(热门)机电一体化技术论文
无论在学习或是工作中,大家都写过论文,肯定对各类论文都很熟悉吧,论文是讨论某种问题或研究某种问题的文章。那么你知道一篇好的论文该怎么写吗?以下是小编帮大家整理的机电一体化技术论文,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助。
机电一体化技术论文1
1 机电一体化的基本涵义
机电一体化技术是现今比较先进的科学技术, 应用范围也很广泛,通过对机械设备的运用实现自动处理技术,它将机械技术和计算机网络技术有机的结合,整合了机械设备,并使其呈现智能化的状态。机电一体化技术即包括技术也产品,其发展要统筹考虑这两个方面的因素,二者缺一不可,没有脱离技术的产品,也没有脱离产品的技术,这就要求进行机电一体化技术的研究中,要将先进的技术应用到生产的产品中去,保障产品质量的同时提高生产力,减少人力。
2 机电一体化的发展概况
自20 世纪60 年代以来,人们在不断的提高对机电一体化的技术的完善和创新,随着世界经济和科技的进步,计算机技术、控制技术、通信技术的发展, 也在一定程度上促进了机电一体化的完善和应用,机电一体化技术发展的巅峰便是在20 世纪80 年代末,各国纷纷对机电一体化技术了和产品给予了很大的支持,取得了一定的成果,到了20 世纪90 年代,随着光学、通信技术以及人工智能技术的发展,机电技术额将其融入其中,机电技术也越来越智能化和精密化,成为了有着自身体系的完整的科学。但是我国的机电一体化技术起步晚,郁郁多发达国家相比还存在很大的差距,但是随着国家重视程度的不断增加,很多高校已经开设了相关的学科,同时由于很多相关研究所的设立,机电一体化技术在我国的发展已经取得了一定的成就。
3 机电一体化的'发展趋势
3.1 高智能化
随着人工智能技术的发展和在机电一体化技术中的应用,高智能已经成为了机电一体化发展的主要方向,相关的技术和研究人员也在不断的研究,现如今高智能的机器人和数控设备已经可以代替人类完成一些危险性较高、精密度要求高、工序比较复杂的工作,节省了劳动力,也更加方便的得到了所需要的产品和服务,目前很多的研究人员逐步的将运筹学、模糊数学、心理学等多种智能化的学科逐渐引进到机电一体化技术中,这样能够有效的促进机电一体化系统判断推理能力和自主决策能力,这样能够方便人们对机电一体化设备进行控制。
3.2 区域模块化
区域模块化也是机电一体化发展的重要趋势之一,针对使机电一体化产品的各个单元实现区域模块化管理是一项比较复杂、涉及面广的工程,例如,在进行智能减速、智能变速等相关功能研制的过程中,要充分的实现集图形、图像识别、视觉效果等其他附属的功能的控制单元等模块化,这样可以更加标准、准确的衡量相应的控制单元以及动力单元,进一步的提高各个单元的性能,也可以使机电一体化产品相应的功能之间的联系更加紧密, 使一个区域模块更加有效的运行,只有这样才能方便人们对机电一体化产品的应用,提高机电一体化产品的利用程度、可装配性、可维修性等,经过研究和推理,可以得出机电一体化模块是未来机电一体化产品的主要方向,随着未来技术发展的不断深入,机电一体化产品实现模块化的步伐也在不断的加深。
3.3 环保绿色化
机电一体化技术的发展给人们的生产和生活中带来了巨大的变化,丰富了人们的的物质生活,同时也给人们的生活环境带来了负面影响,资源的过度开发利用,加重了生态环境的负担,近些年来,越来越多的国家和组织逐渐重视到环境保护的重要性,人们环保意识的增强,要求机电一体化产品在设计、制造、使用和销毁的过程中要减少对环境的污染, 因此机电产品的环保绿色化是未来发展的一大亮点,人们环境保护意识的提高,造成了一些对环境有危害且危害较大的产品失去市场价值,设计和生产绿色环保的机电一体化产品具有很广阔的发展前景,也成为未来竞争的关键所在。
3.4 网络化
计算机网络技术近些年来的发展势头更加迅猛,这也促进了机电一体化系统的进一步的发展,计算机网络技术的兴起及发展,给人们的生产、生活带来了巨大的变革,机电一体化技术的发展也受到了计算机技术的影响,机电一体化设备通过对计算机网络技术的应用可以有效的实现远程自动化控制。计算机网络技术的应用和改革开放的不断深入,使国际上先进的机电一体化产品不断涌入我国,这也为我国进行深入的研究提供了便利条件, 促进了国内机电一体化技术的发展,机电技术发展和计算机技术的发展相辅相成,因此计算机技术的不断进步也有利于存进计算机网络技术的发展,目前,利用计算机网络技术可以实促进了机电一体化技术产品更加快捷的推向市场,和生产商之间的技术交流,计算机网络技术势必会推动机电一体化技术的发展,也会继续为人们提供更多、更优质的服务。
3.5 微型精密化
机电一体化技术向微型精密化的方向发展的主要是纳米技术的不断深入发展,机电一体化的微型精密化产品体积小、携带方便、耗能低等, 这些优点使得机电一体化产品的微型精密化技术不断进步,应用范围也逐渐扩大,因此,机电一体化微型精密化技术具有比较广阔的发展前景和强大动力,但是想要实现机电一体化微型精密化需要精密的加工工艺以及先进的设备作为强大的后盾,因此需要相关的研究人员不断努力,不断提高我国先进的技术发展。
4 总结
机电一体化技术的是多种学科相互影响,相互作用的结果,机电一体化技术有其自身无法替代的优势, 机电一体化产品与其他产品相比也与其他产品有很大的区别, 机电一体化技术的发展和进步可以促进生产力的进步,促进经济的发展,机电一体化技术的发展状况是衡量社会进步发展的准绳,可以有效的提高人们的生活和生存环境。
机电一体化技术论文2
机电一体化机械设备在实践中应用具有记忆、运转以及信息处理的功能与作用,可以在根本上满足机械产品的性能以及功能要求,其整体结构较为简单便捷,具有轻巧、便捷的发展趋势,始终坚持系统标准化以及模块化的标准。可以基于实际状况及时调整以机械设备的负荷状态,控制其运转状态,进而在根本上提升资源的利用效率,节约各种资源。而机电一体化设备在煤矿生产作业中具有故障诊断以及自动监测的功能,可以在根本上保障系统运行的稳定性。
1煤矿机电一体化技术在煤矿机械中的应用价值
1.1提升效率,规避不足
在煤矿机械中应用一体化技术手段,可以在根本上提升煤炭企业的工作效率与质量。在生产过程中其自动化的程度越高就可以提升工作效率,进而减轻劳动的强度,可以在根本上提升资源的利用效率,进而有效的避免了传统工作模式的问题与不足。
1.2减少费用,提升经济效益
煤矿机电一体化技术在实践中应用可以在根本上提升开采效率,也可以有效的降低开采的费用支出,进而在根本上提升了其整体的经济效益。而煤矿机电一体化技术的应用可以提升煤矿行业的核心竞争能力,推动了其持续发展。
1.3保障安全,提升工作质量
在传统的煤矿生产作业中,工作环境较为恶劣、工作设施与制度也较为落后,无法在根本上保障煤矿开采的效率与质量,也无法保障员工的安全性。而应用机电一体化技术与手段,可以在根本上提升煤矿机械化的程度,在根本上保障了工作人员的生命安全,提升了其开采效率与经济收益。
2煤矿机电一体化技术在煤矿机械中的应用
煤矿机电一体化技术在煤矿机械中的应用是现阶段煤矿产业发展以及机械技术升级的重要环节,也是现代煤矿机械产品发展的关键技术。在煤矿生产作业中,煤矿机电一体化技术在煤矿机械中的应用主要就是在以下几个方面。
2.1掘进机中煤矿机电一体化技术的应用
在多数的煤矿掘进作业中其均应用了机械设备。掘进机主要就是通过隔爆照明灯、安全型操作箱以及矿用隔爆兼本质安全型开关箱等组件形成。在掘进机中将电气系统与液压系统进行整合,可以完成各项生产作业。在掘进机中的控制系统中具有一定的故障记忆功能,其主要就是保护以及控制主控制器。而整个设备在运行过程中的状态,主要就是在矿用隔爆兼本质安全型开关箱的显示仪器上显示,其主要应用的通讯系统就是动力载波技术。整个电气系统能够在操作中具有安全简单的特征。在掘进机中可编程控制器是核心技术,通过监控油泵以及短路保护等草丛中,将电机中的工作电压以及运行状态信息内容进行限制。对其进行回路控制作业过程中,将可编程控制系统作为重点内容,利用RS485通讯获得操作箱的各项信号,在通过内部程序控制器继电器输出方式对各个电机设备进行启动与停止作业。其中可编程控制器在实践中可以通过接收漏电检测模块以及电流互感器模块输出信号,综合程序保障其电控系统的各项功能。而基于煤矿机电一体化技术为主的变成控制器可以及时判断分析各种故障问题。
2.2煤矿机电一体化技术在监控系统中的应用
煤矿机电一体化技术在煤矿的安全生产监测以及监控系统中应用,可以加强对整个煤矿生产作业的监督,了解生产过程中的各项状况,进而综合实际状况,及时处理,这样才可以有效的规避各种问题与不足。
2.3采煤机中煤矿机电一体化技术的应用
在煤矿生产作业中,采煤机是较为重要的机械设备,其直接关系到整个煤矿生产的效率与产量,对于煤矿企业的经济效益有着直接的影响。在采煤机中应用煤矿机电一体化技术较为典型的就是电牵引采煤机。在实践中应用此种机械设备,可以有效的避免因为移动生产而导致的阻力问题,进而避免在煤矿生产过程中出现的各种问题,通过发电制动操作,将部分电能拉回到电网之中。例如,在某矿开采作业中,因为其开采深度的不断加深,在开展中煤层倾斜角会成为40°~50°角的时候,就要通过机电一体化技术的牵引电动机,利用其良好的制动性能,通过轴端停电设置功能有效控制设备,进而避免在开采作业过程中出现下滑现象的问题。
2.4带式输送机中煤矿机电一体化技术的应用
带式输送机是在煤矿运输系统中较为关键的设备,可以满足煤矿的实际生产需求。在实践中带式输送机必须要具有良好的运输性能,其运输效率要高且具有长距离运输的优势,将带式输送机与煤矿机电一体化技术进行充分的融合,可以在根本上提升其整体性能指标。在煤矿生产过程中,主要应用的就是机、液、电一体化的CST可控类型的软件启动模式的带式输送机。这种设备可以在长距离运输中应用,保障其驱动系统的稳定性,进而提升运输效率与质量。在整体上来说,我国的'带式输送机在研发与制造过程中,在启动延迟领域、在线监控与控制等领域中还是存在各种技术缺陷与问题,在今后的发展中必须要加强研究分析,对其进行完善优化,进而提升运输效果与质量。
3煤矿机电一体化技术在煤矿机械中的发展趋势
相对的来说,我国的煤矿机电一体化技术在煤矿机械中的应用与发达国家来说还是存在一定的距离,在实践中必须要加强研究分析,不断的提升我国煤矿机电一体化设备的质量与性能。在今后的发展过程中,必须要加强对具有自主产权特征的,基于煤矿开采技术一级级相关配套装备为主的技术手段,要对具有自主产权的核心装置进行系统研究分析,进而提升煤矿机电一体化技术在煤矿机械中的应用效果与质量;同时,必须要完善产品通信工功能,推动其智能化、自动化发展,要加强对微处理器设备为基础的基础设备以及简况监测设备的研究,加强对专家系统的研发;而在煤矿机电一体化技术在煤矿机械中研发过程中最为关键的就是煤矿机器人,这也是今后煤矿行业发展的关键内容。要想在根本上推动煤矿产业发展,必须要加强对煤矿机电一体化技术的研究分析,在机械生产中合理应各种技术手段,进而提升其生产效率与质量。
