電子機械技術范文
時間:2023-09-25 18:23:27
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篇1
1 電子機械概述
電子機械主要是以研究電子信息設備與電子系統的機械與結構的設計與制造為核心的,努力提高設備或系統在不同的復雜環境中的電性能。我國工業與電子裝備發展過程已經超過40年,在電子設備的設計和制造商處于世界前列,但是也必須認識到先進的電子機械,不僅取決于電子設備的可靠性,也與結構與工藝密不可分。電氣設計、結構設計及制造工藝在電子裝備中有融為一體的發展態勢,當今的電子機械工程就是應這種趨勢而產生的新興學科,國內很多高校也設立了電子機械專業。電子機械同以往的普通機械相比,有其自身的特性:從目的上來說,電子機械旨在于提高電子設備的電氣性能系統;從實現手段上來說,電子機械主要通過在機械中加入電子信息技術等來實現電子設備的性能;從機電一體化的載體方面來說,電子機械是電子系統,常規機械是機械結構系統;從電子系統對機械的重要性來說,機電一體化對電子設備至關重要。
2 電子機械故障診斷技術分析
所謂電子機械設備故障,就是指機械系統已偏離其設備狀態而喪失部分或全部功能的現象。如某些零件或部件損壞,致使工作能力喪失;發動機功率降低;傳動系統失去平衡和噪聲增大;工作機構的工作能力下降;燃料和油的消耗增加等,當其超出了規定的指標時,均屬于機械故障。電子機械故障診斷技術主要有以下幾種:
2.1 基于小波分析的故障診斷方法
小波變換是一種新的變換分析方法,它繼承和發展了短時傅立葉變換局部化的思想,同時又克服了窗口大小不隨頻率變化等缺點,能夠提供一個隨頻率改變的“時間-頻率”窗口,是進行信號時頻分析和處理的理想工具?;谛〔ǚ治鲋苯舆M行故障診斷是屬于故障診斷方法中的信號處理法。這一方法的優點是可以回避被診斷對象的數學模型,這對于那些難以建立解析數學模型的診斷對象是非常有用的。具體可分為以下4種方法: ①利用小波變換檢測信號突變的故障方法連續小波變換能夠通過多尺度分析提取信號的奇異點。其基本原理是利用信號在奇異點附近的Lipschitz指數。Lipschitz指數時,其連續小波變換的模極大值隨尺度的增大而增大;當時,則隨尺度的增大而減小。噪聲對應的Lipschitz指數遠小于0,而信號邊沿對應的Lipschitz指數大于或等于0。因此,可以利用小波變換區分噪聲和信號邊沿,有效地檢測出強噪聲背景下的信號邊沿(援變或突變)。因此,利用小波變換可以區分噪聲和信號邊沿,有效地檢測出強噪聲背景下的信號邊沿奇變。動態系統的故障通常會導致系統的觀測信號發生奇異變化,可以直接利用小波變換檢測觀測信號的奇異點,從而實現對系統故障的檢測。
除此之外,小波變換可以看作一個帶通濾波器,從而可以對信號進行濾波。近年來,已經出現了很多基于小波變換的去噪方法。Mallat提出了通過尋找小波變換系數中的局部極大值點,并據此重構信號,可以很好地逼近未被噪聲污染前的信號。Donoho也提出了一種新的基于閾值處理思想的小波去噪技術。利用去噪后的信號可以直接對系統進行故障診斷,也可利用此信號進行殘差分析。通過去噪獲得系統輸出信號來進行故障診斷,方法上比較簡單,但對故障的判斷受限于觀測人員自身的經驗。
2.2 光學檢測技術
由于故障診斷資料不足,對故障的認識受到較大限制,給明確診斷帶來困難,有時所懷疑的故障的一般規律與故障征兆不完全相符,另外排除了一種故障的可能,因此故障診斷的推理過程往往也是模糊的,具有一定程度的不確定性。近年來,光學技術得到了快速的發展并被應用到工業領域,例如在數控機床中光柵系統的應用。光柵測量是利用光的衍射原理,通過疊放的光柵的相對運動,產生與之同步移動的莫爾條紋信號,然后通過讀數頭與后續電路,將導軌、工作臺的位置等信號轉變成信號讀出來,其讀數分辨率可達5nm。當兩塊相同的長光柵跌合,如果柵線的夾角很小時,莫爾條紋的方向與光柵條紋方向近似垂直。光柵盤上黑白刻線的相對移動,會產生光強度周期性變化,此光信號經光電池轉換成為周期性的電信號,對電信號進行分析處理,就可獲得光柵相對移動的位移量。
2.3 人工智能診斷
