机电一体化技术论文通用(15篇)
现如今,大家都经常看到论文的身影吧,论文是讨论某种问题或研究某种问题的文章。相信许多人会觉得论文很难写吧,下面是小编为大家收集的机电一体化技术论文,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。
机电一体化技术论文1
1工程机械机电一体化技术概述
1.1工程机械
为在工程机械中更好地应用机电一体化技术,我们应明确工程机械的性能,并对其进行全面的分析研究。伴随着时代的更迭交替,人力施工逐渐退出工程项目中,慢慢以机械化的施工为主,这既减少了在人力中的成本投入,还显著提升了工程施工效率。为进一步提高工作效率,改善机械性能,应将一体化技术融入到工程机械中。而在电子管理系统方面的探索和应用推动了机电一体化进程,为工程机械的信息化、现代化和智能化奠定了基础。
1.2机电一体化
现阶段,工程机械正处在重要的发展阶段,而机电一体化技术的应用推动了工程机械发展进程,使其逐渐朝着综合技术模式的方向发展,这在很大程度上提升了工程机械的性能,并改善了工程机械的投入使用效果,增加了可靠性和经济性。在当前的工程机械制造中,机电一体化技术的应用主要通过微电子处理器,来进一步优化、综合处理和全面总结工程项目中所需的所有系统设备。伴随着时代的进步和国民经济的增长,工程机械的应用范围不断拓展,并为一体化发展指明了前进方向。在当代工程项目中,主要以电子管理设备为主,且相关技术也被大面积应用在工程机械中,例如,工程设备的运行状态的实时动态监测与自主故障检测、消除等。在今后的工程项目施工中,将会更加严格要求机械性能,例如,电子控制设备将高效、经济、安全地应用到大型工程机械中。据相关调查结果显示,我国进口的工程机械数量呈现上升态势,如何最大限度地利用昂贵但性能卓越的进口机械,是现阶段相关部门迫切需要解决的主要问题。
2机电一体化技术的应用
2.1应用特点
2.1.1自动检测。
自动检测是指可自动检测工程机械中的所有子系统,有效映射工程机械的实际运行状态。如若检测到异常情况,将会自行报警并查找故障根源和具体位置。这在很大程度上提高了机械的运行效率,降低了在检测方面的投入力度,还可减少停机维修时间,保证工程机械的正常运行。
2.1.2高精度。
机电一体化技术的应用可提升机械工作的精确度,提高运行效率。例如,在混凝土搅拌设备中装设电子称量系统(微机控制),不仅能自动称重,还能获得更好的混凝土摊铺效果,施工质量良好。同时,还能在提高工作效率的基础上,减轻人工操作强度,进而减少在人员中的成本投入。2.1.3 自动化。在机电一体化系统中,工程机械常常处在半自动化或者完全自动化状态,这可大大降低在人员中的成本投入,并能缩减工作量,降低工作强度。在原有的人力操控机械的情形中,时常会出现因操作人员工作经验欠缺或者疲倦而引发操作失误的现象,但机电一体化技术的应用可有效地避免这一问题。
2.2具体应用
2.2.1监控作用。对于工程机械而言,机电一体化技术的应用将设备系统的.全程、动态电子监控变成现实,一旦出现运行故障将会立即发出警报,以此来警示工作人员。有些更加进步的机电一体化可自发清除系统故障,及时修复,保证工程机械的正常运转,进而降低机械故障对正常生产的影响程度。
2.2.2调整施工精度。
机电一体化技术的应用可调整施工精度,具体表现在电子控制系统中。在工程机械中装设电子控制系统,不仅能增加称量结果的精确度,还将自动化称量变成现实,有效避免和降低了人工操作误差,为施工精度提供重要保障。另外,电子控制系统的应用还能减少人力投入,减轻工作强度,大大提升了工程施工的现代化水平。
2.2.3节能作用。
在原有的工程机械工作过程中,为保证机械的正常运转,需要消耗庞大的能源,这主要是因为工程机械大部分情况超载运行或者根本没有达到额定功率,做了许多无用功。而机电一体化的应用可较好地改善这一问题,它能适当调节施工功率,具有节能作用,节省了较多的资源。
3机电一体化技术的发展前景
3.1与网络信息技术的融合
与机电一体化相关的技术和产品,只有具备完善的功能与可靠的质量,才能在市场中站稳脚跟并迅速普及。伴随着网络信息技术的飞速发展,我们已步入信息时代,网络技术被大面积地应用到各个领域,而其与机电一体化技术的融合也将是时代发展的必然,将会促进远程监控技术的发展。
3.2与微电子的融合
机电一体化与微电子的融合,将会减小产品尺寸,主要朝着纳米级的方向发展。这种产品具有技能高、重量轻的优势,它可被应用到不同的领域中,并拥有显著的优势。而微机机械技术是实现这一融合的基础保障,只有不断完善微机机械技术,才可能实现微机电一体化。截止到目前为止,主要存在光刻与蚀刻这两种技术。
3.3与传感器的融合
现阶段,传感器被大范围应用在工程机械中。例如,在发电机中装设机油压力传感器等装置可调控发动机的工作状态,并能实时监控工作状态;在沥青摊铺机中装设传感器,不仅可自动找平,还能匀速前进,可进一步达到平整度标准。当下,传感器技术蓬勃发展,对精度、可靠性提出了更高的要求,信息采集也将朝着多样化、集约化的方向发展,由此可知,在未来,传感器将会被大面积应用到工程机械中。
4结语
机电一体化对工程机械具有重要的应用意义,它不仅改善了机械面貌、优化了机械性能,还显著提升了机械运行效率,它和工程机械的融合将成为未来的主要发展趋势。为不断提升机电一体化水平,完全实现机械化,我们应积极探讨,大胆尝试,勇于改进,最终将工程机械机电一体化推上更高的层面。
机电一体化技术论文2
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:
[1]李玉.机电一体化技术的现状和发展趋势[J].工程技术(全文版),20xx(08):237.
[2]琚爱云,王忠利.浅析机电一体化技术在数控机床上的应用[J].郑州铁路职业技术学院学报,20xx,20(01):18-19.
[3]陈辉,王磊.机电一体化技术的现状及发展趋势[J].机械,20xx,35(07):1-4.
[4]李瑞琴,邹慧君.机电一体化产品概念设计理论研究现状与发展展望[J].机械设计与研究,20xx,19(03):10-13.
机电一体化技术论文3
摘要:通过了解给排水问题的原因,分析对策,从而达到严格控制的目的。
关键词:水污染、城市供水、控制
淡水资源的缺乏和水环境的污染已成为众所关心的问题,为了合理和有效地利用有限的淡水资源,促进社会经济的持续发展,加快城市化进程。
1水污染使水生态环境受到严重威胁。
城市水污染使有限的淡水资源更加匮乏,大部分城镇淡水资源受到水质恶化的威胁,污染型缺水已成为城镇缺水的主要因素之一。过量开采地下水造成部分地区地面沉降,近年来呈现快速下降之势。水资源的粗旷利用,城市节水工作比较落后;由于技术、经济和管理等方面的原因,水资源的有效利用程度低,虽然近年来节水工作取得了一些进展,但还未从根本上改变落后状况。公众节水意识淡薄,城市节水技术与设施没有得到广泛推广,水资源大多被一次性使用。
2城市污水工程建设不配套。
城市污水工程建设滞后于城市建设,不少城市污水收集系统建设滞后于污水处理厂建设,污水处理厂难以发挥应有的规模效益。
3给排水工艺设备与技术有待进一步提高。
给排水技术问题是比较复杂的,如微生物污染水处理、低温低浊及富营养化的水库水处理、污水处理、回用水处理、污泥处理、垃圾填埋场渗漏液处理及海水淡化的工艺技术,同时,就城市给排水行业而言,设备的系统化、规范化和标准程度不高。随着供水水质、污水处理及污泥处理要求的不断提高,对城市给排水技术与设备将提出更高的要求。
4强化水污染控制。
明确城市水污染控制区范围与责任,对划定的水环境功能区实施总量控制,制订相应的水环境功能区,实施总量控制,制定相应的水污染防治规划,明确水环境质量标准,特别是做好城市自来水厂水源地的保护,加快城市污水处理工程的规划与建设,严格控制城市工业污水、生活污水和固体废弃物及有毒有害物质排放。
5推进城市节约用水和城市污水回用。
制订产业政策,促进城市低耗水的第三产业发展,提高第二产业中低耗水技术密切型工业比例,限制高耗水企业的发展,大幅降低单位产值耗水量水平,努力创建节水型城市。与此同时,要注重农业产品结构的调整,提供喷灌和滴灌技术,降低农业耗水量,提高我省淡水资源的.利用率。
6做好城市污水处理及回用专项规划。
明确城市水污染控制区的范围与责任,对划分的水环境功能区实施排污总量控制,使各功能区水质,特别是城市水厂水源地的水质达到城市供水水处理的不同期限的处理要求和排放水体的标准,城市污水处理工程建设必须考虑污水回用,提高城市污水处理及回用工程的综合经济效益和社会环境效益。对城市污水处理及回用技术研究时,特别要加强污水回用技术的创新。首先要着重研究污水回用的技术政策、标准及污水回用对象。针对污水处理与回用技术的热点和难点还有待于实用技术的研究。
7探索给排水行业经济体制改革。
根据市场经济规律,改变政府直接办企业为市场法人主体自主经营。政府行业主管部门通过实施产业发展政策、制定行业规范、资质管理、价格监审、成本核定、定额标准、服务质量标准等工作,对城市给排水行业进行有效监管和宏观调控,不得为投资者和经营者提供固定回报。建立公开、公正、公平的给排水行业市场准入制度。给排水企业通过有序竞争来实现企业自身的经营利润,并承担相应的法人责任和风险。科学编制给排水基础设施规划,跳出行政区划的限制,克服分散建设带来的浪费,在城镇密集分布地区集中有限资金,统筹考虑给排水基础设施的布局,优化资源配置,避免重复建设,提高投资效益,加快城市给排水一体化。
参考文献
[1]建筑给水排水设计规范.