4结语
煤矿机电一体化技术在煤矿机械中应用,推动煤矿机械设备的信息化、智能化发展,可以在根本上提升煤矿企业的生产效率与质量,保障煤矿生产作业的安全性,进而在根本上提升其经济效益。加强对煤矿机电一体化技术在煤矿机械中应用分析探究,对于环境保护以及节能减排来说也有着积极的作用,在今后的发展过程中必须要提升对煤矿机电一体化技术的重视,对其进行系统的、深入的研究,进而在根本上推动煤矿行业的持续发展。
机电一体化技术论文3
1机电一体化技术的发展趋势
随着煤矿资源开采难度的加深,机电一体化技术也被广泛地运用到煤矿机械中去。但是,机电一体化技术作为煤矿机械设备的核心技术也并不是一成不变的。当前,许多拥有丰富煤矿资源的国家都在加强对机电一体化技术进行研究,以此来确保煤矿机械能够朝着智能化、信息化、自动化的方向发展,减少煤矿工作中安全事故的发生,提高工作安全,提高工作人员的生命安全,并在此基础上,有效地提高工作效率,使得煤矿的开采能够提升到一个新的层次中去,实现经济效益与安全生产双赢的局面。因此,在今后的机电一体化技术改革创新中,机电一体化技术要提高其通信能力,要加强对危机预警软件的开发研究,研究出新的安全监控系统,提高煤矿机器人工作的智能多样化。
2煤矿机械与机电一体化技术
2.1安全监控技术
煤矿工作是在井下进行,由于井下环境恶劣,存在着许多的不安全因素,对工作人员的安全工作和生命安全带来威胁。机电一体化技术能够及时地对煤矿工作环境中的有毒气体进行监控,并及时地预警给煤矿施工人员,有利于工作人员及时作出防范措施,从源头上来避免有毒气体的泄露给工作人员的生命安全带来隐患。在煤矿机械中运用安全监督技术,能够有效地提高安全监督系统的工作性能,及时地对设备故障进行排查,对设备故障的部位精准到位地运用数据显示出来,并能够自动化地对设备异常进行纠正,对设备故障发出警报,以此来避免因为设备故障耽误了工作的顺利进行,给工作人员的生命安全带来威胁,造成企业巨大的经济损失。
2.2节能损耗技术
煤矿工作进行中,因为煤矿机械设备的性能不高,操作难度比较大,常有资源能源浪费的现象出现。为了提高煤矿工作的工作效率,减少工作运行中能源损耗,就要加强对煤矿工作的管理,还应该要对其相应的设备进行技术革新。采煤机是传统的煤矿工作运行中对资源能源耗费现象比较严重的机器设备之一,传统的采煤机以液压技术来对其工作的开展进行牵引,液压技术具有不稳定性,导致牵引力不足,为了提供充足的牵引力,需要提供大量的能源消耗能量来进行补充,且对设备的损害大,导致能源损耗过大。现在采煤机运用电气一体化技术进行牵引,因为电流具有稳定性,所以能够提供平稳的牵引力,有效地降低设备在工作过程中的磨损程度,减少设备维修的次数,有效地实现了节能损耗,提高了煤矿工作的安全可靠性,提高了煤矿工作的工作效率,促进了企业经济的快速发展。
2.3机械自动化技术
传统的煤矿工作一般都是由人工来进行施工,机械只是起到辅助作用,导致人工的工作强度大,给工作安全和生命安全带来了威胁,不利于提高煤矿工作的工作效率,给煤炭的产量和质量都带来了一定的影响。机电一体化中的.机械自动化技术运用到煤矿机械中去,能够有效地实现施工管理以及施工机械化。机械自动化技术的运用,能够使用机器代替人工进行施工,通过对机器人的控制,及时迅速地检测出施工环境的有毒气体,进而确定工作的安全方式。能够有效地减少施工人员工作的强度,提高施工人员工作的安全可靠性,还能够及时地将发现异常现象以图文的方式反馈给管理系统,然后提交到施工管理部门处,通过对异常现象进行分析,技术做好防范措施,有利于提高工作质量,保证工作人员的生命安全。
3结语
随着科学技术水平的提高,煤矿机械也在不断地改革发展,机电一体化技术将会更加广泛地被运用到煤矿工作中,进而有效地提高工作环境的安全可靠性,提高工作人员的生命安全,有效地减少能源损耗,减少设备的维修次数,提高煤矿工作的工作效率,为煤矿企业创造更多的经济财富。
机电一体化技术论文4
一、问题的提出
掌握机电一体化相关技术对于机电类专业的中职学生而言至关重要,但大部分学生即使努力学习了两年,也无法很好地掌握机电一体化相关技术,原因如下。1.机电一体化技术多且涉及面广机电一体化涉及的相关设备有PLC、PLC外接模块、变频器、触摸屏、传感器、交直流电机、特种电机、步进系统、伺服系统、工业机器人系统、气动系统等,每种设备对应相应的使用技术。传统教学是由浅入深顺次学习,但学生学习两年后技术仍没学全,更谈不上组合在一起使用。
2.传统教学模式不适合学习机电一体化技术传统教学先理论后实操,理论讲的太深,实用性不强,而大部分实操以验证为核心,不是以使用为核心。这就导致了理论学习学生根本学不懂,信心受挫,学习兴趣全无,而实操与生产实践相差太远,学生走上工作岗位即使学过相关技术,也不会使用,且没掌握自学的方法,无法胜任相应的工作岗位。3.机电一体化技术比较复杂且难度较大机电一体化所涉及的每一种技术都比较复杂,都可以单独称为一门学科。以传感器技术这本中职教材为例,书中介绍了传感器的定义、分类、测量误差及各种传感器的结构和原理,可谓面面俱到,但传感器在生产实践中如何使用介绍的并不多。传感器技术只是机电一体化相关技术中的一种,所占比例不足十分之一,可想而知要想面面俱到学全所有技术难度有多大。4.机电一体化技术综合应用难上加难机电一体化只有把相关技术组合在一起使用才有实际意义,只掌握单独某一种或少数几种技术,无法满足工作岗位的要求,还需根据实际补全所欠缺的部分,这就要求学生有一定的自学能力,而这恰恰是中职学生的弱点。以PLC教学为例,学生通过一个学期的学习,掌握了PLC基本使用方法,对PLC的接线、编程有一定了解,但在生产实践中,PLC需要和编码器、传感器、步进驱动器、伺服放大器等配合使用,无论是外围接线还是编程,难度都提高了。这种技术岗位,学生无所适从,最后只能放弃。
二、解决方案
针对上述问题,笔者经过多年探索与研究,提出如下解决方案。
1.改变教学理念和教学模式
采用理实一体化教学模式,突破以往理论与实践相脱节的现象,教学环节相对集中。它强调充分发挥教师的主导作用,通过设定教学任务和教学目标,让师生双方边教、边学、边做,全程构建素质和技能培养框架,丰富课堂教学和实践教学环节,提高教学质量。在整个教学环节中,理论和实践交替进行,直观和抽象交错出现,没有固定的先实后理或先理后实,而是理中有实,实中有理。突出学生动手能力和专业技能的培养,充分调动和激发学生学习兴趣。
2.依托模拟自动生产线教学
笔者采用的是广东三向教学仪器制造有限公司生产的SX-815L自动生产线实训考核设备。该设备把PLC、PLC外接模块、变频器、触摸屏、传感器、交直流电机、特种电机、步进系统、伺服系统、气动系统有机结合在一起。只需要掌握该设备一个生产流程,就可以初步学会机电一体化相关技术,既降低了学习难度,又侧重实用性,使学生的学习目标更加明确,大大提高了学习效率。该设备采用的是模块化结构,可按照生产线运行过程,分阶段学习各个模块,只需要两个学期,基础中等的学生就可熟练运行这个模拟生产线,进而掌握机电一体化相关技术。
3.采用从兴趣入手、循序渐进的教学方法
以SX-815L环形传输分拣单元中的分拣过程为例,把整个上料分拣过程的教学分为若干个环节。(1)指导学生观察设备上料分拣的运行过程。通过观察设备分拣运行过程,激发学生的好奇心,让学生有学习兴趣,教师讲解过程通俗易懂,化繁为简,并融入互动环节,学生可自由提问,教师回答学生的疑问。(2)讲解相关设备及元件。从基础学起,为后续环节打下基础。讲解过程中学生可自由提问,教师回答学生的疑问。讲解结束后,学生可在教师的指导下自主探究相关设备及元件,也可在学习小组中互相学习,共同研究,起到事半功倍的效果。(3)举例讲解接线。接线是教学中的重点,由教师举例详细讲解,学生理解后自行在纸上画出,再由教师逐个检查,帮学生改正错误,直至学生完全掌握为止。(4)学生验证接线。学生扒开线槽,查看电路和气路的连接方式,并使用万用表验证纸上的.接线图,加深印象,学生自主探究,培养学生的动手能力。(5)详细介绍上料过程。循序渐进,为讲解程序打下基础。在此过程中,学生可自由提问,师生互动解决问题。(6)讲解上料程序。教师讲解程序中的要点及注意事项,学生理解后按照控制要求独立编程,遇到问题可在学习小组中互相学习,共同研究,在此过程中,教师应鼓励创新。(7)验证传感器与汽缸如何配合使用。此过程由教师引导,学生自主探究,培养学生独立思考能力。(8)详细介绍分拣过程。(9)讲解分拣程序。(10)学生分组练习。每套设备为一组,分配3~4人,每组都有一个基础比较好的学生当组长,由这名学生带领其他组员练习,教师负责答疑。此教学设计环环相扣,循序渐进,体现做中学、学中做的特色。需要注意的是,各个环节所需时间因人而异,整个上料分拣教学过程约为40学时。
三、教学效果
采用理实一体化的教学模式﹢依托模拟自动生产线教学﹢从兴趣入手,循序渐进的教学手段所产生的教学效果远远好于传统的教学模式。值得一提的是学生在编程过程中能够做到独立思考,所编写的程序既能够按照控制要求运行又与教师讲解的程序不一致,甚至优于教师讲解的程序,充分体现出了创新性。
四、教学反思
1.优势
(1)从兴趣入手,学生学习变被动为主动。传统教学没有切实考虑到学生的学习兴趣,学生不会主动学习,教师通过考核逼迫学生学习,可是学习机电一体化相关技术难度较大,完全靠考核的方式并不理想。从兴趣出发,学生主动学习,大大提高了学习效率,又可使教师的教学工作变得轻松,可谓一举两得。(2)有效激发学生的潜能。笔者观察学生在练习过程中,如果遇到问题会积极思考,尽可能独立解决问题。学生编写的程序起初很不完善,经过一段时间的改进,有的程序甚至要优于教师讲解的程序,学生看到设备按照控制要求流畅地运行,很有成就感。(3)教会学生学习机电一体化技术的方法。“授之以鱼,不如授之以渔”,机电一体化相关设备品牌繁多,学生走上工作岗位以后难免要自学学校没有学过的设备,这就要求学生要掌握学习机电一体化相关技术方法。每个品牌的设备使用方法虽不一致,但工作原理是相同的,学生掌握SX-815L自动生产线实训考核设备后就能做到“一理通,百理明”,再加上正确的学习方法,就可以自学其他品牌的设备,大大提高了工作岗位的适应能力。
2.不足之处
受成套教学设备的制约,电路及气路的布线工艺讲授和练习不够充分,以后笔者会继续探索弥补不足。
作者:王壮壮 单位:辽宁煤炭技师学院
参考文献:
[1]余丽娟.浅析“理实一体化”教学[J].科技视界,20xx(28).
