機電一體化弊端范文

導語：如何才能寫好一篇機電一體化弊端，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

1機電一體化的發展現狀

我國在工業生產技術方面存在著一定的問題，其制造水平與發達國家之間存在較大的差距。但是我國擁有強大的經濟市場，這對于機電一體化的發展起到了一定的促進作用。當今，世界上的經濟競爭十分的激烈，我國在工業制造方面面臨著巨大的挑戰，只有將我國的機電一體化技術融入到工業行業的制造中來才會提高我國科技的技術含量，打破傳統的工業行業中存在的成本高、技術含量較低的不良現象。機電一體化的發展經歷了三個重要的時期。最初的階段是簡單的機械與電子的融合，在機電一體化的最初階段人們只是具有了電子與機械相結合來運用的簡單的構想，只是停留在理論思想方面并沒有采取一定的措施來實現電子與機械的相互融合。第二段時期主要是技術的發展階段。這個階段出現了很多的理論思想，雖然電子技術隨著社會的快速發展也取得了一定的進展但是把理論思想應用在實踐中也仍然不能實現電子技術與機械技術的相互融合。第三階段就是電子技術朝著智能化的發展方向而發展。當今社會，我國的科學技術得到迅速的發展。計算機信息技術、紅外線感應技術等無不在提醒著我們這是一個智能化的世界。計算機信息技術、紅外線感應技術在一定程度上推動了機電一體化技術的發展，為機電一體化提供了相應的知識理論。目前，機電一體化在社會市場經濟的刺激下已經實現了在各個行業中的應用。世界上的各個國家都在為機電一體化的發展提供了人力、物力和財力，其最終的目標就是希望通過機電一體化來實現自己國家的工業化快速發展。

2機電一體化的創新發展趨勢

2.1采取綠色、環保、輕便和性價比較高的材料

機電一體化在未來的創新方面將會選擇采用較為環保、輕便和性價比較高的材料。在機電一體化的原材料方面開始有新的突破。比如說，機電一體化的產品可以隨著社會經濟的不斷發展選擇一些輕便、綠色和性價比較高的原材料，選擇原材料之后可以充分聯系材料的不同特點來對所生產的產品進行不斷的改進與完善，進而可以保證機電一體化的產品的質量并在保證機電一體化產品質量的基礎之上采用更加典型的新型的材料來不斷地創新產品，比如，可以在機電一體化中引入高分子材料、智能材料和納米材料，這樣可以使材料的得到一定的回收利用并達到環保、綠色的環境要求。

2.2在造型和功能上的創新

在我國科學技術的飛速發展下，我國在機電一體化產品的方面上開始新的創新，最值得一提的就是在造型和功能方面的創新，機電一體化產品在造型和功能方面上的改進與創新可以較大程度地滿足廣大消費者對產品造型和功能的追求。比如說，在對產品的造型方面的創新時，利用機電一體化的技術可以有效地提升產品的外在造型的審美高度，最大程度地滿足顧客對產品造型的需求。除此之外，機電一體化也會越來越重視自身產品的功能，會加強對產品功能上的改進與創新。并且機電一體化產品的功能還會為了滿足不同用戶在不同階段的不同的要求來改變產品的功能使得產品的功能變得多樣化與全面化。

2.3機電一體化會實現控制方面的高效化、智能化和便捷性

傳統的機械設備在操作方面具有較大的繁瑣性，再加上在工作的過程中需要認為實現機器的操作運行。這往往就會提升人工操作機器設備的危險性。機電一體化就是能較好地避免這些潛在危險的發生，可以有效地實現在機械設備的操作運行中的便捷性、安全性、自動化與高效性。比如說，在機電一體化中運用電子技術、光子技術或者現代新型的信息技術并在此基礎之上加以創新就會實現機電一體化的便捷性、智能化與高效性，有利于進一步促進機電一體化的創新發展的進程。

3機電一體化產品的發展方向

機電一體化并非是一門獨立的課程，它融入了電子、計算機、機械工程等專業的知識。隨著信息技術與電子產業的迅速發展，計算機技術和電子技術逐漸走向智能化、微型化和快速化。因此，集電子、計算機于一身的機電一體化技術自然也會隨著電子技術和計算機技術的發展而不斷地發展。在不久的將來，機電一體化技術開始邁向智能化、微型化與網絡化的進程。機電一體化作為一種新型的科技技術，研究其技能的人員相對而言較少，機電一體化的專業的研究人員的缺乏是目前阻礙機電一體化發展進程的較為關鍵的問題。所以，目前最重要的任務就是在大力推進機電一體化進程的基礎上建立完善的有關專業的培養部門，為機電一體化技術培養出所需要的專業性人才。比如說，可以在各大高校中開設與機電一體化技術相關的專業科目，鼓勵有關專業培訓教育集體的發展，國家還要給這些相關的專業相應的政策扶持，為機電一體化技術人才的培養創造良好的訓練環境。在這樣的情況下才有可能吸引更多的人去關注和了解機電一體化的技術專業，才會在此基礎之上較快地培養出高素質的專業性人才，從而進一步促進我國機電一體化技術的發展進程。

4結束語

機電一體化的技術的實現可以進一步滿足大家對產品的更高要求，只有不斷地對機電一體化進行創新才會在社會經濟的快速發展中適應社會的需求。我們要在掌握現有的技能的基礎之上了解市場經濟的需求，努力創新，在技術創新中不斷地創造出更多需求的產品，早日實現在市場經濟競爭中的龍頭地位。

作者:張杰 單位:國投大同能源有限責任公司

參考文獻：

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關鍵詞： 設備； 維修； 機電； 一體化； 研究

中圖分類號： F273.1 文獻標識碼： A 文章編號： 1009-8631（2011）05-0072-01

隨著數控機床的發展，數控機床的普及率越來越高，特別是金切設備的數控化，在我公司重點分廠的普及率已達50%左右，而達到這個水平也就短短10年時間，同時整個數控化的水平還將不可逆轉的進一步提高。數控設備是高度機電一體化的設備，數控設備的先進性、復雜性和智能性的特點，也就決定其維修的難度較之傳統設備大幅度提高，對人的要求也越來越高，面對設備維修新形式，作為維修者的我們又該如何應對這種變化，以及自身又如何去適應企業發展要求，是我們不得不考慮的問題。目前，我們的維修者絕大多數是在沒有見過數控設備時，從事了設備維修工作的，同時我們的維修體制是機電分家的，直到今天依然如此。機電分家、沒有經過系統培訓的維修人員從事著數控機床的日常維修、保養工作，其中隱含的問題，非專業的人員又知道多少？筆者從事設備維修的技術工作二十多年，機械技術一直在干，電氣技術工作干了有八年，對于設備維修工作小有心得，愿在此和大家進行交流。筆者認為設備維修中的機電分家體制是一個很大的弊端，特別在數控設備維修中，將產生很多問題。下面以兩個事例說明機電分家之弊和設備維修機電一體化的優勢。

一、設備維修機電分家的弊端

1998年，東電水輪機分廠有一臺俄羅斯Φ160落地鏜床出現故障，主軸箱掛Ⅰ檔正常運行，掛Ⅱ、Ⅲ檔時，出現異響，速度越高異響越嚴重。整個維修持續半年多，通過四次處理才勉強解決問題，充分暴露了機電分家在維修中的問題。

第一次處理情況：因故障狀態是從機械上表現出來，非常像齒輪或軸承損壞時，發出的響聲。作為機械技術員，本人認為可能是齒輪或軸承損壞，要求機修工打開主軸箱端面蓋板，檢查軸承及齒輪等是否異常。檢查發現主軸箱Ⅰ軸，軸承孔磨損，軸承外圈與軸承孔之間有間隙。處理方案：將新軸承進行外圈刷鍍，至孔尺寸±0.01mm，回裝。回裝后試車，故障情況依舊。筆者請來分廠電氣技術員，希望對電氣部分進行檢查。電氣系統使用的是V5直流調速系統，電氣技術員在觀察了勵磁電壓、電流，電樞電壓、電流后，認為其機床運行時平穩，電氣上沒有問題。

第二次處理情況：鑒于電氣技術員的判斷，以及我們機械上沒有任何人可以提出異議，我再次懷疑是機械問題，由于此設備是二手設備，懷疑否是因零部件磨損較嚴重，而引起此故障，決定解體主軸箱檢查所有零部件。解體后，凡有磨損零部件的全部測繪（實際磨損都并不嚴重），加工新配件。加工的新配件到貨后，機床回裝。試車，異響消除。于是機床投入生產，但兩天以后同樣的故障再次出現。