[2]生活饮用水卫生标准.
[3]生活杂用水水质标准.
机电一体化技术论文4
摘要:随着经济的发展,机电一体化技术也得到了快速发展,而机电一体化在工程机械中的应用与发展也促进了工程机械的不断进步。本文主要对机电一体化技术以及其在工程机械中的应用与发展进行了分析研究。
关键词:工程机械 机电一体化技术 应用 发展
引言
随着科学技术以及新兴科技突飞猛进的发展,极大地促进了学科之间的相互渗透、融合,同时也促进了工程建设领域的革新与创新。目前,机电一体化已经渐渐成为一种独立的技术,在各行各业都有不同程度的应用。尤其是科学技术的发展,在很大程度上促进了机电一体化的进步与创新,并且在工程机械中得到了很好的应用。积极地采用机电一体化,将机械、电子技术和液压技术进行了有效的结合,大大地提高了机械的多种功能,比如说,动力性能提升,燃油的经济效益提高,安全性和可靠性大增,操作的精准度和舒适度都大幅度提高,机械的使用寿命也随之延长。所以,研究工程机械机电一体化的应用与发展有着重大意义。
一、机电一体化技术的概述
机电一体化就是综合地运用机械、计算机、微电子、电力电子、光学、接口等技术,对各个功能进行合理的配置,从而实现了高质量、多功能、低能耗的价值和功能。机电一体化也称之为机械电子学,属于一门新兴的边缘综合科学, 机电一体化技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、控制技术和
精密机械技术有机结合,并综合应用到实际中去的综合技术。主要是通过微电子技术的应用,把微电子技术引进到相关的动力功能、机械主功能、控制功能等方面,在软件方面能够使得机械装置与电子装置相互进行有机结合而形成有效的系统。而随着科学技术的发展,机电一体化技术也得到了快速发展,并且处于不断创新与进步之中。机电一体化技术逐渐走向了高智能化、微型化、网络化、个性化和绿色化的趋势。而机电一体化技术在工程机械中的`应用,能够使得各种性能方面都得以明显改善,比如操作舒适性能够得以有效提高;机械能耗能有效大幅度降低,明显提高机械功效。可靠性不断提高;不断提高相应的作业精度和作业效率。
二、工程机械机电一体化技术的应用
机电一体化技术具有广阔的发展前景和极高的应用价值,尤其是在工程机械中的应用更具广泛性和有效性,机电一体化技术在工程机械中的应用主要表现在以下几个方面:
1、机电一体化技术的在工程机械提高生产效率、节能降耗方面的应用
在传统的工程机械中,能量的充分利用率和使用率比较低。比如说,液压挖掘机其燃料的充分利用率仅仅占了30%,剩下的70%左右的能量都被浪费了。在能源资源高度紧张的今天,迫使机械工程的发展必须向着“节能降耗”的方向发展。比如说,小松公司生产的挖掘机能够很好地达到节能降耗的目的,大约可以节省23%的燃料,最主要的原因就是新型的控制节能器的采用。日立公司生产的挖掘机,采用了“卡特电子效率”节能控制体系,通过对泵以及发动机的综合、全面控制,大大提高了利用率,其能量利用率能够达到98%左右,生产率也相应地得到了大幅度的提升。所以说工程机械中电子节能控制器的运用,大幅度提高挖掘机等大型工程机械设备的能量利用率,一定程度上发挥到了节能的作用。电子节能控制器操作比较简单,对机械的磨损也相对减少,从而提高了工作的效率。
2、在自动化以及半自动化的作业全过程中的应用
工程机械全面地实现作业自动化以及半自动化水平,可以有效地降低操作人员的劳动强度,有效地提高生产效率,大大减少了因为操作人员的经验不足或技术不到位对于操作精度的影响。比如说,三菱公司设计生产的挖掘机,有控制挖掘机轨迹系统的功能,相关的操作人员在控制板上将铲斗的运动形状和运动轨迹设定好之后,相应的微机操作系统就会根据不同角度的传感器发出的信号,对动臂、铲刀和斗杆的运动进行自动的控制,从而实现多种特定断面沟槽、开口和斜坡的精准挖掘,有效地实现了挖掘操作的自动化水平。
3、在控制柴油机上的应用
要想进一步深入发展柴油机技术, 应该要解决发动机排放质量与最低油耗间的矛盾。在电子技术发展十分迅速的今天,采用电子节能液压泵系统能够有效减小能耗, 还能自动控制冷风扇的转速随温度的变化, 这样的条件下, 电子控制自动变速,还包括根据负荷条件自动调节柴油机油门等内容都能得以实现, 能够使得在各种变工况下的柴油机, 在满足经济指标和排放指标的最佳喷油时间的同时, 能够实现净化排气、节约能源、提高效率。
4、机械操作的自动化能够降低劳动强度
在工程机械施工操作中引入机电一体化实现操作的自动化或者半自动化,这样大大降低了劳动强度,提高了工作效率,并且大大减少了因为操作者工作经验不足而造成的作业精度的影响。
5、在工程作业精确度方面的应用
在工程机械设备中使用电子控制系统可以将称量的过程自动化,对称量系统实现微机控制,使得称量更加精确。自动找平装置的应用,大大提高了混凝土沥青摊铺机的工作效率和施工质量。自动供料系统(超声波技术)的应用,完美地完成了混凝土沥青摊铺机对于供料的自动调节,全面提升了摊铺的效果和质量。与此同时,铲运机铲斗刀、平地机刮刀以及推土机铲刀的电子化操作控制,减少了误差,提高了工作效率,同时还节约了人力,降低了施工人员的工作强度,高效、快捷,符合现代工程施工的要求。
6、电子监控、故障自诊以及自动报警
电子监控、故障自诊以及自动报警,也就是说对于工程机械的工作装置,传动系统、发动机、液压系统以及制动系统进行全面的监控,一旦在运行的过程中发生异常情况,就会自动地找出故障的位置并自动进行报警提示。机电一体化的发展和应用,大大地改善了操作人员的现实工作条件,全面提高了机械设备的工作效率。与此同时,简化了机械设备检查和维护的工作,相应地减少了维修费用,大大降低了维修停机的时间,对于提高机械设备的使用寿命有很大的作用和意义。
三、工程机械机电一体化技术的发展
1、传感技术的融合
目前,传感器技术在现代工程机械上应用较为广泛,比如,发动机可以通过机油压
力传感器、冷却水温度传感器等来进行发动机的运转状态的检测和控制;沥青摊铺机上的传感器能够实现摊铺机在工作时实现自动找平且行走速度不变的特点,还能满足摊铺出来预定的平整度、坡度和厚度的路面的要求。在感器技术的迅猛发展的今天,精度要求越来越高,可靠性和稳定性也能不断提高,越来越广的采集信息范围也超着集成、多功能化和智能化方向发展,所以,未来在工程机械上将应用越来越多种类的传感器。
2、工程机械机电一体化趋于计算机与信息处理技术的应用
计算机是实现信息处理的主体, 信息处理技术包括范围应用比较广, 主要包括
信息的输入、识别、运算、变换、存储及输出等等方面。计算机技术范围涉及到网络与通信技术、硬件和软件技术、数据库技术等等方面。要想工程机械机电一体化技术发展不断进步, 应该大力发展计算机应用及信息处理技术。
3、电子控制理论的指导性增强
工程机械现代化的重要标志就是以微电子为核心的高新技术, 通过其应用和推广,在相关控制理论指导下,能够满足系统智能化设计的要求,完成相关的设计后的系统仿真等等。
结束语
综上所述,机电一体化在工程机械中的应用发展是当前机械工业发展必然的趋势,也是振兴和发展机械工业的必经之路。随着科学技术的不断发展,工程机械机电一体化还会有着更多的创新与发展,未来工程机械机电一体化技术的应用将会融合机、电、光以及磁的综合性能,更好地促进工程机械的发展。
参考文献:
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[2]申宁,李国铭. 论机电一体化的发展及在工程机械中的应用[J]. 企业技术开发,20xx,32:90-91.
[3]史凤兰. 机电一体化技术在工程机械中的应用[J]. 科技致富向导,20xx,30:206-207.
[4]冷俊.机电一体化在工程机械中的应用[J].科技资讯,20xx(07).