機電設備在運行時均會產生物理變化或者化學性能的轉化,這樣勢必會造成設備的外在形態的改變,如溫度升高、電壓電流以及功率的變化等,檢測人員可以通過對設備的這些參數變化的分析來了解設備的運行狀況。故障診斷技術就是依照不同參數的不同變化規律,而預判斷設備是否出現故障及出現故障的具置,以便及時采取科學有效的措施,防止出現不必要的損失,提高了設備運行效率和安全性。近年來,人工智能和計算機技術迅速發展,在機械診斷中的運用也越來越廣泛。例如,用于大機組和燃氣輪機的診斷專家系統、采用概率神經網絡、自組織映象和徑向基函數網絡等的智能診斷神經網絡等。Zadeh曾將專家系統、模糊集合、神經網絡、概率計算和遺傳算法統稱為軟計算。將軟計算中各種方法集成,形成各種類型的混合系統,如用于診斷的模糊專家系統、模糊神經網絡等,使各種方法互相取長補短,相輔相成,是一種值得關注的動向。
篇2
1微電子機械系統的概念
微電子機械系統所指的就是在大小毫米量級之下,最終形成的可以控制能夠運動的微型機電裝置是由單元尺寸需要在可控制的微米和納米之間,是一個整體的系統,把微機構、微傳感器,以及微執行器還有信號處理系統等等構成。在不同的國家對于微電子機械系統的稱呼有所不同,
2微電子機械系統的發展歷程
微機械器件以及微電子機械系統在生產加工的過程中需要對其深加工技術進行研究和重視。在研究中開始逐漸的形成了微電子加工技術和微機械裝置加工技術。并隨著對技術的細分,開始形成了體微機械技術以及外輪廓表面微機械裝置技術,并同時也產生了LIGA機械裝置技術以及高標準的LIGA機械裝置技術。對其體微機械技術按照實施的目標對象機械能分析,可以得出體硅單晶體為核心構成體并在其物理測量厚度的10到999單位內呈現規則布局分離,為其核心的技術策略單位。并對其技術中存在的腐蝕以及吻合問題進行布局的考慮。對其技術的優勢分析得出,其裝置的工藝相對不繁瑣,但其操控性和調控性數值偏低。在表面微機械裝置中,進行相應的IC技術加工,如采用擴散光學和標準尺寸對應光刻以及復膜層疊等技術運用中,其都會對原有的厚度比率進行微調,對其在剝離技術中和進行切割技術的分析[1]。其技術的有點在于對IC技術有相對完整的包容性,但存在的不足點也較為顯著,如切割的縱向厚度單位偏低,在電光鑄模和縮微成型以及耐溫差等方面存在一定的技術局限。LIGA技術在德文X射線進行曝光和電光鑄模中有其良好的優越性,其對設備的制取尺寸在1單位內到999單位內。但需要指出LIGA技術處于高成本和高復雜度的技術,并需要采用相對保守的紫外線深度曝光,保障其光刻效果和覆膜效果。而準LIGA技術在對設備加工中可以在最合理控制尺寸中,保障其電路集成后續裝置獲得合理的配置[2]。因而其技術的優勢在微機械技術中可以獲得關注度的展現。
2.1自動對焦的三維加工技術
目前自對準的準三維加工技術普遍采用深度的紫外線厚度型進行光度的曝光刻度,并進行膠模的處理,保證其在犧牲層和結構層獲得合理的電鑄,并利用其兩層的金屬電鑄特帶你,獲得犧牲層厚度的保障,并進行微結構的自動對準技術保障[3]。
因而CU可以表示為犧牲層,NI為結構層的技術,并在其平面和垂直兩方向性獲得控制,在其CU和NI中進行電鑄處理,使得其種子層和型模層獲得兩種電鑄金屬處理,讓技術水平在微架構層面獲得統一標準化套準對應。在其腐蝕性選擇上要對其液體進行考慮,CI屬于腐蝕性,NI不屬于腐蝕性,并對其微機械機構進行終止惰性反應。其配套技術以及Ic工藝獲得最大化的包容,在溫度上控制在85攝氏度,獲得對結構合理的微機械技術。其深度的單位測定在22,保障其后續的標準對應后其范圍空載在49到101內。
準LIGA技術需要在工藝布局考慮中,首先要保障(a)低阻硅片(10-3cm),其熱氧化反映在1.5,其厚度在SIO2其需要把定子對襯低的外圓位置進行確定。同時進行首次的光學刻,SIO2腐蝕出進行1.2各坑道處理。形成在轉子下部的新支撐點確定。在除去膠緣后,在真空中進行高溫處理形成0.3的銅電鑄種子層。在第二次光學刻錄中,要對尺寸厚光刻膠AZ4620進行轉子膠模處理,保障其電光鑄在3內進行轉子保障。后進行第三次的光刻,在其厚度尺寸中選擇光學刻錄定子膠模處理,保障其厚度在2.5范圍內。形成銅犧牲層的轉子和釘子的轉化變化,對其空隙中要包容其電鑄在1.5釘子范圍。在最后一次光刻中,要對其厚膠光學刻錄后,對其1.3銅都犧牲層要進行間隙轉化的電鑄考慮。并用起腐蝕性的液進行HF緩沖液體的處理,通過SIO2合理的釋放轉化的轉子。其微機械技術在應用中可以獲得廣泛的推崇,靜電驅動鎳晃動微馬達為例,其自對準的準三維加工技術目前在實際應用中哥已經獲得鎳晃動馬達。用電鑄Cu作犧牲層,電鑄Ni作結構層(定子、轉子和軸),得到的轉子與定子。各項參數都符合標準。
