yè)生的職業(yè)能力。具有機(jī)械工程制圖識(shí)、讀能力及制圖能力,能熟練掌握基本電工技術(shù)操作技能。能夠診斷機(jī)電設(shè)備故障源(點(diǎn))、對(duì)設(shè)備能進(jìn)行必要的維修與維護(hù);具備機(jī)電設(shè)備、產(chǎn)品的安裝與調(diào)試能力;掌握現(xiàn)代電氣控制的基本知識(shí)與技能,具備維護(hù)機(jī)電一體化設(shè)備的能力以及機(jī)電的基本設(shè)計(jì)能力。能夠熟練操作普通機(jī)床,達(dá)到中級(jí)技工水平;能較熟練地進(jìn)行數(shù)控機(jī)床操作并編程;具備良好的創(chuàng)造性思維能力、創(chuàng)新能力。
(三)畢業(yè)生的綜合素質(zhì)(社會(huì)能力與方法能力)。思想素質(zhì):熱愛(ài)祖國(guó),堅(jiān)持社會(huì)主義道路,擁護(hù)黨和國(guó)家的基本路線方針政策,有改革的意識(shí),有民主法制觀念,有理想,聯(lián)系實(shí)際、事實(shí)求是的科學(xué)態(tài)度,有實(shí)干創(chuàng)業(yè)的精神,遵紀(jì)守法。并具有吃苦耐勞、樂(lè)于奉獻(xiàn)、忠于職守的精神。文化素質(zhì):具有必備夠用的機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí);有一定的文化藝術(shù)修養(yǎng),有較強(qiáng)的文字、語(yǔ)言表達(dá)能力;具備基本的政治理論、法律、外語(yǔ)、計(jì)算機(jī)、應(yīng)用寫(xiě)作和文學(xué)藝術(shù)知識(shí);有較好的心理和身體素質(zhì);具有認(rèn)識(shí)新知識(shí)的自學(xué)能力。身心素質(zhì):養(yǎng)成鍛煉身體的習(xí)慣,達(dá)到國(guó)家大學(xué)生體育合格標(biāo)準(zhǔn),身體健康,具有良好的文化修養(yǎng),心理素質(zhì)及一定的美學(xué)修養(yǎng)。職業(yè)素質(zhì):具備良好的思想品德素質(zhì)、誠(chéng)信意識(shí)、敬崗愛(ài)業(yè)意識(shí)和團(tuán)隊(duì)意識(shí)及守崗的精神;具備吃苦耐勞精神和奉獻(xiàn)精神;具有健康的體魄、美好的心靈、較強(qiáng)的心理適應(yīng)能力和健全的意志與品質(zhì)。
四、專(zhuān)業(yè)學(xué)生培養(yǎng)設(shè)計(jì)
在學(xué)校“二三三”人才培養(yǎng)模式的指導(dǎo)下,根據(jù)本專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)制訂有本學(xué)院特色或亮點(diǎn)的專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)模式。
機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)依托合作企業(yè),繼續(xù)推進(jìn)訂單式人才培養(yǎng)工作,并不斷探索創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式;本專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)三年不斷線的工學(xué)結(jié)合而且職業(yè)素質(zhì)教育貫穿始終。
第一通識(shí)教育及基本職業(yè)技能培養(yǎng)階段:通過(guò)開(kāi)設(shè)公共基礎(chǔ)課結(jié)合校園文化、社團(tuán)活動(dòng)、社會(huì)實(shí)踐培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)素質(zhì)及基本能力;同時(shí)通過(guò)開(kāi)設(shè)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)素質(zhì)及基本職業(yè)能力。
第二職業(yè)核心技能培養(yǎng)階段:通過(guò)開(kāi)設(shè)專(zhuān)業(yè)課并實(shí)施課程“理、實(shí)一體”教學(xué)改革,聘請(qǐng)企業(yè)教師參與依托校內(nèi)實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)基地、實(shí)訓(xùn)中心共同培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)核心技能。
第三綜合職業(yè)技能教育階段:依托校外實(shí)訓(xùn)基地聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際,通過(guò)頂崗實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)全面提高學(xué)生綜合職業(yè)技能。
此外積極深化校企合作,實(shí)施“教、學(xué)、做”一體化教學(xué)改革,推進(jìn)與國(guó)內(nèi)外職業(yè)技術(shù)學(xué)校合作辦學(xué),積極引進(jìn)國(guó)外機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)的課程和教學(xué)方法,學(xué)習(xí)借鑒國(guó)際職業(yè)教育成熟模式和先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),深化教育改革,不斷提高人才培養(yǎng)質(zhì)量,更好地服務(wù)于本省工業(yè)企業(yè)。
參考文獻(xiàn):
[1]劉曉勤.校企合作提升高等職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量[J].人力資源管理,2010,6
[2]楊健.高職院校學(xué)生的特點(diǎn)及其教育[J].合作經(jīng)濟(jì)與科技,2011,21
關(guān)鍵詞:?jiǎn)嗡惑w化脫硫除塵技術(shù);管束式除塵器;吸收塔;近零排放;湍流器 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
中圖分類(lèi)號(hào):X773 文章編號(hào):1009-2374(2016)16-0085-03 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.16.041
1 項(xiàng)目背景
定州電廠一期煙氣脫硫工程由川崎公司供貨。采用石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝,吸收塔設(shè)置三層噴淋層,并設(shè)置增壓風(fēng)機(jī)及GGH。兩套脫硫裝置可處理#1、#2兩臺(tái)爐的全部煙氣。原設(shè)計(jì)按照FGD入口SO2濃度為1576mg/Nm3(標(biāo)態(tài)、干基、6%氧)時(shí),脫硫效率95%設(shè)計(jì)。目前,定州電廠實(shí)際來(lái)煤與設(shè)計(jì)煤質(zhì)較為接近,實(shí)測(cè)#1、#2機(jī)組FGD出口SO2濃度分別為51mg/Nm3及76mg/Nm3。因此,定州電廠目前的脫硫設(shè)施可達(dá)到95%的脫硫設(shè)計(jì)效率,但尚不滿足國(guó)華電力集團(tuán)的綠色發(fā)電低于35mg/Nm3的SO2排放標(biāo)準(zhǔn)要求。
為貫徹神華集團(tuán)提出的“1245”能源發(fā)展戰(zhàn)略,國(guó)華公司于2015年02月《國(guó)華電力高品質(zhì)綠色發(fā)電計(jì)劃》(2015版國(guó)華電環(huán)[2015]1號(hào)),對(duì)2015年的綠色發(fā)電改造做出了具體的部署和要求,其中對(duì)地處京津冀腹地的定州電廠一期兩臺(tái)機(jī)組提出了更高的綠色發(fā)電改造要求,即:煙塵≤1mg/Nm3,SO2和氮氧化物達(dá)到燃機(jī)排放標(biāo)準(zhǔn)的一半(SO2≤17.5mg/Nm3,NOX≤50mg/Nm3)。
經(jīng)過(guò)系列考察,基于對(duì)脫硫、除塵的環(huán)保要求,保證長(zhǎng)期的環(huán)保需求,定州電廠最終確定采用單塔一體化脫硫除塵技術(shù)。
2 工程概況
圖1 原有煙氣系統(tǒng)示意圖
定州電廠一期工程兩臺(tái)機(jī)組分別于2004年4月及9月投運(yùn)發(fā)電。一期煙氣脫硫工程由川崎公司供貨。采用石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝,吸收塔設(shè)置三層噴淋層,并設(shè)置增壓風(fēng)機(jī)及GGH。兩套脫硫裝置可處理#1、#2兩臺(tái)爐的全部煙氣。原設(shè)計(jì)按照FGD入口SO2濃度為1576mg/Nm3(標(biāo)態(tài)、干基、6%氧)時(shí),脫硫效率95%設(shè)計(jì)。
原脫硫系統(tǒng)采用單塔處理一臺(tái)600MW機(jī)組鍋爐的煙氣。待處理的煙氣從吸收塔底部從下向上與噴淋的石灰石漿液逆向接觸。吸收塔下部為反應(yīng)池,反應(yīng)池設(shè)有側(cè)進(jìn)式攪拌器或脈沖設(shè)備,以保持固體顆粒懸浮;在吸收塔的頂部設(shè)有兩級(jí)除霧器,用來(lái)除去出口煙氣中的霧珠,使離開(kāi)吸收塔的脫硫煙氣中含水量降低至75mg/Nm3以下;吸收塔設(shè)置3臺(tái)漿液循環(huán)泵,以保證氣液兩相充分接觸,提高SO2的吸收效率。設(shè)置2臺(tái)氧化風(fēng)機(jī),1運(yùn)1備,將空氣送入反應(yīng)池,將漿液中未氧化的HSO3-和SO32-氧化成SO42-,達(dá)到使?jié){液充分氧化的目的。設(shè)2臺(tái)石膏漿液排出泵,1運(yùn)1備,將氧化后生成的石膏從吸收塔排出,進(jìn)入石膏脫水系統(tǒng)。
目前,定州電廠實(shí)際來(lái)煤與設(shè)計(jì)煤質(zhì)較為接近,實(shí)測(cè)FGD出口SO2濃度如下:
因此,定州電廠目前的脫硫設(shè)施可達(dá)到95%的脫硫設(shè)計(jì)效率,但尚不滿足國(guó)華電力集團(tuán)的綠色發(fā)電低于
35mg/Nm3的SO2排放標(biāo)準(zhǔn)要求。
3 改造技術(shù)方案
煙氣系統(tǒng)改造改造后,取消增壓風(fēng)機(jī),相應(yīng)的煙氣阻力由兩臺(tái)50%容量引風(fēng)機(jī)克服。原來(lái)的兩臺(tái)靜葉可調(diào)軸流引風(fēng)機(jī)更換為雙級(jí)動(dòng)葉調(diào)節(jié)軸流式引風(fēng)機(jī)。
吸收塔后增加一臺(tái)濕式電除塵器,吸收塔出口凈煙氣經(jīng)濕式電除塵器除塵后進(jìn)入“主煙道”,然后從煙囪排出。旁路擋板門(mén)及其配套系統(tǒng)全部拆除。
原有脫硫塔為折返塔,本次改造對(duì)吸收塔地改造內(nèi)容簡(jiǎn)述如下:(1)拆除原吸收塔內(nèi)件,包括隔板、噴淋層支撐梁、導(dǎo)流裝置等;(2)拆除原入口、出口煙道并進(jìn)行封堵;(3)在入口煙道與最低一層噴淋層之間增加旋匯耦合器(湍流器)一套,噴淋層四層、在最上頂層噴淋層上部增加管束式除塵裝置一套等其他內(nèi)件;(4)拆除原先塔內(nèi)噴槍氧化方式,增加新的噴槍式氧化裝置一套;(5)改造原吸收塔平臺(tái)、爬梯及管口、人孔安裝孔等;(6)拆除原有4臺(tái)流量為8000m3/h的循環(huán)泵,設(shè)置4臺(tái)流量為9000m3/h的循環(huán)泵,揚(yáng)程為23.1/24.9/26.7/27.6m;(7)改造后吸收塔噴淋區(qū)直徑為17.6m,漿池直徑為17.6m,操作液位為7.0m;(8)本項(xiàng)目氧化空氣系統(tǒng)采用噴槍式。拆除原有氧化風(fēng)機(jī),并將新的氧化風(fēng)機(jī)布置在原有位置,即出口煙道下部。每臺(tái)機(jī)組設(shè)置兩臺(tái)氧化風(fēng)機(jī),一運(yùn)一備。氧化風(fēng)機(jī)采用離心風(fēng)機(jī),風(fēng)機(jī)流量Q=8250Nm3/h,揚(yáng)程為76kPa;(9)拆除原有石膏排出泵,并將新泵布置在原有位置。每塔設(shè)置兩臺(tái)石膏排出泵,一運(yùn)一備。石膏排出泵采用臥式離心泵,流量Q=170m3/h,揚(yáng)程為65m。
4 改造技術(shù)特點(diǎn)
4.1 高效旋匯耦合脫硫除塵技術(shù)
引風(fēng)機(jī)出口煙氣進(jìn)入吸收塔,經(jīng)過(guò)高效旋匯耦合裝置,利用流體動(dòng)力學(xué)原理,形成強(qiáng)大的可控湍流空間,使氣液固三相充分接觸,提高傳質(zhì)效率,同時(shí)液氣比比同類(lèi)技術(shù)低30%,實(shí)現(xiàn)第一步的高效脫硫和除塵。