机电一体化技术论文5
1传感器概念分析
传感器是一种在现代科学中通过仿生学的角度,使机械能够像人类或动物的感觉器官一样能对外界环境变化进行感知,传感器通过对变化的检测和感受,并通过编写的程序,按照一定的规律将外界环境转化为电信号或数据信号,同时将这类信号传送到接受元件或装置中,这类模拟感觉器官的器械称为传感器,为了更精密的探测某些外界因素,传感器技术的发展受到人们的极大重视。在现代科学技术的支持下,传感器的敏锐程度和探测广度早已超过了人类的感觉器官,可以探测到人眼看不到的红外线、紫外线,也可以检测到人耳听不到的超声波。所以对于传感器的应用在我们的生活中越来越广泛,人类也对传感设备更加依赖。各式各样的传感器有很多,我们通常依据其使用情况来对它们进行分类,比如说可以按需要测量的对象来分类等等。不同类别的传感器用途也不一样,而传感器技术的应用,可以实现对系统的有效控制,提高其自动化水平。传感器技术是利用传感器可以将光、震动或者其他一些刺激动作按照一定规律转换成特有的一种输出信号来对机电一体化系统自身的检测。有效的控制机电一体化系统的正常运行。
2传感器技术在机电一体化系统中的重要性
机电一体化系统是一个自动化程度比较高的系统,其核心部件就是传感器,所以传感器技术也就是该系统中的核心技术。传感器在机电一体化系统中的角色就好比人体的感觉器官,它能够通过对目标实物的感知测量来获取目标的相关信息,并快速、准确的将这些信息传递给系统控制模块,进一步提高系统的.控制效果。在对目标测量过程中,传感器能够为机电一体化系统准确、快速的提供维持系统高效运行的重要的相关数据信息,最主要的是能够帮助系统实现对自身的自动化检测,传感器在提高机电一体化系统性能方面,所以进一步加强机电一体化系统中传感器技术的研究是十分有必要的。
3传感器技术的应用
3.1在机械加工过程中的应用。在机械加工中,传感器技术被广泛的应用。其目的是为了提高加工产品的精度和质量,首先,在工件加工前,要对其毛坯件进行自动化检测,看其是否满足加工的要求,如果满足,再进行加工过程。加工过程中传感器的应用更为重要,每一道工序的加工精度控制都是通过传感器来实现的,当加工到一定位置时,传感器检测到这一位置发出的信息,将这些位置信息迅速的转换成其特性的信号,快速的传递给控制中心,控制中心快速的做出判断,开始进行下一道工序的加工。多次重复后,为了保证工件的加工精度,还可以通过传感器技术,对加工设备在工件加工过程中的进给速度、切削力,进而保证其质量。
3.2数控机床中的应用。传感器技术在数控机床上的应用也比较广泛,其目的主要是实现机床的高度自动化水平,同时对加工精度的有效控制。通过传感器对加工轨迹的检测,可以实现工件的模拟加工,做到加工误差的有效控制。并对其做出合理的调整,确保加工精度,实现工件的全自动加工。为及时发现数控机床加工中存在的问题,需对机床轴动过位等开展实时调查。比如在数控机床当中,可使用压力传感器检测工件夹紧力,如果夹紧力比设定值低,则会产生工件松动问题,系统提示警报,中断走刀。此外,还能运用压力传感器对车道切削力实际改变进行检测。通过上述分析得知,在数控机床上合理应用传感器,适时引入传感器技术,可有效处理生产过程中发生的问题,大幅提升生产效率,降低故障发生率,为保证生产质量奠定良好基础。
4传感器技术的未来发展趋势
在未来的几年里,传感器控制系统的研究将会继续进行,使其在未来能够发挥更大的作用,为人们带来更多的便利,其主要的发展趋势有以下几点:
①向高精度发展。在新型的传感器研究中,要将精度、灵敏度、响应速度作为研究重点,确保未来的工业化生产具有可靠性;
②向微型化方向发展。再利用新型的材料与纳米技术等先进的技术,对传感器的结构进行优化;
③微功耗、无源化发展。当前的电气设备以及传感器设备的运行都需要在电能的支持下才能正常运转,因此为了提高传感器的工作性能,开发微功耗的传感器及无源传感器是必然的发展方向;
④向智能化数字化发展。智能化是当前国际上广泛关注的焦点,也是未来传感器重点开发领域。
5结语
总而言之,工业生产自动化程度的逐渐提升,对自动监测水平的要求也更为严格,因此需要加强对传感器的研究,以促进机电一体化向着更加自动、更加智能的方向发展,还需要对传感器有更加深入的研究和探索,使传感器能够检测的信息范围更为广泛,同时对信息的检测精度也需要得到相应提升。
参考文献
[1]江海.机电一体化系统中传感器与检测技术应用分析[J].科技风,20xx(9):194.
[2]安培成.浅析传感器技术在机电一体化系统中的应用[J].内燃机与配件,20xx(1):82~83.
机电一体化技术论文6
摘要:机电一体化技术是我国工业生产企业发展的核心技术,有效提高了生产效率,并且能够大幅降低生产成本。随着智能制造的发展,机电一体化技术在智能制造中也得到了广泛的应用,为促进我国工业的发展创造了有利的条件。文章对机电一体化技术在智能制造中的应用进行分析,对于推动我国工业企业的发展具有重要的意义。
关键词:机电一体化;智能制造;应用
机电一体化技术是将电子信息技术、机械技术、信息、光学、控制等各项技术进行有机结合,在实际生产中进行应用的综合技术。在激烈的市场竞争环境下,机电一体化技术在工业生产企业中的应用有效的提升了企业的竞争力。随着计算机信息技术的快速发展,智能化制造系统出现在人们的视野中,通过信息技术的有效利用,可对机械设备进行无人操控就能够实现自动化生产,这是工业生产中的一项全新改革。在这种形式下,机电一体化技术与智能制造的结合应用,会再次打破传统的工业生产模式,在提高生产效率的同时,降低生产成本,降低安全事故的发生几率。现阶段,机电一体化技术在智能制造中已经实现了广泛的应用,这对我国工业生产的发展起到了重要的促进作用。
1机电一体化技术在智能制造中的应用
1.1传感技术在智能制造中的应用
传感技术是信息技术中的重要组成部分,也是机电一体化技术中的重要技术。传感技术主要是通过传感器来获取自然信息,经过信号的预处理、后置处理、特征提取以及选择等信息处理,最终提取出有效信息。传感器具有敏捷性和精准性的特点,所以在实际应用的过程中能够有效的避免外界因素对设备产生的干扰,可以确保信号传输的可靠性和精准性。因为传感器具有这些优点,所以在智能制造中应用可提升智能制造技术,通过远程操控可以实现自动化和智能化的目的。传感技术在智能制造中应用,能够构建传感器网络系统,可以确保信息传输的连续性,而且能够实现信息的共享,从而为制造中心下发智能化生产命令提供有力的依据,提高智能制造的效率。在结合计算机技术后能够对信息进行整合与分析,从而增强对智能制造过程的控制力度,有效降低安全事故的发生几率。传感技术在智能制造设计中的应用,可降低设计难度,提高设计的效率,降低设计成本。
1.2数控技术在智能制造中的应用
数控技术是机电一体化技术中的重要组成部分,也是将机电一体化技术进行完美升级的重要技术,利用数据控制技术进行机械生产,极大提高了生产效率和质量。数控技术在智能制造中的应用,对促进智能制造系统的发展起到了重要的作用。数控技术在智能制造中的应用主要表现为以下几点,第一,数控技术中数据模拟和信息处理技术在智能制造中应用,能够有效提高智能制造的精准性和高效性。第二,数据技术通过信息处理、数据模拟和感应技术等能够及时发现智能制造过程中出现的异常,通过对数据的分析处理能够对异常情况进行处理,从而保证智能制造生产的顺利进行,提高智能制造的管理水平。第三,在智能制造中,数控技术与计算机技术、功能软件技术相结合,可以形成三维仿真动态画面,能够更加明确的掌控生产流程和各项数据信息,实现可视化生产,提高对智能制造生产过程操控的精准度,提高生产的安全性和精准性。
1.3自动化生产技术在智能制造中的应用
自动化机械和自动化生产线是机电一体化生产技术的主要表现形式,通过对人机界面装置、光电控制系统以及可编程控制装置的利用,即可实现自动化生产。比如印刷包装生产线,电子产品组装生产线等,都是利用了自动化生产技术。与自动化相关联的柔性制造的系统技术,通过计算机信息化技术来实现智能化制造,把计算机、自动仓库、数控技术及工业化机器人等基本的生产要素,进行完整的生产网格构建,以实际的生产力需求为基准,进行随机的、实时的自动化操控。确保智能制造能够满足产品多样化的生产需求,快速高效的完成生产。
1.4智能化机器人在智能制造中的应用
现阶段,智能化、信息化、数据化等先进技术被广泛应用于工业生产领域中,有效促进了工业生产的效率和可持续性发展。工业智能机器人是机电一体化技术中比较高级的技术,其在智能制造中也得到了广泛的应用。智能机器人融合了多项技术,包括传感技术、人工智能技术、计算机信息技术等,所利用的理论和学科包含了仿生学、机构学、信息及控制基础理论等。工业智能机器人的`智能技术水平较高,在智能制造中可有效提取数据信息和资料,为智能制造的管控提供有力的依据。因为生产效率高,所以能够在较短的时间内高质量的完成复杂的工艺流程制造,确保智能制造生产流程的有序运行。智能机器人的应用,为产品的更新换代提供了基础条件,同时也大大的降低了生产过程中因人为操作失误而产生的安全事故。因为智能机器人制造的产品精准度高,所以在建筑、军事等诸多领域中都得到了广泛的应用。所以,智能机器人在智能制造中的应用具有重要的现实意义。
2结语
机电一体化是现阶段我国工业生产中应用的主要生产技术和方式,在促进我国工业生产的发展中起到了重要的作用。随着科学技术的快速发展,机电一体化技术有不断的成熟,逐渐向模块化、智能化方向发展,机电一体化中很多先进的技术具有的优势应用于智能制造中,可有效促进智能制造的发展,在提高智能制造生产水平的同时,还可降低生产成本,减少安全事故发生的几率。机电一体化技术在智能制造中的应用,是科学技术发展的必然结果,同时各种技术水平也会不断的完善,为促进我国工业生产的发展创造有利的条件。
参考文献:
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[3]姜淇铭,李韶文,何月漫.智能制造中机电一体化技术的应用[J].南方农机,20xx(02):15.