這時，作為機械技術員，筆者的確更懷疑電氣上有問題，但也確實不能完全排除機械上會出現問題的可能。于是我向原設備處辦理了委托修理單。設備處派出了機械技術員和電氣技術員同時到場，進行會診。電氣上借來了測速儀，進行檢測，認為速度穩定，觀察了勵磁電壓、電流，電樞電壓、電流后，也認為平穩，故得出結論：電氣上無問題。機械上也對主軸箱開蓋檢查，未發現問題。在這種情況下，機電雙方都無法說服對方，沒有產生任何處理方案。機床處于停機狀態，我們也一直在等設備處的處理方案。

第三次處理情況：鑒于設備處一直沒有拿出處理方案，我們決定還是自己處理。再次根據圖紙進行分析，考慮到第二次處理后有兩天正常，懷疑是否會出現軸承（特別是角軸承）裝配方向不對，同時有漏裝零件情況，在運行兩天后，預緊量消失，產生竄動引起異響。于是決定：主軸箱再次解體，嚴格按照圖紙實施裝配，由我現場檢查確認。又用了一周時間，重新裝配完工。試車，故障依舊。通過三次處理，機械上已完全沒有辦法，也無法向電氣提出任何有意義的意見和建議，去說服電氣進行全面檢查。

第四次處理情況：在無法找到故障原因的情況下，為使機床能夠使用，滿足生產需要。筆者根據圖紙反復研究，考慮到Ⅱ、Ⅲ檔發出異響皆經過Ⅰ軸上的斜齒，大膽提出改變傳遞鏈，解決異響問題。傳遞鏈改變后，不再經過Ⅰ軸上的斜齒，Ⅰ軸上不再產生變檔，Ⅰ、Ⅱ檔實際變為一個檔位，Ⅲ檔最高轉速將降低。按照方案實施后，異響消除。Ⅲ檔轉速也基本滿足加工要求。設備投入生產。

機械上歷時4個月，四次處理，在不得不改變傳遞鏈的情況下，解決了主軸箱異響問題。設備勉強得以使用。整個過程投入了巨大的人力、物力。那么，故障原因究竟是什么呢？在兩個月后被發現，此故障為電氣故障。處理非常簡單：調整V5直流調速系統控制板上的管控漂移的電位器，穩定電機轉速。處理過程不超過10分鐘。

二、設備維修機電一體化作用

2008年，新進的臺灣協鴻數控龍門銑床主軸油冷卻系統壓縮機燒損。按照過去的處理方式是：對外委托空調專業維修單位進行更換，恢復后投入使用。幾乎不會對燒損原因進行分析，從某個角度來說在機電一體化前也沒有能力進行分析。

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[關鍵詞]煤礦，安全，機電一體化，礦井，設備

中圖分類號：X9 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）23-0318-01

一、引言

我國是當今世界的主要產煤大國之一，煤礦的安全生產對國家基礎產業具有重要的影響，對我國的國際競爭力和國際形象影響也頗為深遠。通過對周邊國家和地區的考察，以及對國內主要產煤地區和企業的煤礦機電一體化技術的研究，發現當前我國煤礦機電一體化技術的實踐應用仍然處于相對比較初級的階段，因此在煤礦機電一體化安全管理工作中也暴露出比較嚴重的問題，例如：機電一體化技術應用不到位、不匹配、不銜接，自動化程度較低，技術管理相對滯后，職能部門的技術支撐功能比較薄弱，生產現場的設備安全隱患較多，生產事故頻發等。自我國，煤礦企業分布較廣，各個地區煤礦企業的機電一體化水平參差不齊，相應的技術管理、安全管理水平也良莠不齊，企業安全管理部門在機電一體化系統中的職能也并不能夠有效發揮出來。筆者認為，要提高我國煤礦機電一體化的進程，就必須以安全管理為基礎，最大程度地提高煤礦機電設備的自動化水平。煤礦企業需要依據各地區自身的條件和政策，因礦制宜建立機電管理機構，切實抓好質量標準化工作，認真落實規章制度與技術標準，提高煤礦生產工藝的機械化、自動化水平。

二、煤礦機電一體化存在的主要安全問題

通過對煤礦機電一體化在實踐運用中的安全事故的分析與研究，我們能夠總結出當前煤礦機電一體化進程中的薄弱環節和瓶頸問題。進一步理性思考我國煤炭企業的機電一體化發展措施，努力實施有效的機電設備安全管理策略，建立良好的機電一體化發展思路，為我國煤炭行業的持續、穩定、健康發展提供一定的依據。

（一）煤礦機電一體化程度普遍不高，自動化程度較低，設備的安全隱患較多。

機電一體化，強調的是機械設備的自動化程度，其目的在于降低職工的勞動強度、提高生產作業率和工作效率。由于煤礦生產的各項隱患主要來自于各種煤礦生產的機電設備，因此煤礦設備的自動化水平直接影響了廣大職工的生產作業環境和勞動強度，在一定程度上也對煤礦的安全管理水平具有很大的影響。各地煤礦企業的機電生產設備從選型、購置、驗收、試驗、安裝、維護、修理直到報廢的全過程管理過程中仍然存在一定的不到位環節，很多關鍵部位在安裝過程中沒有完全按照原設計進行裝配和調試，而是采取最簡單、最原始的純機械式進行試車，最終導致煤礦機電設備在一定程度上喪失了初始設計功能，在日后的生產過程中，無形增加了設備故障的時間，增加了設備安全隱患。另外，在設備的點巡檢過程中，相關技術人員忽視設備的自動化特性，對機電設備的各種運行記錄不夠全面，尤其是涉及人身安全的漏電保護、微機綜保、照明保護、皮帶保護、風電及瓦斯閉鎖等試驗記錄不夠規范，個別部位存在接地極及連線的材質不達標的現象，工藝及安裝不合格，導致電氣設備失爆現象。

（二）煤礦企業機電一體化崗位培訓不到位，相應的安全培訓更是只流于形式。

我們說，機電一體化體現是機械設備的自動化水平。筆者認為，自動化程度高的設備系統，需要有過硬的技術隊伍、嚴謹的設備管理規則以及嚴格的安全監管制度。當前部分煤礦企業的機電一體化專業技術隊伍相對比較薄弱，人員不足，技術水平普遍不高，因此對現代化的煤礦機電設備具有一定的弊端，不利于設備的穩定順行。無論是生產崗位，還是機電設備維修隊伍，其相關人員的整體素質偏低？，尤其是青年職工缺乏實踐經驗，違章作業現象頻發。對于安全培訓工作，往往只是流于形式，走過場，達不到培訓的目標？。煤礦安全監督管理部門的安全管理職能也沒有充分發揮出來，很多煤礦的安全管理部門僅僅作為生產輔助單位，負責日常環境衛生和較為簡單的安全隱患整改，對于情形比較嚴重、相對難以整改得安全隱患，礙于生產壓力，很難發揮協調解決問題的作用。煤礦生產人員的安全意識淡薄，生產作業過程中往往麻痹大意，沒有牢固樹立“安全第一”的思想，沒有按照設備使用維護檢修“三大規程”及相關的安全規定進行生產作業，經常出現違章指揮、違章操作的現象。

三、解決煤礦機電一體化安全問題的基本對策

通過對煤炭行業機電一體化技術存在的安全問題的研究和分析，結合筆者在龍煤集團的相關工作經驗，現對行業內機電一體化安全工作的基本對策進行總結：

第一，建立健全煤礦機電一體化安全管理制度，認真執行和落實各項規章制度。

礦井機電設備的各項規章制度是機電業務活動的基本準則，也是設備人員做好機電工作的紀律保證，因此必須建立健全煤礦機電安全管理制度，讓機電設備管理有章可循。當前，機電設備的各項規章制度執行不利是一個非常突出的問題，尤其在礦井機電設備的操作、維修、驗收以及現場管理等制度的執行方面存在較多的問題。礦井機電管理的主要工作對象是設備，落實規章制度也必須以管好、用好、修好設備為主要工作內容。

第二，因礦制宜建立機電一體化安全管理機構，授予職權，統一管理？。

目前，煤礦礦井機電設備的安全管理機構的設置比較傳統，相關安全管理人員的配備較少，需要結合煤礦自身的實際情況合理安排安全管理體系結構和組織形式，建立符合自身設備安全管理的模式。當前，建立與生產系統并列的機電管理結構體系是我國各地區煤礦的共同發展方向，對于一些大型煤礦企業，其礦井一般比較大，煤礦現場管理的基礎工作也相對比較扎實，需要對機電設備安全管理部門的智能進行界定，并對其職權予以確認，充分調動機電安全管理機構及人員的工作積極性，發揮其主觀能動性。

第三，對現場機電一體化設備實行技術人員責任制，徹底消除設備安全隱患。

對于煤礦而言，堅實的技術基礎是安全的基本保障。技術人員是技術管理工作的主體，因此筆者建議對煤礦的技術人員實行責任制度，將設備系統劃分為一系列的子系統，分包給相應的技術人員，實現崗位職責、職權和專業班組職責掛鉤的管理機制，充分發揮技術人員的作用，強化技術管理，徹底消除設備安全隱患。對于設備的運轉、檢查、保養、檢修、事故等記錄都要做好資料分析整理，妥善保管，存檔備查。、

四、結束語

當前，我國煤礦企業仍然處于基礎工業中的核心地位，煤礦生產關系到國家社會的整體利益。作為煤礦企業的安全監督管理部門的工作人員，以及煤礦機電一體化設備研究人員，筆者認為企業應該加大對煤礦機電一體化設備的投資力度，加速引進機械化、自動化程度較高的機電一體化生產作業系統，引進相應的專業技術人才，為企業發展、行業發展、以及國家發展提供動力和保障。

參考文獻

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[4] 韓寶祥；劉士明；；煤礦機電設備的維護[J]；內蒙古煤炭經濟；2011年04期.