煙氣與噴淋漿液旋轉(zhuǎn)劇烈接觸,漿液液面快速更新,傳質(zhì)和傳熱效果迅速,具有脫硫作用,同時(shí)煙氣被漿液洗滌,具有除塵效果高脫硫、除塵效率。
經(jīng)過(guò)湍流器后促使吸收塔內(nèi)煙氣均布,有效避免了空塔噴淋氣流分布不均、噴淋層失效的問(wèn)題。煙氣快速降溫,增強(qiáng)噴淋層的吸收效果。湍流塔液氣比遠(yuǎn)低于空塔噴淋塔,雖然湍流器會(huì)增加阻力使引風(fēng)機(jī)的電耗增加,由于漿液循環(huán)量大幅降低,脫硫系統(tǒng)綜合電耗比空塔噴淋低8%~20%。
穩(wěn)定性強(qiáng),煙氣進(jìn)入吸收塔后,在湍流器中由層流變成湍流,氣液固充分接觸。煙氣湍流上升,反而系統(tǒng)不易結(jié)垢。湍流塔更適合煤質(zhì)硫含量寬泛波動(dòng)的機(jī)組,保證脫硫效率,可靠性高。
4.2 高效節(jié)能?chē)娏芗夹g(shù)
優(yōu)化噴淋層結(jié)構(gòu),改變噴嘴布置方式,提高單層漿液覆蓋率達(dá)到300%以上,增大化學(xué)吸收反應(yīng)所需表面積,完成第二步的洗滌,煙氣經(jīng)高效旋匯耦合裝置和高效節(jié)能?chē)娏苎b置2次洗滌反應(yīng),兩次脫硫效率的疊加,可實(shí)現(xiàn)煙氣中二氧化硫降低至35mg/Nm3以下。
設(shè)計(jì)了防壁流裝置,避免氣液短路。
4.3 離心管束式除塵技術(shù)
除霧器是依靠煙氣中液滴的慣性作用和重力作用為工作原理。設(shè)計(jì)流速一般選定在3.5~5.5m/s之間。折返式除霧器的工作原理及運(yùn)行流速?zèng)Q定了無(wú)法除去細(xì)小液滴,無(wú)法捕悉粒徑小于15μm的細(xì)小液滴,即使多層屋脊式除霧器也實(shí)現(xiàn)不了出口塵濃度5mg/Nm3。而目前控制脫硫塔出口5mg/Nm3的塵排放濃度就是控制對(duì)細(xì)小粉塵和
經(jīng)高效脫硫及初步除塵后的煙氣向上經(jīng)離心管束式除塵裝置進(jìn)一步完成高效除塵除霧過(guò)程,離心管束式除塵裝置由分離器、增速器、導(dǎo)流環(huán)、匯流環(huán)及管束等構(gòu)成。
煙氣在一級(jí)分離器作用下使氣流高速旋轉(zhuǎn),液滴在壁面形成一定厚度的動(dòng)態(tài)液膜,煙氣攜帶的細(xì)顆粒灰塵及液滴持續(xù)被液膜捕獲吸收,連續(xù)旋轉(zhuǎn)上升的煙氣經(jīng)增速器調(diào)整后再經(jīng)二級(jí)分離器去除微細(xì)顆粒物及液滴。同時(shí)在增速器和分離器葉片表面形成較厚的液膜,會(huì)在高速氣流的作用下發(fā)生“散水”現(xiàn)象,大量的大液滴從葉片表面被拋灑出來(lái),穿過(guò)液滴層的細(xì)小液滴被捕獲,大液滴變大后被筒壁液膜捕獲吸收,實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)小霧滴的脫除。最后經(jīng)過(guò)匯流環(huán)排出,實(shí)現(xiàn)煙塵低于5mg/Nm3超凈脫除。
由上面的圖片可以看到單塔一體化脫硫除塵技術(shù)對(duì)微細(xì)顆粒物的捕集效果顯著,對(duì)粉塵、酸霧、氣溶膠、PM2.5等多污染物進(jìn)行協(xié)同治理的能力高。
5 應(yīng)用效果
改造后,經(jīng)河北省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站進(jìn)行了性能測(cè)試,在各污染物治理設(shè)施正常運(yùn)行的情況下,1號(hào)煙塵≤1mg/Nm3,SO2≤17.5mg/Nm3,達(dá)到了超凈排放,這使1號(hào)機(jī)組成為京津冀區(qū)域內(nèi)又一臺(tái)實(shí)現(xiàn)“近零排放”的600兆瓦等級(jí)燃煤機(jī)組。
6 結(jié)語(yǔ)
濕法脫硫是我國(guó)的主流工藝,同時(shí)經(jīng)過(guò)多年的運(yùn)行,脫硫裝置和設(shè)備損壞嚴(yán)重,可利用率低。多種因素的影響迫使電廠必須對(duì)原有脫硫裝置進(jìn)行增容改造,但是很多電廠卻面臨著改造工期短、改造現(xiàn)場(chǎng)空間有限、成本等很多客觀條件的限制,所以選擇一款煙氣治理技術(shù)產(chǎn)品需要有長(zhǎng)遠(yuǎn)的眼光,不能僅局限于當(dāng)下的問(wèn)題,還要充分地考慮這些都能很好地適應(yīng)我國(guó)未來(lái)越來(lái)越嚴(yán)峻的環(huán)保趨勢(shì)。而以單塔一體化脫硫除塵在定州電廠的成功應(yīng)用,為目前主流燃煤機(jī)組的環(huán)保改造提供了一個(gè)新的選擇。
參考文獻(xiàn)
[1] 朱治利.石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)中的問(wèn)題[J].四川電力技術(shù),2002,(4).
本小節(jié)主要從機(jī)電一體化的相關(guān)基本概念、機(jī)電一體化技術(shù)的基本特征、機(jī)電一體化的最新發(fā)展趨勢(shì)等三個(gè)方面對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)做較為全面的介紹,接下來(lái)詳細(xì)介紹。
1.1機(jī)電一體化的基本概念
機(jī)電一體化技術(shù)從大的領(lǐng)域來(lái)說(shuō)屬于機(jī)械領(lǐng)域,其定義版本較多,其中一種較為權(quán)威的定義表述如下:機(jī)電一體化一般是指在機(jī)械的設(shè)計(jì)與功能擴(kuò)展中,應(yīng)用機(jī)械特有的主要功能、信息處理、功能控制等,把機(jī)械系統(tǒng)的控制中心進(jìn)行集成化,并且與安裝在計(jì)算上的上位機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)雙向通信,一般來(lái)說(shuō),機(jī)電一體化技術(shù)也是一門(mén)交叉學(xué)科技術(shù),涉及到的主要技術(shù)有通信技術(shù),機(jī)械技術(shù),微電子技術(shù),電力電子技術(shù)等,機(jī)電一體化技術(shù)的核心功能就是把以上技術(shù)結(jié)合起來(lái),形成一個(gè)整體并內(nèi)嵌入機(jī)械系統(tǒng)中。
1.2機(jī)電一體化技術(shù)的基本特征
機(jī)電一體化技術(shù)作為一門(mén)應(yīng)用廣泛的技術(shù),有其自身的特點(diǎn),通過(guò)實(shí)際調(diào)查總結(jié)和查閱相關(guān)資料,本文總結(jié)出了機(jī)電一體化技術(shù)的3個(gè)主要特點(diǎn),接下來(lái)詳細(xì)說(shuō)明如下。(1)應(yīng)用的廣泛性:機(jī)電一體化技術(shù)由于涉及的技術(shù)較多,是一門(mén)涉及多學(xué)科的交叉技術(shù),正是由于這一特點(diǎn),使得機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用十分廣泛,已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了機(jī)械工程的應(yīng)用范疇,當(dāng)然,本文的研究重點(diǎn)還是放在機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程上的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)。(2)具有很強(qiáng)的邏輯性:由于機(jī)電一體化的核心任務(wù)就是把各種技術(shù)合理融合,應(yīng)用到機(jī)械領(lǐng)域中,把系統(tǒng)的機(jī)械機(jī)構(gòu)和上位機(jī)軟件控制合為一體,也就是形成一個(gè)統(tǒng)一的整體,從這個(gè)層面來(lái)說(shuō),機(jī)電一體化技術(shù)具有很強(qiáng)的邏輯性,或者說(shuō)擁有很強(qiáng)的系統(tǒng)性。(3)機(jī)電一體化具有很強(qiáng)的最優(yōu)化建模理論:機(jī)電一體化技術(shù)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展,已經(jīng)形成完整的最優(yōu)化理論體系,相關(guān)算法可以參閱相關(guān)文獻(xiàn),限于論文篇幅,在這里不再累述。
1.3機(jī)電一體化技術(shù)的最新發(fā)展趨勢(shì)
經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展,機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)形成了自己的理論體系,隨著我國(guó)高新技術(shù)不斷發(fā)展,越來(lái)越多的新技術(shù)被應(yīng)用到機(jī)電一體化技術(shù)上,機(jī)電一體化的最新的發(fā)展趨勢(shì)是控制智能化、精確化、零延遲化、結(jié)合計(jì)算機(jī)處理技術(shù)和信號(hào)傳輸技術(shù),機(jī)電一體化技術(shù)也朝著無(wú)線控制、高速控制、精確控制的方向發(fā)展。
2機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程上的應(yīng)用以及發(fā)展趨勢(shì)分析
本小節(jié)在上文介紹機(jī)電一體化技術(shù)相關(guān)知識(shí)的基礎(chǔ)上探討機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程領(lǐng)域的當(dāng)前應(yīng)用以及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì),結(jié)合實(shí)際,本文從機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械工程領(lǐng)域的歷程分析、機(jī)電一體化在現(xiàn)代機(jī)床控制上的應(yīng)用、機(jī)電一體化技術(shù)在全自動(dòng)包裝機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用等三方面簡(jiǎn)單論述機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程上的應(yīng)用以及發(fā)展趨勢(shì),下面詳細(xì)討論。
2.1機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械工程領(lǐng)域的歷程分析
在國(guó)外,機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械工程領(lǐng)域較早,通過(guò)查閱資料得知,美國(guó)在上世紀(jì)90年代就把自動(dòng)控制設(shè)備應(yīng)用與機(jī)械制造領(lǐng)域,我國(guó)相對(duì)起步晚,但是起點(diǎn)較高,20世紀(jì)60年代,我國(guó)通過(guò)引進(jìn)蘇聯(lián)控制設(shè)備,逐漸把機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械領(lǐng)域,并在20世紀(jì)80年代,實(shí)現(xiàn)機(jī)電控制設(shè)備國(guó)產(chǎn)化,隨著科技不斷進(jìn)步,以計(jì)算機(jī)處理技術(shù)和無(wú)線通信技術(shù)為代表的新技術(shù)不斷應(yīng)用與機(jī)電一體化技術(shù),這使得機(jī)電一體化技術(shù)煥發(fā)出勃勃生機(jī),應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大。
2.2機(jī)電一體化在現(xiàn)代機(jī)床控制上的應(yīng)用
機(jī)電一體化在機(jī)械工程領(lǐng)域很重要的一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域就是應(yīng)用在現(xiàn)代機(jī)床控制上,現(xiàn)代機(jī)床控制要求精度高、速度快、智能化高,這就要求現(xiàn)代機(jī)床的控制系統(tǒng)具有很強(qiáng)的抗干擾性,機(jī)電一體化技術(shù)由于采用計(jì)算機(jī)處理技術(shù),處理速度快,精度高、內(nèi)置多塊DSP芯片,抗干擾能力強(qiáng)。
2.3機(jī)電一體化技術(shù)在全自動(dòng)包裝機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用