机电一体化技术论文7
摘要:随着计算机电子技术的不断发展和机电一体化技术的不断研发,对于机电一体化技术在水利工程建设项目中的应用要求也越来越深入,本文将针对机电一体化技术在水利工程建设中的具体应用和发展现状进行讨论,了解机电一体化技术的特点和作用,旨在能够通过机电一体化技术的正确应用,来实现水利工程项目建设的快速发展。
关键词:水利工程;机电一体化;应用
机电一体化技术一词最早是由日本企业所提出的,在现代化工业技术高度发展的今天,机电一体化技术也得到了飞速的发展,可以说机电一体化技术的发展对于水利工程项目的建设具有重要的现实意义,如何在水利工程中更好地应用机电一体化技术,已经成为了限制水利工程建设项目发展水平的关键因素。
一、机电一体化技术的概念分析
机电一体化技术是一门集合了电子计算机技术以及工厂机械电子操作生产为一体的综合性学科,目前在计算机智能领域、自动化控制技术领域、电子传感系统检测领域以及传动领域都有所涉及,在现代化生产当中的应用十分广泛,尤其是在大型的水利工程项目建设中,应用了机电一体化技术以后,大大提高了工程建设的效率,在信息统筹及处理方面和过去相比都发生了较大的改进。就机电一体化技术未来发展的方向而言,会朝着更加智能化、微型化以及生物学化发展,在此技术的基础上添加光电传感技术,进而增加工程项目机电系统自身的柔和性,在每个工程项目中都有一个总操作系统,下面每个操作项目板块中又分别有不同的子系统模块,各个模块之间的工作互不干扰,在人工智能化发展的过程中,大大提高了水利工程项目的经济效益,在未来的机电一体化技术建设与发展中,它的应用途径将会变得更加广泛。
二、机电一体化技术在水利工程项目建设中的应用
(一)设备安装
在水利工程项目的具体实施建设中,操作工人应当在按照科学的机电一体化技术要求在水利工程建筑项目当中对机电一体化设备进行正确的安装,在安装设备以前,操作工人必须到水利工程项目的施工现场进行实地考察,从而了解到施工现场的实际情况,包括工程所处环境的地质条件,气候的变化情况等,然后再对所要安装的机电一体化设备进行检查,确认可以正常运行以后,对机电一体化设备进行整体的工程布局规划,在涉及到施工场地以及施工通道时,操作工人要能够及时清理干净机电一体化设备所经过的地方,再对水利工程项目施工部位的混凝土基座采取正确的施工策略,按照水利工程项目的设计流程进行施工,在工程基座中添加机电一体化设备,需要注意的是,即使在安装之前已经检查过一遍机电一体化设备的安全使用性,在进行正式安装时,还应当再重新检查一遍,一定要确认机电一体化设备正确安装了以后,才可以进行下一步的操作,有关机电一体化设备的安装必须要由专业人士来进行,在涉及到高空作业的时候,一定要做好安全防范措施,避免操作工人在高空作业时候的人身安全受到威胁。
(二)设备调试
当机电一体化设备在水利工程建设项目中安装完成以后,还要有相关的技术操作人员对所安装的设备进行技术调试,再一次确认机电一体化设备的安装是否正确的,能否正常地发挥出机电一体化技术的作用,同时也要保证机电一体化设备不会出现任何的安全问题,在设备调试的过程中,主要检测设备的正常工作性能参数,工作的效率参数以及机电一体化设备所产生的工作效益,需要将每次设备调试的结果进行记录,并输入到计算机系统数据库中,方便技术人员进行统一的操作和处理。
(三)水利工程建设中的机电一体化技术应用
在研究机电一体化技术在我国大型水利工程建设中的应用过程中,可以举位于河南省境内著名的小浪底水利枢纽工程建设项目为例,小浪底水利工程项目在三门峡水利工程的下游,它每年能够控制的流域面积大约在70万平方公里左右,是黄河中游地区一段峡谷的出口部位,是黄河流域中非常重要的水利控制工程。在小浪底水库的具体建设过程中,应用了大量的机电一体化技术设备,大大增加了黄河地区流域的抗洪防捞性能,同时机电一体化技术应用过程中,对于黄河流域的水资源也得到了有效的利用和开发,起到了科学的水资源保护作用,促进了小浪底水利工程地区的经济发展。在计算机人工智能技术,自动化控制技术,以及开放式控制系统应用当中,将水利工程建设项目打造成为了一个综合性的智能操作系统,由机电一体化技术专家来进行系统性的操作控制以及模糊性的操作控制,采用中央处理器的来进行核心操作,而在应用分布式的控制技术时,利用电子计算机设备对水利工程建设中的施工情况进行实时性的.监控,及时发现水利工程施工中出现的问题并且及时加以控制,进而实现小浪底水利工程建设项目的检测、控制及管理的一体化发展,分布式控制系统有着操作简单,上手容易的优点,可以大大提高工程建设的安全性能。在施工现场操作总线技术和机电一体化技术融合发展中,通过开放式技术控制系统的密切配合,实现了水利工程建设项目之间的实时沟通,采用现代化的电子通讯设备能够将施工现场当中的所有机电设备,生产设备以及电子设备进行连接,将这些设备在施工生产过程中所产生的数据通过现代化的电子通讯技术传输到水利工程建设项目中的核心总控制室,由计算机操作系统对各生产设备、机电设备进行统一的控制与管理,从而实现水利工程建设项目的控制操作一体化发展。
三、水利工程项目建设中机电一体化技术的未来发展研究
通过对水利工程建设项目中机电一体化技术的分析与应用研究中可以了解到,在未来的水利工程建设项目中,一定会朝向更加智能化的方向进行发展,生产效率会越来越高,机电一体化技术的发展可以说是我们国家生产力提高的一种表现,它融合了以电子计算机技术为核心的多方面生产技术,而且国家对于机电一体化技术的开发与创新项目高度重视,希望在未来的水利工程建设中,能够继续开发技术人员的自主创新能力,加强对机电一体化核心技术的人才培养力度,相信通过技术人员的不断努力,未来的机电一体化技术发展一定会更安全,更绿色,更环保,既能够提高水利工程的模块化生产效率,同时也能够对水资源进行合理保护和开发,在高效利用现有资源的基础上,提高水利工程建设项目的生产产能,响应国家“节能减排”战略的号召,促进工程建设中各环节的信息交流。
综上所述,促进机电一体化技术在水利工程建设项目中的应用与发展可以说是现代化水利工程项目发展的大势所趋,科学地应用机电一体化技术,能够大幅度提高水利工程建设的工作效率和安全性,对水资源进行合理的开发和利用,在计算机智能化的机电一体化技术发展与应用过程中,未来的水利工程项目将呈现出一片大好趋势。
参考文献:
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[2]路瑞英.工程机械中机电一体化技术的应用[J].科技展望,20xx,18:72.
[3]梁世锋.浅谈机电设备技术在水利水电工程建设中的运用[J].建材与装饰,20xx,24:178-179.