机电一体化技术论文5
摘要:针对机电一体化技术在煤矿生产中的广泛应用展开探究,通过实践经验证明,发展机电一体化产品和技术是实现高效、安全、采煤机械化、煤矿机电产品推陈出新的重要途径。
关键词:机电一体化技术;煤矿生产;应用;开采
引言
我国煤矿生产中利用机电一体化技术对煤炭系统旧设备进行改造,研发新产品,同时结合各种先进技术进行生产,现阶段已取得了较为可观的生产效益和经济效益,煤矿生产已逐步由老旧的传统企业朝着智能化、自动化的现代化企业转变。在煤矿生产中应用机电一体化技术具有安全性、可靠性、实用性等特点,同时,还具有记忆、运转、处理信息的功能,其整体结构较为简单便捷,具有轻巧、便捷的发展趋势,生产效率显著高于传统机械。因此,机电一体化技术被广泛的应用到我国煤矿开采企业当中。但与发达国家相比,我国煤矿机电一体化技术发展和应用跟发达国家还有一段差距,为了促进我国煤矿机电一体化技术的进一步发展,结合我国煤炭生产中的现实发展需求,充分吸收和借鉴国外先进技术经验,对机电一体化技术的在煤炭生产中的应用作分析,以推动煤炭企业在提升机、监控系统、采煤机械设备等方面的优化发展。
1机电一体化技术的相关概述
机电一体化技术是由自动控制技术、计算机技术、机械技术、电子技术等多种技术组合成的一门综合技术,自动化控制技术就是在这几个技术的相互作用下形成的,能够实现机械装置与电子设备的紧密结合与相互渗透。机电一体化不仅是指利用新兴的信息技术与计算机技术等手段来代替机械设备,而是指将信息技术与计算机技术融入到机械设备中,使得机械设备可以更加的智能化,优化其原来性能中不足的地方[1]。机电一体化技术在煤炭生产中的应用优势主要体现在这几个方面:增强了机械设备使用的安全性与稳定性,优化机械设备的性能;能够以实现控制信息的目的,在运用机体一体化技术的过程中,能够实现对相关机械设备的自动监控与报警,还能对相关机械设备的故障进行诊断,加强了相关工作人员对机械设备的控制,有利于节约人力资源成本;机体一体化技术含有复合技术与复合功能,可对工作过程中出现的故障进行技术的补救措施,使得其正常、有序的进行工作。
2机电一体化技术在煤矿生产中的应用意义
2.1提高经济效益
传统的煤矿开采,大多都是利用人工开挖的方式来进行,煤矿开采的环境相对较为恶劣,安全系数相对较低,造成在煤矿开采的过程中频繁出现安全事故,其主要原因是煤矿在开采的过程中由于支护技术差,导致在煤矿开采的过程中频繁性的发生一些坍塌事故,增加了煤矿开采的危险性[2]。基于20xx年我国煤矿事故数据的显示,重庆市与湖南市发生煤矿事故的频率性较高,其中最主要的原因之一就是由于支护技术性差而导致安全事故的发生。机电一体化技术应用在煤矿开采机械设备上以后,煤矿开采的安全性大大提高了,只需工作人员对机械设备进行控制就可实现机械设备自行开采的工作,在煤矿开采过程中减少了人力资源的使用,大大提升了安全系数,确保了开采工人的生命财产安全。节约了煤矿开采过程中不必要的成本支出,提高企业的经济效益,增加企业在煤矿开采行业中的竞争力。
2.2提高劳动效应
机电一体化技术运用在煤矿机械设备中,不仅能有效降低煤矿机械设备出现故障的机率,而且还会减少人力资源对煤矿机械设备的操控,对于煤矿机械设备检查中发现的问题及时采取一些补救措施来弥补故障。在煤矿生产中对机电一体化技术的应用,优化了传统机械设备进行工作的相关性能,极大地提高了煤矿开采的劳动效率。
3煤矿生产中机电一体化技术的应用
3.1机电一体化技术在煤炭采掘过程的应用
3.1.1掘进机
掘进机掘进和回采是煤矿开采的重要生产环节,国家的方针是:采掘并重,掘进先行。煤矿巷道的快速掘进是保证矿井高产稳产的关键技术措施。因此,机电一体化技术在掘进工作中的应用是一种必然的发展趋势。在目前这个阶段中,可以从下面三个方面体现机电一体化技术在我国掘进机上的应用:一是负载反馈调速技术。二是掘进机行走调速技术。三是离机遥控技术和工况监测及故障诊断技术[3]。因此,应将以上三种技术的.高水平应用作为我国掘进机机电一体化技术的研发重点,目的是为了最大程度的提升煤矿工作效率,将掘进速度提升到最大化。
3.1.2采煤机
牵引特性较好,可以在采煤机进行前进工作时提供牵引力,帮助采煤机克服阻力而进行移动,一旦电牵引机有出现下滑的情况时可进行发电制动,将电能信息及时反馈到电网;运行可靠,使用寿命长,电牵引采煤机的工作可靠性高,发生故障少,维修工作量小,使用寿命长;可用于急倾斜煤层,其牵引电动机轴端装有停机时防止机器下滑的制动器,其电动机额定转矩的1.6~2.0倍,能够辅助于电牵引机在进行50%~60%度之间的倾斜角煤层的作业工作,可以节约去其他的防滑装置;反应敏捷,动态特性好,电牵引采煤机的电控系统能够及时调整各种参数,避免采煤机超载运行。构造结构简单且工作效率高,其机械传动重量轻、尺寸小、结构简单,仅仅只需要做一次转换便能把电能转换为机械能,最主要的是效率可高达99%。
3.2机电一体化技术在煤炭运输过程中的应用
3.2.1带式输送机
井下输送系统的主要运输设备装置就是带式输送机,现阶段将机电一体化技术应用在带式输送机上的现象也相对较多,将机电一体化技术运用在带式输送机中主要是以电液一体化、采用机的启动装置来进行对带式输送机设备的优化的,从而提高带式输送机的灵敏度与可靠性。为了进一步更好的将机电一体化技术在带式输送机中进行运用,应加在矿井主运煤皮带顺煤流启动的应用研究工作。将机电一体化技术运用在矿井主运煤皮带顺煤流启动上,采用传感器加PLC程序内部控制实现顺煤流启动,对传感器的装置加工与程序进行内部修改,以及上位机组态王的修改,同时对每台皮带进行传感器的安装、程序的调试,上位机组态王的修改设定等工作。经实践证明,能实现顺煤流启动的有效控制。
3.2.2煤矿运输提升机
说到煤矿运输系统中耗能最大的设备,首先想到的是煤矿运输提升机,其耗电量比较大,传统的TKD系统稳定性不太好、耗能还很大。伴随着机电一体化技术和产品的快速发展,目前的提升机中广泛应用到数字化技术,这大大改良了煤矿提升机的系统性能。3.2.3斜井装置机电一体化技术应用到煤矿生产中,斜井乘人装置得到了大大的改良优化,降低了动力消耗量,也提升了运行的稳定性及安全性。应用PLC控制信号系统,使操作方法简单化,设备的检修和维护变得方便快速,更重要的是运输人数效率提升了。
3.3机电一体化在其他装置中的应用
3.3.1矿井安全监测控制
检测技术和传感技术是机电一体化技术中的组成部分,煤矿开采机械设备上应用这两者技术,可以实现对煤矿机械设备运作的无人操作,使之能自行的进行对机械设备故障的检测与排查工作,同时,将机电一体化技术运用在矿井安全监督方面能及时发现机械设备的故障,并进行处理,以防问题扩大化。
3.3.2支护设备
支护设备作为煤矿开采过程中的一项基础性工作,我国的煤矿企业在煤矿开采的过程中一般情况下都是采用液压支架设备来进行工作,但目前已用电液控制代替了液压装置,电液控制是机电一体化技术运用在支护设备上的体现,为保障煤矿开采过程中的安全,我国的煤矿开采企业也应将机电一体化技术运用在支护设备上,以防突然出现的冲击荷载对支护设备造成一定的破坏,影响煤矿开采的安全性[6]。
4结语
由于煤矿开采地区的环境相对较为恶劣,加之煤矿开采的机械设备容易发生故障,在煤矿开采中应大力应用机电一体化技术,能有效地避免这些问题。在煤炭开采过程中,机电一体化技术的应用还能对煤矿生产环节进行优化,使其生产更加科学合理,能够从根本上推动我国煤炭企业的长远健康发展。
参考文献
[1]王刚.简析煤矿生产中机电一体化技术的应用[J].智能城市,20xx(18):14-15.