機(jī)電一體化技術(shù)除了應(yīng)用與純機(jī)械工程領(lǐng)域,還大量應(yīng)用于相關(guān)機(jī)械與電子相結(jié)合的控制領(lǐng)域,通過(guò)實(shí)際調(diào)查得知,我國(guó)全自動(dòng)包裝機(jī)已經(jīng)全部采用機(jī)電一體化技術(shù),由于包裝機(jī)械不但設(shè)計(jì)機(jī)械工程知識(shí),還涉及機(jī)電控制技術(shù),微機(jī)處理技術(shù)等,所以一般的控制系統(tǒng)很難勝任,機(jī)電一體化技術(shù)由于是一門(mén)交叉學(xué)科,所以具有很強(qiáng)的靈活性,所以機(jī)電一體化技術(shù)較好的解決了這個(gè)問(wèn)題,機(jī)電一體化把軟件控制和機(jī)械控制結(jié)合起來(lái),融為一體,通過(guò)上位機(jī)軟件來(lái)控制包裝機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。
3機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械領(lǐng)域的發(fā)展前景
通過(guò)對(duì)機(jī)電一體化當(dāng)前發(fā)展趨勢(shì)的調(diào)查研究,本文認(rèn)為,機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械領(lǐng)域的發(fā)展前景包括以下幾點(diǎn):(1)專(zhuān)用化趨勢(shì)不斷加強(qiáng):隨著機(jī)電一體化應(yīng)用到機(jī)械領(lǐng)域的不斷深化,機(jī)電一體化技術(shù)表現(xiàn)出明顯的專(zhuān)用化趨勢(shì)。(2)智能化不斷加強(qiáng):近年來(lái),隨著人工智能等新技術(shù)不斷應(yīng)用到機(jī)電一體化領(lǐng)域,機(jī)電一體化技術(shù)也呈現(xiàn)了智能化趨勢(shì)。(3)能耗低:節(jié)約資源,保護(hù)環(huán)境成為全社會(huì)的共識(shí),在這種背景下,機(jī)電一體化技術(shù)積極加強(qiáng)自身改革,不斷研發(fā)新技術(shù),把能耗進(jìn)一步降低。
4結(jié)論
【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化 汽車(chē)應(yīng)用 電子技術(shù)
隨著機(jī)電一體化的理論提出,被廣泛應(yīng)用到機(jī)械制造業(yè)中。在全球經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中創(chuàng)新的企業(yè)才有競(jìng)爭(zhēng)力,現(xiàn)今大多數(shù)的生產(chǎn)企業(yè)在進(jìn)行產(chǎn)品制造時(shí),用機(jī)電一體化技術(shù)加速產(chǎn)品的更新?lián)Q代,提高市場(chǎng)的占有率,對(duì)于機(jī)電一體化方面的研究與應(yīng)用的研究尤為重要。本文從以下幾個(gè)方面對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)在汽車(chē)中的應(yīng)用進(jìn)行了研究。
1機(jī)電一體化的定義
機(jī)電一體化又稱(chēng)為機(jī)械電子工程,是機(jī)械工程與自動(dòng)化的一種。將機(jī)械、電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)有效的結(jié)合而成的新型技術(shù)學(xué)科。機(jī)電一體化產(chǎn)品是在機(jī)械產(chǎn)品的基礎(chǔ)上,利用電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)制造出來(lái)的適應(yīng)當(dāng)今市場(chǎng)的新產(chǎn)品。初期生產(chǎn)出的機(jī)電一體化產(chǎn)品是利用四暗自技術(shù)的替換機(jī)械產(chǎn)品中的一部分來(lái)提高產(chǎn)品的使用性能。而現(xiàn)今的機(jī)電一體化產(chǎn)品是利用機(jī)電一體化技術(shù)四機(jī)械產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、數(shù)字化和智能化,使產(chǎn)品的制造和生產(chǎn)在市場(chǎng)上更具有競(jìng)爭(zhēng)力[1]。
機(jī)電一體化在機(jī)械產(chǎn)品能原有功能上加入電子技術(shù),將機(jī)損裝置和計(jì)算機(jī)軟件等技術(shù)有效的結(jié)合起來(lái)構(gòu)建的系統(tǒng)的總稱(chēng)。機(jī)電一體化技術(shù)是在工程領(lǐng)域不同種類(lèi)技術(shù)基礎(chǔ)之上的新技術(shù)。隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用,機(jī)電一體化技術(shù)在不同領(lǐng)域不斷的改革和創(chuàng)新。
2機(jī)電一體化的技術(shù)概述
機(jī)電一體化的產(chǎn)品生產(chǎn)是由多種技術(shù)和相應(yīng)組成部分構(gòu)成的綜合體,機(jī)電一體化技術(shù)是由多種技術(shù)相互結(jié)合,形成的綜合性技術(shù),其技術(shù)的拓展領(lǐng)域較廣,主要有以下幾個(gè)方面:
2.1機(jī)械技術(shù)
作為機(jī)電一體化基礎(chǔ)技術(shù),機(jī)械技術(shù)使機(jī)電一體化的產(chǎn)品主要功能得以實(shí)現(xiàn)。機(jī)械傳動(dòng)和控制與電子技術(shù)相互結(jié)合的生產(chǎn)活動(dòng)中,對(duì)機(jī)械技術(shù)做出了高要求。在機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)中新材料、新工藝、新原理等方面的不斷發(fā)展和整合,用來(lái)滿足機(jī)電一體化所生產(chǎn)的產(chǎn)品對(duì)縮小體積、減輕重量能性能上的要求[2]。
2.2信息處理技術(shù)
在機(jī)電一體化產(chǎn)品制造中,信息處理是指工作過(guò)程中的機(jī)械的各種參數(shù)狀態(tài)等相關(guān)信息的交換、存儲(chǔ)、運(yùn)算、決策分析等工作內(nèi)容。在機(jī)電一體化的產(chǎn)品中,計(jì)算機(jī)信息處理設(shè)備是產(chǎn)品的核心因素,其掌控者整個(gè)機(jī)電一體化產(chǎn)品生產(chǎn)的運(yùn)作,所以,計(jì)算機(jī)技術(shù)及其信息的處理技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)中最重要的技術(shù)。
2.3檢測(cè)與傳感技術(shù)
在機(jī)電一體化生產(chǎn)過(guò)程中,參與工作的各種數(shù)據(jù)都要通過(guò)傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集,并加以檢測(cè),將接收到的數(shù)據(jù)傳道信息處理裝置并反饋給機(jī)械電子控制裝置,以此來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中的自動(dòng)控制裝置。機(jī)電一體化對(duì)傳感器的要求是能不受外界的環(huán)境影響精準(zhǔn)的及接收信息,同時(shí)檢測(cè)裝置能對(duì)信息信號(hào)進(jìn)行有效的輸出和轉(zhuǎn)換。
2.4自動(dòng)控制技術(shù)
機(jī)電一體化產(chǎn)品生產(chǎn)中的自動(dòng)控制技術(shù)內(nèi)容為精準(zhǔn)的定位控制、速度控制、自身適應(yīng)控制、校正和補(bǔ)償?shù)鹊取W詣?dòng)控制功能的不斷革新,是產(chǎn)品的精度和效率得到提升。通過(guò)自動(dòng)控制,機(jī)電一體化產(chǎn)品在生產(chǎn)中能及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)器故障,減少設(shè)備停止工作的時(shí)長(zhǎng),并有效的提高生產(chǎn)設(shè)備的使用率[3]。
2.5系統(tǒng)整體技術(shù)
系統(tǒng)的整體技術(shù)是從機(jī)電一體化生產(chǎn)的整體出發(fā),用系統(tǒng)的觀點(diǎn)和方式,將產(chǎn)品的總體功能降解程不同的小部分,尋找有效的技術(shù)策略,再把這些技術(shù)策略進(jìn)行重新組合,來(lái)選用適合的技術(shù)方案。這種技術(shù)是通過(guò)各部分的協(xié)作,進(jìn)行順利生產(chǎn)的技術(shù)方式。
3機(jī)電一體化的技術(shù)在汽車(chē)中的具體應(yīng)用
3.1發(fā)動(dòng)機(jī)微機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用
發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的核心是通過(guò)微處理器。從不同傳感器獲取模擬電壓信號(hào),從發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸獲取的信號(hào)都輸入到發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元。模擬信號(hào)通過(guò)相應(yīng)的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。通過(guò)這系列的信息為基礎(chǔ),在發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元內(nèi)對(duì)空氣的燃料比、點(diǎn)火時(shí)間、排氣再循環(huán)等進(jìn)行科學(xué)的計(jì)算,將結(jié)果作為驅(qū)動(dòng)信號(hào)的輸出,用來(lái)控制空氣燃料比。從而保證發(fā)動(dòng)機(jī)在使用中的正常運(yùn)作。
3.2自動(dòng)防撞微機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用
激光組合的汽車(chē)防撞系統(tǒng),能使汽車(chē)在正常行駛下檢測(cè)到車(chē)身附近有無(wú)障礙物,并在需要時(shí)產(chǎn)生報(bào)警信號(hào),從而有效地規(guī)避了行車(chē)風(fēng)險(xiǎn)。該系統(tǒng)主要有計(jì)算機(jī)控制的,原理是通過(guò)雷達(dá)測(cè)量車(chē)身與障礙物的距離來(lái)提示駕駛者。
3.3電子控制變速器的應(yīng)用
自動(dòng)變速器是為了降低變速器的損耗,提高動(dòng)力傳遞的有效功率,增加加減檔為的操作來(lái)適應(yīng)汽車(chē)在行車(chē)過(guò)程中的最佳駕駛速度,來(lái)實(shí)現(xiàn)汽車(chē)的節(jié)能環(huán)保,安全舒適的特征。在汽車(chē)啟動(dòng)后,報(bào)警燈處于熄滅狀態(tài)時(shí),說(shuō)明變速器處于正常狀態(tài),如果處于點(diǎn)亮的狀態(tài)則系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題,自動(dòng)變速器不受電子控制狀態(tài),這時(shí),歲按時(shí)去電子控制功能,但是變速器依然可以正常工作。
3.4 ABS防抱死系統(tǒng)的應(yīng)用
為了保證汽車(chē)在行駛時(shí)根據(jù)路況的變化而做出速度的調(diào)整,汽車(chē)都裝有行車(chē)制動(dòng)器,最初只在后輪安裝制動(dòng)器,隨著汽車(chē)行業(yè)的不斷發(fā)展,前輪上也同樣安裝了制動(dòng)器,通過(guò)對(duì)汽車(chē)制動(dòng)器制動(dòng)時(shí)軸荷的轉(zhuǎn)移、前輪增加重量和后減少重量的認(rèn)知,后輪抱死更容易造成汽車(chē)方向失控的局面,所以,著手研究了限制汽車(chē)后輪自動(dòng)裝置-汽車(chē)制動(dòng)防抱死裝置。這樣就明顯的增強(qiáng)了汽車(chē)的安全性能,不至于子系統(tǒng)的故障而影響整體系統(tǒng)的安全運(yùn)作。
4結(jié)語(yǔ)
綜上所述,在機(jī)電一體化快速發(fā)展的今天,機(jī)電一體化在汽車(chē)中的應(yīng)用極其重要,提高了汽車(chē)的使用效率,機(jī)電一體化的技術(shù)在汽車(chē)行業(yè)中的應(yīng)用,使汽車(chē)生產(chǎn)及使用更具有人性化,是其安全性能大大提高。很好的促進(jìn)了汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]陶文堅(jiān),孫華,崔宣.機(jī)電一體化技術(shù)在汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].機(jī)械管理開(kāi)發(fā),2012,06(36):101-102.