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關鍵詞：機電一體化；電機保護；電機控制

經濟的高速發展不但能夠帶動行業和領域的進步，同時還能夠促進科技的發展。最近幾年，在廣大的科研工作者的共同努力之下，科學技術的發展水平不斷提升，此時許多先進的科技開始出現在我們的工作之中。在這個背景之下，機電一體化技術得以快速發展。然而在具體的推廣使用的時候還面對一些干擾要素，這就使得技術無法發揮其應有的價值和意義。因此我們必須要認真分析當前面對的各種不利現象，積極研究應對方法。

1機電一體化的發展

對于機電一體化技術來講，其發展歷程有三。第一是初始時期，最早可以查閱到1970年之前。在此階段，由于西方國家的科技發展水平較為迅速，此時我們國家也受到一定的影響，廣大群眾開始有意識的將先進技術運用到機電產品之中，而且它們也為我們帶來了很顯著的成就。特別是在二次大戰之時，時代背景賦予了我們新的探索動機，此時電子工藝和機械制品開始逐步靠攏，它們在戰爭結束之后還可充當日常用品，對于促進經濟恢復有著不可言喻的意義。通過分析相關歷史，我們可知那時的電子技術還處在發展的初始時期，而且絕大多數的產品都是自發形式的，從一定意義上來看，電子工藝和機械制品的融合還不是很全面，而且由于受到時代的影響，那些已研發的產品也未被合理的運用。第二個時期可以被稱作是高速發展時期。此時各種技術開始高速發展，比如通信以及電腦等，正是因為電腦技術的發展以及集成電路工藝的出現，使得機電一體化的發展有了強大的基礎。第三個時期可以被稱作是發展的黃金時期，這時該技術得到了非常全面的發展。此時相應的學科系統開始被人們所關注，科研人員積極研究機電體系的發展方向，而且形成了很多新的科學。同時，伴隨著光纖科技等技術的發展，此時該技術迎來了新的發展局面。通過上文的分析，能夠更好地輔助我們分析當前該技術發展過程中存在的一些阻礙要素。

2機電一體化應用中電機控制與保護存在的問題

由于科技高速發展，此時我們國家的機電一體化工藝開始迎來它的春天，創造了很多的成就。不過因為技術理論方面的欠缺加之實踐的不足，導致我們在具體的推廣該項技術的時候，還面對各種干擾要素，使得電機保護和控制工作無法很好的開展。它們的存在明顯的干擾到電機的運用，使得它的應有價值無法被體現出來，接下來具體闡述面對的各種不利點。2.1運用異步機電裝置時面對的各種干擾要素在我們國家，很多的行業和領域都會運用機電設備。它們的存在為國家的經濟進步貢獻了非常顯著的力量。不過，在具體的開展電機運用和控制工作的時候還面對一些干擾要素，導致設備無法發揮出應有的價值。具體來講，眾所周知，對于電機控制工作來講，異步電機相關的工作是其中意義非常關鍵的一項工作，一旦其存在弊端的話，就會嚴重的干擾電機的運行，最終引發一連串的反應，導致很多運行問題，使得設備無法發揮出應有的價值和意義。因此，在開展此項保護工作的時候，一定要將工作重點放到異步電機方面，積極研究先進技術。2.2電機控制保護裝置的使用難以達到需求如今我們廣泛運用的電機保護設備的技術含量較低，無法和當前的發展形勢保持一致，不能夠滿足技術的發展要求。同時，當前的保護裝置多是使用電磁原理，應用熱繼電器與熔斷器的過載保護以及短路功能實現保護，不過這個零件原本就存在問題，這就必然會導致機電控制等工作無法很好的開展，因此在今后設計的過程中，一定要高度關注設計以及控制的結合，確保保護裝置呈現出較為明顯的多樣性色彩。

3機電一體化應用中電機控制與保護的措施

眾所周知，對于機電一體化系統來講，它的最為關鍵的構成要素是電機。而對于電機來講，它的執行系統有兩大要素構成，分別是驅動系統以及控制系統。執行驅動部分主要通過位置傳感器、三相伺服電機等相關設備共同組成，而控制部分則是傳統的單片機、變頻器、輸入通道等相關組成設備共同組成。它們兩者的關系非常獨特。3.1對閥門與速度的控制。電機的控制需要相關的部件以及裝置共同操作，其次在進行控制的時候還需要重視“速度”這個關鍵的因素，要想在電機控制與保護的實際應用中取得一定的效果，就必須控制好閥門以及速度。當前社會經過長時間的發展之后，在技術以及經驗上都有了相對深厚的積累，采用的相關控制方案主要是雙環控制，雙環中的內環是速度環、外環是傳統的位置環。速度環在電機進行工作的時候是方便操作技術人員對點擊實際轉速進行調節以及控制的重要組成部分，通過對內部速度調節器的有效控制，合適波段的調節PWM波發生器的載波頻率，進而達到對整個電機速度的調節作用。3.2對電流電壓的準確檢測。機電一體化是當前機電專業發展中的核心發展概念，在進行機電設備的使用以及運維管理過程中，深入機電一體化工作的研究，有助于完善對機電工程推廣中機電設備的合理控制與保護。電機在機電一體化中的控制與保護工作，有著非常獨特的存在意義和價值，可以說是其中意義非常關鍵的構成要素。在具體檢測的時候，要認真記錄電流和電壓等數值，進而合理分析檢測結果；積極開展檢測工作，認真分析潛在的故障，合理制定應對策略。但是，在具體的開展工作的時候，我們普遍使用的電壓互感器與電流互感器等互感設備是不能夠達到相關準確檢測的目的的，但是存在的問題我們必須盡快的排除；所以，在進行機電設備的電流以及電壓的檢測中，往往采用霍爾型電流互感器以及IPM輸出電壓發用分壓電路對IPM輸出三相電流與電壓進行合理的檢測，進而確保在檢測的過程中能夠達到電機設備的使用控制要求與保護的要求，最終起到提高檢測工作開展的準確性的目的。3.3機電一體化中電機的運行維護。由于機械工業高速發展，此時相關設備的運作規定也更為嚴格，比如電機運行的要求就更高了，然而技術的發展同時又明顯的提升了電機保護能力。不論是何種技術，它的落實都要依靠人類，所以對于電機的運行維護是確保電機的機電一體化技術優勢表現的重要前提。此處將電機維護分成三方面，其一是前期準備，其二是運作過程中的監管，最后是平時的養護。在啟動之前要查看是否通電，同時還要檢驗啟動裝置的性能等等。當電源接通以后，要確保電動機等設備的運行正常，假如存在異常的話要在第一時間斷電。在運行的過程中要做好監視工作，確保設備的電壓以及電流等正常，盡量避免問題出現。除了上述之外，還要在規定的時間之內做好養護工作。

4電機保護控制裝置的前景以及發展趨勢

在電機保護控制裝置的未來發展中，必然會采用故障建模與仿真計算的方式，通過引入相位量、突破量等多封面的電機故障類檢測量，對相關數據進行分析與研究，做好“量”的研究工作，它能夠明顯的提升繼電裝置的精確性。第二，在今后發展的過程中，要高度關注技術研發和使用工作。舉例來看，在監測電機的時候，可以使用相關的高新技術，從總體上把控電機的運行狀態，結合設備輸出的數據來判定其狀態如何，將獲取的信息分類整合，借助對比分析措施合理的劃分戶長類型，進而結合提示的信息制定恰當的處理策略。借助此措施，能夠確保電機控制以及保護工作開展順暢，能夠預知一些潛在的問題，以此實現合理的預防作用。