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机电一体化技术论文6
摘要:
本文主要研究的是职业院校机电一体化技术专业人才培养,通过探索一体化教学模式,研究了课程体系、教学设计、师资队伍、教学场地、教学评价等的一体化内容,形成了较为成熟的具有机电专业特色的教学模式。
关键词:
机电一体化;职业院校;教学模式
研究机电一体化专业的一体化教学模式,有很强的现实意义。因为,从目前来看,国内研究一体化教学,普遍关注某门具体课程的一体化教学实施,对专业定位模糊和对新技术发展跟踪不够的机电一体化专业而言,课程之间相互割裂,该专业的教学模式、人才培养方案、课程体系等滞后于社会对人才的实际需求,严重削弱了一体化教学模式的整体效益。
1、一体化教学模式
我国职业教育在现代教学模式的研究中借鉴了国外先进的教学模式,引进了现代科学技术的新理论、新成果,逐步形成了例如产教结合模式、产学研结合模式等教学模式。对一体化教学模式而言,教学信息的传递是将知识传授、技能训练和能力培养融于一体,并进行了有机组合,同步进行;同时避免学生在认识和实践环节的不一致。采用一体化教学模式可以将理论与实践融于一体进行教学,形象、直观,使学生由被动接受变为主动认知。这种方式打破了普通教育的传统教学模式即“以教师为中心,以教室为阵地”,强化实训实习的教学功能,并与企业、行业紧密结合,走产学结合的道路。
2、一体化教学模式实施
在专业建设各环节中,教学实施过程承载着专业建设的思想与目标,最能体现人的能动性,也是保障教学质量的最关键的环节。为此,我课题组以机电一体化专业人才培养为载体,探索课程体系一体化、教学场地一体化、教学设计一体化、师资队伍一体化、教学评价一体化等内容。通过探索与实践,形成了成熟的融知识传授和能力培养于一体的教学模式。
2.1一体化课程体系
(1)基本结构。构建一体化课程体系的灵魂是科学地序化与整合。课程体系充分考虑培养学生的可持续发展能力,依据机电一体化专业定位,将理论与实践进行优化整合,分析确定了典型工作任务、专业行动领域及学习领域,对学习领域科学整合,让学生在完成具体工作项目的过程中构建相关理论知识,并发展相关职业能力,形成了机电一体化专业一体化课程体系。
(2)工学交替人才培养模式。根据机电一体化技术的专业定位,实施校企合作,构建符合职业能力形成规律的职业教育模式,建立了工学交替人才培养模式。
(3)校企合作,突出岗位工作的针对性和职业发展的适应性。课程内容要充分体现专业特色和职业性,行业、企业专家或技术人员必须共同参与课程体系的构建。尤其是在行动领域确定、课程内容设置、岗位工作调研、工作任务归纳等方面,必须广泛征求行业、企业专家的意见,并进行论证。
2.2一体化教学设计
一体化教学设计是教学三要素为一体的教学方案设计。即基于学生主动行动的“学”、教师支持和咨询意义的“教”、为完成工作任务而设定的“学习情境”等。基本流程为:根据选定的学习领域课程,通过教学过程分析,将其分解为融“教、学、做”于一体的`学习情境;根据不同的项目和任务,结合学生特点,选用适当的教学方法,将理论与实作合为整体;采取分层次教学,在每个项目中分不同的阶段,逐段升级,并针对不同学生的理解能力,对每一个项目进行分层次考核。
2.3一体化师资队伍
建立一支把专业理论与生产实际有机地结合起来的高素质的“双师型”师资队伍,能够高效实施教学。实施一体化教学模式,要求教师不但教学行家,也是生产好手,要有扎实的理论知识,还必须要有丰富的实践经验,具有解决生产实际问题的能力。能将各种知识、技能相互渗透和融合,更好地达到教学目标。我院机电一体化专业的师资队伍建设,组成了15人教学团队,具有专业带头人1人、骨干教师4人,聘请校外兼任教师10人。专业理论课教师到实习教学队伍中去,课程教材从静态向动态转变,了解实习教学的各个环节、手段和特点,参与学生的实习指导,提高了教师的动手能力和指导学生训练的教学能力。先后派4名骨干教师到企业锻炼,增加了教师的实践经验,与行业企业需求协调发展,有利于“双师”素质的提升。
2.4一体化教学场地
一体化教学要有硬件设备和学习环境与之相适应。按照一体化设计原则,必须融教室、车间、实训、鉴定于一体,将教学环境工厂化,使专业教室具有多种功能,例如多媒体教学、实物展示、演练实训、技能鉴定等,营造良好的职业氛围。我院机电一体化专业依托校企合作,具有鲜明特色的机电一体化实训基地。根据实践能力培养要求,在现有条件的基础上,将实训基地内所有的实训室进行优化整合,成为机电工程基础实训中心、综合能力实训中心和创新能力培养中心;引进企业生产设备以及车间布局,引入企业管理模式,在一体化教室中设置理论教学区、资料查询区、小组工作讨论区、实验实训区等,建成生产性实训基地,实现实训设备与生产设备一致,教室与企业现场合一。
2.5一体化教学评价
为了达到一体化教学的理想效果,我院机电教研室坚持知识考核与能力考核并重的原则,采用形式多样化的考核方式,学生成绩评定以职业岗位能力为重点,将课程学习与职业资格认证相结合,建立了一套科学、可行的教学检查、评价制度,充分体现了以实训为中心的考核体系,全面考查学生的综合职业能力。要求学生通过学习专业核心课程,参加“机电一体化职业技能高级认证”等考试,并取得职业资格证书,掌握本专业所要求的核心专业知识和专业技能。
3、结语
我院机电一体化专业通过一体化教学设计的实施,将理论与实作合为整体。充分发挥了专业一体化整体设计的优势,形成了较为成熟的具有机电专业特色的教学模式,增强了一体化教学改革的整体效益。
参考文献:
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机电一体化技术论文7
一:前言
机电一体化技术在水利领域中的应用,不但解决了很多实践难题,而且还推动了水利事业的发展。当前在水利设计与施工中所存在的诸多问题还需要机电一体化技术的嬗变与更新,这需要借助机电一体化的发展趋势得以实现。
二、机电一体化概述
机电一体化技术是机械、微电子和信息三项技术相互融合、交叉的产物,是机械技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术、检测传感技术、伺服传动技术和系统技术等多学科技术领域综合交叉的技术密集型系统工程。随着电子技术的迅速发展,微处理器、微型机在各个技术领域已经得到广泛应用,对各个领域的发展起了很大的推动作用,正因电子技术的快速发展,进而带动了机电一体化技术的发展,科技的进步更是依赖于其发展,因此其未来的发展对科技的进步起着至关重要的作用。
三、机电一体化的核心技术
1、机械本体技术
机械本体必须从改善性能、减轻质量和提高精度等几方面考虑。现代机械产品一般都是以钢铁材料为主,为了减轻质量除了在结构上加以改进,还应考虑利用非金属复合材料。只有机械本体减轻了重量,才有可能实现驱动系统的小型化,进而在控制方面改善快速响应特性,减少能量消耗,提高效率。
2、传感技术
传感器的问题集中在提高可靠性、灵敏度和精确度方面,提高可靠性与防干扰有着直接的关系。为了避免电干扰,目前有采用光纤电缆传感器的趋势。对外部信息传感器来说,目前主要发展非接触型检测技术。
3、信息处理技术
机电一体化与微电子学的显著进步、信息处理设备(特别是微型计算机)的普及应用紧密相连。为进一步发展机电一体化,必须提高信息处理设备的可靠性,包括模/数转换设备的可靠性和分时处理的输入输出的可靠性,进而提高处理速度,并解决抗干扰及标准化问题。
4、驱动技术
电机作为驱动机构已被广泛采用,但在快速响应和效率等方面还存在一些问题。目前,正在积极发展内部装有编码器的电机以及控制专用组件-传感器-电机三位一体的伺服驱动单元。
5、接口技术
为了与计算机进行通信,必须使数据传递的格式标准化、规格化。接口采用同一标准规格不仅有利于信息传递和维修,而且可以简化设计。目前,技术人员正致力于开发低成本、高速串行的接口,来解决信号电缆非接触化、光导纤维以及光藕器的大容量化、小型化、标准化等问题。
6、软件技术
软件与硬件必须协调一致地发展。为了减少软件的研制成本,提高生产维修的效率,要逐步推行软件标准化,包括程序标准化、程序模块化、软件程序的固化、推行软件工程等。
四、机电一体化在水利应用中存在的问题
1、涉及的'行业、部门太多,缺乏整体协调配合的机制。
由于机电的综合性很强,机电设备都是由很多零部件组成,零部件的设计、加工、试验、检测等都由不同的行业、不同部门的不同专业来完成。大多数水利工程的规划、设计、建设和管理都是由水利和电力行业来完成,机电技术的主要标准也来源于水利和电力行业标准,但机电工程中大量的产品质量控制和安全鉴定涉及到冶金、机械、消防、电子等多行业、多部门。如何协调各行业、各部门在制订使用功能一致的机电设备标准上还缺乏强有力的协调机制,造成同一种功能的产品因为使用单位的不同而采用不同的标准设计制造的情况,既不利于产品的规范化、系列化,也会使设计、制造、运行成本增大,造成不必要的资源浪费。
2、安全评价和鉴定的指标不够明确。
机电专业的安全评价和鉴定除了按照设计、制造、试验、验收、运行、检修等规程规范和标准执行外,更重要的措施就是借助于强制性标准。我国机电专业的强制性标准比较少。近年来,我国加大了对工程建设强制性条文的拟定、发布力度,极力保障工程建设的安全可靠性和直接涉及人民生命财产安全、人身健康、环境保护和公共利益的各个方面,起到一定的效果。实践证明,强制性条文的制订和发布对于工程安全性评价和鉴定是十分重要的,但是机电专业安全评价和鉴定的指标体系尚未完全建立,评价和鉴定指标不明确,强制性条文所规定的强制标准还停留在某些具体零部件的工艺过程控制中,缺乏对机电工程整体性的考虑。
3、设备的更新不利。
水利工程的特殊性和管理原因所造成的使用、维护不当,受修理能力和条件限制致使设备隐患消除不及时与不彻底等原因,使得部分设备无法达到预期的使用周期而损坏限制,在一段时间后被淘汰。再加之设备国有资产管理的特殊性,设备的处置受一定管理制度的限制和约束,施工企业实际的设备拥有量和设备的水平比例失调。
4、设备基础尺寸、标高、位置出现偏差。
这种偏差大多是由于工程施工图纸所标注的设备尺寸与设备实际安装时的尺寸有偏差。例如,土建施工图纸与机电安装图纸中机组标高存在误差,机电安装图纸上表明了基础板的高度和垫板、可调垫铁的厚度,而土建施工图没有标注垫板和可调垫铁的厚度,在进行机组承重梁配筋布置时也没有考虑到相关因素,结果导致机组安装就位时不能按设计高程进行,通常只有放弃使用可调节垫铁来保证机组的安装高程。
五、机电一体化技术的发展趋势
1、智能化
21世纪机电一体化的技术发展的重要方向是智能化,机电一体化的建设研究逐渐的重视人共智能,其一个重要的应用就是机器人与数控机床的智能化,智能化指的是对机器行为的一个描述,它是在控制理论的基础上,充分的吸收各个学科的新思想与新知识,使得它能够具有一定的判断推理与逻辑思维自主决策的能力。但是,我们要做到使机电一体化的产品与人有完全相同的智能与逻辑判断是不可能实现的,但是,较高性能的高速微处理器能够赋予机电一体化一些较为低级的智能是完全有可能实现的。
2、模块化