【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè) 應(yīng)用型人才 培養(yǎng)
引言:顧名思義機(jī)電一體化應(yīng)用型人才就是畢業(yè)之后立刻就能就職參加工作。能做到這一點(diǎn)的大學(xué)生大多是品學(xué)兼優(yōu),能力素質(zhì)也很強(qiáng)的學(xué)生。
另外他們的為人處世能力也不錯(cuò)。這些都是現(xiàn)代企業(yè)所需要的。所以,高職機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)是必要的。下文就針對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行探討,主要是高職教育關(guān)于機(jī)電一體化應(yīng)用型人才的定義和能力要求以及機(jī)電一體化應(yīng)用型人才培養(yǎng)的具體做法
一、高職教育關(guān)于機(jī)電一體化應(yīng)用型人才的定義和能力要求
(1)機(jī)電一體化應(yīng)用型人才的定義
應(yīng)用型人才對(duì)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展有著至關(guān)重要的作用。學(xué)校為了培養(yǎng)更多的應(yīng)用型人才應(yīng)該積極改革教學(xué)模式,對(duì)應(yīng)用型人才進(jìn)行詳細(xì)定義,并進(jìn)行專(zhuān)門(mén)性的相關(guān)培養(yǎng)課程。機(jī)電一體化應(yīng)用型人才主要負(fù)責(zé)工程策劃部分,這關(guān)乎整個(gè)工程能否順利進(jìn)展和完成,要求對(duì)工程整體把握能力要強(qiáng),所以不容小覷,必須重視起來(lái)。另外必須有較強(qiáng)的創(chuàng)新能力,提高整個(gè)工程的技術(shù)性指數(shù),而不是毫無(wú)特色的模板套用,這樣既沒(méi)有心意,也不符合社會(huì)發(fā)展需求。機(jī)電一體化應(yīng)用型人才還時(shí)常參與工程現(xiàn)場(chǎng)施工工作,這就使得對(duì)其實(shí)際操作能力要求也很強(qiáng)。
(2)機(jī)電一體化應(yīng)用型人才的能力要求
機(jī)電一體化應(yīng)用型人才顯然看重的他們的應(yīng)用能力,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是,學(xué)生不僅得有必備的理論知識(shí)儲(chǔ)備,還得有超強(qiáng)的實(shí)踐操作能力,另外創(chuàng)新思維也必不可少,交際能力當(dāng)然也很重要,因?yàn)槊獠涣艘M(jìn)行團(tuán)隊(duì)合作。針對(duì)以上分析我們進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練,首先對(duì)于理論知識(shí)來(lái)說(shuō),數(shù)控技術(shù)自己計(jì)算機(jī)操作知識(shí)必須熟練掌握。接下來(lái)關(guān)于實(shí)際操作能力的培養(yǎng)就需要高職學(xué)校努力為學(xué)生爭(zhēng)取和提供了。而創(chuàng)新式邏輯思維能力需要自我培養(yǎng),積極思考。關(guān)于交際能力也需要加強(qiáng)語(yǔ)言科目的學(xué)習(xí),不光是漢語(yǔ),也包括外語(yǔ)。不管是哪一方面能力的培養(yǎng)都需要學(xué)生盡心盡力,及時(shí)與老師和同學(xué)交流分享,共同探討。
二、機(jī)電一體化應(yīng)用型人才培養(yǎng)的具體做法
(1)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)
高職學(xué)校對(duì)學(xué)生所學(xué)理論只是的合理選擇對(duì)于學(xué)生能力培養(yǎng)起著至關(guān)重要的作用。主要需要考慮兩個(gè)方面,首先是學(xué)生的自身情況,理論知識(shí)的選擇必須適應(yīng)學(xué)生,不然只能是背道而馳,學(xué)生學(xué)習(xí)積極性被打擊,反而起到反面作用。另外要考慮社會(huì)企業(yè)的需求和發(fā)展趨勢(shì),因?yàn)楦呗殞W(xué)校培養(yǎng)學(xué)生就是為了讓學(xué)生順利就業(yè),提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,所以要充分考慮社會(huì)問(wèn)題,并盡力為學(xué)生提供更多鍛煉自己的平臺(tái)和機(jī)會(huì)。高職學(xué)校可以適當(dāng)改革教學(xué)模式,把理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合培養(yǎng)應(yīng)用型人才。
(2)注重實(shí)踐操作
理論知識(shí)的教授只起到一個(gè)幫助學(xué)生加強(qiáng)理解的作用,這是最基本的。另外最重要的是開(kāi)展一些實(shí)際操作活動(dòng),調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,在實(shí)踐中應(yīng)用理論知識(shí),把理論知識(shí)和實(shí)踐操作有機(jī)結(jié)合,提升學(xué)生自身的綜合素質(zhì)能力。除此之外,這也符合的社會(huì)對(duì)人才的需求,達(dá)到應(yīng)用型人才的標(biāo)準(zhǔn)。這樣學(xué)生的社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)力度一定能得到提高,就業(yè)率也會(huì)上漲。
(3)培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)能力
機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)的市場(chǎng)需求量大,高職學(xué)校應(yīng)該貫徹創(chuàng)新式教學(xué)模式,與社會(huì)企業(yè)聯(lián)手合作,為學(xué)生提供實(shí)習(xí)機(jī)會(huì),切實(shí)了解工作進(jìn)程。此外,學(xué)校還可以邀請(qǐng)一些相關(guān)專(zhuān)業(yè)人士去學(xué)校開(kāi)講座,向?qū)W生普及相關(guān)知識(shí),鼓勵(lì)學(xué)生,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。高職學(xué)校在對(duì)學(xué)生進(jìn)行訓(xùn)練是可以參照專(zhuān)業(yè)企業(yè)的規(guī)章管理制度,讓學(xué)生提前適應(yīng)工作模式,開(kāi)展進(jìn)工實(shí)習(xí)項(xiàng)目,鍛煉學(xué)生的綜合素質(zhì)能力。在日常教學(xué)中大力鼓動(dòng)學(xué)生積極創(chuàng)新,提倡特立獨(dú)行,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。
小結(jié):機(jī)電一體化應(yīng)用型人才包括技術(shù)專(zhuān)人和能力專(zhuān)人以及策劃專(zhuān)人,但不論是哪一種類(lèi)型對(duì)學(xué)生的各方面能力要求都很高,包括基礎(chǔ)的理論知識(shí)儲(chǔ)備,還有創(chuàng)新思維能力以及交際能力,此外最重要的就是實(shí)踐操作能力。高職學(xué)校應(yīng)該根據(jù)機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)以及社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)對(duì)學(xué)生進(jìn)行教學(xué)模式改革,把理論知識(shí)與實(shí)踐操作有機(jī)結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)能力,幫助他們適應(yīng)社會(huì)需求,提高學(xué)生就業(yè)率,也為推動(dòng)社會(huì)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
【參考文獻(xiàn)】
[1]中國(guó)國(guó)家教育部高職教育培訓(xùn)司.中德機(jī)電一體化高職高專(zhuān)培訓(xùn)教程[M].2010.10
[2]劉煥平.高職機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)課程改革的探索與實(shí)踐[J].教育與職業(yè),2009,(03):121-122.
關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化;系統(tǒng)設(shè)計(jì);構(gòu)成;過(guò)程;方法;可靠性
機(jī)電一體化概念始于70年代,是根據(jù)英文Mechanics(機(jī)械學(xué))的前半部分和Electronics(電子學(xué))的后半部分而構(gòu)成的,即Mechatronics。在80年代由美國(guó)機(jī)械工程協(xié)會(huì)專(zhuān)家組定義為:“由計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)控制的,用于完成包括機(jī)械力、運(yùn)動(dòng)和能量流等動(dòng)力學(xué)任務(wù)的機(jī)械和(或)機(jī)電部件相互聯(lián)系的系統(tǒng)”。
機(jī)電一體化技術(shù),是由微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、伺服傳動(dòng)技術(shù)與機(jī)械技術(shù)相結(jié)合的綜合性技術(shù),是微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)向機(jī)械技術(shù)不斷滲透的產(chǎn)物。機(jī)械技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)的基礎(chǔ)。隨著高新技術(shù)引入機(jī)械行業(yè),機(jī)械技術(shù)面臨著挑戰(zhàn)與變革。在機(jī)電一體化產(chǎn)品中,它不再是完成單一的系統(tǒng)聯(lián)接,而是在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、重量、體積、剛性與耐用方面對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)有著重要影響。目前,隨著機(jī)電一體化系統(tǒng)所需的控制功能、控制形式、控制方式的不同和多控制過(guò)程日趨復(fù)雜,對(duì)控制系統(tǒng)的要求越來(lái)越高。
1機(jī)電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成與關(guān)鍵技術(shù)
1.1機(jī)電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成
從構(gòu)成要素上來(lái)看,機(jī)電一體化系統(tǒng)由機(jī)械系統(tǒng)(機(jī)構(gòu))、電子信息處理系統(tǒng)(計(jì)算機(jī))、動(dòng)力系統(tǒng)(動(dòng)力源)、傳感檢測(cè)系統(tǒng)(傳感器)、執(zhí)行元件系統(tǒng)(如電機(jī))等五個(gè)子系統(tǒng)組成。機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本特征是給”機(jī)械”增添了頭腦(計(jì)算機(jī)信息處理與控制),因此是要求傳感器技術(shù)、控制用接口元件、機(jī)械結(jié)構(gòu)、控制軟件水平較高的系統(tǒng)。
從所要實(shí)現(xiàn)功能上來(lái)看,因?yàn)闄C(jī)電一體化系統(tǒng)(或產(chǎn)品)是由若干具有特定功能的機(jī)械與微電子要素組成的有機(jī)整體,要有滿足人們使用要求的功能(目的功能),所以根據(jù)不同的使用目的,要求系統(tǒng)能對(duì)輸入的物質(zhì)、能量和信息(即工業(yè)三大要素)進(jìn)行某種處理,輸出所需要的物質(zhì)、能量和信息。因此,系統(tǒng)必須具有以下三大“目的功能”:①變換(加工、處理)功能;②傳遞(移動(dòng)、輸送)功能;③儲(chǔ)存(保持、積蓄、記錄)功能,不管是實(shí)現(xiàn)哪類(lèi)“目的”功能的系統(tǒng)(或產(chǎn)品),其系統(tǒng)內(nèi)部必須具備如下圖所示的五種內(nèi)部功能,即主功能、動(dòng)力能功能、檢測(cè)功能、控制功能、構(gòu)造功能。其中“主功能”是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)“目的功能”直接必需的功能,主要是對(duì)物質(zhì)、能量、信息或其相互結(jié)合進(jìn)行變換、傳遞和存儲(chǔ)。“動(dòng)力功能”是向系統(tǒng)提供動(dòng)力、讓系統(tǒng)得以運(yùn)轉(zhuǎn)的功能。“檢測(cè)功能和控制功能”的作用是根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)部信息和外部信息對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制,使系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn),實(shí)施“目的功能”。而“構(gòu)造功能”則是使構(gòu)成系統(tǒng)的子系統(tǒng)及元、部件維持所定的時(shí)間和空間上的相互關(guān)系所必需的功能。從系統(tǒng)的輸入/輸出來(lái)看,除有主功能的輸入/輸出之外,還需要有動(dòng)力輸入和控制信息的輸入/輸出。此外,還有因外部環(huán)境引起的干擾輸入以及非目的性輸出(如廢棄物等)。