5結束語

通過上文的分析我們可知，當今社會是一個經濟和科技高速發展的社會，不論是生產工作還是廣大群眾的日常生活都和技術有著密切的關聯。此時機電一體化技術開始被大眾所關注。在這種背景之下，人們開始意識到電機控制和保護工作的重要性。雖說我們國家的這項技術發展的速度非?？?，不過仍舊面對一些干擾要素，它們的存在明顯的制約了技術的發展，干擾到經濟的進步。筆者在這個前提之下，具體的展開了相應的論述。我們堅信在廣大工作者的共同努力之下，該技術一定會迎來新的發展局面，更好的為國家的發展貢獻力量。

作者:童旭松 宋德強 單位:哈爾濱電機廠有限責任公司 黑龍江牡丹江抽水蓄能有限公司

參考文獻：

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【關鍵詞】PLC；教學；機電一體化；CDIO

CDIO教學模式是由Conceive-構思、Design-設計、Implement-實現和Operate-運作這四個工業產品從構思研發、運行乃至最終報廢的生命周期為教學設計基礎的全新的高等工科教育教學模式。PLC控制技術的應用要求學生能根據被控對象進行相對應的軟硬件設計，并維護整個產品的生命周期，這和CDIO教育模式的理念不謀而合，因此，我們借鑒CDIO國際工程教育模式對機電一體化專業的《PLC控制技術》課程改革進行了一定的研究與探索。

一、《PLC控制系統》課程在機電一體化專業中的地位

《PLC控制系統》課程是高職《機電一體化技術》專業的專業核心課程。它的前導課程為電工、電子應用技術等、后續課程可與氣動技術、觸摸屏技術結合，使學生能夠掌握PLC的基本原理，能夠閱讀PLC的程序，分析PLC控制系統，能夠根據生產實際的需要，設計相應的PLC控制系統，編寫控制程序，進行系統調試及排查故障。

二、CDIO模式在《PLC控制系統》課程改革中的作用

CDIO培養大綱將工程畢業生的能力分為工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統能力四個層面，大綱要求以綜合的培養方式使學生在這四個層面達到預定目標。而PLC技術在實際應用的過程中，需要學生根據被控對象的工藝過程、工作特點、功能特性進行分析，與工藝指定的相關技術人員通力合作來進行設備的開發，使之滿足生產工業要求。其實這也是對產品生命周期設計的一個過程，所以我們可以將這種國際工程教育界認可的教育模式引入《PLC控制系統》的教學改革當中。

三、基于CIDO教學模式的PLC控制系統教學方法改革

1.教學模式改革。培養目標與計劃的制定：首先針對PLC技術在機電行業的應用情況進行分析，根據CDIO的教育模式指定詳盡的培養目標，并請行業專家進行論證以便得到進一步更細致可操作的培養計劃。因為機電行業的變化情況較快，這在教學改革中是一個循序漸進，而且不斷變化的過程，建立這一個可持續更新的改革制度尤為重要。

項目載體的選擇：在CDIO的教學模式中，用項目來作為專業知識與技能培養的載體，按照項目實施的完整過程來安排相應的教學環節，達到培養出的學生擁有既定目標的知識與技能要求?；诖四康?，我們選擇的5個教學項目。分別是①PLC控制傳送帶裝置設計與制作；②旋轉機械手運動控制設計與制作；③物料輸送的運動控制；④PLC控制的音樂噴泉裝置；⑤上位機、PLC與各控制模塊通信柔性生產線設計。每個項目都是一個獨立的PLC控制系統，其項目難度由淺入深，能讓學生進行一套完整的CDIO從構思到運行的項目開發。

教材設計：CDIO的教學模式在實施過程中，希望通過對教學過程的監控來評價教與學的質量。因此在教材設計上，我們利用各種自評與教師評價的表格來對學習過程進行監控，這需要在教材的改革上花大力氣設計詳盡的評測表格。

2.教學條件改革。在基于CDIO教學模式的《PLC控制系統》教學過程中始終圍繞學生實際操作能力提升為核心來開展，因此對教學條件也提出了特殊的要求。首先，從硬件上來說就必須擁有更多的與工業現場相似的實驗實作設備來對學生進行實際的操作訓練，包括臺套數的匹配，實驗設備的更新程度等。其次，為了保證機電一體化專業的學生在《PLC控制系統》這門課程中能得到統一的高質量的教學，教師必須有扎實的理論功底與一線生產的實際經驗，以及在統一備課與整合教學資源的過程中得到能力與素質的提升。

3.教學評價改革。在CDIO教學模式中教與學是相互關聯的，不單單是簡單強調教師的教學過程也不是簡單強調學生的學習過程。因此，我們在《PLC控制系統》這門課程中設計了以下幾方面的評價機制：教學環節（課程、實踐/實驗、項目設計）分級評估，期末考試成績，項目教學過程中教師評分，后續課程教師對學生評價，畢業前訪談，學生對教師的教學效果評價，職業資格證書獲取情況，競賽獲獎情況，畢業生就業率、起薪、就業領域、就業歡迎程度，校友、雇主調查等。幾種評價機制相互配合，作為在教學過程中及時調整教學方法或教學過程完成之后及時評價改善教學效果的重要依據。

四、結語

通過對《PLC控制系統》課程的CDIO模式教學改革，我們看出了傳統教學模式中的弊端，使學生在一種輕松的教學環境中獲得了能力的提升，同時教師與學院領導在參與教學的過程中不斷改善教學方式與教學條件，畢業生通過CDIO教學模式的教學，掌握了對產品從構思設計運行操作的生命周期，能更快的適應從學校到企業的轉變過程，獲得了用人單位的一致好評。

參考文獻：

[1]易銘.CDIO 模式下“PLC 應用技術”課程改革，職教通訊，2012（15）：27-30.

篇6

關鍵詞：一體化教學　汽車電工電子技術　高職教育

中圖分類號：G712

文獻標識碼：A

文章編號：1007-3973（2012）003-182-02

近幾年電子信息科學技術迅猛發展，給汽車工業的發展提供了必要的電子技術基礎，使汽車技術在安全、環保和節能方向等日益提高，汽車已經由傳統的機械產品變成典型的機電一體化產品，汽車電子技術逐漸成為汽車高新技術的特征之一，這就要求現代汽車的使用、維護、檢測與維修技術人員應當向著機電一體化的方向發展。基于社會對汽車類專業技能型人才的需求，作為汽車類專業的基礎課《汽車電工電子技術》的教學得到進一步重視和加強。

1 《汽車電工電子技術》一體化教學的必要性

《汽車電工電子技術》普遍采取先理論后實踐的教學模式，在學生沒有任何感性認識的狀態下學習電工電子原理、性能、參數和應用，學習起來難度較大，而且理論與實踐間隔時間過長學生很容易遺忘，又造成了重復教學和資源浪費，影響了教學效果和人才培養質量，因此，打破理論課、實踐課的界限，將課程的理論教學、實踐教學融于一體，避免理論與實踐重復教學，使教學形式更加直觀明了，增強教學的趣味性，充分發揮學生的主體作用“教學做”一體化的教學模式是《汽車電工電子技術》課程發展的新方向，能很好地培養學生理論知識和實踐操作技能。

2 一體化教學的特點

(1)一體化教學，注重學生綜合職業能力的培養，既要培養學生的專業技術能力、工作方法能力，還強調學生的社會實踐技能。

(2)以典型的工作任務為載體，以學生為中心，按照實際的工作過程和學生學習能力的特點來設計和安排教學活動，把理論與實踐教學融合統一，使學生能力培養和工作崗位要求結合統一。

(3)對傳統教學模式進行了三大轉變，由傳統的以教師為中心轉變為以學生為中心，以教材為中心轉變為以基于工作過程系統化的教學內容為中心，以普通教室為中心向一體化實訓室為中心轉變。

“教”“學”“做”三者穿行，把授課內容轉化為實際的項目，通過實踐訓練既直觀明了，又激發了學生學習的積極性和趣味性，還可以培養學生的創造性，同時鍛煉學生的動手操作技能等，使職業技能的培養真正成為職業教育主題。

3 《汽車電工電子技術》一體化教學的實施

3.1 整合課程內容，編寫課程教學設計

一體化教學，應對職業崗位能力進行分析，把握職業崗位所必需的專業技能知識，以理論夠用、重在培養學生實踐能力為原則。以項目驅動為主體，專業實踐技能為主線，對教學內容進行重新整合，根據社會對汽車專業技術人才的需求，對《汽車電工電子技術》的教學內容進行有效的整合，淡化較深的理論知識、繁瑣的公式推導，重點放在如何“運用”這些電路分析和解決實際問題上。為此可將《汽車電工電子技術》整合成表1幾個模塊展開教學。3.2 一體化課程教學場地的建設