机电一体化的模块化是一项非常重要而且艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。这样,可利用标准单元迅速开发出新产品,同时也可以扩大生产规模这需要制定各项标准,以便各部件、单元的匹配和接口。显然,从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定,无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业,规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。
3、网络化
随着网络技术的逐步普及,带动了一大批现代网络科技的发展,其中以网络为基础的远程控制与监视技术逐渐兴起与飞速发展,而这些新技术的终端设备就是机电一体化产品,所以,机电一体化会随着网络技术的发展而逐渐的发展。
4、微型化与绿色化
20世纪80年代后期,微型化逐渐兴起,机电一体化开始朝着微观领域发展,我们称之为微电子机械系统。微电子机械系统指的是其几何尺寸不超过1cm,并且其有逐渐朝着纳米级发展的趋势。微型的机电一体化其产品的特点是体积很小且耗能很少机动灵活,微型的机电一体化在现代化的医疗与军事方面有巨大的优势。当前资源利用率较高且对生态环境无危害的绿色的机电一体化产品具备更大的发展前途。绿色的机电一体化产品主要指的是其在使用的时候不会污染环境,且报废后能够最大化的回收与利用。
六、结束语
综上所述,水利设计与施工要想达到科学而高效,更好的满足人类的生产生活实际,需要机电一体化技术伴随其发展趋势而不断发展,这需要实践应用与理论创新的共同跟进。
机电一体化技术论文8
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。
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机电一体化技术论文9
摘要:随着我国科学技术的飞速发展,机电一体化技术也取得了相当显著的成绩,其应用范围也是越来越广,尤其是在工程机械制造方面,更是发挥着至关重要的作用。不仅有效提高了工程机械的生产质量,也极大地促进了其运行效率,为工程机械企业经济效益的提升带来很大的便利。文章也会对工程机械中机电一体化技术的应用进行详细的阐述和分析。
关键词:工程机械;机电一体化技术;应用分析
机电一体化技术,是新时期的一种科技产物,其综合了多种技术形式,如:计算机、机械、自动化控制等技术。工程机械中通过运用机电一体化技术,不仅提升了产品的生产质量和生产效率,而且也增强了工程机械企业的市场竞争能力,使其生产水平达到一定的先进性和科学性。目前,我国社会经济发展仍处于发展中阶段,工程机械行业也在不断的完善和成熟,相关技术人员应对机电一体化技术进行大力的研究,这样才能促进工程机械领域的发展和进步。
1机电一体化技术的具体应用
1.1机电一体化技术的应用特点
1.1.1自动检测
机电一体化技术具备较强的自动检测功能,可对工程机械中所涉及的一切子系统进行全面的检测和分析,并对工程机械的运行全过程做出详细的反映。一旦发现异常情况,系统将会自动发出警报,并帮助检测人员准确地判断出故障发生的位置和成因,以便于可以在第一时间内排除故障,恢复设备的安全运行。由此可见,工程机械通过使用机电一体化技术,不但有效提升了自身的运行效率,降低了机械检测成本,而且也大大缩短了设备维修和保养的周期,为其日后的安全运行提供了充分的保障。
1.1.2高精度
机电一体化技术具有高效的精确度,在实际应用过程中,其可以全面提升机械工作的准确性和实效性,使工程机械的运行效率获得有效提高。如:在混凝土搅拌设备中安置相应的电子称量系统,这样,既能使搅拌器发挥自动称重的优势,又能保证混凝土摊铺的均衡,使得施工质量获得充分的保障。同时,还能在一定程度上加快现场工作人员的施工进度,减轻人工操作的作业压力,从而为节约工程企业的造价成本带来巨大的福利。
1.1.3自动化
机电一体化技术除了具备上述两种应用特点,还拥有先进的自动化使用性能,在实际操作过程中,通过机电一体化技术的运用,使得传统手工工程机械完全演变成半自动化或者完全自动化的运行状态,不仅大大缩减了企业在人员中的成本投入,而且也有效地减轻了人工作业负担,降低了作业难度。因为在以往人工操控机械过程中,由于相关操作人员缺少丰富的实践经验,经常发生人为操控失误的现象,给机械设备的.正常运行带来很大的阻碍,而机电一体化技术的出现,则大大解决了这一操作难题,不但提升了工程机械的应用性能,也在一定程度上为工程企业增加了经济利润。
1.2机电一体化技术的具体应用
1.2.1监控作用
在工程机械制造过程中,通过运用机电一体化技术,不仅完善了整体设备系统的运行效果,也实现了自动监控目标,当发生故障问题时,系统会自动发出警报提示音,以便于检测人员可以更加准确地找到故障位置,及时地采取有效措施,在第一时间内恢复设备的正常运转,为其长期、稳定的发展提供方便、快捷的保障条件。
1.2.2调整施工精度
机电一体化技术在工程机械中的广泛应用,可有效地提升机械设备的施工精度,因为一体化软件通常都安置在设备内部的电子控制系统中,这样不但实现了设备的自动称重目标,也大大增强了称重效果的准确性和科学性,以免工作人员因违反操作流程而导致设备发生故障,影响其安全运行效果。
1.2.3节能作用
在以往工程机械运行过程中,为了使其能够保持良好的运行效果,通常都要消耗大量的电能源,这样才能使工程机械在超负荷运载情况下也能维持正常的使用。而机电一体化的应用则彻底完善了这种能源消耗的运用方式,其能均衡调节设备的运行功率,使工程机械充分发挥出节能节源的应用优势。
2机电一体化技术的未来发展趋势
2.1应结合网络信息技术
为了实现机电一体化技术的可持续发展,首先就应保证与其相关产品的安全性和可靠性,这样才能提升机电一体化的市场竞争能力,扩大其普遍应用范围。因此,机电一体化技术只有与网络信息技术有效融合,这样才能顺应时代潮流,成为实现远程监控的必然发展趋势。
2.2应结合微电子
在未来机电一体化技术应用中,其应与微电子进行有机结合,才能从根本上缩小产品尺寸,使其向纳米产品的发展方向靠拢。因为纳米产品具有高效能、使用轻便的良好优势,可适用于不同的生产领域,并能发挥出显著的应用效果。因此,只有不断优化微机机械技术,才能最大化实现微机电一体化。
2.3应结合传感器
目前,在我国大范围的工程机械制造中,都会运用到先进的传感器装置,其具有良好的精确性和可靠性,可有效提升机械设备的运行效率,使其保持安全、高效的运行效果。因此,机电一体化技术只有充分与传感器相结合,才能在最短时间内实现工程机械的多样化、集约化发展目标,由此可见,在未来社会发展中,传感器装置将会被广泛应用到工程机械中,这不仅是提升工程机械使用性能的必然技术手段,也是保证其长期发展的有效途径。
3结束语
综上所述,机电一体化技术对工程机械有着很实际的应用意义,其不但使传统机械提升了使用性能,而且也在一定程度上提升了工程机械的运行效率和运行和效果,为了更好地提高我国机电一体化水平,实现工程机械的一体化目标,技术研究人员应大力开展对一体化技术的分析和创新,最终将工程机械机电一体化引领到世界领先水平。
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机电一体化技术论文10
【摘要】传感器和检测技术是机电一体化系统中的关键性技术,对机电一体化系统的运行具有十分重要的作用。机电一体化系统的自动检测和自动控制离不开传感器检测系统的帮助。本文针对传感器与检测技术在机电一体化系统中的应用展开了分析探讨,并以汽车行业、机器人行业和机械行业为例,分别进行讨论,希望为机电一体化的进一步发展提供有益参考。
【关键词】传感器与检测技术;机电一体化;系统;应用
在机电一体化系统中,传感器与检测技术的价值毋庸置疑,借助传感器与检测技术,能够对机电一体化系统的状态和特征进行实时的检测,同时也可以将有效信息及时反馈给待测系统。机电一体化系统的本质,就是将机械和电子有机结合起来,并集成多学科的相关技术实现产品或系统的设计和制造,从而促进产品的更新换代,提高机电一体化系统的智能程度。而通过传感器与检测技术,能够将速度、温度、流量等物理量有效地转化为电信号,从而其变化可以以电信号标度的形式表现,确保机电一体化系统中信息的快速、高效、可靠的传递。
一、汽车行业机电一体化中传感器与检测技术的应用
现代汽车工业的成熟和迅速发展对行业提出了更高的要求,随着新型技术的产生和传感技术的不断成熟,汽车工业也逐步迈入了新的发展阶段,传统的机械化控制部件如今已逐渐被机电一体化系统所取代,从而实现汽车的自动化控制。实际上,自动化控制技术除了在汽车的发动机中有所体现,在汽车的其他部件中也有所体现。在汽车发动机中运用传感器,可以采用多类别传感器装置与检测技术,通过对电子控制单元的有效控制,从而实现对发动机实际工作状态的掌握,以达到对发动机工作的精准掌控,对于发动机的工作性能可以实现有效的提升。除此之外,在汽车的一些重点控制部分也同样运用了各种传感器,例如温度传感器、压力传感器、曲轴位置传感器等,这些传感器的使用有利于实现对汽车性能的改善,从而使汽车的功能更加符合人们的`期待,实现真正的个性化服务,同时也能够有效提高驾驶的安全性。比如,现在汽车都会配有导航系统,从而帮助驾驶员准确地对周围环境进行掌握,实际上这一系统中不仅涉及到GPS定位,也同样涉及到传感器与检测技术,通过传感器可以对一定范围内的物体运动情况进行有效感知,从而提供准确的信息给驾驶员,使驾驶员及时掌握对路况和其他车辆的情况,提高驾驶的安全性。
二、机器人行业机电一体化中传感器与检测技术的应用
随着科技的发展,机器人行业也迅速占据了一席之地,工业机器人的发展如火如荼。工业机器人的准确运行离不开其设备中所装载的各种传感器,通过传感器机器人能够及时地收集自身状态信息,还能够对工作环境和操作对象进行信息的收集和反馈。例如内部传感器能够对自身所处的位置、所发生的位移、位移速度等信息进行记录收集,外部传感器则能够对外界环境变化、操作对象状态进行记录和收集,将内部传感器和外部传感器收集到的信息几种反馈给机器人,可以及时自主调整机器人的工作状态,从而使工作更将富有效率。机器人的关节中一般有大量的传感器,例如光电开关、微动开关等等,这些精密的传感器可以对机器人动作的极限位置进行有效监测,从而确保机器人行动的安全性,保障机器人在精准的轨道设计下进行动作。机器人的关节中一般会安装位移性质传感器,可以帮助机器人实现精准的动作和位移;机器人的抓手位置和手腕位置一般都会安装触觉传感仪,从而使机器人能够对目标的位置进行精准定位,从而实现对目标的抓取。
三、机械加工行业机电一体化中传感器与检测技术的应用
机械加工的高效运行离不开机电一体化系统,同样传感器与检测技术对机械加工行业也有积极的推动作用。在进行机械加工之前,首先需要对加工设备进行自动检查,确保设备能够高效运行。例如配件夹持的位置是否与产品相符,夹紧的力度和变形是否符合需求。除此之外,在完成加工工作后,还需要对工件的合格率进行检测,例如工件的尺寸大小、形状、粗糙程度等等是否符合标准。通过传感器与检测技术,可以自动检测工件的状态,可以将检测的结果及时传递,为下一道工序做好准备。在机械加工时,为了使工件的合格率实现有效提升,还需要对加工条件进行实时调整,例如工件压力、切削速度等等,通过传感器与检测技术,能够对各项数据进行实时调整和检测,从而使工件合格率有效提升。