3結語
篇3
關鍵詞:機械電子技術工程;發展趨勢;系統
中圖分類號:F407文獻標識碼: A
一、機械電子技術的概要
在機械制造行業中廣泛應用的電子技術主要是指在機械的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進現代化電子技術。因此,機械電子技術也可以稱為將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統的總稱。在我國現階段的機械電子技術發展中,機械電子技術發展至今也已成為一門有著自身體系的新型學科。另外,隨著科現代學技術及電子新技術、網絡技術、智能控制技術的不斷發展,還將被賦予機械電子技術新的內容。但其基本特征可概括為:機械電子技術是從系統的觀點出發,綜合運用機械電子技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感測控技術、機械電子技術、接口技術、信息變換技術以及軟件編程技術等群體技術,根據系統功能目標和優化組織目標,合理配置與布局各功能單元,在多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現特定功能價值,并使整個系統最優化的系統工程技術。由此而產生的功能系統,則成為一個機械電子技術系統或機械電子技術產品。
在現代化學工業企業生產中,由于社會普遍對于化工產品的需求量大、技術標準要求高,這就要求化工設備必須具備滿足化工生產工藝的基本性能?;ぴO備的各項性能都是通過機械電子技術來實現的,設備的機械電子技術是否符合生產工藝要求,將直接關系到化工產品的產量和質量等問題?,F代機械電子技術是在對傳統化工設備技術進行總結與深入探討的基礎上,并結合現代化工生產工藝的實際需求,而逐步形成的科學、具體、客觀的技術類型,足以滿足化工生產工藝的基本要求,并對生產工藝的發展與創新具有一定的推動作用。
二、機械電子技術的發展
機械電子技術的發展大約分為三個階段: 第一個階段, 上世紀60 年代以前,人們在生產中開始使用電子技術來完善機械產品的性能, 這一階段也是機械電子技術發展的起步階段; 第二階段, 這一階段為上世紀70 年代到80 年代之間, 這一階段, 機械電子技術得到了快速的發展,為今后機械電子技術的快速發展奠定了良好的基礎; 第三階段, 上世紀90 年代以后, 機械電子技術開始邁人了一個新的階段, 機械電子技術的發展逐漸走向了智能化發展趨勢。一方面, 其他高科技技術開始融人到機械電子技術當中; 另一方面,學術界對機械電子技術進行了深人的研究, 為機械電子技術的發展提供了大量的理論依據。
我國機械電子技術的發展起步相對較晚, 從上世紀80 年代開始, 我國逐漸開始了對機械電子技術的開發和應用。我國相關部門也成了專門的機構, 制定了許多發展措施。同時我國各大高校也逐漸開始開始有關機械電子技術的專業, 這在促進我國機械電子技術的發展上面起到了推動作用。
三、機械電子技術的發展趨勢
隨著知識經濟和科學技術的進一步發展, 機械電子技術的發展得到了迅速的發展, 技術革新的周期明顯的縮短, 成為社會發展中不可或缺的新型技術之一。
3.1模糊化
模糊化是機械電子技術在近年來發展的另一大趨勢。機械電子技術的應用領域相對較廣, 如何發展適應多個行業的機械電子技術就成為機械電子技術主要的發展任務。因此研制和開發具有標準機械接口、動力接口、環境接口的機械電子技術產品單元模塊是一項復雜而有前途的工作。
3.2數字化