一體化的教學模式強調理論課和實訓課空間和時間的統一，因此要實施一體化教學就要有既能滿足理論教學，又能具備技能訓練的一體化教學場地，主要包括實施場所和器材。教學場地需要具備支撐理論知識教學所需要的多媒體設備及實踐操作所需的多功能教室；教學器材指電工電子實訓所需的儀表、儀器和多功能電工電子實訓臺等。教師在一體化教室上課可以邊講邊指導學生操作，使學生在實際工作過程中體驗學習過程，既掌握了理論知識，又提高了實際動手能力的操作技能，而且教學形式也生動活潑、豐富多彩，更能調動學生

的主動性和積極性，有利于學生的職業能力的培養。

3.3 一體化課程師資隊伍建設

一體化教學模式對師資隊伍的要求很高，要求教師既要有較高的專業理論水平，同時又要有較強的實踐操作能力。因此一名合格的汽車類電工電子技術專業教師，不僅要具備豐富的專業理論知識，及時把握本專業發展的動向，還必須要有較強的實踐操作技能，而且更要具備理論與實踐相融合、知識學習與技能訓練相結合的工作過程開發能力。因此必須強化“雙師型”教師培訓。

3.4 改革考核方式

對于學生掌握知識的程度，我們通過考核來衡量，對于傳統的教學模式，通常采用平時成績（30%考勤、作業等）+理論考試成績（70%）來考核學生，這樣存在很大的弊端，很多學生靠死記硬背取得好的成績可是動手操作能力很差，不能滿足工作崗位的需求，也就是通常所說的“高分低能”。一體化的教學強調綜合素質的提高，強調以人為本的整體評價觀，考核應綜合考慮實踐與理論相結合的技能，既要測試學生的實踐操作技能，又要考核理論知識，而且平時成績也還要計入考核，以此來監督和激勵學生認真對待每一次課。考核方式可以改革為理論考試成績（40％）+實操考核（40％）+平時考勤（20%）。這種考核方式既能充分體現學生的理論與實踐的融合統一，又能體現學生學習過程中的表現的優劣，使考核充分體現了公正性，也調動了學生的積極性。

一體化的教學模式，能夠站在專業及就業的角度來引導學生自主學習，同時教師在教學過程中應注重教學活動的策劃，針對不同的教學內容能夠采用靈活多樣的教學方法，掌控好教學活動的操作環節，不斷給學生灌輸專業發展新的方向，激發學生學習的趣味性和主動性，從而提高汽車類專業電子電工的教學質量。

參考文獻：

[1]　陳曉紅.高職電工電子技術課程一體化教學的探索與實踐[J].黃岡職業技術學院學報,2011,13(3).

[2]　許勇平.高職電工電子技術基礎課程理實一體化教學初探[J].中國科教創新導刊,2011,(23).

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【關鍵詞】理實一體化 維修電工 中職教學

機電一體化專業的應用領域已延伸到了各行各業，比如家電產品的控制、汽車、車床、照明系統等，都和機電一體化專業密切相關，它被廣泛應用于工業、農業、國防等領域，在社會各項事務中發揮著巨大的作用。《維修電工》傳統的教學模式是理論教學和實踐教學分開進行的，學生先學習維修電工理論部分，再統一由實訓指導老師帶到實訓室進行技能操作訓練，理論與教學的分割導致理論基礎差的學生對理論的學習缺乏興趣，積極性不高，同時不能很好的把理論知識充分理解、掌握，進而應用的到技能操作訓練中，導致教學效率不高，教學效果欠佳。為了能夠提高學生的學習興趣和增強學生的認知能力，探索了“理實一體化”教學模式并應用于《維修電工》課程教學實踐中，以下是筆者學校在《維修電工》教學中“理實一體化”教學的一些做法。

1實現教師的角色轉變即以“教師為中心”轉變為“以學生為中心”

傳統的教學模式是“師本教育”，但在《維修電工》“理實一體化”教學模式中要以學生為中心，改變以往學生被動接受知識的學習方式，教師要承認并了解學生已有的知識經驗，并引導學生從原有的知識經驗中“生長”出新的知識經驗。

其次，教學的過程不應該只是知識簡單呈現和傳遞的過程，而是知識的處理和轉換的過程，作為教師應當有意識的引導學生參與教學過程的各個環節，讓學生成為教學過程中的主人，逐漸讓學生懂得如何自主學習，培養學生的認知能力和學習能力。

2 實現教學方法由“多講少練”向“精講多練”的轉變

心理學研究結果表明：聽與看遠遠不如動手操作給人留下的印象深刻，對于《維修電工》課程的學習，更是如此。傳統的教學課堂上，學生很少有機會動手練習，其學習效果也就可想而知了?！袄韺嵰惑w化”的教學模式就是提倡“精講多練”，給學生更多動手的機會，在實踐中學習知識，總結經驗。要求老師能夠做到能盡量讓學生動手操作的就讓學生親自操作，能以練帶講的就只練不講，必須要講的就要“精講”，即做到：講重點、講聯系、講規律、講遷移。比如在教授電動機“起―保―?！笨刂齐娐方泳€內容的時候，由于學生剛學習了“點動控制”電路，兩部分內容變化不大，很多學生完全有能力通過自己預習的知識把“起―保―?！彪娐方映鰜恚蔷涂梢酝耆寣W生動手操作，只有在確實遇到困難的時候予以指導，最后對所學內容進行總結就可以了。學生在學習的整個過程中經歷了摸索、挫折、改進，最終完成任務，這使得他們對知識的理解更加透徹，記憶更加深刻，且增強了學生學習的興趣和主動性。

3實現從注重教學結果轉向注重教學過程的轉變

傳統課堂教學存在“重結果、輕過程”的弊端，只重視知識的結論，讓學生死記硬背，而忽略知識的來龍去脈，這樣會導致學生一知半解，降低教學質量?！袄韺嵰惑w化”教學模式要求教師在教學中把重點放在揭示知識形成的過程上，讓學生通過感知―概括―應用的思維過程去發現真理、總結規律。比如在教授《維修電工》中小型三相異步電動機拆裝部分內容時，不但要讓學生掌握如何順利的將三相異步電動機拆卸、組裝的技能，還要在拆裝的過程中嚴格規范學生的每一步操作，講解安全操作的重要性并對每一個拆下的零件進行結構、原理和功能的介紹，強調操作過程的重要性。學生通過了解電動機內部結構和功能原理，知道為什么要以這樣的流程拆裝，加深了對知識的記憶和對電動機的認知，同時為今后學習電動機的相關知識打下了良好的基礎。

4以項目為引領的維修電工“理實一體化”教學

“理實一體化”教學如果僅僅停留在邊教邊做的程度上，那還不能充分發揮這種教學模式的優勢和體現專業的特點。《維修電工》課程的學習過程中往往能夠制作出具有一定功能的實物或者完成一個系統的操作流程。針對這一特點，師生可以通過共同實現一個完整的項目來開展教學活動，從信息的收集、方案的設計、任務的實施到最終的評價，都由師生共同負責，學生通過任務的完成，了解并把握整個過程以及每一環節的基本要求。通過這種教學方式，學生的學習興趣大大提高，促進團隊意識和獨立工作能力的培養。但切記，并不是所有內容都適合以項目為引領的“理實一體化”教學，因為這種教學方法具有要求高、準備工作繁重；對學生遷移運用能力要求高；占用時間多等特點。所以“理實一體化”教學模式要有一定的靈活性，應用適合學習內容的教學方法方能取得更好的教學效果。

5實現評價模式單一化到評價模式多元化的轉變

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【關鍵詞】高職教育；一體化教學模式；雙師型教師

隨著社會工業化信息化的迅猛發展，社會對勞動者知識水平、認知能力、實踐能力的要求越來越高，高等職業教育相應地也要適應現代社會對高素質勞動者和技能型人才的迫切要求，堅持以就業為導向，以服務為宗旨，推行全面素質教育，培養具有綜合職業能力的高素質勞動者和中初級專門人才。如何提高教學質量，培養動手能力強，訓練有素，技術過硬的畢業生，是當前職業教育主要任務。

目前大多高職院校，教學模式采用三段式（文化基礎課――專業基礎課、專業課――實訓）技能培訓教學模式。這種模式是理論教學與實習教學分別進行，各自為政，互不干涉。理論教師注重理論知識講解，實習教師注重實際操作，理論教學與實習教學嚴重脫節，不但給學生的學習造成很大困難，也造成了教學重復和資源浪費，更影響了教學質量的提高和應用性、技能型人才的培養。隨著教學改革的進一步深入，這種教學模式已越來越不能適應現代社會對職業教育的要求。