机电一体化技术论文8
一、教学中存在的问题
(一)理论教学方面存在的问题
教材和教学内容与先修课程重复率高,各知识点分散。[2]机电一体化技术与系统是许多高校相关专业为高年级本科生开设的一门课程,旨在让高年级学生厘清前三年的各专业课之间的关系,能够以系统的观点和方法去分析和设计机电一体化系统。由于是原专业基础知识的巩固和加深,因此,教材和教学内容包括了之前学过的多门课程,教材大而全,教学内容多而广;此外,该课程现有教材内容一般按照机电一体化大系统的各组成子系统组织设计,即每一子系统对应一章内容,不同章节知识点之间缺少有机联系。虽然知识点可以独立教授,但容易孤立,学生无法深刻理解机电一体化产品的系统性和技术的综合应用性。
(二)实践教学方面存在的问题
机械电子专业由于为我校后增专业,机电一体化技术与系统课程开设时间相应也不长,加之机电设备的复杂性、高造价、台套数不足、使用维护成本高等原因,在实验教学环节开设的多为演示性、验证性实验,学生动手操作调试的机会少。[3]在课程设计环节,则通常纸上谈兵,模仿设计,学生学习积极性主动性不高,更谈不上创新设计。上述原因使得理论教学与实践教学脱节,在教学中出现“理论教学教懂难、实验教学动手难”的问题。针对传统教学体系中存在的问题,结合我校现场工程师的培养目标,机械电子教学团队探索构建了以学生为主体,以项目驱动为主线,通过项目任务引导理论教学和理论教学指导项目实践的互推互动的教学新模式。在剖析某几个典型机电一体化系统(项目)的结构组成、工作原理、设计过程中,串联讲解知识点并在实验环节进行知识点在项目中的具体应用实现,进而将项目实施和理论讲授有机融合,实现一体化教学。教学改革探索的实践表明,在机电一体化技术与系统这门课程的教学上,采用此方法是可行且有效的。
二、以项目驱动为主线的教学新模式应用
以项目驱动为主线,是指以项目为载体、教师为主导、学生为主体,将某一门课程的核心概念和原理,通过一个或多个项目的形式来体现[4],将课程中分离的知识点转换为在具体项目中应用的相关联的技术支持点,将学生认为枯燥乏味的'理论知识转变为生动的、具体的技术实现,有利于学生更加系统地认识和掌握所学习的知识。
(一)项目选择
教学新模式应用中,项目设计或选取尤为重要,其成功与否直接影响教学效果。首先,项目应具有代表性,以体现机电一体化关键技术的典型应用;其次,项目应具有可操作性,即项目的难易程度应适中;最好配套有足够数量的、具体可操作的装备供学生实践操作;再者[5],项目应具有可拓展性,以培养学生综合应用和创新能力。基于上述考虑,并在我校实验室二期建设经费大力投入的支撑下,分别以PLC和51单片机两大控制核心为基点,提出了“物料自动分拣”、“自动立体仓库”、“桁架机器人”和“自动寻迹小车”四大项目。以“物料自动分拣”项目为例,此项目涉及的知识模块包括:西门子S7-200PLC控制,异步电动机的变频调速,辨识物料颜色、材质的传感检测,触摸屏监控,自动定位控制,光电编码器及气动元件应用等多项技术,均为机电一体化共性重要技术。与此相对应,MPS实验室增配了多台套可拆装式物料分拣实验装置,学生可通过机械安装、电气硬件接线、软件编程、系统调试等环节进行动手实践操作,既可进行单项实验,也可进行综合性、创新性实验。
(二)具体实施
1.理论教学方面
概述部分仍沿用教材内容,重点讲述机电一体化概念、体系结构、特点及发展趋势。在课程开始即强化机电一体化产品(系统)“机电有机融合”的特点、“系统化”的设计开发理念和“综合性”的技术应用。其余内容则采用项目驱动教学法,并分两大模块,分阶段展开。(1)第一阶段:以教师讲授为主,选用“物料自动分拣”和“自动立体仓库”两大项目,按“任务分析→方案总体设计→硬件选型、设计→软件设计→系统调试”的项目一般设计开发流程开展。通过两个项目的介绍,使学生熟悉项目开发的一般流程,总体方案设计的一般要求和原则,掌握系统原理图的设计要求,学习如何结合功能实现和成本控制进行硬件选型,常见硬件的工作原理和使用方法等。在此基础上,使学生掌握变频调速、检测系统设计、伺服驱动与控制、步进电机与控制、软件编程技巧与仿真调试等有关综合应用的理论知识。(2)第二阶段:采用讨论互动课的模式进行,教师主要起引导和指导作用,选用“桁架机器人”和“自动寻迹小车”两大项目。教师按每一项目确定3种任务方向共制订6套项目设计任务书,包括设计题目、功能需求、技术要求及重难点。学生结合自身的兴趣爱好,每3-5名同学自由组合为一组,从6套任务书中任选一套,每套设定限选额度(上限为4组)。选题在讨论互动课正式开始前两周即确定完毕。在两周准备时间内,各小组需要完成的工作内容是:任务分析→组员分工→资料查阅→组内讨论→方案拟订→方案形成书面报告并制作PPT。在讨论互动课上,按相同任务书抽签选取1-2个小组进行10分钟的上台演讲、报告,5分钟的讨论互动答辩。每组答辩完成后,教师利用2分钟左右的时间总结学生讨论、发言情况,提出改进意见。[6]讨论互动课通过教师创设情境,激发学生思维,强化对知识点的理解学习,促进学生参与合作,有效调动了学生在课堂上的积极性和主动性,变单纯传授知识为培养学生的学习方法和能力。
2.实践教学方面
实践教学主要包括实验教学和课程设计。(1)实验教学:由于实验室新购置了多台实训装置,因此,开出的实验项目从之前单一的验证性、演示性实验,扩展跃升到集难度递增的单项实验和综合性实验于一体的系统全面的实验体系。同时,实验环节所需要的理论知识、技术应用规范和应用技巧与理论课所讲授内容高度契合,极大增强了学生实验时的自信心、积极性和主动性,学生敢于并愿意动手操作,实验效果突出,学生动手能力显著提高。(2)课程设计:在设计选题上摒弃了之前单一的命题方式,改为可从教师给定的多组题目中任选或学生自由选择的方式。其中,教师给定的题目主要为讨论互动课上项目任务的综合和深化。由于已进行过较为充分的论证,因此,对这部分设计题目详细设计部分要求完成度较高,最好可通过实物验证。
(三)课程考核
与教学模式改革相匹配,对课程考核方式进行了调整,更加强调应用能力的测试,加大实验环节考核比重,增加讨论互动课考核。其中,对于实验环节的考核,除了考察实训时的常规表现(如出勤率、操作规范情况、实验完成情况、实验报告情况)外,在最后一次实训课上以现场发放任务卡的形式,要求各组学生利用现场实训装置,在限定时间内,完成某一小项目的设计、接线、编程和调试工作,最终根据完成情况现场打分,该分值为实验环节最终考核成绩的主要组成部分。
三、总结
教学改革实践表明,以项目驱动为主线的理论实践一体化的教学新模式,实现了理论教学与实践教学的深度结合,将教学内容与工程实践紧密联系,提高了学生对相关技术的工程综合应用能力,以‘用’促‘学’,学以致用;体验型的讨论互动教学方式,让学生主动参与教学过程,发挥其主体作用,增强了学生的团队协作能力、沟通能力,提升了学生的综合素质。
机电一体化技术论文9
摘要:机电一体化融合计算机、信息技术及机械等各种技术优势,在很大程度上提高了工业企业的竞争力。本文针对机电一体化发展现状以及在智能制造中的应用展开了分析。
关键词:机电一体化;智能制造;传感技术
当前,智能制造已经逐渐成为我国工业发展的主要目标,智能制造不断进步,推动了我国工业朝着科技化、智能化、数字化的趋势发展。对机电一体化在智能制造中应用的探讨与研究,对于智能制造行业的发展有着极为重要的意义。
1智能制造概念及机电一体化发展现状分析
智能制造是由智能制造系统与智能制造技术组合而成。智能制造技术就是采用计算机技术、模拟智能制造系统,对系统的某一部分进行分析与研究,有效缩减了投入成本。相关研究人员只要通过简单操作,就能实现对整个系统动态的全面掌握,确保了系统的有效性和稳定性。智能制造技术是智能制造系统的基础,而智能制造系统则是智能制造技术的应用载体,体现智能制造模式。近年来,计算机技术和信息技术普遍发展,推动了机电一体化技术的发展。机电一体化技术在智能制造领域的应用,促进了我国机械行业的发展和进步,使生产管理工作更加自动化、智能化。伴随着科技的进步,机电一体化技术融合了更多新型技术。机电一体化技术采用电子技术,在运用人工智能技术的基础上,通过计算机系统实现对机械设备的自动化控制和管理,从而使整个生产流程更加高效、便捷,提高了生产活动的规范性。
2机电一体化技术在智能制造中的实际应用
2.1传感技术的具体应用。在机电一体化技术中,传感技术是一种较为基础的技术,但是传感技术以其敏捷性和精准性的优势,能够在最大程度上避免外界信号对于机器设备的干扰。从当前的发展趋势来看,普通传感器已经无法满足人们对于高精度制造的要求,通常来说,都是需要建立一个系统的传感器,收集计算机信号。目前人们最常用的就是非线性的接触手段与光纤电缆传感器,这类传感器有着标准的接口,能够在很大程度上降低开发成本,提高产品的性价比。
2.2数控生产中的'具体应用。在我国机电一体化技术发展早期,数控加工技术显著提升了机械制造的质量和效率,发挥了机电一体化技术的优势。在数控生产中应用机电一体化技术,能够有效提升机械加工的准确度和速度。应用机电一体化技术的主要目的就是提高加工的精度,因此必须重视对系统的智能控制。当前,我国数控机床的智能控制系统,主要就是通过总主线和CPU来实施控制,而且在智能控制技术与在线诊断技术上都有较快发展,能够实现数控生产的三维仿真,满足当前智能制造的生产需求,为我国工业水平的提高奠定了良好的基础。
2.3工业智能机器人方面的具体应用。智能制造技术逐渐呈现出多样化的发展趋势,而其中工业智能机器人有着明显的先进性。工业智能机器人主要由计算机系统技术、仿生学以及人工智能技术等各种先进技术融合而成的新型成果。研发工业智能机器人,促进了传感技术、信息技术以及控制论的有效结合。将工业智能机器人应用于部分生产领域,能够有效改善产品的质量,降低工人的劳动强度。工业智能机器人在应用中的优势主要有:
(1)能够实现对信息资料的辨别、分析与整理;
(2)对于一些复杂的工作流程也能迅速完成;
(3)生产的速度快、精确度高、产量大,广泛应用于军事生产领域,而且在出口制造方面也得到一致好评。
2.4自动生产线和自动机械方面的具体应用。自动生产线和自动生产机械就是通过光电控制系统,实现对人机界面装置的控制,从而掌控整个生产流程。现阶段,自动生产线和自动生产机械在我国很多大规模的企业中都得到了广泛应用。如在手机、电脑等精密设备的生产过程中,均采用自动化生产线,其原理就是利用计算机控制系统对生产中使用到的设备进行融合,对计算机设备、数控设备等实行一体化管控,从而形成网络化与集约化的生产模式。
3结束语
通过融合机电一体化技术与智能化技术,将其应用于各领域,节约了大量的人力,降低了企业生产成本,显著提高了生产效率与产品质量。因此必须加强对机电一体化技术在智能制造中的应用和研究,进一步促进我国工业的可持续发展。
参考文献:
[1]杨再生.机电一体化技术在智能制造中的应用[J].南方农机,20xx,49(06):103.
[2]胡志耀.机电一体化技术在智能制造中的应用[J].机械管理开发,20xx,32(12):104-105.