數字化是現代科學技術發展過程中一個比較重要的概念。特別是微控制器的發展為其奠定了良好的基礎, 現代科學技術的發展都要盡可能的為技術發展的提供良好的平臺。而數字化也成為了機械電子技術發展的一種主要趨勢。
3.3集成化
集成化要求各中技術在發展的過程中互相滲透、互相融合, 同時集成化又包含了生產加工過程中同時處理管理、檢測、裝配等多種工序, 為了實現目前小批量生產的目標, 使得系統的管理更具有彈性。首先, 將系統進行分解, 協調各個分解之后的部分的運轉, 進而促進系統高效、協調的發展。
3.4網絡化
信息化的發展以及普及, 使得以互聯網為代表的信息技術逐漸成為各行各業,各個學科技術中最為依賴的基礎工具之一。遠程控制終端在生產中也逐漸成為普遍使用的技術, 利用計算機計算, 通過局域網技術使得在一定范圍內使用的電器鏈接成為一個系統。因此。機電一體化產品無疑應朝網絡化方向發展。
2.4微型化
微型化興起于2O世紀80年代末,指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統(MEMS),泛指幾何尺寸不超過lcrn3的機電一體化產品,并向微米、納米級發展。微機電一體化產品體積小、耗能少、運動靈活,在生物醫療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優勢。微機電一體化發展的瓶頸在于微機械技術,微機電一體化產品的加工采用精細加工技術,即超精密技術,它包括光刻技術和蝕刻技術兩類。
2.5綠色化
工業的發達給人們生活帶來了巨大變化。一方面,物質豐富,生活舒適;另一方面,資源減少,生態環境受到嚴重污染。于是,人們呼吁保護環境資源,回歸自然。綠色產品概念在這種呼聲下應運而生,綠色化是時代的趨勢。綠色產品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中,符合特定的環境保護和人類健康的要求,對生態環境無害或危害極少,資源利用率極高。設計綠色的機電一體化產品,具有遠大的發展前途。機電一體化產品的綠色化主要是指,使用時不污染生態環境,報廢后能回收利用。
2.6 系統化
系統化的表現特征之一就是系統體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構。系統可以靈活組態,進行任意剪裁和組合,同時尋求實現多了系統協調控制和綜合管理。表現之二是通信功能的大大加強,一股除RS232外,還有RS485、DCS人格化。未來的機電一體化更加注重產品與人的關系,機電一體化的人格化有兩層含義。一層是,機電一體化產品的最終使用對象是人,如何賦予機電一體化產品人的智能、情感、人性顯得越來越重要,特別是對家用機器人,其高層境界就是人機一體化。另一層是模仿生物機理,研制各種機電一體花產品。事實上,許多機電一體化產品都是受動物的啟發研制出來的。
四、結束語
當今社會是一個經濟、科技爆炸的時代,無論何種技術都需要在不斷的應用過程中,結合世界先進技術體系的創新,逐步實現各項具體技術的全面創新。機械電子技術的創新,對于現代機械設備的科學應用與管理都是具有重要作用的,同時機械設備應用技術的科學創新也是有一定促進作用的。機械電子技術與機械設備應用技術是相互影響、相互促進的關系,兩只之間的科學創新是建立在現代科學技術應用的基礎上,并結合和借鑒世界先機的技術理論,才能有效保證兩者的共同科學創新發展。
參考文獻:
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篇4
目前機電一體化的進程不斷加快,其發展趨勢如下。
1)機電一體化在向智能化的方向發展,智能化就是在原本電腦控制的基礎上更具備合理性和效率性,機電一體化的智能化發展就像最初的硬件手機與現在的智能手機的區別一樣。總體說來就是智能化更人性化,更能解決操作中的突發狀況或者說是提前就設定了應對解決突發狀況的解決措施。
2)機電一體化更加環保,機電一體化進程使原本的柴油發電帶動發電機的情況得到改善,現在的機電一體化是電腦操控,解決了其中一些污染環境的問題,響應環保的口號,機電一體化也朝著更環保的方向發展。