四、结语
综上所述,在工业自动化不断发展的今天,传感器与检测技术的重要性日益凸显。根据工业发展的实际需求,不断开发新型传感器,从而使传感器的适用范围和性能不断扩大,实现传感器的进一步发展,从而为机电一体化系统提供更高效、更安全的运行保障。
参考文献
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机电一体化技术论文11
1.机电一体化技术在煤矿机电中的应用
1.1电控牵引采煤机煤矿生产过程中,电控牵引采煤机的应用十分普遍。它具有一些显著特点,比如牵引性能,可以为采煤机移动提供牵引助力,减少工人劳动量,使得采煤机消除大部分阻力,轻易向前移动,同时也可以在不同地形下产生滑动助力,依靠发电实现制动,同时荧幕会反映出所剩电能与续航时间。电控牵引的操作系很高,能够适应连续工作,不易损坏,使用周期长,它与液压牵引不用,电控牵引只需电能支持,比液压牵引易于成本控制,损耗部件只有整流器和电刷,可随时更换,在其余零件没有受到严重损坏的情况下,仍然能坚持工作,并且系统故障几率低,工作寿命长,维修简单快捷。电控牵引采煤机的反应速度快,制动灵敏,机动性高,可以在采煤作业中随时对系数进行调整或设定,操作难度低,作业效率高。在机械制动方面,电控牵引采煤机具有结构简单的特点,重量轻便,体积适中,制动效率接近100%,高出液压采煤机近30%。现阶段,国产采煤机在我国煤矿机电一体化进程中占有很大比重,长期处于应用主导地位,像太原矿山机械厂、鸡西煤机厂、西安煤机厂等国内采矿及生产企业,正不断对电控牵引采煤机进行技术更新与研发。1.2网带输送机网带输送机是煤矿机电技术中的重要组成部分,现有许多国产品牌专门为煤矿行业提供网带输送机,根据不同价格定位以及项目实际需求,网带输送机的传导方法与安装拆卸性能不尽相同,为煤矿承包方提供了更多选择。井下煤矿,由于项目自身特点,对网带输送机的要求主要是距离长、功率大,各机械企业针对各类煤矿项目做出了周密的分析,新产品的应用价值趋于多元化,定制研发能力持续攀升。比如大倾角网带输送机,它的距离长度可以适应大部分井下作业,整套设备易于运输和安装,传送带可伸缩,传递速度均匀。我国在输送机领域内投入很大,以至于改变了缺乏相关技术的现状,并且自主生产研发网带输送机所需的一系列配件和制动理论,切实有效地研制出了多款起动和制动装置,另外还有以PLC为核心的数控编程装置,以自动化为前提的驱动系统以及齿轮减速器、调速型、液力耦合器等。目前煤矿采集领域大范围应用具有调速功能的网带输送机,以软起动方式运行的液力耦合器性能发挥全面,解决长距离材料输送难题的同时,也促进了机电一体化在煤矿机电技术中的应用。1.3其他煤矿机电一体化设备除上述机电一体化设备外,还另有一些机电设备也在投入使用。比如供电设备,煤矿需要稳定的电能支持,对供电的要求非常高,除了质量、连续性、稳定性外,还要能够符合大功率设备使用要求,因此供电设备选择显得尤为重要。节能型供电设备具有就地补偿和集中补偿同时运行的特点,对增强功率因数、降低供电系统浪费效果显著,高压控制装置连续作业时间长、维护投入少、寿命长,并且可以兼容电子计算机技术,具有网络通信功能,煤矿外的工作人员能够远程对设备进行监控和微调,在发生矿难时,又可以发挥重大作用,为搜救工作提供位置信息。
2.机电矿井提升设备
矿井提升机设备正字向数字化发展,尤其是内装提升机,如今它已形成了滚动和驱动合二为一的结构整体,极大程度上对机械结构实现了简化,可以说矿井提升机是机电一体化设备中的经典类型。数字化提升机可以进行故障自检,重复搜寻故障原因,生成系统日志,给维修人员提供准确的.故障诊断,并且具有一定通信能力,可以在故障初期发出预警,对工作人员发出提示。现阶段提升机内部多采用总线方式,降低了电气安装难度,硬件配置兼容性强,选择面广泛,易损耗部件少,工作人员可以轻易对其进行软启动或者软件控制,甚至瞬间改变速度,当前全数字化提升机已经作为各煤矿首选提升机类型,我国对数字化提升机拥有知识产权,成功研制了多款全数字化直流提升机,它的核心部分是由ASCS计算机系统组成,配以双CPU架构。数字化提升机充分利用了计算机技术,让系统保护工作更加完备,具体特征表现为两台计算机装置同时运行,每台都有各自独立的传感装置和测量装置,两台计算机装置共享数据处理系统,实现了数据同步、相互检测、为对方备用等,提升路径采取间接测量与直接测量相结合的位置探测模式,两台计算机互相进行比对和校准,完全展现了自动化提升效果,因此安全性能充分得到加强,对制动回路、电源驱动回路、安全回路可以全过程检测。
3.煤矿安全作业监控系统
随着矿井安全要求越来越高,煤矿机电一体化技术开始引入了安全作业监控系统,更加贴合相关法律法规对矿井作业的约束。安全作业监控系统在我国应用的时间还不长,经过多次矿难伤亡教训,国家煤炭部门开展了多次大规模整改,处理了许多安全保障低下的黑煤窑,数量之庞大、惩罚之严厉前所未见,与此同时组织专家学者远赴欧洲交流学习,引入了大量国际先进监控技术,逐步建立起了符合我国煤矿业特点的监控体系,从波兰、英国、德国、日本先后邀请了多支专业煤矿监控队伍,从根本上扭转了国内煤矿安全监控系统缺失的现状。经过大量经验总结与丰富的实践,我国煤矿安全作业监控系统趋于完善,紧随国际发展趋势,自主研发了大量具有国际尖端水平的监控设备,并且当即投入试运行,收效颇丰,时至今日,90%以上的煤矿都已经具备了煤矿安全作业系统,和国家监管部门对接,为煤矿作业安全提供了保障。
4.结语
总之,我国煤矿机电一体化应用已经迈上了新的高度,在智能化、信息化领域中摸索出了一条符合自身发展的路径。机电一体化设备拥有安全可靠、性能卓越、维修简单、操作性强等特点,在煤炭生产中得到了广泛应用,减轻工作人员劳动量的同时,也为煤矿工人提供了可靠的安全保障,促进了煤矿生产能力以及经济效益。
机电一体化技术论文12
摘要:近些年来,我国计算机技术呈现出良好的发展趋势,并且在各个领域的应用中取得了极为显著的效果,特别是在机电一体化专业中的应用取得了极佳的效果,在实际应用过程中,计算机技术促使机电一体化专业更能突显自身的价值性,本文中具体阐述了机电一体化专业中计算机技术应用的必要性,同时阐述具体应用效果。
关键词:计算机技术;机电一体化;应用
计算机技术在机电一体化专业中的应用是全新的尝试,从实际反馈可知效果非常显著,这与计算机技术自身的优势性有着必然的联系,推动机电一体化专业能够达到更好的应用成效,并且推动机电一体化专业呈现出最佳的使用状态。本文中重点探究了机电一体化专业中计算机技术的具体应用情况,以促进专业有效性的提升。
一、信息及系统控制在机电一体化专业中的应用
机电一体化专业在实际应用过程中,计算机技术的应用已经是非常普遍的情况,对专业的实际效能能够起到极大的帮助作用,并且改善了当前应用现状,优化该专业自身的有效性。这其中信息及控制系统在机电一体化中的应用效果是非常显著的,而机电一体化信息单元,实质是指可以将来源不同传感器的信息,予以有效的加工与整理,然后进行深层次的分析,与此同时,还需在系统命令的指引下,进行有效的运转。针对系统单元控制而言,主要是由以下部分构成的:电路、转换器。这两个主要方面则是极为关键性的因素,如果其想要更有效的运转,则必须借助计算机技术的支撑。因而从目前形势分析,机电一体化专业发展进程逐步加快,在对其进行变革过程中,计算机信息处理技术,还有计算机应用技术,这两者已经成为其发展进步不可或缺的元素,成为其发展的有效的动力。从目前情况来看,机电一体化研究系统中,系统控制单元发挥了非常关键性的作用,特别是在软件及硬件设备的双重配合下作用更为显著,能够有效予以数据准备采集与分析,同时还需要做好决策和判断工作,继而能够促进信息最有效控制。现阶段而言,高程度智能化已经实现,在这部分系统之中,具有信息控制内容,这主要是以知识驱动为主。例如:在对知识自学及获取,再到推理的不同过程,这些都需要信息控制系统中的知识驱动来完成的。计算机技术,还有信息护理技术,在实际应用过程中,具体应用环节如下:信息运算、决策判断、存取交换等等,因而这两者之间具有非常密切的联系。计算机技术本身蕴含着诸多内容:具体来说是硬件及软件的应用,还有网络与发达通信技术,再到处理数据技术等等,这些技术对机电一体化专业的发展起到了推波助澜的功效,因而在未来的发展中仍然需要不断将计算机技术应用到机电一体化专业之中,推动该专业具有更好的'发展前景。
二、PLC技术在机电一体化专业中的应用
针对PLC技术本身而言,是目前计算机领域应用较为广泛,同时也属于比较先进的技术类型,这种技术在机电一体化专业中的应用发挥了非常关键性的作用,为该领域的进一步发展做出了极为巨大的贡献。具体来说主要表现在以下几个方面:第一,模拟量控制。PLC技术本身具有一定的优势性能,其能够按照其需要控制机电一体化的具体事物,全面且灵活对其进行有效的控制。PCL技术于模拟系统控制中的应用可谓是起到了极大的推动功效,这其中主要表现在自动化系统控制的维护,还有在设计方面具有极大的便利;第二,针对PLC技术来说,其在开关量控制方面的应用也是全新的挑战,从某种角度分析,能够给予自动化系统开关控制量极大的稳定性能,同时兼具可靠性。与此同时,还需要注意的是,这种技术在实际应用过程中能够借助中间继电器,按照相关公式予以检查,这对自动化系统设计的完善性具有非常重要的意义,能够保障其自身的有效性,同时兼具规范性。值得注意的是,PLC技术在该专业中的应用还体现在以下方面:位置控制、系统集中控制,从实际应用效果反馈可知效果极为显著。总而言之,PLC技术在机电一体化专业中的应用效果极为显著,促使该专业在未来的发展中具有更为广阔的空间。
三、软件新技术在机电一体化专业中的应用
计算机技术呈现出日异月新的发展步伐,新的软件技术可谓是层出不穷,软件新技术的应用促进社会的发展进步,也带来新的技术变革时代。从目前情况分析,软件新技术还在持续开放中,从而推进计算机技术发展迈上新的高峰,软件新技术主要包含嵌入式JAVA、IP构件等等,这些新软件在机电一体化专业中的应用可谓是全新的尝试,同时也是极大的挑战,具有一定的发展机遇。近些年来,市场竞争可谓是日趋激烈,只有存在市场竞争力的软件新技术,不仅能够提升自身在市场中的竞争价值,同时也为企业与社会发展带来极大的福音,为他们带去巨大的经济收益,与此同时,从机电一体化领域中可以看出,逐步实现NU,多种嵌入式Linux原型,还有工具性等软件研制,做好相应的开发,这对于机电一体化专业的发展是非常有利的因素,提供发展的便利条件。特别是IP技术研发和大面积推广应用,促使这种技术在市场的比例正在逐步递增,具有极大的进步空间,进一步推动机电一体化软件开发未来具有更广阔的发展前景。
综上所述,计算机技术自身的优势性促使其在机电一体化专业的应用中起到了非常关键性的作用,促进了该专业的应用领域更为宽广,同时增加计算机技术的知名度及实用性。本文中具体阐述了机电一体化专业中计算机技术的具体应用情况,进一步促进机电一体化未来发展趋势更好。
参考文献:
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[5]张会明.传感器技术在机电一体化专业中的应用[J].知识经济,20xx,16:93.