既然機(jī)電一體化系統(tǒng)(產(chǎn)品)可以分解成一系列要素或子系統(tǒng)構(gòu)成,那么怎樣使各要素或子系統(tǒng)之間順利地進(jìn)行物質(zhì)、能量和信息的傳遞與交換呢?這就涉及到了接口的概念。所謂接口就是各要素或各子系統(tǒng)之間的聯(lián)系條件。從系統(tǒng)外部看,機(jī)電一體化系統(tǒng)的輸入/輸出是與人、自然及其他系統(tǒng)之間的接口;從系統(tǒng)內(nèi)部看,機(jī)電一體化系統(tǒng)是由許多接口將系統(tǒng)構(gòu)成要素的輸入/輸出聯(lián)系為一體的系統(tǒng)。從這一觀點(diǎn)出發(fā),系統(tǒng)的性能在很大程度上取決于接口的性能,各要素或各子系統(tǒng)之間的接口性能就成為綜合系統(tǒng)性能好壞的決定性因素。機(jī)電一體化系統(tǒng)是機(jī)械、電子和信息等功能各異的技術(shù)融為一體的綜合系統(tǒng),其構(gòu)成要素或子系統(tǒng)之間的接口極為重要,在某種意義上講,機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)歸根結(jié)底就是“接口設(shè)計(jì)”。廣義的接口功能有兩種,一種是輸入/輸出的功能;另一種是變換、調(diào)整的功能。
1.2機(jī)電一體化系統(tǒng)的相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)
①機(jī)械技術(shù):機(jī)電一體化的機(jī)械產(chǎn)品與傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品的區(qū)別在于:機(jī)械結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單、機(jī)械功能更強(qiáng)、性能更優(yōu)越。在設(shè)計(jì)和制造機(jī)械系統(tǒng)時(shí)除了考慮靜態(tài)、動(dòng)態(tài)剛度及熱變形等問(wèn)題外,還應(yīng)考慮采用新型復(fù)合材料和新型結(jié)構(gòu)及新型的制造工藝和工藝裝置。②傳感檢測(cè)技術(shù):傳感檢測(cè)技術(shù)的內(nèi)容,一是研究如何將各種被測(cè)量轉(zhuǎn)換為與之成比例的電量;二是研究對(duì)轉(zhuǎn)換的電信號(hào)的加工處理。機(jī)電一體化系統(tǒng)要求傳感檢測(cè)裝置能快速、準(zhǔn)確、可靠地獲取信息。③信息處理技術(shù):信息處理的發(fā)展方向是提高信息處理的速度、可靠性和智能化程度。人工智能技術(shù)、專(zhuān)家系統(tǒng)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等都屬于計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)的范疇。④自動(dòng)控制技術(shù):機(jī)電一體化系統(tǒng)中的自動(dòng)控制技術(shù)主要包括位置控制、速度控制、最優(yōu)控制、自適應(yīng)控制以及模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等。⑤伺服傳動(dòng)技術(shù):伺服傳動(dòng)包括電動(dòng)、氣動(dòng)、液壓等各種類(lèi)型的傳動(dòng)裝置,常見(jiàn)的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要有電氣伺服和液壓伺服。⑥系統(tǒng)總體技術(shù):機(jī)電一體化系統(tǒng)是一個(gè)技術(shù)綜合體,它利用系統(tǒng)總體技術(shù)將各有關(guān)技術(shù)協(xié)調(diào)配合、綜合運(yùn)用而達(dá)到整體系統(tǒng)的最佳化。
2 機(jī)電一體化的設(shè)計(jì)過(guò)程
機(jī)電一體化的機(jī)械動(dòng)力部分由一般電動(dòng)機(jī)演變?yōu)榭刂齐妱?dòng)機(jī),里程碑式地引入了電子和計(jì)算機(jī)等先進(jìn)技術(shù),代替人完成機(jī)器的檢測(cè)與控制等工作。在知識(shí)經(jīng)濟(jì)中體現(xiàn)了制造業(yè)高科技化,促進(jìn)了高科技產(chǎn)業(yè)和知識(shí)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。它是一種用于機(jī)電產(chǎn)品最優(yōu)設(shè)計(jì)的方法學(xué)。它包括4個(gè)基本學(xué)科:電氣、機(jī)械、計(jì)算機(jī)科學(xué)和信息技術(shù)。如圖1所示。
摘要:本文結(jié)合筆者的多年工作經(jīng)驗(yàn),對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成及關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析,并就機(jī)電一體化系統(tǒng)的幾種可靠性設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討。
關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化;系統(tǒng)設(shè)計(jì);構(gòu)成;過(guò)程;方法;可靠性
機(jī)電一體化概念始于70年代,是根據(jù)英文Mechanics(機(jī)械學(xué))的前半部分和Electronics(電子學(xué))的后半部分而構(gòu)成的,即Mechatronics。在80年代由美國(guó)機(jī)械工程協(xié)會(huì)專(zhuān)家組定義為:“由計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)控制的,用于完成包括機(jī)械力、運(yùn)動(dòng)和能量流等動(dòng)力學(xué)任務(wù)的機(jī)械和(或)機(jī)電部件相互聯(lián)系的系統(tǒng)”。
機(jī)電一體化技術(shù),是由微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、伺服傳動(dòng)技術(shù)與機(jī)械技術(shù)相結(jié)合的綜合性技術(shù),是微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)向機(jī)械技術(shù)不斷滲透的產(chǎn)物。機(jī)械技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)的基礎(chǔ)。隨著高新技術(shù)引入機(jī)械行業(yè),機(jī)械技術(shù)面臨著挑戰(zhàn)與變革。在機(jī)電一體化產(chǎn)品中,它不再是完成單一的系統(tǒng)聯(lián)接,而是在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、重量、體積、剛性與耐用方面對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)有著重要影響。目前,隨著機(jī)電一體化系統(tǒng)所需的控制功能、控制形式、控制方式的不同和多控制過(guò)程日趨復(fù)雜,對(duì)控制系統(tǒng)的要求越來(lái)越高。
1機(jī)電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成與關(guān)鍵技術(shù)
1.1機(jī)電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成
從構(gòu)成要素上來(lái)看,機(jī)電一體化系統(tǒng)由機(jī)械系統(tǒng)(機(jī)構(gòu))、電子信息處理系統(tǒng)(計(jì)算機(jī))、動(dòng)力系統(tǒng)(動(dòng)力源)、傳感檢測(cè)系統(tǒng)(傳感器)、執(zhí)行元件系統(tǒng)(如電機(jī))等五個(gè)子系統(tǒng)組成。機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本特征是給”機(jī)械”增添了頭腦(計(jì)算機(jī)信息處理與控制),因此是要求傳感器技術(shù)、控制用接口元件、機(jī)械結(jié)構(gòu)、控制軟件水平較高的系統(tǒng)。
從所要實(shí)現(xiàn)功能上來(lái)看,因?yàn)闄C(jī)電一體化系統(tǒng)(或產(chǎn)品)是由若干具有特定功能的機(jī)械與微電子要素組成的有機(jī)整體,要有滿足人們使用要求的功能(目的功能),所以根據(jù)不同的使用目的,要求系統(tǒng)能對(duì)輸入的物質(zhì)、能量和信息(即工業(yè)三大要素)進(jìn)行某種處理,輸出所需要的物質(zhì)、能量和信息。因此,系統(tǒng)必須具有以下三大“目的功能”:①變換(加工、處理)功能;②傳遞(移動(dòng)、輸送)功能;③儲(chǔ)存(保持、積蓄、記錄)功能,不管是實(shí)現(xiàn)哪類(lèi)“目的”功能的系統(tǒng)(或產(chǎn)品),其系統(tǒng)內(nèi)部必須具備如下圖所示的五種內(nèi)部功能,即主功能、動(dòng)力能功能、檢測(cè)功能、控制功能、構(gòu)造功能。其中“主功能”是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)“目的功能”直接必需的功能,主要是對(duì)物質(zhì)、能量、信息或其相互結(jié)合進(jìn)行變換、傳遞和存儲(chǔ)。“動(dòng)力功能”是向系統(tǒng)提供動(dòng)力、讓系統(tǒng)得以運(yùn)轉(zhuǎn)的功能。“檢測(cè)功能和控制功能”的作用是根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)部信息和外部信息對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制,使系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn),實(shí)施“目的功能”。而“構(gòu)造功能”則是使構(gòu)成系統(tǒng)的子系統(tǒng)及元、部件維持所定的時(shí)間和空間上的相互關(guān)系所必需的功能。從系統(tǒng)的輸入/輸出來(lái)看,除有主功能的輸入/輸出之外,還需要有動(dòng)力輸入和控制信息的輸入/輸出。此外,還有因外部環(huán)境引起的干擾輸入以及非目的性輸出(如廢棄物等)。
既然機(jī)電一體化系統(tǒng)(產(chǎn)品)可以分解成一系列要素或子系統(tǒng)構(gòu)成,那么怎樣使各要素或子系統(tǒng)之間順利地進(jìn)行物質(zhì)、能量和信息的傳遞與交換呢?這就涉及到了接口的概念。所謂接口就是各要素或各子系統(tǒng)之間的聯(lián)系條件。從系統(tǒng)外部看,機(jī)電一體化系統(tǒng)的輸入/輸出是與人、自然及其他系統(tǒng)之間的接口;從系統(tǒng)內(nèi)部看,機(jī)電一體化系統(tǒng)是由許多接口將系統(tǒng)構(gòu)成要素的輸入/輸出聯(lián)系為一體的系統(tǒng)。從這一觀點(diǎn)出發(fā),系統(tǒng)的性能在很大程度上取決于接口的性能,各要素或各子系統(tǒng)之間的接口性能就成為綜合系統(tǒng)性能好壞的決定性因素。機(jī)電一體化系統(tǒng)是機(jī)械、電子和信息等功能各異的技術(shù)融為一體的綜合系統(tǒng),其構(gòu)成要素或子系統(tǒng)之間的接口極為重要,在某種意義上講,機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)歸根結(jié)底就是“接口設(shè)計(jì)”。廣義的接口功能有兩種,一種是輸入/輸出的功能;另一種是變換、調(diào)整的功能。
1.2機(jī)電一體化系統(tǒng)的相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)