為適應市場需求，現代職業教育呼喚新的教學模式，“專業基礎理論與技能實踐一體化”這種新的教學模式?，F就理論與實踐一體化教學模式闡述如下：

一、理論與實踐一體化教學的定義

理論與實踐一體化教學法是順應目前職業技術教育發展而產生的一種新型的教學方法，它是職業學校專業教學中探索創新的一種教學方法，由一位專業課教師同時擔任專業理論與專業技能的教學，將有關專業設備和教學設備同置一室，將專業理論課與生產實習、實踐性教學環節重新分解、整合，安排在專業教室中進行教學。師生雙方共同在專業教室里邊教、邊學、邊做來完成某―教學任務。

二、理論與實踐一體化教學的特征

這種教學模式，是將理論學習和技能訓練緊密結合在一起，以技能訓練為主線，以突出培養學生的操作技能為重點，能較好地解決理論教學與實習教學的脫節問題，減少理論課之間及理論課與實習課之間知識的重復，增強教學的直觀性，充分體現學生的主體參與作用，有助于教學質量的提高和高素質人才的培養，更適合機電一體化工程技術專業領域科學技術的發展和社會用人單位的需要。

三、實現理論與實踐一體化教學的途徑

根據對一體化教學模式的分析可知，要成功地實施一體化教學模式，學校必須有過硬的師資隊伍和與專業規模相吻合的教學設施，也要對原來的專業課進行課程整合。建設一支既能勝任理論教學又能指導實習操作的“雙師型”教師隊伍是實施一體化教學的關鍵。因此，學院應下大氣力進行“雙師型”教師的培養。

1、多途徑培養，造就雙師型教師

理實一體化教學的實施關鍵在于有一支專業教師隊伍，因此學校應采取多種途徑加強專業教師培養。

（1）以老帶新，以傳、幫、帶方式帶領年輕教師實施一體化教學。明確帶教目標，落實帶教措施，定期檢查帶教結果，

（2）加強校外培訓，組織專業教師到職業師資培訓機構、學校進行學習和實際訓練，強化實踐性學習，使他們能更好更系統地將理論與實踐相結合起來。

（3）多組織年輕專業理論課教師利用課余時間，節假日進入工廠的生產一線單位，進行專業實踐的鍛煉學習，使理論與實踐能夠有機結合深入到行業生產第一線，參加具體崗位技能培訓，以彌補其操作技能的不足，到企業參加專業實踐的教師帶著教學中的一些課題，到企業去向有豐富實踐經驗的工程技術人員請教，在他們的實踐角度來提升教師對專業理論的認識。學校還要求專業理論教師在一定期限內，都必須取得中級以上的技能等級證書。增強教師的“雙師”能力。

（4）從職業技術師范學院和企業技術人員中引進相關師資，大力引進“能工巧匠”和各類專家，建立專兼職相結合的“雙師型”教師隊伍。一是引進具有“雙師”素質的專業技術人員和管理人員；二是聘請企業和社會上的行業專家，積極引進從企業退休的工程技術人員、特殊技能人才到學校做實習指導教師，同時積極與企業建立聯系，請企業專家來學校實訓中心指導一體化教師，協助理實一體化老師開展相關工種的技能輔導。

通過以上的方式方法去培養教師，能幫助教師較快地成為一名既熟悉專業理論知識，同時實踐操作也過硬的“雙師型”教師，

2、要合理地整改課程的內容，配備足夠的教學設施

（1）一體化教學模式要求把專業課程的理論內容、實習教學內容進行相應的、有機的整合。以學生夠用、適用、會用為原則對兩方面的內容進行一定刪改、編排，充分體現在教學過程中理論與實踐相結合的教學目標。

（2）同時，要更好地實施一體化教學，要求學院配備必須的教學及實習硬件設施、以確保教學的質量。

四、實施理論與實踐一體化教學的效果和意義

1、目前高職學生的素質現狀，適合一體化教學。

目前高職學生基礎差，用傳統的教學方式講授抽象的專業理論課，學生感覺較難入門，導致學習興趣不高，容易產生厭學情緒。理實一體化教學，可克服上述弊端。由于它是在一體化的教學實習場地以一體化的師資對學生進行一體化的教學安排，因此能使每一課題都能講授、示范、訓練同步進行，突出了現場示范，增強了直觀性，使學生能夠用理論指導實踐、在實踐中消化理論，讓他們對知識產生親切感，對設備產生熟悉感，從而提高了學生的學習興趣，調動了學生學習的主動性和積極性，增強了學生學習的靈活性和創造性，使教學收到良好效果。

2、通過“一體化”教學，提高了教師的業務能力和教學水平。

一體化教學對教師提出了新的更高的要求，一體化教學要求教師不僅有豐富的專業知識講授專業理論課，而且有熟練的操作技能指導生產實習，成為能“文”能“武”的“雙師型”教師。通過“一體化”教學迫使教師自身的業務能力、教學水平和教學質量都得到提高。

3、通過“一體化”教學，實現“教學做合一”的教育理念。

著名教育學家陶行知曾說過：“教學做是一件事，不是三件事，要在做上教，在做上學”。只有理論聯系實際，教育聯系生活實踐，學以致用，才能激發學生的學習興趣，才能真正培養出社會需要的既懂理論又會技能的技術工人。

4、促進學校的發展。

學生是學校辦學的根本，優良的畢業生是學院得以生存和發展的關鍵。實施一體化教學，可明顯改善教學質量，提高學生素質，最終得到的是市場（社會、企業）的認可，提高畢業生就業率，為學校贏得了良好的社會聲譽和辦學效益。

五、對理論與實踐一體化教學模式的思考

1、理實一體化教學對教師提出了更高的要求，因此各職業學校必須加快高技能“雙師型”教師的培養，

2、理實一體化教學對學校提出了更高的要求，因為實施理實一體化教學后，教學資源的投入必然加大，實習費用必然增加，教學成本必然提高。

3、理實一體化教學需要全新的教育理念，教學內容必須進行模塊化整合，并改變課時及授課方式。

綜上所述，采用一體化教學有助于改善課堂的教學環境，改變學生厭學的現象。它能激發學生的學習興趣、提高專業課的教學質量，從而大大提高學生的專業技能，提高學生的就業能力，促進學校的建設和發展。

參考文獻：

[1]戴士弘.職業教育課程教學改革[M].清華大學出版社，2007.

[2]姜大源.德國職業教育動向 .職業技術與教育 ， 2005.

[3]黃克孝.論高等職業技術院校的課程改革.

作者簡介：

蔣光玉（1968-），黑龍江牡丹江市人，副教授，主要研究方向機電一體化。

篇9

關鍵詞:無接觸式車輛;翻斗車;安全裝置;行駛安全;機電一體化

中圖分類號:U491

文獻標識碼:A

文章編號:1009-2374(2009)18-0033-02

目前在寶鋼車輛物流運輸中,用于運輸原材料的車輛越來越趨于大型化,這些車輛都具有自卸功能。當車輛貨廂在傾倒物料作業時,整車的高度可達到七八米高,而寶鋼廠區內縱橫交錯的架空管道和電纜的高度以及各料堆場的行車梁的高度一般都在6米左右。

當開車司機操作失誤,違章作業,或突發性的機械故障會讓行駛中的車輛貨廂徐徐升起,從而將貨廂中的貨物傾瀉在道路上,造成交通堵塞,以致交通事故,更嚴重的如貨廂碰到架空管道和電纜,還會發生車毀人亡,工廠裝備設施損壞引起停產的惡性事故,這樣的事故以往在廢鋼運輸過程中發生過,而這種事故的損失往往難以估量。

無接觸式車輛翻斗安全裝置,應用機電一體化專業知識,總結一項安全裝置,集機電翻斗報警,車輛制動于一體,解決車輛運輸生產中可能發生的安全隱患,確保大型翻斗車的行駛安全。

一、實施方案

(一)基本指導思想

針對寶鋼廠區環境特點,而道路上縱橫交錯的管線的高度一般多在6米以內,而廢鋼運輸車貨廂頂開后的高度達到8米以上的實際情況,存在著車輛運輸作業中頂升后的貨廂碰擦拉斷管線的不安全因素,為確保廢鋼翻斗車的行駛安全,無接觸式車輛翻斗安全裝置包括:自動報警,自行制動及制動釋放功能。當車輛大廂前角升起十厘米,應有明顯的聲光報警,給駕駛員提示車輛大廂已經在升起,如果繼續行駛有可能發生事故,同時車輛即進入自行制動的狀態,使車輛不能行駛。但是考慮到車輛卸料作業時,物料堆到一定高度后,貨廂中的物料就卸不下去了,所以還應有在車輛自行制動后的緊急制動釋放功能,可使車輛再向前行駛3～5米,將貨廂中的物料全部卸清。