机电一体化技术论文13
摘要:随着科技的发展和进步,机电一体化逐渐成为了发展的趋势,并被广泛地应用在了不同的行业当中。与此同时,传感技术作为机电一体化系统的主要支撑技术也受到了人们的重视和关注。本文详细介绍了机电一体化的相关定义,并阐述了机电一体化系统当中传感技术的实际应用情况,展望了未来机电一体化系统的发展趋势。
关键词:机电一体化;传感技术;电子化时代
随着科技的发展,人类逐渐进入了电子信息化时代,研究数据显示截止到目前,全球的传感器市场营业额已经超过了200亿美元,并且还在持续增长。现在已经出现的传感器种类已经超过了2万种,涉及能源、钢铁、交通等不同的行业。我国作为传感器生产和使用的大国,未来也是促进传感器技术发展的重要组成,所以分析机电一体系统具有重要的现实意义。
1传感器、机电一体化定义
1)传感器。传感器指的是能够直接对工程进行测量、转换输出量的一种器件,需要按照规律完成相关的工作,转换量值既可以是同种类型也可以是不同类型,通俗地来说就好比是人体的感知器官和对应的延伸。
2)机电一体化。机电一体化即在机械当中引入微观电子技术,从而更新系统的主功能、信息功能、动力功能以及控制功能,因此,机电一体化属于机械装置和电子装置之间实现融合的中间介质。机电一体化包含微电子、机械制造、自动控制以及人工智能等技术,其中传感技术属于机电一体化的基本技术。传感技术在机电一体化当中的应用主要是用来检测系统、工作环境和操作对象等的状态,并对系统的运行起到重要的辅助作用,帮助系统在相对恶劣的条件下能够快速、高效地得到信息工作,因此,我们可以认为机电一体化会对自动化技术的形成情况产生影响,而传感技术会对系统的自动化程度产生影响。随着社会的快速发展,人们对信息的需求逐渐增大,对此需要不断提升信息处理能力,所以传感技术在未来具有很好的发展前景。
2机电一体化系统中的传感器技术
正如前文所述,传感器对于机电一体化系统而言,就好像器官对于人体一样,能够获得待测对象的实际情况和特征。对于典型机电一体化系统而言,重点内容就是测量模块,其主要包含传感器和测量电路等部分,主要负责收集系统的行为和运行状态的信息,能够输入相关的参数,分别代表着系统的机械结构模块性能的物理参数,即力矩、强度等等。系统的输出参数指的是待测量的特征参数,即电压、频率、电流等,测量模块要将参数与时间之间的变化曲线展示出来,即分辨率和线性范围等技术指标。实际上,大部分机电一体化系统难以满足设计要求,这主要是因为实际当中检测传感技术会起到一定的限制作用,难以在高效获取信息的同时对经济成本进行有效地控制,因此,需要人们进一步进行改进和提升。
3机电一体化系统中传感器技术的应用
3.1传感技术在机械加工中的应用。在开展机械加工时,需要借助检测工作确保机械加工的产品满足要求。在开始加工产品之前,需要对坯件以及设备进行自动检查,从而确保后续工作的正常开展。传感技术在机械加工过程中的应用主要体现在以下几个方面:
①通过检测能够对坯件的夹持方位进行自动的判断和调整,并预估上床之后产品装夹的形变情况和夹力大小;
②完成加工之后,对产品的合格情况进行评估,在测量评估过程中需要掌握产品的形状、尺寸和平面度等参数,部分特殊工件除了上述检测内容之外,还需要对导程、齿距等进行测量,机电一体化系统的实施,能够使上述的工序都能够自动完成;
③加工产品时,要借助传感检测技术对加工条件进行把控,即控制振动、切削速度等,系统能够自行监测从而使系统达到最佳的加工状态,从而提高产品的合格率。以切削过程为例进行详细说明,利用传感检测优化系统的生产率,使得切除率实现最佳,准确掌控机床的动态特征。同时还需要找到影响精度的因素,并对其进行优化处理,不但能够辅助加工,还可以对刀架结构和材料进行评估。
3.2传感技术在汽车行业的应用。随着科技的发展,汽车逐渐成为了人们出行的.重要工具,因此,更多的技术被广泛地应用在了汽车制造当中。近年来,汽车行业逐渐向着轻型化和智能化发展,汽车行业使用的电子控制系统需要传感技术的支撑,该技术的使用不但能够提升汽车的使用舒适度,还能够方便人们的出行。机电一体化系统中机械式控制部件被自动控制系统取代,逐渐把控制和检测技术应用在汽车生产当中,想要完全实现,需要引入可靠度和性能高的传感器类型,具体要求包含以下几点:
①适应性强:汽车需要在恶劣环境下行驶,因此,传感器需要具备密封性,能够抵抗潮湿、易腐蚀的环境,保证汽车能够正产运行;
②抗干扰性能好:传感器一般应用在汽车发动机舱当中,运行过程中需要抵抗强震、高温、高压和电磁波等的影响;
③稳定、可靠性高:汽车一般具备较长的使用年限,因此,汽车零部件需要耐用,各项指标需要满足高频率运行需求;
④经济成本要合适:在生产汽车的过程中,不但需要满足上述的要求,还需要对经济成本进行控制。在开始实现大批量生产之前,需要保持产品的一致性,这和自动化生产要求是一致的。
3.3传感技术在数控机床上的应用。将传感技术应用在机床当中,即采用数字信号对机床运动加工进行控制,实际上就是借助数字代码的形式把加工信息记录在程序介质当中,其中包含移动轨迹,然后系统需要经运算、译码等环节发出相应的指令信息,使机床工作,从而生产出满足要求的产品。在数控机床当中使用的传感器主要有电压传感器、光电编码器等,主要用于位置检测,掌握机床的运行状态。传统机床在使用过程中会受到技术的影响,从而出现轴转动过位问题,这样一来就很容易出现机床使用故障。若把红外、超声波等传感器运用在机床当中,不但能够有效地检测机床是否存在轴转动过位问题,还能够及时处理出现的问题,这就有效地解决了常规机床生产过程中存在的人工检测盲点,能够有效地控制数控工作,提高产品的质量和精度,还能够有效地降低各项成本,这对于企业的长远发展而言是非常有利的。
4发展趋势
随着传感技术的发展,其被广泛地应用在了不同的行业和领域,并受到了广泛的关注。传感技术能够把非电量变成电量,整个过程都满足物力定律以及相关物质的物理性质。近年来,科技进步很快,人们研究出了越来越多的新材料和技术,将这些新的研究成果和传感技术进行有机的结合,能够促进传感技术的更新和完善。针对传感技术的发展现状,未来传感技术可以朝着以下各个方面发展:
①研发新型材料,并将光电子和微电子等技术逐渐应用在传感技术上,从而提高传感器的整体性能,增加传感器的工作时间,降低检测所需的时间;
②引入新技术、新物理效应,研发新型的传感器,将传感器的应用领域拓展到更大的范围,新技术和新材料的使用不但有助于新型传感器的研究,还能够对现有的传感器进行优化,提高传感器的应用范围,完善各项功能,降低施工过程中的消耗;
③提高传感器的精度,随着社会的发展,人们对传感器的精度、灵敏度和反应速度等的要求都在提高,部分要求超精度检测,因此,可以把数学计算方法和数学模型引入其中,从而降低传感器出现故障的几率;
④向着智能化和数字化的方向发展,现在使用的传感器输出的信号为微电脑处理之后的数字信号,未来会朝着在线监测控制的方向发展。
5结束语
随着科技的发展,机电一体化系统逐渐进入了人们的生产和生活。传感器技术作为机电一体化系统的重要技术,被广泛地应用在了各行各业当中,并且取得了广泛的关注和重视,相信未来传感器技术会向着更好的方向发展,从而为人们的工作和生活带来更多的帮助。
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机电一体化技术论文14
论文摘要:取得较好的课程教学效果一直是教学过程追求的目标。本文根据多年机电一体化技术课程的教学体会,提出通过多媒体技术的应用、教学与科研实践的结合以及布置内容丰富的课外作业等手段来调动学生学习的主动性能更好地完成教学要求,并取得较好的教学效果。
论文关键词:机电一体化技术;教学改革;教学效果
机电一体化技术是一门新型的边缘技术学科,是农业工程领域的一个新生事物,在我校开设此课程还不足十年的时间。开设此门课程是为了适应当前世界科学技术发展需要,因为机电一体化技术思想己普遍被世人接受和采用,其发展水平在很大程度上反映一个国家的技术经济实力。
《机电一体化技术》是我校农业机械化及其自动化专业的主干课,课程内容丰富,以机械及电子相关领域的多门课程为基础,内容抽象又难于理解,具有涉及面广、实践性强等特点。作为该门课程的主讲教师,本人不断探讨教学方式方法,力争取得更好的教学效果。
一、多媒体技术的应用大大增强了课堂的教学效果
由于多媒体汇集了文字、图形、动画、视频、声音、特殊效果等,它能提供多种感官的综合刺激,包含了无限想象的空间,它不仅改变了学生学习和理解问题的方式,而且逐渐以其直观、生动的特点和强大的交互功能,弥补了采用传统教学手段时某些方面表现单调的缺陷,创造出最理想的学习环境,更有利于知识的获取。
根据《机电一体化技术》课程的特点,制作了多媒体课件,在教学中一改传统的教学方式中图表简单且不精确,视觉效果差的不足,增加了图片、动画及视频等辅助内容,使更生动、形象,活跃了课堂气氛,充分调动了学生学习的兴趣。
例如,在这门课的序言中,介绍机电一体化技术这个比较抽象的概念时,首先让学生了解什么是机电一体化产品,进而得出生产、制造机电一体化产品过程中用到的各种原理和方法即机电一体化技术。当介绍常用的机电一体化产品时,采用了几种多媒体技术,如列举日常生活中的机电一体化产品时,直接在投影屏幕上打出打印机和全自动照相机的图片;列举航天航空领域的机电一体化产品时,列出了中国的“神舟五号”载人航天飞机和美国“勇气”号火星探测车的图片……;如列举儿童玩具中会动的机器狗,最尖端的机电一体化产品——机器人,直接插入了相应的影音文件;最后介绍和本专业直接相关的内容我直接把刚完成的科研成果照片播放出来。这些多媒体效果的应用不但使学生一目了然地理解了本门课程要研究的内容,而且极大地激发了学生学习本门课程的兴趣。