3)機械一體化朝著微機模式發展,顧名思義就是機械的規模與形式越來越小,這就要求機械的精密程度。這樣的發展趨勢有利于解決原始機械龐大的占地面積問題,可以使同一片場地發揮更大的效果。機械以替換的發展趨勢是更加進步與人性化,它是朝著一個操作簡單、綠色無害、精密程度高的趨勢更好的發展。這就是機電一體化,它是機械與電子的有機結合,有著密不可分的有機組成部分,有著良好的發展趨勢。在這兩者的定義下,筆者希望日后機電的結合能夠更加密切,其各個組成部分能日漸精密完善使得整個機電一化得到優化;機電一體化能夠在屬于它的發展趨勢下日益發展完善,更好的滿足機電一體化進程的需要。
2機械電子工程專業
在科技發展與時代進步的大背景下,機電一體化的進程日益加快,重要程度日益提升,人才需要也越來越大,接下來筆者將介紹機電一體化的人才來源——機械電子工程專業。上文中我們論述了什么是機電一體化與機電一體化的發展趨勢,根據上文我們不難發現機電一體化已經在生產生活中日益重要,為了供應機電一體化所需要的人才,機械電子工程專業應運而生,上個世紀九十年代后期,一些高校開始設置了機械電子專業。機械電子工程專業的出現是為了響應現階段和日后的電子控制機械的主流趨勢,為了使自動化方面有更多可用人才。在機械電子工程專業設置上要注意很多的問題:第一要考慮新課程的課程設置方面,要在傳統的機械上有所發展又要估計學生的負擔,不能是學生在學習的過程中感到吃力或者是電子與機械兼顧的拖沓。第二就是機械電子專業是機械和電子的有機結合,電子與機械的側重點問題,在教授的過程中要二者兼顧,因為傳統機械是整個機械一體化的基礎而電子的計入是一個良性發展,很多新生代的同學更加重視電子方面,這是不科學的做法??傊畽C械電子工程專業是一個時代要求的必要專業,要安排好課程,明確側重點,最終達到滿足機電一體化進程下人才的需要。
3機電一體化與機械電子專業
介紹過機電一體化與機械電子專業以后,接下來明確機電一體化與機械電子專業之間的關系。根據上文我們不難發現,機電一體化與機械電子專業有著非常密切的關系,可以說機械電子專業是機電一體化的前身,以為機械電子專業所培養的正是機電一體化專業的對口人才,也就是說機械電子專業為機電一體化提供了人才來源。機械電子專業所學習的內容就是機電一體化的具體內容。其中包括理論知識與具體操作,也就是什么是機電一體化、幾點一體化需要我們做些什么、在操作中會遇見什么問題并且該怎樣解決等。機械電子專業是為機電一體化培養人才的搖籃,在機械電子專業中學習的同學畢業后的前景就是在機電一體化應用的地方工作。而機電一體化在日常操作中所遇見的難以解決的問題和需注重問題就是機械電子專業研究的課題和研究方向。總之機電一體化與機械電子專業二者之間密不可分,互補互助,機電一體化的發展要求了機械電子專業的學科內容、機械電子專業為機電一體化提供了人才來源。
4結束語
篇5
隨著社會的快速發展,機械制造業也得到迅猛發展,機械工業從傳統的制造技術開始向自動化技術發展,自動化技術主要應用于以下環節:一是設計,二是選材,三是生產,四是組裝,只有充分了解機械制造自動化的特點,才能合理的應用機械制造自動化技術,才能提高機械制造效率,滿足工業市場的實際需求,并對機械制造自動化技術應用過程中存在的問題進行分析調整。
關鍵詞:
機械制造;自動化技術;發展趨勢
0引言
在很長一段時間,我國都是世界性的工廠,機械制造業在過去曾經是我國的基礎性加工業,對國家經濟發展有著巨大的推動作用。隨著社會的快速發展,科學技術也得到迅猛發展,機械不僅僅再進行人為制造,而是應用自動化技術進行制造和生產。但是,只有不斷創新和調整,才能更好的保證機械制造自動化技術應用的合理性及長遠發展。
1機械制造自動化技術的特點分析
1.1系統性
隨著社會的快速發展,計算機技術也得到迅猛發展,機械制造自動化技術就是依賴計算機技術進行信號的傳輸,并控制機械的信號輸入及輸出,進而完成機械的生產,機械制造自動化涉及多個環節,每個環節都會輸出大量的信息,只有保證機械制造按照原定的順序進行,才能保證機械制造的順利完成。從機械制造業發展的方向可以看出,機械制造已經從原有的油驅發展為電驅,從大型機械設備向小型機械設備轉變,機械制造自動化已經不單純是一種生產制造技術,更是一次科技的革新,對于機械行業和國家經濟的發展都有著不可替代的作用。西方國家應用機械制造自動化的時間比較早,我國可以結合本國實際情況合理的借鑒西方國家的先進經驗,完善機械制造自動化技術體系,保證機械制造自動化技術應用的合理性、科學性、先進性和可靠性。