(二)結構原理圖示意圖

結構原理圖示意圖如圖1,各部名稱:1:汽車貨廂底板;2:檢測板;3:活動鏈;4:保險絲;5:變速位移傳感器;6:翻斗報警器;7:紅色翻斗報警指示燈;8:按鈕開關;9:彈簧制動電控二位三通空氣換向閥;10:黃色點動指示燈;11:報警指示燈并聯電容。

(三)實施原理

1.變速位移傳感器。位移傳感器的傳統電路是電線圈振蕩器產生高頻磁場由感應面向外發送,進入有效區域的金屬物都會阻隔電磁波吸收電磁能量,金屬物體內產生渦流,同時傳感器內部振蕩信號減弱到設定值時電路翻轉,觸發下一級躍變,使傳感器輸出高(或低)電平信號。

本設計采用改進后的康蒂斯物振蕩器的高速位移傳感器,產生的高頻磁場從感應面向外發送因此,任何進入該區域的金屬物都會從中吸引收能量,但振蕩器和信號計算線路已完全不同于傳統位移傳感器了,它不受環境因素影響,特別是不受溫度的影響,體現出更好的穩定性,十分適應廢鋼運輸車輛的工作環境。

當車輛正常行駛時,車輛貨廂放平,焊接在汽車貨廂底板上的檢測板處于位移傳感器高頻磁場的有效感應區域,它吸收了高頻磁場的能量,振蕩器振蕩信號被減弱到內置設定值,傳感器輸出為低電平信號,報警系統不工作,彈簧制動電磁閥失電,氣路處于通路狀態,彈簧制動不工作,車輛正常安全行駛。

當車輛卸料作業時,貨廂在液力泵的推動下緩緩升起,焊接在貨廂底板上的檢測板隨貨廂升起,脫離位移傳感器高頻磁場感應區域,傳感器內振蕩器能量上升到設定值,電路翻轉,輸出躍變為高電平,報警系統和彈簧制動控制電磁閥得電,報警功能和彈簧制動功能同時工作。

2.車輛卸料作業中的報警。車輛翻斗報警器系統的組成示意圖如圖2所示:

該裝置由報警喇叭和紅色報警燈組成。

當車輛卸料作業時,貨廂升起10厘米后,位移傳感器接通,報警喇叭通電發出75分貝警報聲,紅色翻斗報警燈亮,告訴駕駛員貨廂在頂升卸料位置,車輛已被彈簧制動,此時車輛不可行駛。

點動作業時,按下按鈕開頭,黃色指示燈亮,電磁閥斷電,閥芯回到I位置,車輛彈簧制動被釋放,告訴駕駛員此時可以點動行駛。

指示燈的保護,由于報警指示燈與電磁閥連接的特點,在卸料點動作業時,電磁閥通電斷電的瞬間會產生一個高達60多伏的自感電勢,該電勢經電磁閥指示燈構成一個完整的回路,而額定電壓24V的燈泡在該電勢的沖擊下會很快燒毀,線路中選用了一耐壓為250V的電容器與指示燈并聯,用以吸收自感電勢,保護指示燈延長其使用壽命。

3.車輛的彈簧制動。傳統的車輛制動系統分為兩類,即行車制動系統和駐車制動系統,目前,在大型的車輛上普遍使用的一種駐車系統稱為彈簧駐車系統,它是通過對制動分泵的改造實現的(見圖3),它把行車制動和駐車制動有機的結合在一起。當車輛發動前,氣壓尚未建立時,因為它的制動力矩來自A腔中的彈簧的彈力(見圖4a),故稱為彈簧制動。氣泵中的A腔的彈簧伸張,推動打推桿帶動剎車輛扭轉,實行駐車制動。當車輛發動后,氣壓建立,壓縮空氣進入剎車分泵的B腔克服彈簧的彈力,推桿縮回。釋放剎車轂,彈簧制動被解除,車輛可以平穩起步。行車制動時,通過駕駛員踩動剎車踏板打開A腔進氣氣路,在彈簧和空氣壓力的雙重作用下,推桿又向前移動,帶動剎車軸把剎車片張開,壓緊剎車轂,實現行車制動。

1:并列雙腔制動閥;2:空壓機;3手動制動閥;4:繼動快放閥;5:駐車應急制動儲蓄罐;6:后輪制動儲氣罐;7:復合式后制動氣室;8:單向閥;9:18壓力表傳感器;10:17制動管路壓力報警燈開關;11:防凍泵;12:檢測接頭;13:濾氣調壓閥;14:雙回路壓力保護閥;15:制動信號燈開關;16:前論制動儲氣罐;19:前制動氣室;20:柴油機噴油泵斷氣操縱氣缸;21:排氣緩速操縱汽缸;22:排氣緩速操縱閥。

4.卸料作業中的車輛制動。利用車輛彈簧制動的原理,在車輛翻斗升起的同時,將制動分泵B腔中的壓縮空氣放掉,使A腔的彈簧伸長,實現彈簧制動,達到翻斗升起車輛就不能升起的目的,確保運輸生產安全。為將B腔中的空氣進氣的管道上加緊一個二位三通電磁閥H,車輛運行在不卸料過程中,二位三通電磁閥H斷電,氣壓升高,克服彈簧力的制動力矩,使車輪釋放,車輛正常行駛。在車輛卸料過程中,車輛貨廂升起10厘米后,氣路被阻斷,同時制動泵B腔中的空氣經電磁閥與大氣相通,壓縮空氣被迅速放掉,A腔中的彈簧立即伸長,實現彈簧制動的目的,使車輛在卸料或更準確地說在貨廂升起后即被彈簧制動。

5.車輛卸料作業中點動運行。廢鋼運輸車輛都比較大,一次裝卸的物料都在十幾噸到幾十噸,車輛卸料時,物料在車后堆到一定高度時,貨廂中的物料就卸不下去,卸料車輛必須在卸料的同時再向前行駛三五米,物料才能卸清。而在安裝車輛卸料安全制動裝置后,卸料過程中車輛被制動不能行駛,這個矛盾是利用點動裝置來解決(線路圖見圖1),當卸料過程中車輛要移動時,必須解除制動才能實現。車輛卸料時,貨廂升起,位移開關輸出高電平接通電路經駕駛室內常通按鈕開關,再接安裝在制動泵處車輛大梁上的二位三通電磁閥,B腔放氣,車輛被彈簧制動,點動時,駕駛員在駕駛室內操縱車輛卸料的同時,按下按鈕開關,電磁閥H電源切斷,閥芯復雜位,B腔充氣,制動彈簧被壓回,車輛制動被解除,車輛前移繼續卸料直至卸料卸完。

6.車輛動態和靜態點檢。(1)車輛動態點檢:車輛停穩放空擋,啟動車輛打氣,將氣壓打到5kg/cm2以上,踩下離合器,打開起頂油缸開關,抬起離合器,大箱即徐徐升起,當大箱升起十厘米左右,即檢測板脫離位移傳感器感應區域時,翻斗報警器發出報警聲,紅色報警燈亮,同時聽到電磁閥發出放氣聲。此時如果車輛起步,發動機轉速迅速下降以至熄火,表示彈簧制動起作用.如按住按鈕開關,黃色指燈亮,此時車輛可正常起步。說明功能正常,設計安裝目的達到.這一點檢過程叫車輛動態點檢。(2)靜態點檢:安全裝置的靜態點檢模式解決了動態點檢中存在的弊端。靜態點檢的思路就是設想在車輛大箱放平的情況下,檢測板與位移傳感器的位置發生變化,這樣在車輛不發動的狀況下,實現翻斗安全裝置的點檢。具體的做法是將檢測板中間割斷,然后用鉸鏈連接起來,測面再用銷子固定,防止車輛行使檢測板前后晃動,造成誤報警。靜態點檢時,不必發動車輛,只須接通電源,點檢人員只要將檢測板旁邊的銷子拔下,將鉸鏈向前翻起,就會聽到報警器發出的報警聲,彈簧制動有放氣聲,說明車輛翻斗安全裝置功能正常,否則則是裝置存在故障。

三、實施效果

篇10

最近幾年科學技術飛速發展，人們對機械設計的要求標準也不斷升高。面對現代化的大生產規模，傳統模式的機械設計改革一觸即發，對當代機械制造行業提出了新要求，即智能化、機電一體化、模塊化、綠色化、網絡化、人性化等。機械設計制造及其自動化必須把握好自己的發展方向，應該去遵循社會變革對機械制造行業提出的新標準。此行業應該高標準、嚴要求、多樣化，這樣才可以穩步推動機整個制造設計行業的進步。