①機(jī)械技術(shù):機(jī)電一體化的機(jī)械產(chǎn)品與傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品的區(qū)別在于:機(jī)械結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單、機(jī)械功能更強(qiáng)、性能更優(yōu)越。在設(shè)計(jì)和制造機(jī)械系統(tǒng)時(shí)除了考慮靜態(tài)、動(dòng)態(tài)剛度及熱變形等問(wèn)題外,還應(yīng)考慮采用新型復(fù)合材料和新型結(jié)構(gòu)及新型的制造工藝和工藝裝置。②傳感檢測(cè)技術(shù):傳感檢測(cè)技術(shù)的內(nèi)容,一是研究如何將各種被測(cè)量轉(zhuǎn)換為與之成比例的電量;二是研究對(duì)轉(zhuǎn)換的電信號(hào)的加工處理。機(jī)電一體化系統(tǒng)要求傳感檢測(cè)裝置能快速、準(zhǔn)確、可靠地獲取信息。③信息處理技術(shù):信息處理的發(fā)展方向是提高信息處理的速度、可靠性和智能化程度。人工智能技術(shù)、專(zhuān)家系統(tǒng)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等都屬于計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)的范疇。④自動(dòng)控制技術(shù):機(jī)電一體化系統(tǒng)中的自動(dòng)控制技術(shù)主要包括位置控制、速度控制、最優(yōu)控制、自適應(yīng)控制以及模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等。⑤伺服傳動(dòng)技術(shù):伺服傳動(dòng)包括電動(dòng)、氣動(dòng)、液壓等各種類(lèi)型的傳動(dòng)裝置,常見(jiàn)的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要有電氣伺服和液壓伺服。⑥系統(tǒng)總體技術(shù):機(jī)電一體化系統(tǒng)是一個(gè)技術(shù)綜合體,它利用系統(tǒng)總體技術(shù)將各有關(guān)技術(shù)協(xié)調(diào)配合、綜合運(yùn)用而達(dá)到整體系統(tǒng)的最佳化。
2 機(jī)電一體化的設(shè)計(jì)過(guò)程
【關(guān)鍵詞】煤炭機(jī)電一體化技術(shù);發(fā)展趨勢(shì)
前言
中國(guó)資源儲(chǔ)蓄量和產(chǎn)量很龐大,但是因?yàn)槿丝诒姸啵砸彩且粋€(gè)能源小國(guó)。面對(duì)這種狀況,我國(guó)有關(guān)部門(mén)和企業(yè)正在不斷地優(yōu)化采煤工藝中的各方面技術(shù),以不斷的增強(qiáng)我國(guó)采煤工業(yè)實(shí)力。煤礦機(jī)電一體化技術(shù)越來(lái)越得到廣泛的應(yīng)用和關(guān)注,它作為一門(mén)先進(jìn)的綜合化采煤技術(shù),直接的提高了礦井的生產(chǎn)能力。那么到底什么是煤礦機(jī)電一體化技術(shù)?它在我國(guó)運(yùn)用的現(xiàn)狀又如何,接下來(lái)筆者針對(duì)以上問(wèn)題來(lái)探討一下煤礦機(jī)電一體化在我國(guó)的發(fā)展方向。
1、煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的內(nèi)涵
在我們的印象中,可能比較狹義的將機(jī)電一體化歸屬在機(jī)械制造行業(yè)中。其實(shí)機(jī)械制造行業(yè)只是較早的引入了機(jī)電一體化技術(shù),在以后各個(gè)行業(yè)的發(fā)展中,對(duì)機(jī)電一體化都有了不同的定義與內(nèi)涵。但是一般來(lái)講,機(jī)電一體化是指在原有的機(jī)械技術(shù)的基礎(chǔ)之上,再運(yùn)用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、微電子技術(shù)和光學(xué)技術(shù)等具有時(shí)代特征的技術(shù)設(shè)備,使原有的生產(chǎn)模式和生產(chǎn)手段更加的具有科學(xué)性。而煤礦機(jī)電一體化,就是將機(jī)電一體化運(yùn)用在煤炭行業(yè)中,作為一種新型的技術(shù)來(lái)提高原來(lái)的機(jī)械操作水平,控制了煤礦工作的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了安全系數(shù)。在進(jìn)行煤礦開(kāi)采工作時(shí),用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)控制整體操作,并嚴(yán)格深入煤礦開(kāi)采工作的每個(gè)環(huán)節(jié),并通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)計(jì)算和監(jiān)測(cè)煤礦開(kāi)采工作的進(jìn)度。并采用自動(dòng)控制技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程挖掘機(jī)的操控,提高了作業(yè)質(zhì)量和進(jìn)程。在礦井中的安全情況監(jiān)控方面,可以通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行及時(shí)的發(fā)現(xiàn)和匯報(bào),有效地避免安全事故的發(fā)生。
2、煤礦機(jī)電一體化技術(shù)在我國(guó)運(yùn)用的現(xiàn)狀
因?yàn)槲覈?guó)的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)比起國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家來(lái)說(shuō)起步較晚,所以機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦企業(yè)中發(fā)展也比較落后。隨著計(jì)算機(jī)的逐漸發(fā)展與應(yīng)用,加速了機(jī)電一體化在煤礦工作中的應(yīng)用,但是跟西方發(fā)達(dá)國(guó)家之間還是存在著很大的差距,除了具體的機(jī)械設(shè)備上的落后,我國(guó)的自動(dòng)化技術(shù)還未成熟。但是我國(guó)的煤炭機(jī)電一體化也取得了很大的成就,主要體現(xiàn)在對(duì)綜合液壓支架的應(yīng)用、對(duì)鋼絲繩損耗定量檢測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用等方面,都取得了明顯的進(jìn)步。
2.1機(jī)電一體化技術(shù)在采煤機(jī)中的應(yīng)用
電牽引采煤機(jī)是機(jī)電一體化技術(shù)在采煤機(jī)的一個(gè)典型應(yīng)用。與液壓牽引相比,它具有一下特點(diǎn):
①良好的牽引特性:可以在采煤機(jī)前進(jìn)時(shí)提供牽引力,使其克服阻力移動(dòng),也可以在采煤機(jī)下滑時(shí)進(jìn)行發(fā)電制動(dòng),向電網(wǎng)反饋電能。
②可用于大傾角煤層:牽引電動(dòng)機(jī)軸端裝有停機(jī)時(shí)防止機(jī)器下滑的制動(dòng)器,因?yàn)樗脑O(shè)計(jì)制動(dòng)力矩為電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩的1.6~2.0倍,所以電牽引采煤機(jī)可用在40°~50°傾角的煤層,而不需要其它防滑裝置。
③運(yùn)行可靠,使用壽命長(zhǎng),電牽引和液壓牽引不同,前者除電動(dòng)機(jī)的電刷和整流子有磨a損外,其它元件均無(wú)磨損,因此工作可靠,故障少,壽命長(zhǎng),維修工作量小。
④反應(yīng)靈敏,動(dòng)態(tài)特性好:電控系統(tǒng)能及時(shí)調(diào)整各種參數(shù),防止采煤機(jī)超載運(yùn)行。
⑤結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高:電牽引采煤機(jī)機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸小、重量輕,電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能只做一次轉(zhuǎn)換,效率可達(dá)99%,而液壓采煤機(jī)的效率只有65%~70%左右。
1991年煤炭總院上海分院與波蘭瑪克公司合作,研制成功我國(guó)第一臺(tái)采用交流變頻調(diào)速M(fèi)G344-PWD型薄煤層強(qiáng)力爬底板電牽引采煤機(jī)以來(lái),我國(guó)的電牽引采煤機(jī)有了較快的發(fā)展。國(guó)內(nèi)上海天地公司、太原礦山機(jī)械廠、西安煤機(jī)廠、雞西煤機(jī)廠等都生產(chǎn)交流變頻和直流電牽引采煤機(jī),而且得到了廣泛的應(yīng)用。經(jīng)過(guò)近20年的研制開(kāi)發(fā),我國(guó)的電牽引采煤機(jī)一逐步走向成熟,為煤礦生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步起到了積極的推動(dòng)作用。
3、煤礦機(jī)電一體化技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展方向
3.1智能化
智能化系統(tǒng)作為一門(mén)新興的技術(shù),是很多技術(shù)都想達(dá)到的最終效果。煤炭機(jī)電一體化在智能方面還存在很多缺陷,所以在以后的發(fā)展中,要開(kāi)發(fā)更多的技術(shù)應(yīng)用在煤炭機(jī)電一體化技術(shù)上,增加煤礦機(jī)電一體化的功能與應(yīng)用。使其更加的智能,為煤礦開(kāi)采工作帶來(lái)更多的方便,尤其是在作業(yè)時(shí),智能化技術(shù)的應(yīng)用,不僅保證了工作質(zhì)量與工作進(jìn)程,更是最大程度的提供了礦井內(nèi)的準(zhǔn)確、全面的信息,保證了礦井工作人員的人身安全。
3.2微型化
在煤礦機(jī)電一體化技術(shù)中,微型化尚未成熟。隨著微電子技術(shù)的開(kāi)發(fā)和興起,微型化也隨之流行。微電子技術(shù)在機(jī)電技術(shù)一體化技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用。大型的生產(chǎn)機(jī)械在很大程度上為煤礦工作帶來(lái)了不便,而且使其受阻礙不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)的因素有很多。而微電子技術(shù)發(fā)展而來(lái)的微型化則解決了這些問(wèn)題,微型機(jī)械也備受關(guān)注和應(yīng)用。雖然在煤礦機(jī)電一體化發(fā)展的過(guò)程中存在一些問(wèn)題,但是也是煤礦機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展中不得不走的道路。
3.3系統(tǒng)化
當(dāng)前煤礦企業(yè)中機(jī)電一體化所包含的范圍越大越廣,所涉及的技術(shù)范圍也隨著增加,正是因?yàn)閼?yīng)用技術(shù)繁多,人們就將關(guān)注點(diǎn)轉(zhuǎn)移到如何組合來(lái)自各個(gè)方面的技術(shù),使其發(fā)揮更大的作用。將煤礦機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)化的探究與應(yīng)用,最大化的避免在運(yùn)用過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題,充分的利用他們的優(yōu)勢(shì),使機(jī)電一體化技術(shù)以最大的效率運(yùn)用在煤礦開(kāi)發(fā)工作中。
3.4綠色化
現(xiàn)在全球都在提倡環(huán)保,進(jìn)行綠色生產(chǎn)。隨著人們環(huán)保意識(shí)的額增強(qiáng),對(duì)各個(gè)企業(yè)的環(huán)保工作也越來(lái)越重視。因此,煤礦機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)以綠色安全無(wú)公害為里程碑,優(yōu)化生產(chǎn)模式,在每個(gè)環(huán)節(jié)都要環(huán)保放在首位,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)保護(hù)的共同發(fā)展,不能因?yàn)檠矍袄娑鲆暳碎L(zhǎng)遠(yuǎn)利益。所以實(shí)現(xiàn)煤礦機(jī)電一體技術(shù)的綠色化,是迎合社會(huì)發(fā)展的必然結(jié)果。
4、小結(jié)
隨著機(jī)電一體化在我國(guó)煤礦企業(yè)的應(yīng)用,是礦井作業(yè)更加的安全高效。在煤礦機(jī)電一體化的運(yùn)用過(guò)程中,雖然暴露出了很多問(wèn)題,但是我國(guó)有關(guān)企業(yè)單位及時(shí)針對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析,使當(dāng)前的煤礦機(jī)電一體化技術(shù)取得了一定的成就,并不斷的向智能化、系統(tǒng)化、微型化和綠色化發(fā)展。為我國(guó)的煤礦開(kāi)發(fā)事業(yè)的順利進(jìn)行掃清了道路,更有助于我國(guó)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng),國(guó)家的繁榮富強(qiáng)。
參考文獻(xiàn)
[1]周俊麗.煤礦機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展研究[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2012,(7):52-53.