机电一体化技术论文10
“机电一体化”(Mechatronics)这个名词起源于日本。日本《机械设计》杂志1984年增刊文章中指出:“机电一体化就是利用微电子技术,最大限度地发挥机械能力的一种技术”。日本机械振兴协会经济研究所1981年3月的解释是:“机电一体化乃是机械的主要功能、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相关软件有机结合而构成系统的总称”。概括地讲:机电一体化是机械工程学与电子学在机械产品设计开发中的有机结合,是微电子技术和信息处理技术最大限度地融入机械本体的结果。由于微电子技术的迅速发展和应用,产生了第三次技术革命,出现了一系列具有各种优异功能的技术和产品,使机电设备的面貌一新。国内外大量实践证明:发展机电一体化,是开发新产品、改造老设备行之有效的技术措施。
机电一体化技术就是机械、计算机、信息处理和自动控制技术综合运用的复合技术。机电一体化技术顺应了当今科学技术发展的规律,显示了强大的生命力。由于煤炭生产是将数百、数千万吨煤炭从地层深处采掘、运送到地面,因此需采用大量的机电设备才能实现这一目标,而采用机电一体化产品则是实现高产高效的最好选择。机电一体化将机械与电子技术融为一体,使物流、能流、信息流融为一体。近年来,随着微电子技术、计算机技术、软件技术、传感器技术和自动化技术的飞快发展,信息流成为机电一体化的主要特色。其产品实现自动化、数字化、智能化,在性能和功能方面均实现了质的飞跃。例如,英国、日本、美国和我国煤机厂生产的电牵引采煤机,都装备了以计算机为核心的控制和工况检测与故障诊断系统。它是由安装在采煤机上的计算机,配合多种传感器,对采煤机的运行工况及参数进行采集、处理、显示、存贮和运输,提供操作指导或控制采煤机作出相应的处理,并对电机、轴承等部件进行故障自动诊断。这不仅大大提高了采煤机的开机率,而且可以保证设备在最佳状态下工作。液压支架则向电液控制方向发展,将计算机技术与液压控制有机结合,实现定压双向邻架或成组自动移架,避免对顶板和支架产生冲击载荷。我国神华集团大柳塔矿采用从德国和美国引进的电液控制的支架,移架速度为6-8s/架,最快的移架速度达3s/架。电液控制装置还可检测支架的'工作状态。此外,引进的工作面供电设备采用了微机控制技术,实现故障查寻、闭锁、先导保护和控制功能,也是一种典型的机电一体化产品。
煤矿运输设备的机电一体化进程也十分迅速。由于带式输送机已成为我国煤流运输的主要设备,因此,近几年来带式输送机的机电一体化成为重点研究对象,并取得可喜的成绩。引进的电液控制软启动(CST技术),在机电一体化技术的应用方面达到很高水平。它利用计算机与液压技术相结合,不仅具有良好的启动、停车、调速和功率平衡等功能,而且能检测设备各部分的工况,对不正常状态进行保护,显示故障类型,该设备在大柳塔矿应用效果良好。
我国研制成功的钢丝绳带式输送机全数字控制系统,具有完善的保护和自诊功能,已有十余套在全国高产高效矿井中应用,良好的性能受到用户的欢迎。带式输送机配合传感器形成完整的带式输送机自动化装置,其中KJ42-1型带式输送机控制装置还具有显示和通信功能,在兖州兴隆庄矿实现了地面远程集中控制井下胶带机运输。该系统投入使用后,减少了33名岗位工,带式输送机运力从1000t/h提高到1200t/h,取得了良好的经济效益和社会效益。矿井提升机是实现机电一体化较好的矿山大型设备,全数字化,交、直流提升机。尤其是内装式提升机,从结构上将滚筒和驱动合为一个整体,机械结够大大简化,是典型的机电一体化设备,充分体现了机械-电力电子-计算机-自动控制的综合体。全数字提升机高度可靠,具有可重复性故障寻址、完整的诊断设施和自诊断功能,以及简单而快速的通信功能;采用总线方式,大大简化电气安装;硬件配置简单,互相兼容,零备件少;可以方便地实现软启动、软件控制和改变瞬间加速度。“九五”期间,国产全数字化直流提升机已成为煤矿提升机的首选机型。我国研制成功的具有自主知识产权的全数字化直流提升机,其核心部分ASCS是由双CPU构成的计算机系统。
此外,我国还应用SIMADYND和S7研制成功了第一台交-交变频器供电的交流提升机。该系统20xx年11月在焦作古汉山矿投入运行,情况良好。由于采用了计算机技术,提升机的安全保护系统更为完善。其特点是:采用两台计算机装置,每台都有自己独立的测量、传感装置和数据处理系统。它们同步工作,互相检测,互为备用,对提升行程实现直接测量和间接测量容器位置相结合的方式,对两者进行比较、校正,实现行程自动控制。由于采用了计算机对安全回路、制动回路、电源和驱动回路进行实时检测,实现故障记忆,因此提升机安全性能大大提高。
此外,机器人也是一种典型的机电一体化产品。世界各国都十分重视煤矿机器人的研究,例如美国、英国研究的无人工作面,其设备操控均实现机器人化;日本研究的带式输送机巡检机器人,我国研究的喷浆机器人和机器人化自动钻机等等,都是先进的研究成果。由于煤矿工作环境恶劣、自然条件复杂,上述煤矿机器人达到实用阶段,还需要做许多工作。尽管如此,煤矿机器人仍然是煤矿机电一体化技术今后研究的重点之一。
机电一体化产品是综合各项高新技术于一体的复杂产品,而其主要支撑技术:微电子、计算机、自动控制、人工智能、传感产品可靠性等等,都是当今迅速发展的学科。
机电一体化技术论文11
摘要:机电一体化是一项复杂的,多学科综合的呈交叉形式的新型的学科,它是由微电子、光、机、电等方面的技术所组成的,它的发展不仅与农业的发展息息相关,也是实现机械智能化的关键。本文就农业机械机电一体化技术的运用进行一系列的分析探讨。
关键词:机电一体化技术;农业机械发展;运用
随着社会的快速发展,农业生产领域与高科技发展技术密切相连、更好的融合在一起,由于农机设备的智能化不仅提高了农业生产水平效率,减轻了农民的劳动负担,不再像以前是“耕、种、收三腰弯”的现状而是农业机械与机电一体化技术完美融合的新的现状。
1农业机械的优势
1.1操作人员的人身安全得到了保障
农业机械设备是否采用机电一体化技术,所呈现的效果是大不相同的,采用之后可以实现一系列高科技功能,例如电子监控、报警、自动诊断等等。如此便可进行实时监控,在发生故障的时候可以根据实际情况及时采取合理措施,这不仅便利了工作人员也保证了他们以及机械的安全。在生产工艺中,减少设备中的易磨损部件是非常重要的,因为现今工艺运用最多的便是电子元件,它的灵敏度高才能延长使用时间,从而降低出现故障的机率,实现农业机械与机电一体化技术的有效完美的结合[1]。
1.2能够提高工作效率和产能
对于电子信息来说,农业机械设备与机电一体化技术相结合是非常必要的,它可以直接对信息自动采集,这样一来不仅实现了信息自动化,还很大程度的提升了机械作业的灵活性和精准性;同时机械的作业范围也可以合理有效的进行规划。在操作期间,如果合理运用所具有的自控系统,机械作业就能准确无误的进行,而且能很大程度的降低失误率。因此工作效率的提高也就带动了生产效率的提高。
1.3操作性能得以改善
农业机械机电一体化技术拥有两项特别的操作,既简易操作,能减化操作部件又可以满足人体学设计要求,这两项技术就是数字和程控。对于机械作业操作来说,越是简易越是方便。一般都是提前设定好程序,然后让其自控系统完成机械作业动作[2]。但是后期仍需要不断完善,完善之后便可以对准备好的对象数学模型进行处理,自动控制程序会达到最佳效果,最后就可以呈现出理想的作业效果。
1.4设备功能多样且适应性强
机电技术在不断地更新和完善,过去与如今的机电技术更是天差地别,技术从简单到高能,功能从单一到丰富。比起过去还拥有了一系列高科技新功能,如系统自动控制、电子信息自动校验等等。同样它的适应性也很强,它可以适用于大多数的工业行当中,并且不同客户的要求它也可以对此做出相应的调整。
2农业机械机电一体化的发展趋势
2.1农业机械的激光机电一体化
在融合传统的机电一体化技术的基础上,激光技术与计算机技术将会充分整合与优化农业机械的组成,这就是最佳的工作机制,从传感系统、动力系统与信息处理系统等多个方面全面提升农业机械的技术水平。
2.2农业机械的柔性化与智能化整合
既能独立工作又能为总体服务的系性,我们称之为自律分配系统化,也叫柔性化,它可以游刃有余的应对各种突发事件。一般这种情况子系统就算出现故障,也不会对整体工作造成大的影响,反而还能提高农业机械的利用率[3]。所以机电一体化技术的发展不仅推动了农业机械的发展,且两者的结合提高了信息技术与智能化的发展。