關鍵詞：

機械設計自動化；發展方向分析；發展前景

本文在闡述機械設計及其制造的基本概念的同時，展示了當前機械設計制造的發展水平。并對此行業的發展前景和方向進行了比較全面的分析。

1機械設計的概念

機械設計的概念產生于1984年的美國，美國機械工程師協會曾經對這一概念進行了貼切并且客觀的描述與概括，指出機械設計用于完成機械力學、能量力學以及運動力學的過程中，通過計算機網絡進行協調和控制，達到機械和機電部件相互聯系效果的自動化系統。這一概括完整的展現了機械制造的內容，從此，機械有了比較基礎的理論。該項研究的特征是以機械設計作為系統研究的開始，結合計算機技術、機械技術、信息技術、傳感檢測技術、微電子技術、機械技術、計算機技術、信息變換技術、自動控制技術、電力電子技術以及軟件編程技術等群體先進技術，為的是實現一系列系統功能，以使整體組織結構得到優化。同時可以保持系統的多功能、高質量、高可靠性，為后期實現特定功能奠定基礎，并且可以讓整個系統處于最良好的工作狀態。因此我們可以了解到，這門技術的無比復雜性與挑戰性。此門技術不僅可以充分滿足機械對一些精密功能的要求，創造出能夠協助不同工作的機械產品，而且還可以讓產品的功能完美體現，只需要通過完成從輸入端輸入隨后輸出的過程。這門技術的發展方向研究非常重要[1]。隨著社會發展，我國機械制造行業也進入了飛速發展期，表面上是機械設計和機械設計制造及其自動化技術的穩步提高，其實質與核心還是科學技術的發展。是科學技術的發展為機械設計帶來了春天。把握好機械設計發展方向對機械制造行業的未來有著舉足輕重的影響，這使得我們必須提高對相關科技的研究與重視，為機械制造水平的提高創造良好的外部環境。

2機械自動化設計特征以及應用原理

自動化技術的基礎是控制理論，在這過程中有機地將生產過程和人工改進作用結合，使機械設計過程得以實現自動化。進一步說，自動化技術有以下幾個方面的特征和原則：首先努力創新?？萍妓绞遣粩喟l展的，那么傳統設計方法必定會凸現一些弊端，比如無法滿足結構復雜的過程、誤差率大、工作量不足等。在當今變革下，規模化、智能化、自動化已經成為整個設計新領域的新要求，只有不斷改革創新，使設計水平得到提高，才能滿足日益增長的機械設計要求，在面臨新挑戰時從容不迫；其次借鑒各科技領域等先進成果。此門技術與多領域、多學科交叉、相互融合，想要獲得新的科技成就，必須具有高度的前瞻性，積極地融入最新相關理念，積極引入一些新科技例如電子學、計算機仿真技術、機械力學電子學等學；最后注重管理水平提高等。如今的機械設計與傳統的機械設計相比，對我們的管理水平要求更高。曾經等管理經驗有很多不再適用于當前設計的要求，這就對研發人員自身管理水平提出了新的挑戰，使得廣大管理人員不得不將現代化管理模式手段與機械設計本身結合。并且技術人員也要不斷提升自身技術素養和專業技能，只有與技術發展大浪潮保持一致，才能不被市場無情淘汰。隨著機械設計及其自動化在一些行業中的運用，其本身與現代技術、傳統機電設備結合，自身加以優化提高，不斷滿足其智能化和自動化的基本技能要求。在實際運用中，微結合了機械技術與電子技術，并且在機電相關行業加入了產品設計、質量檢測、制造、開發等工作，也可以加快微型機電系統、加工中心、機器人等方向的發展速度。隨著機械設計制造及其自動化行業的飛快發展，加上它全面的功能，已經成為了機械各行業中的基礎技術學科，在微電子工業和計算機工業已經被廣泛應用[2]?？刂葡到y對機械設備具有精密化的管理，在航空航天、高端武器裝備的研制開發中都有著不可替代的技術力量。當前方方面面對機械設備的要求越來越嚴格，機械自動化設備有著自己更加精密化、科學化、多功能化等發展動力。

3機械自動化設計的發展方形分析

第一，區域互聯網程度提高。自動化設備具有良好的信息控制和自動化處理能力，數控機床是實施操作的介質。如果一些機械工程較大，工作過程不是十分復雜的情況下，很難控制產品的生產品質；如今網絡技術不斷向前，手機也可以成為機床聯網操控的新手段。系統建模后，自成網絡系統得以實施，這時候就具備了各機械設備通過信息傳導的好機會，可以建立區域網絡化的管理控制系統，并利用控制中心進行細節控制；當然，區域網絡系統應該具有合理分配好各機床應該負責的工作范圍的能力，對于不同的情況，可以合力開展，并且同時保證效率；重要的是，要防止電路故障發生引起的工作癱瘓，在區域網絡管理模式下應引起我們的足夠重視。第二，大型機械的小型化趨勢。隨著計算機小型化發展，越來越多的信息自動化設備也逐漸進入小型化發展趨勢的浪潮中，而在社會生產工有著重要地位的機械自動化設備也緊隨時展潮流，積極地進行著小型化微型化發展方向發展，國外已經研發出的微型全新自動化系統，它們的目標甚至是微米、納米級。微型自動化產品的特點有操作靈活、體積小、耗能少等，但是如何同時具備傳統機械設備的主體功能確是一個存在的難題，如何進行精密度的機械過程同樣是個棘手問題。有意義的研究是如何能減少企業中的占地，能提高機械自動化設備的數量，但微機械自動化的加工產品有限制，只能應用于采用超精密科技的設備。第三，機械設計的環保理念提升。如今國人乃至世界越來越重視環境保護，機械工業可以追求工作效率、經濟利益，但是也該意識到保護生態環境的重要性。機械自動化系統電損耗高，而且會排放大量有毒有害氣體，危害自然環境以及附近居民的人身健康。因此在機械設計和自動化技術的的科技進步中，更加應該主張綠色環保。減少在工作過程中有害氣體產生是我們的社會責任，為此我們可以對機械設備功率進行限制，或者積極尋找可代替能源。第四，數字化發展。機械設計及其自動化只是機械設計其中的一個重要有機組成部分，機電一體化還包含傳感檢測、機械、動力、電子信息處理、執行元件這五大組成部分，為了能有更加廣闊的市場空間，朝機電一體化方向發展成為一種必然。第五，智能化發展。智能化是自動化技術的一種體現。何為智能化，是以控制理論為指導，加以心理學、模糊數學、人工智能、計算機科學、和運籌學等新措施、新思想，模擬人類的思想，讓過程具有推理、自主決策、邏輯判斷的能力，向更高的控制目標發起進攻。大大降低工作強度及錯誤率，智能化的實現使人類擺脫人力腦力勞動成為可能。第六，模塊化發展。復雜和多樣是機械設計的特點，在整個機械設計及自動化方面發揮著重要作用的還有模塊化。模塊化標準的要求下，實現在設計過程中多零件組分同時適用于同一模塊成為現實。不僅可以大大降低設計成本，而且可以縮短機械設計的時間，使后期零配件的更換維護更加便捷。設計的模塊化規范，使機械制造企業的?；a可以在短時間內完成，提高經濟效益。機械設計制造及其自動化產業前景廣闊，還可以通過培養高素質高技能人才推進行業整體進步，需要相關技術人員努力學習，進行經驗技術的高度提煉總結。機械設計制造及其自動化課程，已經納入國家高等教育的體系很多年，在許多學校都已經開設這門課程，這顯示出社會對此方面的人才量的大需求，因此來說學習相關知識的學生，就業前景可以說很廣闊。在我國很多地區，這個產業具有很高的競爭性，高素質人才一代代更替、創新[3]。機械制造產業還廣泛應用于航空航天、兵器、汽車等領域的發展中，如果想要獲得更加長久的發展，并且想要一直存在這廣泛的空間，立足于運行管理、設計制造、科研開發等方面的話，都需要機械制造產業自身的不斷提高與創新。目前我國經濟發展進入高速路，將機械設計制造及其自動化作為制造強國的手段之一，給予研發生產等方面的大力度支持，足以見得行業本身的重要地位。綜上所述，機械設計制造及其自動化必須把握好自己的發展方向，應該去遵循社會變革對機械制造行業提出的新標準。機械設計及其自動化技術擁有巨大的發展前景，該技術一直在迎合現代工業及生產的需求，但是工業產業飛速發展下，現有的機械設計與自動化技術能力和管理水平暴露出很多不足，面對自動化的大蛋糕，科研人員要提升自身素質，努力攻堅克難，爭取努力提高國家的科研技術水平，使我國科研發展邁向一個新的臺階，用不斷探索與創新的精神影響整個行業，兢兢業業使行業健康迅速發展。

參考文獻：

[1]周德輝.機械設計及其自動化發展方向的思考[J].民營科技,2015(10):9.

[2]楊近松.機械設計及其自動化發展方向的思考[J].山東工業技術,2015(21):288.