關(guān)鍵詞:傳感器;機(jī)電一體化;傳感檢測(cè)技術(shù)
中圖分類(lèi)號(hào):TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-2374(2013)17-0062-03
在機(jī)電一體化的發(fā)展過(guò)程中,傳感檢測(cè)技術(shù)扮演著重要的角色,一方面是實(shí)現(xiàn)機(jī)電系統(tǒng)的自動(dòng)控制;另一方面也是自動(dòng)調(diào)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù),在一定程度上講,對(duì)于機(jī)電自動(dòng)化系統(tǒng)質(zhì)量的提升,產(chǎn)生了重要的影響。對(duì)于一個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng),要保證整個(gè)系統(tǒng)的正常工作,就需要應(yīng)用傳感檢測(cè)技術(shù)對(duì)系統(tǒng)的各個(gè)方面的參數(shù)進(jìn)行相關(guān)檢查。因此,本文對(duì)有關(guān)機(jī)電傳感檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行探討,具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義,不足之處,敬請(qǐng)指正。
1 傳感器與機(jī)電一體化的介紹及聯(lián)系
1.1 傳感器
傳感器是機(jī)器在工作過(guò)程中,通過(guò)按照固定規(guī)律將一種量轉(zhuǎn)換成同種或者不同種量值并且傳輸出去的工具。傳感器與我們?nèi)说钠鞴儆邢嗤帲瑫r(shí)在人類(lèi)的器官之上進(jìn)行了延伸,具有更多的優(yōu)點(diǎn)。在如今信息化日益發(fā)達(dá)的社會(huì)里,人們常常應(yīng)用傳感器對(duì)許多信息參數(shù)進(jìn)行檢測(cè),例如力、壓力、溫度、濕度、流量、速度、生物量等等。以完成人類(lèi)無(wú)法完成的許多問(wèn)題,促進(jìn)人類(lèi)的生產(chǎn)力的發(fā)展。
1.2 機(jī)電一體化
對(duì)于機(jī)電一體化的定義,國(guó)際上之前有很多種說(shuō)法,但是被國(guó)際上首次承認(rèn)的關(guān)于機(jī)電一體化的定義是來(lái)自日本機(jī)械振興協(xié)會(huì)經(jīng)濟(jì)研究所的。他們給出的機(jī)電一體化定義為:“機(jī)電一體化是在機(jī)械的主功能、動(dòng)力功能、信息功能和控制功能上引進(jìn)微電子技術(shù),并將機(jī)械裝置與電子裝置用相關(guān)軟件有機(jī)融合而成的系統(tǒng)總稱(chēng)。”從以上的定義可以看出,機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)于諸如機(jī)械制造技術(shù)、人工智能技術(shù)、微電子技術(shù)、測(cè)試技術(shù)等很多方面都有涉及。
1.3 傳感器與機(jī)電一體化之間的關(guān)系
在機(jī)電一體化的過(guò)程中,傳感器技術(shù)扮演著十分重要的作用。傳感器技術(shù)對(duì)于機(jī)電一體化系統(tǒng)正常運(yùn)行的控制至關(guān)重要,同時(shí)還能為機(jī)電一體化在不同程度上傳輸運(yùn)行相關(guān)的信息。傳感器在機(jī)電一體化的具體操作中,主要對(duì)系統(tǒng)本身、作業(yè)環(huán)境與操作對(duì)象等進(jìn)行檢測(cè)。由此可知,為了提升機(jī)電一體化系統(tǒng)的工作效率,除克服外部環(huán)境與系統(tǒng)自身的影響外,還要保證快速獲得運(yùn)行所需信息。因此,想要完成機(jī)電一體化的工作效率高水平運(yùn)作,對(duì)于能夠完成信息的快速、精準(zhǔn)處理的傳感器技術(shù)是不可缺少的。在一定程度上,機(jī)電一體化水平對(duì)自動(dòng)化水平的提高有著巨大的推動(dòng)作用,而傳感器檢測(cè)技術(shù)發(fā)展水平高度對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)中的自動(dòng)功能又起到了關(guān)鍵的作用。由此可知,掌握越高的傳感器技術(shù),就會(huì)擁有越高的自動(dòng)化水平。
2 機(jī)電傳感檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用
2.1 傳感檢測(cè)技術(shù)在機(jī)器人中的應(yīng)用
在科技快速發(fā)展的今天,作為自動(dòng)化產(chǎn)物的代表――機(jī)器人,在傳感器技術(shù)的加入,使其在自動(dòng)化方面得到了很大的突破。從而使機(jī)器人能夠在工作中保持高自動(dòng)化程度,操作快速準(zhǔn)確,成功率高。在機(jī)器人運(yùn)作時(shí),傳感器檢測(cè)探知機(jī)器人自身以及操作對(duì)象的實(shí)時(shí)狀態(tài),通過(guò)分析后對(duì)位置、速度、加速度等信息處理。
2.2 傳感檢測(cè)技術(shù)在機(jī)械加工中的應(yīng)用
2.2.1 傳感檢測(cè)技術(shù)在切削過(guò)程中的應(yīng)用。傳感器在切削過(guò)程中主要起到檢測(cè)金屬切割、切削過(guò)程效率的提高以及加工成本控制的作用。傳感器通過(guò)對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行檢測(cè),然后對(duì)切削中的切削力以及振動(dòng)的實(shí)時(shí)變化做到有效的識(shí)別及反應(yīng),相關(guān)參數(shù)例如切削過(guò)程中的電機(jī)功率、切削力以及切削振動(dòng)等。
2.2.2 傳感檢測(cè)技術(shù)在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中的應(yīng)用。傳感器在機(jī)床運(yùn)行中主要通過(guò)對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)系統(tǒng)、軸承及溫度和安全性的監(jiān)測(cè)與控制等實(shí)時(shí)追蹤檢測(cè),檢測(cè)結(jié)果的主要體現(xiàn)參數(shù)有機(jī)床運(yùn)行參數(shù)、故障時(shí)間參數(shù)、液流量參數(shù)、加工精準(zhǔn)度參數(shù)以及工件粗糙度參數(shù)等。
2.2.3 傳感檢測(cè)技術(shù)在工件加工過(guò)程中的應(yīng)用。在工程和研究中,傳感器最初的、最廣泛的應(yīng)用是對(duì)工件加工過(guò)程中的檢測(cè)。最初傳感檢測(cè)技術(shù)只對(duì)工件加工的質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)控制,到20世紀(jì)80年代,傳感檢測(cè)技術(shù)才在工件的安裝位置與識(shí)別上應(yīng)用。即檢測(cè)工件與被加工件是否同一,檢測(cè)工件的安裝位置與實(shí)際要求是否一致,對(duì)于這些識(shí)別與檢測(cè)功能,我國(guó)現(xiàn)今仍不能完成得很好,因此我們?cè)谶@方面仍需加大研究力度。
2.2.4 傳感檢測(cè)技術(shù)在砂輪上的應(yīng)用。對(duì)工件的加工,主要是切削和磨削兩種方法。磨削的主要工具是砂輪,砂輪工作一定時(shí)間后,磨損加劇,甚至?xí)霈F(xiàn)破損的情況,這樣在磨削過(guò)程中就不能保證加工質(zhì)量和精度,甚至不能保證工件的完整,即砂輪失效。出現(xiàn)砂輪失效主要是機(jī)床出現(xiàn)故障不能在第一時(shí)間被解決,這樣不僅不能保證工件的質(zhì)量精度,嚴(yán)重的還會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)事故,危害生命安全,因此對(duì)機(jī)床故障第一時(shí)間檢測(cè)出來(lái)十分重要,這恰是傳感檢測(cè)技術(shù)需要完成的功能。
2.3 傳感檢測(cè)技術(shù)在汽車(chē)行業(yè)中的應(yīng)用
近幾年,汽車(chē)行業(yè)在中國(guó)得到了前所未有的發(fā)展,相比于傳統(tǒng)汽車(chē),現(xiàn)代汽車(chē)的電氣系統(tǒng)和裝置是發(fā)展最快、最大的。而在這里面?zhèn)鞲衅鲹碛兄鲗?dǎo)地位,在電子控制系統(tǒng)和裝置上,基本每一輛現(xiàn)代汽車(chē)上都裝了很多的傳感器,如汽車(chē)安全氣囊裝置、ABS、安全報(bào)警裝置、驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)以及各種娛樂(lè)設(shè)備等。由于傳感器的加入,使現(xiàn)代汽車(chē)在駕駛性能、安全性能、舒適性能以及娛樂(lè)性能等都得到了前所未有的提升。同時(shí),現(xiàn)代汽車(chē)的控制系統(tǒng)也由全自動(dòng)化控制的方式代替了原來(lái)的機(jī)械式控制方式。
2.4 傳感檢測(cè)技術(shù)在數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用
利用數(shù)字信號(hào)控制機(jī)床工作的數(shù)控技術(shù)就是數(shù)控機(jī)床的工作過(guò)程。具體的說(shuō),就是通過(guò)數(shù)字信號(hào)的方式將機(jī)床刀具的運(yùn)行軌跡記錄下來(lái),通過(guò)處理系統(tǒng)處理數(shù)字信號(hào),然后發(fā)出指令信號(hào),控制機(jī)床刀具與加工工件做相對(duì)運(yùn)動(dòng),從而完成加工過(guò)程。在數(shù)控加工的整個(gè)過(guò)程中,就是通過(guò)傳感器檢測(cè)技術(shù)對(duì)加工過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的。
3 傳感檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展方向
之前我們對(duì)傳感器檢測(cè)技術(shù)的研究主要是不斷地提高檢測(cè)的精度、可靠性和靈敏度,提高傳感器的性?xún)r(jià)比,縮小體積同時(shí)加大檢測(cè)范圍等等。今后,我們還需要尋找新方向,繼續(xù)探求傳感檢測(cè)技術(shù)的新發(fā)展。
3.1 研究新型傳感器
3.1.1 研究傳感器的新材料。在研究新型傳感器過(guò)程中加入新型材料,如人工皮膚傳感器、壓電傳感器等等。未來(lái)正在研究的新型材料還有精細(xì)陶瓷、非晶半導(dǎo)體以及形狀記憶合金等都將對(duì)傳感檢測(cè)技術(shù)起到巨大的推動(dòng)作用。
3.1.2 研究傳感器的新加工技術(shù)。隨著傳感器的發(fā)展,傳感器的體積越來(lái)越小,所以研究新加工技術(shù)對(duì)于傳感器的發(fā)展至關(guān)重要,如光刻、擴(kuò)散還有各項(xiàng)異性腐蝕等新技術(shù)。
3.1.3 研究傳感器的新原理。近年來(lái)出現(xiàn)的一項(xiàng)比較突出的新技術(shù),利用光導(dǎo)纖維的性能制造傳感器,其對(duì)于體積減小和可靠性提高的光測(cè)系統(tǒng)很有效果。現(xiàn)在還有紅外探測(cè)器、約瑟夫效應(yīng)傳感器以及磁敏傳感器等新型傳感器。
3.2 研究智能化的傳感檢測(cè)技術(shù)
傳感檢測(cè)技術(shù)正在向智能化方向迅速發(fā)展,能夠自動(dòng)協(xié)調(diào)工作的智能化儀表將傳感檢測(cè)技術(shù)的智能化提到了一個(gè)更高的水平。
3.3 研究傳感器的復(fù)合功能
這種復(fù)合傳感器具有同時(shí)檢測(cè)多種物理參量的復(fù)合檢測(cè)功能,像力、力矩復(fù)合傳感器、視聽(tīng)復(fù)合傳感器等,這類(lèi)復(fù)合傳感器將多種信息融合,對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)起到了巨大的推進(jìn)作用。
4 結(jié)語(yǔ)
未來(lái),隨著電子信息技術(shù)以及數(shù)據(jù)分析算法的繼續(xù)向
前發(fā)展,傳感器的發(fā)展一定會(huì)向智能化、系統(tǒng)化的方向發(fā)展。雖然目前我國(guó)在研制傳感器和傳感檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用上已取得了一定的成就,但與外國(guó)相比,仍然有很大的差距。因此,我們應(yīng)努力加大傳感檢測(cè)技術(shù)的研究,加強(qiáng)對(duì)未來(lái)傳感檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展方向的把握,我們必將取得巨大的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1] 楊宏.傳感器的發(fā)展和應(yīng)用[J].紅外與激光工程,2010,(4).