2.3农业机械的微型机电化与信息化
科技的发展也带动了纳米技术和蚀刻技术的发展,因此微型机电化技术的发展也得到了质的.提高,机械元件的小型化不再困难而是越来越简单。然而传感器、处理器和执行元件等整合起来就会形成自律元件,提供了技术保障;不断利用新技术信息获得最佳生产方式。
2.4农业机械的人工智能化
因为农业机械实现了自动化,电脑智能技术也在不断提升,农业机械的人工智能化也发展的越来越好。在后期的发展中,农业机械控制技术逐渐活跃在各大人工智能系统中或者农业机器人,来更好的规划农业生产工作。人工智能化成为了不可取代的一项技术,因此相关技术人员时刻关注现代科技技术的发展情况,对于农业机械生产要结合实际情况合理的处理好期间所生产的矛盾,比如质量和成本、长期发展与短期效益之间的矛盾[4]。农业机械的人工化给人们带来了便利也提高了工作效率,同时也保证了产品质量。
3结束语
农业机械化不仅是能够提高农业生产水平的效率和质量,而且它是不断发展的一项应用机电一体化技术,既稳定又安全;既可以保证员工的人身安全,又可以改善操作使其工作的效率和产能都能达到一个新的高度。该设备不仅是全面的、多样的、丰富的,而且操作足够简易,设备安装调试都比较容易以及后期的维护也相对方便。这就要求相关工作人员对此工作要给予更高的重视,为了提高我国农业机械化生产水平而去不断地改进和发展。
参考文献:
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机电一体化技术论文12
工程机械与汽车及零部件产业正在向智能化、集成化和信息化发展,产品已成为机械、电子、微机、光电技术、激光、通信、传感器等新型技术的集合体,产业的升级换代与向前发展,需要机、电紧密结合的复合型、应用型的高级技术人才储备。机电一体化专业系统的中高职衔接培养,对产业动态调整以及高端人才技术储备需求有更全面的覆盖,能明确服务面向和岗位指向,以及适应经济发展方式转变和产业结构调整要求。但就现阶段而言,其培养内容及规程还不完善,在本专业中高职课程衔接上还存在较多的问题亟待改进。因此,本文将针对该现状,进一步讨论所面临的问题和科学的解决方法。
1机电一体化专业中高职课程衔接存在的问题
目前,机电一体化专业中高职课程的准确衔接已经是发展中高职联合培养迫在眉睫需要解决的一大瓶颈,从目前的调查以及各方面资料显示,机电一体化专业课程存在如下几个方面的转变:
(1)课程模式的转变,主要表现为模式中心由学科转变到工作分配;
(2)教学模式的转变,具体为从理论转变到实践的教学方式;但是在湖南省到其他省市都存在中高职机电一体化课程衔接体制和范制不成熟的共性问题,主要概括起来有如下三点内容。
第一,中高职教育课程衔接设置不规范。生搬硬套等现象层出不穷,雷同程度非常大,在课程的结构设置上没有差别,不能使不同层次的不同需求的的人才体现自身的价值特点,甚至有些中高职院校的衔接课程完全就是根据其他学校开设什么样的专业课程自己就开设什么的专业,因人设岗,完全不考虑在课程设置上的规范性以及科学性[1]。
第二,中高职衔接内容复现较多。整体上看,一定程度上的复现是需要的,可以增加对知识层次的认知及明确学习目的,然而对于中职对口生而言,在进入中职院校后在三年的学习过程中,不论是在专业知识方面的教育还是在技能方面的培训上,学习的知识面都特别窄,而且对口专业上进行一些基础性质的理论学习也是有必要的,可以巩固之前的知识,但相应的中职课程应该减少加入提升理论以及实践方面的知识来提高学生的知识层面,并增加规律性总结知识。目前很多学校在机电一体化专业课程的结构设置以及课程名称都十分类似,而且讲授的内容都重复,而且内容交叉太多,更甚的是有些中高职教学采用了一样的教材进行教学[2]。
第三,中高职衔接的传授方式已然跟不上时代、课程的发展。在前一阶段的中职教育过程中,大多数的教学者都会反映目前的中职学生基础不扎实、存在很多地方脱节的现象,同样在高职学生群体中也存在该现象,教育教学方式陈旧,不能适应当今时代的发展趋势,大部分同学反映很少或没有教师采用项目教学或任务驱动教学,尽管这类教学教育方式不能使用在所有的教学当中,但就机电一体化专业而言有很多课程是适用的,如:单片机应用技术、液压与气动技术、变频器应用技术等等。
2中高职课程衔接在机电一体化专业中的应用
为解决中高职课程衔接存在的主要问题,并根据机电一体化技术专业在技术培养领域所面临的.各种技术综合因素、需求以及面向的岗位群的知识、能力和素质要求,机电一体化技术专业中高职衔接教育课程建设可分为课程体系、课程内容衔接以及核心课程建设三个方面。
2.1建立中高职衔接课程体系。
根据对企业机电设备各部门的在岗岗位人员调研发现,中职主要注重在基础能力、基础素质、基础知识方面的培养,而高职更注重学生的素质提升,如组织协作能力、书写表达能力、计划管理等;知识融合,高职的学生需学习机械、电子、控制、管理等多门课程;能力提升,高职的学生需掌握装配、编程调试、设备操作等技能。从而,中高职需建立“纵向延伸,横向拓宽”的中高衔接的课程体系,主要从公共课、专业课、拓展课以及顶岗实习和社会实践四个方面建立中职教育与高职教育的衔接和知识能力层次上的提升。课程体系在设计的过程中,将中职课程作为引导教育的基本,而将高职课程作为提高、升华的主要教学体系,将两者相互结合、相互明确。中职侧重文化基础知识的理论学习以及其他相关专业技能的培养,高职侧重在专业领域的应用和相关专业技术能力的训练。
2.2建立中高课程内容衔接模式。
中高职衔接公共课程主要是在中职教育中以基础为主,而高职则更为侧重应用。在中职公共课程主要是语数外、体育、计算机及社会适应性的德育课几个方面,高职人文课程则为更高层次的语数外、计算机信息技术应用以及哲学、职业道德方面进行教学,并通过学校团学,社团活动等其他校内活动方式,引导从中职院校过渡到高职院校并进入社会的能力培养。以中职教基础和基本技能,高职则重技术和创新设计专业课程。中职以金工实习培训、电气自动化基础理论等作为最基础的培训课程,以“机械图样识读与绘制”以及“液压和气动回路装调”等相关理论知识较强的课程作为核心教学课程,在设备操作、电气液等方面的基础实践操作技能进行培训实践。高职则注重以电子及PLC、Sensor等作为基础课程进行能力学习和能力培养,在课程教育方面以“液压与气压回路控制与调试”“机械制图与测绘”“单片机控制系统设计与调试”作为其教育教学当中的重要核心教学课程,在培养机械、电气、液压、气动等系统进行更为细致的培养。同样在岗位能力建设上,则需要在中高职的教学课程中增加类似的拓展学习内容,主要包括像营销类的,管理类的以及涉及到现场电气方面的技术课程,比如“机电设备市场营销技术”“机电设备管理技术”“现场总线技术”等。选取“自动化生产线装调”为贯穿核心课程体系的载体,引入世界技能大赛机电一体化赛项技术标准、维修电工等国家职业资格标准、装配生产线等相关的岗位标准,融入现场总线、人机界面组态设计等新技术,以机械和电气两条分支课程为支撑,构建了中高职核心课程内容体系。
2.3建好衔接的核心课程。
充分完善与建立校企联合的中职与高职衔接中核心课程的发展模式,结合高校与企业的相互人力人才资源优势整合,组建中高职衔接专业核心课程教学建设团队,主要建设包括机械制图、液压气动、电工技术、PLC应用以及自动生产线5个核心课程,并执行小组负责,以项目式教学,实施“三统一”原则,即制定和调整统一的课程设置标准,在课程教学实施方面进行统一的安排和协调组织,中高职衔接培养从开始就对所有在实施过程中的问题进行统一的汇总以及讨论后续的整改方案,及早介入并处理之间的矛盾,确保方案有效的实施。通过调查以及信息的收集,根据学生群体对于的自身确定的期许目标反馈,选定以下内容作为中高职衔接的主要教学课程(见表1)。
3结语
中高职课程衔接需要涉及到两级院校的相互协同,在这方面难度还是比较大,所以在方案设计上更倾向于理想化。因此,在设计课程衔接方法的实施途径是如何将两所两级学校更好地融合、相互协同也是需要在科学性上进一步完善的,避免过于理论空洞。同时,期望通过共同努力,能够推动两级院校之间的平台搭建、加强中高职院校之间的沟通,提升双方的教学教育质量,实现各自的人才培养目标,为构建完善的职业教育体系做出努力,满足我国经济社会发展对技能型人才的需要。
参考文献
[1]关于推进中等和高等职业教育协调发展的指导意见.教职成[20xx]9号.
[2]李玉珠.高职发展踏上“和谐号”[J].教育与职业,20xx(7).