再如,在序言中为了直观、生动地说明本门课程的主要内容时,通过机器人这个真实产品的应用实例来具体分析。首先通过机器人下台阶、机器人回答主持人问题、机器人跳舞的录像分析机器人要完成任一动作都要由构成机器人身体的框架、四肢和机体内的机械系统、完成信息采入的检测系统、完成信息处理的控制系统、提供动力的伺服系统以及类似于人神经系统的接口协调完成,并很容易得出机电一体化产品主要由机械系统、检测系统、控制系统、伺服系统和接口设备等五个主要部分构成,进而得出与这五个系统生产、制造直接相关的技术即机械技术、检测技术、控制技术、伺服技术和接口技术构成了本门课程的主要内容。这样的辅助手段能极大吸引学生的注意力,这样的学习和理解过程水到渠成,学习效果事半功倍。
还如,在介绍机械系统中各种机构的工作原理时,如果不采用多媒体形式,许许多多的机构简图必须在黑板上手工画出,由于这些结构图都比较复杂,手工绘制一方面占用大量的课堂有效时间,另一方面绘制不准确,影响学生对其工作原理的理解,如果通过扫描仪把这些结构图的图片直接插入PowerPoint文件中,则可以直接投射在大屏幕上,这样不但节省了时间,而且与原图片一致,易于学生理解与掌握。另外,为了形象地说明某些机构的工作原理,如滚珠丝杠副,又插入了相关的动画资料,动画模拟不但能彻底改变传统教学中的凭空想象且难以理解之苦,同时还能充分激发学生学习的主观能动性,化被动为主动,产生特有教学效果,使学生很快掌握了所学的内容。
总之,采用多媒体教学,使机电一体化技术这样一门枯燥单调的课程变得生动有趣,易于掌握,取得了很好的教学效果。
二、课堂教学与科研实践相结合,教学效果明显
根据该课程的多轮教学体会,很多学生开始兴趣很大,但随着课程的进行,逐渐丧失了兴趣,课程学习变成了包袱,最终导致教学效果不理想。究其原因,一方面,由于课程教学内容较多,所以进度较快,学生又缺乏实践基础,对内容的理解和掌握存在较大的困难,随着问题的堆积,丧失了信心;另一方面,传统的教学方法没有照顾到课程系统实践性强的特点,教学实践大多只针对个别知识点,而教学对象又是没有任何工程经验的在校学生,使得本来富于魅力的知识变成了空洞的'说教和内容的堆积,学生感到难以致用,丧失了兴趣。面对这样的情况,如何解决学生实践基础差的问题,帮助学生深入理解知识、掌握知识,如何让学生学以致用,始终保持较高的兴趣,是课程的难点所在。
高等学校在教学之外还应具备科研和服务社会的功能,科研是高校教学的底蕴,将科研成果和科研项目转化为教学资源是顺理成章的事情。在机电一体化课程教学中引入科研项目和科研成果具有重要的作用和意义。 笔者在机电一体化课程教学中引入真实的科研项目,通常以自己的科研实践为案例,变抽象为直观,通过实物样机来理解复杂的结构及原理。在整个机电一体化技术的教学过程中,无论讲述课程的哪一部分内容,都以自己的科研课题“穴盘苗自动移栽机”和“嫁接机器人”为例讲解,使抽象的内容变为现实中触手可及的真实产品,令学生信服,也取得了非常好的教学效果。
比如,讲述同步带的工作原理时,直接把在科研项目中应用的同步带及带轮拿到课堂上,通过实物讲解,易于理解和掌握。再如,讲授步进电机的控制及工作原理时,把可编程逻辑控制器及步进电机拿到实验教学的课堂上,直接讲述它的工作原理及控制过程并现场编制梯形图。学生见到实物并观察编程过程后通过亲自动手实践很轻松地掌握了这部分的教学内容。
课堂教学重在理论联系实际,运用生活中的实例或者科研项目案例,既有助于学生对理论知识的掌握,又有益于提高学生的兴趣和对实际问题的思考能力。总之,课堂教学并非是一个独立的过程,与科研实践紧密结合会取得事半功倍的教学效果。
三、充分调动学生学习的主动性,布置丰富的课外作业
学生是具有很强可塑性的,适当给学生布置一些自主选题的课外作业,给他们一些学习的“压力”,他们就会变得主动起来,就会花更多的时间在学习上。根据《机电一体化技术》课程的特点,布置了灵活的课外作业,极大地激发了学生学习的兴趣。具体做法如下:
首先,讲述“检测系统”的传感器时,由于教材永远赶不上新技术的发展,为调动学生的学习主动性和积极性,笔者布置了“到互联网和图书馆上查到最近传感器”的作业,要求不停留在教材提及的内容,越新越好,弄懂其基本原理。最后,每名同学都查到了很多应用在高科技产品上的新型传感器,使学生掌握了课程基本内容的同时又拓宽了视野。
其次,为使学生更广泛地了解与专业相关的机电一体化产品,在第一次课就布置了“研究一种农业机器人,掌握其结构和基本工作原理”。这一作业最后是以幻灯片形式展示的,学生找到了几乎所有的农业机器人,如移栽机器人、嫁接机器人、挤奶机器人、西红柿采摘机器人、黄瓜收获机器人等,学生们在分析其结构组成及工作原理的过程中进一步掌握和巩固了机电一体化技术的主要内容。
实践表明,通过完成课外作业极大地调动了学生的学习积极性,所有同学积极主动地利用网络和图书馆,查阅了大量与课程有关的资料,提高了独立分析问题和解决问题的能力,使学生在乐趣中学到了知识。这样灵活的课外作业作为学生的平时成绩加入到学生的总成绩中来,也改变了只以一纸试卷决定学生学习效果的考核方式,真正实现了预期的教学目标。
多年的《机电一体化技术课程教学使我深刻体会到,精心构思教学方法、充分运用信息手段、紧密结合科研实践,激发学生学习兴趣,在发挥教师教的主导作用的同时,又调动学生学的主体作用,就能取得良好的教学效果。
机电一体化技术论文15
由于受到了传统教学模式的影响,使得现阶段的机电一体化教学中存在着注重理论教学,且对于机电知识来说,过多的停留在了抽象的知识与繁琐的理论上,虽然与数学物理等知识的联系程度较近,但是由于大量的原理图与文字叙述等,这样也就使得实践操作不足,从而也就降低了学生的学习兴趣。且从内容上来说,由于涉及到了安装位置与面板开孔等方面的影响,使得在实际运用的过程中,理论与实践操作还存在一定的差距[1]。
2、理论与实践不足
随着信息技术的不断发展,PLC技术得到了有效的运用,但是在实际教学中,对PLC的实验运行过程与结果基本采取了观察的方法,这样也就没有注重对象模型的实例化操作。
3、课程设置时间上的不合理
随着我国现代化教学改革的不断影响,机电一体化教学课程的专业课也被缩减,这样也就使得教学内容减少了。且在课堂教学中,学生单纯依赖理论教学,这样也就不能在短时间里掌握大量的之上。加之学校的'不断扩招,使得生源的质量有所下降,从而也就使得学生在接受与消化知识上存在着一定的问题[2]。
二、对机电一体化教学进行改革的措施
想要促进现代机电一体化教学实现长远的发展,就要从教学思路上进行创新,同时还要制定出科学合理的教学内容与目标,以此来加强对机电一体化的认识,同时也可以实现对教学手段的创新,优化好教学环节,实现培养的目标。
1、对教学思路进行创新
在实际中要及时更新机电专业的教学思路,同时还要强化好机电一体化教学的相关认识。从技术的从层面上来说,机电一体化主要是对机械技术、微电子技术等的集中统一,这样才能在计算机的影响下,形成相应的产品,所以说,机电一体化是一个自动化的过程。
2、对教学手段进行更新
对教学手段进行更新主要体现在许多方面上,随着我国信息技术的不断发展,在机电一体化教学中就可以结合信息技术与计算机技术,以此来提高课堂教学的质量。在实际教学中就可以借助多媒体来进行教学,利用课件来丰富课堂教学内容,同时也可以吸引学生的目光,让学生可以主动参与到学习中去。其次,将理论与实践教学结合在一起,以此来激提高学生的实践动手操作能力,使其与生活结合在一起,从而实现发散思维。最后,在教学中还要满足时代发展的需求,激发出学生的学习兴趣,在实际教学中,也要不断充实机电教学内容,从而提高学生的学习热情,如教师在向学生讲解直流电机的过程中,就可以借助高速磁悬浮列车等来进行讲解,这样也就可以让学生对这一知识产生出更加直观的认识[3]。
3、对教学环节进行优化
在对机电一体化教学进行改革与创新的过程中,还要做好实践教学的优化工作,以此来培养好学生的实践操作能力。从实际上来说,就是要先对基础课程与实验课程进行有效的训练,以此来帮助学生掌握好实验仪器的使用,同时也可以让学生明确实验仪器的正确操作方法。其次,就是可以借助单项技能培训的方法来进行强化,通过让学生掌握好钳工、电工等方面的基本技能,可以促进学生实现更好的学习与发展。在实际教学中就要加大教学设备的投入工作,不断进行改革与创新。对于学校方面来说,也要认识到对机电一体化教学进行改革创新的重要性,这样也就可以完善教学实践设备,同时也可以提高机电一体化教学的实力,让雪生可以通过实践来提高学习的质量,保证学生学习效果的提高。
三、结语
综上所述可以看出,随着机电一体化的不断影响,其应用的范围也在逐渐扩大。因此,就要认识到对机电一体化教学进行改革与创新的重要性,坚持从实际出发,最大限度的获取外界的支持,借助多方的努力来实现机电一体化教学,提高学生的专业能力。
作者:齐凯 单位:吉林工程职业学院
参考文献:
[1]李晓红.机电一体化技术专业实践教学改革研究[J].吉林工程技术师范学院学报,20xx,(35):33-34.
[2]陈新亚.杨富超.宋娟等.机电一体化技术专业课程体系的改革与实践[J].河南机电高等专科学校学报,20xx,(23):72-74.
[3]李宏.构建机电一体化技术专业课程体系的探索[J].机械工程与自动化,20xx,(35):69-71.
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