關(guān)鍵詞:自動(dòng)控制技術(shù);智能化;仿生物系統(tǒng)化;綠色壓力;機(jī)電一體化產(chǎn)品
中圖分類(lèi)號(hào):TH122 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-2374(2012)04-0116-02
機(jī)電一體化產(chǎn)品簡(jiǎn)單的理解就是機(jī)械產(chǎn)品與電子產(chǎn)品的融合,機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)的融合,機(jī)械零件與電子元件的融合。兩者共同完成某一機(jī)電功能。這也只能是傳統(tǒng)意義上的機(jī)電一體化產(chǎn)品的定義。
現(xiàn)實(shí)生活中的機(jī)電一體化產(chǎn)品舉不勝數(shù)。我們?nèi)粘I钪惺褂玫目照{(diào)、洗衣機(jī)、微波爐、油煙機(jī)、吸塵器、電吹風(fēng)等都是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品;在機(jī)械制造領(lǐng)域中廣泛使用的各種鑄造設(shè)備、鍛造設(shè)備及機(jī)床、數(shù)控加工中心等也是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品;在工程機(jī)械領(lǐng)域中的挖掘機(jī)、裝載機(jī)、起重機(jī)、攪拌站、樁工機(jī)械、路面機(jī)械等,都是用得較為廣泛的機(jī)電一體化產(chǎn)品;在冶金設(shè)備領(lǐng)域,高爐、轉(zhuǎn)爐、連鑄機(jī)、軋鋼機(jī)等更是高度機(jī)電一體化產(chǎn)品。
一、機(jī)電一體化產(chǎn)品的技術(shù)構(gòu)成
機(jī)電一體化技術(shù)是各種高新技術(shù)的融合體,它主要包括以下幾方面技術(shù):機(jī)械技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)、伺服傳動(dòng)技術(shù)和計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)等交叉融合的系統(tǒng)技術(shù)等。
(一)機(jī)械技術(shù)
機(jī)械技術(shù)是機(jī)電一體化的基礎(chǔ),機(jī)械技術(shù)的著眼點(diǎn)在于如何與機(jī)電一體化技術(shù)相適應(yīng),實(shí)現(xiàn)從機(jī)械原理的選擇到機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和機(jī)械零件的選材,都能達(dá)到最優(yōu)化配置;并且保證最佳的使用性能與壽命;在維修保養(yǎng)上最大限度地做到簡(jiǎn)潔、明快,甚至達(dá)到免維護(hù)。
(二)自動(dòng)控制技術(shù)
自動(dòng)控制技術(shù)是能夠在沒(méi)有人直接參與的情況下,利用自動(dòng)控制裝置使生產(chǎn)過(guò)程或生產(chǎn)機(jī)械自動(dòng)地按照某種規(guī)律運(yùn)行,使被控對(duì)象的一個(gè)或幾個(gè)物理量(如溫度、壓力、流量、位移和轉(zhuǎn)速等)或加工工藝按照預(yù)定要求變化的技術(shù)。自動(dòng)控制系統(tǒng)主要由:控制器,被控對(duì)象,執(zhí)行機(jī)構(gòu)和變送器四個(gè)環(huán)節(jié)組成。
(三)傳感檢測(cè)技術(shù)
傳感檢測(cè)技術(shù)是機(jī)電一體化產(chǎn)品的系統(tǒng)感受器官,它負(fù)責(zé)把一線的實(shí)況用各種信號(hào)傳遞給機(jī)電一體化產(chǎn)品的指揮中樞,即計(jì)算機(jī)或自動(dòng)控制單元,是將電子系統(tǒng)或光電系統(tǒng)無(wú)法處理的外界物理量或化學(xué)量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的關(guān)鍵技術(shù),它包括:電阻式、電容式、電感式、壓電式、磁電式、溫度傳感器及光電式和數(shù)字式、波式和射線式傳感器,還有相應(yīng)的測(cè)試電路和信號(hào)處理技術(shù)等。
(四)伺服傳動(dòng)技術(shù)
伺服傳動(dòng)技術(shù)是指在控制指令的指揮下,控制驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),使機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)部件按照指令要求進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。采用不同的分類(lèi)方法,可以得到不同類(lèi)型的伺服系統(tǒng)。按控制原理(或方式)不同,表示的方式有開(kāi)環(huán)、閉環(huán)和半閉環(huán)三種形式;按被控制量性質(zhì)不同有位移、速度、力和力矩等伺服系統(tǒng)形式;按驅(qū)動(dòng)方式不同有電氣、液壓和氣壓等伺服驅(qū)動(dòng)形式;按執(zhí)行元件不同分為步進(jìn)電機(jī)伺服、直流電機(jī)伺服和交流電機(jī)伺服形式。
(五)計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)
機(jī)電一體化產(chǎn)品中的信息存取、交換、運(yùn)算、判斷與決策、記錄等都屬于此類(lèi)范疇,計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)在整個(gè)機(jī)電一體化產(chǎn)品中起到類(lèi)似于人類(lèi)大腦和中樞神經(jīng)的作用,它是指導(dǎo)其它功能部分完成各自任務(wù)的總指揮。
二、機(jī)電一體化產(chǎn)品的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
“2011 IEEE 機(jī)電一體化與自動(dòng)化國(guó)際會(huì)議”于2011年8月7日至10日于北京召開(kāi)。IEEE 機(jī)電一體化與自動(dòng)化國(guó)際會(huì)議(ICMA)是機(jī)電一體化、自動(dòng)化領(lǐng)域的權(quán)威會(huì)議,在國(guó)際機(jī)器人及自動(dòng)化等領(lǐng)域具有重要影響力。曾在中國(guó)、加拿大、中國(guó)香港、日本等國(guó)家和地區(qū)成功舉辦過(guò)7次。來(lái)自各國(guó)近440名學(xué)者參加了會(huì)議,圍繞智能機(jī)電一體化、機(jī)器人系統(tǒng)和自動(dòng)控制方面的最新研究成果及未來(lái)發(fā)展方向等問(wèn)題充分交流。從此次會(huì)議的議題不難看出機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)趨向于智能機(jī)電一體化方向。
隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,機(jī)電一體化產(chǎn)品目前不僅向智能化方向發(fā)展,而且還向仿生物系統(tǒng)化方向發(fā)展,應(yīng)用范圍愈來(lái)愈廣。
(一)智能化
隨著人類(lèi)文明的進(jìn)步和科技的超越式發(fā)展,人類(lèi)扮演的角色越來(lái)越趨于簡(jiǎn)單、明了化,人們追求高品質(zhì)與快節(jié)奏的生活與工作方式,那么機(jī)電一體的發(fā)展也就越來(lái)越趨于“傻瓜”式與“一鍵操作”式,這樣能把人類(lèi)的活動(dòng)從復(fù)雜的按部就班的程序化中解脫出來(lái),用更多的時(shí)間來(lái)享受生活和工作給我們帶來(lái)的諸多便捷。未來(lái)的機(jī)電一體化產(chǎn)品,在開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)的時(shí)候,順其自然,第一先考慮的就是智能化。
智能化簡(jiǎn)單的說(shuō)就是具有人工智能或模擬人類(lèi)智能的系統(tǒng)。目前,專(zhuān)家系統(tǒng)、模糊系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及遺傳算法,是機(jī)電一體化產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)智能化的的主要核心技術(shù)。這四種技術(shù)相互關(guān)聯(lián),密切聯(lián)系。隨著機(jī)械制造與自動(dòng)化程度的不斷提高,將會(huì)出現(xiàn)智能制造系統(tǒng)控制器來(lái)模擬人類(lèi)專(zhuān)家的智能制造活動(dòng),并會(huì)對(duì)制造中出現(xiàn)問(wèn)題進(jìn)行分析、判斷、推理、構(gòu)思和決策。可以認(rèn)為把類(lèi)似于人類(lèi)的“大腦”(人類(lèi)高度文明的匯縮體)裝在了機(jī)電一體化產(chǎn)品之上,產(chǎn)品隨時(shí)啟動(dòng),“大腦”隨時(shí)工作,去判斷人類(lèi)想要達(dá)到的各種需求,并能做出令我們滿意的行為。人類(lèi)的大腦思維系統(tǒng)被模塊化的復(fù)制到機(jī)電一體化產(chǎn)品之上。
目前機(jī)電一體化產(chǎn)品的智能化應(yīng)用已成為趨勢(shì), 例如智能機(jī)器人和數(shù)控機(jī)床等。智能機(jī)器人是通過(guò)視覺(jué)、觸覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)等各類(lèi)傳感器檢測(cè)工作狀態(tài),根據(jù)實(shí)際變化過(guò)程反饋信息并做出判斷與決定。數(shù)控機(jī)床的智能化體現(xiàn)在各類(lèi)傳感器對(duì)切削加工前后和加工過(guò)程中的各種參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè),并通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)做出判斷,自動(dòng)對(duì)異常現(xiàn)象進(jìn)行調(diào)整與補(bǔ)償,以保證加工過(guò)程的順利進(jìn)行,確保加工精度和質(zhì)量要求,最后加工出合格的產(chǎn)品。
(二)仿生物系統(tǒng)化
今后的機(jī)電一體化對(duì)信息的處理會(huì)做得更加完美與準(zhǔn)確,這就依賴(lài)先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理與模塊仿真系統(tǒng)的支持。人們從動(dòng)物那里獲得了啟示,依據(jù)動(dòng)物對(duì)外界反應(yīng)的習(xí)性與規(guī)律,模擬其習(xí)慣做法,把其應(yīng)用到機(jī)電一體化方向。比如說(shuō)我們開(kāi)發(fā)的機(jī)電一體化產(chǎn)品,在接受外界刺激的時(shí)候,根據(jù)動(dòng)物常規(guī)習(xí)性和一般反應(yīng)規(guī)律,機(jī)電一體化產(chǎn)品應(yīng)該做出類(lèi)似于動(dòng)物的反應(yīng)動(dòng)作或程序準(zhǔn)備工作,根據(jù)目標(biāo)完成任務(wù)獨(dú)立選擇最優(yōu)的行為動(dòng)作,來(lái)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)任務(wù)的準(zhǔn)確反應(yīng)與目標(biāo)的圓滿完成。
更準(zhǔn)確地說(shuō),仿生物系統(tǒng)化是集動(dòng)物習(xí)性、智能化于一身的技術(shù)。此類(lèi)產(chǎn)品如仿生物寵物狗、動(dòng)物園里的仿生物虎媽媽等,這都是研究的課題。考慮到仿生物系統(tǒng)化研究過(guò)程的復(fù)雜性,最關(guān)鍵的是被仿的生物習(xí)性與要完成的機(jī)電一體化產(chǎn)品行為之間的相似性研究與系統(tǒng)模塊的生成,仿生物系統(tǒng)化的道路還有很長(zhǎng)的路要走。
新的時(shí)代脈搏在涌動(dòng),賦予我們?cè)谛碌念I(lǐng)域更高層次的挑戰(zhàn),機(jī)電一體化的發(fā)展也被賦予了嶄新的使命。在發(fā)展科技不辱使命的前提下,我們更應(yīng)該注重人性化理念與倫理道德,科技和信息的快速發(fā)展帶來(lái)的綠色壓力,充分考慮科技與生存環(huán)境的關(guān)系,共同建設(shè)好一個(gè)和詣、健康、高度文明的國(guó)家。
參考文獻(xiàn)
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預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 部級(jí)期刊
中國(guó)煤炭科工集團(tuán)有限公司主辦
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江蘇省設(shè)備成套有限公司主辦
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中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司主辦
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 部級(jí)期刊
中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)主辦