机电一体化技术论文13
1整合理论与实践教学,促进理论教学与实践教学
在时间上融为一体在中职机电专业教学活动中,采用理论与实践课同步或穿插进行讲授的教学模式。具体指的是在教师在进行教学时,教授完理论知识后便组织学生进行相应的实际操作。也可以在教学过程中,教师在讲授理论知识的同时进行实际操作演示,然后再让学生跟着教师动手操作。例如在《装配钳工》的教学时,将教学活动放到实训车间中,教师在进行理论知识讲授的同时进行实际操作演示,然后再组织学生进行实践操作。在实际操作过程中,学生发现问题时可随时向老师提问,教师手把手指导学生处理问题。这样的教学活动不仅给学生提供了更多的动手操作机会,同时可以拉近师生距离,增强师生感情。
2整合教学目标,促进理论知识与实践操作融为一体
打破传统重视理论知识教授的教学模式,重新对课堂教学目标进行定位,确立以职业岗位能力要求作为主要导向,将知识、能力、态度三个目标进行融合的课堂教学目标。例如在“订单”培训中,教学活动以企业的人才类型需要、人才知识技能、人才规格等要求作为实施教学活动的目标。根据教学目标对课程设置进行调整,并确定相应的教学效果评估方法。这种教学模式根据就业岗位需要着重对学生的知识应用能力进行培养。在教学活动中制定明确的教学目标,可使学生在学习过程中明确学习目标,然后进行有针对性加强学习。根据具体的学习目标,学生可明确自己的学习方向,然后对学习资源进行寻找,提高学生学习的主动性和积极性。同时,在这样的学习过程中,学生更容易发现问题,激发起探索知识的求知欲。在教学过程中,教师需要密切联系技能训练与实际生产间存在的联系,提高学生实际生产能力,促进学生毕业后能尽快顺利进行相应的工作。
3整合教师队伍,促进教学任务融为一体
在传统中职教学活动中,专业课程通常分为理论与实践教学两大部分。在任课教师的分配上也存在理论课教师和实践课教师之分。理论课教师和实践课教师在进行教学活动时各种有相应教育体系,二者几乎完全独立,不存在任何联系。这种教学模式的存在导致理论知识和实际操作的教学与学生相互脱节,严重制约教师的教学效果,进而影响到学生的学习质量。因此,在机电专业教学中,必须对教师队伍进行整合,将理论知识教学与实际操作教学密切结合起来,使学生在学习过程中真正能够做到理论与实践密切结合。例如将《电工技术基础》、《电工技能》、《电子技术基础》、《电子技能》四门基础课程整合成《电工技能与实训》、《电子技能与实训》两门课程。将分离开的电工及电子技术理论基础与电工、电子技术实际操作相融合进行教学。教学过程中安排一个任课老师同时教授理论知识与操作实习。这样的教学活动可更好的'实现理论与实践相互结合进行教学,更有利与学生对知识的掌握和运用。摘要:在中职院校的教学活动中,实践教学是核心内容。中职教育的主要目的是为社会提供技术型人才。因此,在教学活动中必须高度重视理论与实践相结合,在提高学生理论知识的同时促进学生的实际操作能力。就中职机电技术应用专业项目一体化教学模式进行分析,旨在为项目一体化教学的有效进行提高可靠参考依据。关键词:中职;机电技术应用专业;项目一体化;教学模式。
4整合教学与实习,促进学生理论知识与操作技能融为一体
在机电专业教学中,应高度重视理论与实践相结合,只有充分将理论知识与实际操作结合进行教学,才能真正提高学生的技术应用水平。经过理论教学后,及时让学生到相应的工作岗位进行实习,让学生更加深刻的理解理论知识,熟悉应用相关技能。在实习过程中,学生可将课堂上学生的理论知识充分应用到工作过程中,进而获取更高等的操作技能。同时,应用课堂上所学到的理论知识,学生可在实践中更加有效的探索实际问题,积极思考解决问题的有效方法,促进自身能力得到全面提高。在一体化教学中,教师应及时发现学生存在的问题,并在课堂上对学生进行巡回指导,引导学生探索问题、解决问题,指导学生形成独立思考问题、处理问题的能力。教学过程中的巡回指导与教学结束时的结束性指导,对教学质量的提高具有重要意义,这个过程中均涉及到理论知识和实践。例如在《电力拖动》教学过程中,可将理论知识与实际操作结合进行教学,具体教学设计如表1所示。
5结束语
在经济发展推动下,工业化进程不断深入,中职院校教育的主要目的是为社会经济发展培养综合素质高、技术能力强的技能专业型人才。因此,在机电专业项目一体化教学过中,须不断研究科学有效的教学内容和教学模式,不断促进学生的专业理论知识和技术应用水平得到平衡发展和全面提高。在教学活动中高度重视实践教学,给学生创造更多的动手操作机会,增强学生的实际动手能力,为学生毕业后走上工作岗位奠定坚实的基础。
机电一体化技术论文14
机电一体化故障诊断技术主要是通过对设备在工作过程中的状态进行了解,以此来判断其运行是否正常,对其设备的故障进行诊断。另外,还需要对发生故障的具体情况做出判断,主要包括发生故障的时间、部位以及其故障类型,从而保障其正常生产,防止人员伤亡等安全事故的发生。由此可见,研究机电一体化设备的故障诊断技术具有重要意义。
1 我国机电一体化设备故障诊断技术的现状及其存在的问题
我国的机电一体化设备故障诊断技术自工业革命以后就得到了快速的发展,并在不断的走向成熟。但是,我国的机电一体化设备故障诊断技术还存在很大的问题,主要包括以下几点。
1.1 没有完整的理论体系
优秀的机电一体化设备故障诊断技术需要依靠完整的理论体系,以此来作为行业的参考技术指标,实现理论与实际之间的有效结合。但是,我国现今的机电一体化故障诊断技术没有完整的理论体系可以依赖,这就导致了机电设备在运行过程中速率的下降,运行效率不高。
1.2 技术不够规范
我国传统的机电设备故障诊断技术往往是根据设备的实际状况,主要是指其运行状态来由工作人员根据自身的工作经验来进行判断。但是,在实际的机电设备运行过程中,由于设备运行的状态不同、器件之间的差异等等原因,给诊断工作带来了较大的困难,导致诊断的结果具有很大的不确定性。可见,我国现今多数的机电设备在运行过程中发现故障的可能性是非常小的,多数的故障都是在设备不能正常运行之后才被发现的,这就导致了设备运行效率的下降。其主要原因就是我国现今的机电一体化设备故障检测技术不够规范。
1.3 没有实现诊断方法的实践
我国现今虽然有一部分机电一体化设备故障诊断的方法,但是其还是主要停留在理论层面,并没有实际的应用。这种做法虽然在表面上看起来操作简单,实际上却给之后的诊断工作带来了较大的困难,不利于其故障诊断工作的进行。
2 机电一体化设备的故障诊断技术及其特点
2.1 机电一体化设备故障诊断技术
机电一体化设备故障诊断技术主要运用的原理是数学模型构建、有效采集数据以及数据的处理与分析。其中,数学模型的构建主要是为了构建一些参数,以此来了解机电一体化设备的大概运行状况。数学模型的构建是机电一体化设备故障诊断的有效方法,能够监测其设备的运行状况,能够有效避免设备安全事故的发生,保证设备的正常运行。另外,机电一体化设备故障的诊断还需要有效的数据,这就要求采集数据的方法的科学性。因此,需要科学的数据采集方式来进行数据的采集,最常用的方法就是利用传感器,将其接收到的有关设备的信息数字化之后再通过计算机对其数字进行统计,从而进行及其一体化设备的检测。最后,对处理好的数据还应该进行有效的分析,以此来了解设备的具体运行状况。当然,这就要求对传入计算机的原始数据进行有效的统计,将其信息中的有效信息与无效信息分别进行整理,然后对整理出的有效信息再做进一步的分析。然后,还需要对最终分析出的数据与设备运行的标准进行对比,经过专业的分析之后发现设备可能存在的故障。
2.2 机电一体化设备故障诊断技术的特点
首先,机电一体化设备故障诊断技术的目的性是非常强的,在进行机电一体化设备故障诊断时需要运用相关技术进行分析,针对发现的具体故障进行分析,并制定出具体的维修方案,确保生产过程中的安全。其次,诊断过程中所涉及到的科学知识比较多,对技术人员的知识、技能要求比较高,综合性比较强。最后,理论与实际之间的`转变也是机电一体化设备故障诊断中的重要技术要求。在进行理论与实际之间转变需要根据具体的情况来决定,由之前处理之后得出的结果以及原理向实践转化,并将其充分应用于实践过程中。
3 机电一体化设备的故障诊断技术的改进建议
3.1 确保机电一体化设备故障诊断的准确性
准确有效的设备故障诊断能够直接减少修理的时间,有利于从根本上减少经济损失。因此,在实际的机电一体化设备故障诊断中,需要确保其准确性,想方设法提高其设备故障诊断的准确率。但是,在实际的设备故障诊断过程中,诊断的准确性受到故障特性的约束,实际的设备故障诊断工作非常复杂。其主要涉及到的约束条件主要包括电制造技术、安装、运行以及维护等方面的问题。这些问题主要的出现方式有间接出现和连续出现两种。这些都对有关检测仪表的精密性、功能以及质量等有较大的要求,保证检测仪表对故障准确率判断的影响最小。
3.2 注重故障的渐变过程
我国传统的设备故障检测主要是针对电机的运行状态,主要依赖的是固有的经验与知识。但是,无论经验有多丰富,也难以满足实际的设备运行中不同故障的要求。特别是不同设备的零件之间存在的差异较大,导致在故障判断中困难的增加,从而使得其故障判断结果的失误。最难判断的情况是在初期,设备故障还不够明显的情况下,由于设备的运行情况没有明显的变化,给故障的诊断带来了较大的难题。因此,在机电一体化设备的故障诊断中应该注意故障渐变,对不同的情况进行分析、统计,总结发现不明显故障的方法。
3.3 建立完整的故障诊断体系
我国当前对机电一体化设备故障诊断技术的研究没有明确的理论体系,没有完整的理论体系可以依赖。这就使得我国的机电一体化设备的运行效率低,生产质量也不够高。我国应该建立完整的故障诊断体系,对现实中用到的机电一体化设备诊断方法做出系统的总结,以此来健全设备故障诊断体系,使得在今后的机电一体化设备故障诊断中,针对不同的故障能够有完整的理论体系可以依据。
3.4 实现诊断方法的实践
我国现今的机电一体化设备故障诊断的部分方法还只是停留在理论层面,没有实际的应用。因此,停留在理论层面上的操作具有很大的不规范性,虽然,表面上看起来使得整个诊断操作难度降低了,实际上却给之后的诊断工作带来了较大的困难,难以开展其后序工作。因此,我国现今需要对现有的诊断方法进行实践,实现其由理论层面到实践的过度。
4 结束语
机电设备是最主要的技术工具之一,直接影响着人们的生活水平。为了保证机电一体化设备的正常运行,就需要有效解决其运行过程中产生的所有故障问题,尽可能避免故障对设备运行的影响。文章主要针对我国现今机电一体化设备故障诊断技术的现状及其存在的问题,分析了机电一体化设备的故障诊断技术及其特点,并提出了相关的改进建议,希望能够促进我国机电设备故障诊断技术的发展。
机电一体化技术论文15
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
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