1.2綜合性
隨著社會經濟的快速發展,人們的生活水平不斷提高,人們對機械產品的要求也在不斷提高,而且人們對機械產品的后期服務問題給予了高度關注,機械制造業只有不斷創新,引進先進的機械制造技術才能更好的滿足人們的服務需求。機械制造也不單單是在工廠生產制造,而是從工廠走向機械市場,開展機械行業的深入分析調研,不斷引進并創新機械制造技術。機械制造自動化技術的應用對機械設備的安全性和可靠性都提出了較高的要求,機械設備在制造生產后,還要對機械進行后期維護和保養。
1.3世界性
機械制造不再是傳統的制造行業,而是新技術不斷產生的行業。我國一直都是制造和出產機械設備的大國,但是我國機械制造受到傳統制造理念和模式的影響較大,導致我國的機械制造業與西方國家的機械制造業差距較大。機械制造自動化技術的應用可以讓我國在機械制造的過程中收集到多種有價值的自動化數據,并充分利用收集到的數據進行技術創新,為機械制造技術創新提供數據依據。我國可以把自身總結出來的經驗與西方國家的經驗結合在一起,創新出符合我國機械制造業發展的新技術,進而推動機械制造業的快速發展,推動國家經濟的發展。
2機械制造自動化技術的發展趨勢分析
2.1機械設計的合理化
機械設計是機械制造的基礎和前提,只有保證機械設計的合理性才能保證機械制造的合理性和科學性,而且機械設計的合理性能夠更好的保證機械制造的安全性,避免機械制造安全事故的發生。如今,人們對生態和環保問題的關注程度逐漸提高,傳統的機械制造會給生態環境帶來污染,影響人們正常的工作和生活,威脅人類健康。機械自動化設計的合理性可以降低機械制造對生態環境的污染,實現人類和生態的可持續發展。隨著機械制造業的快速發展,機械設計也將越來越合理化,科學化。雖然計算機技術已經廣泛應用于機械設計中,但是軟件設計已經無法滿足機械設計和制造的需求,相關人員需要不斷創新出新技術,機械設計自動化軟件將成為未來機械設計的主要工具,為機械設計提供便利,更好的保證機械設計的合理性。
2.2機械設計的高效化
在新形勢下,從機械設計到機械制造全部實現了自動化,不需要人為進行設計和操作,節省了人力和財力。但是,在機械設計決策階段,依舊需要人為干預,需要人來提供參考性建議。在未來,機械設計自動化將加入更多人的思維,體現出人類的創新能力和創造力,這樣不僅可以降低機械設計和制造的成本,還可以節省更多的能源和機械制造的原材料,節能也一直是世界性話題,機械設計和制造的自動化對全球節能有著至關重要的影響。比如,在制造某一機械設備時,可以不依靠一家制造廠家完成,可以由多個制造廠提供設備元件,并在固定的廠家進行拼裝,這樣就可以避免單一機械制造鏈過長的問題出現。市場對機械制造的高效需求改變了傳統的機械制造理念和模式,在一定程度上推動了機械制造業的快速發展。
2.3機械制造的環?;?/p>
在很長一段時間之內,人們大量制造機械設備,忽略了保護環境的重要性,機械制造不僅會污染生態環境,也會消耗大量的能源,其中還包含不可再生的能源。保護環境已經不再是我國需要面對的問題,而是全球性問題,無論是機械設計還是機械制造都必須堅持“環?!崩砟睿@也將成為國家考量機械制造業的重要依據。選材是機械制造的關鍵環節,只有選擇環保型材料才能提高材料的利用率,并對廢棄的材料進行回收再利用,這樣就可以降低機械制造對能源的消耗。
2.4機械設備的智能化
無論是大型的機械制造廠家,還是小型機械制造廠家都必須實現機械制造的智能化,才能更好的滿足機械制造的需求,而且機械制造的智能化可以降低機械設備出現故障的機率,節省維修費用。
3結語
從機械制造業發展的方向可以看出,機械制造已經從原有的油驅發展為電驅,從大型機械設備向小型機械設備轉變。機械制造也不單單是在工廠生產制造,而是從工廠走向機械市場,開展機械行業的深入分析調研,不斷引進并創新機械制造技術。我國可以把自身總結出來的經驗與西方國家的經驗結合在一起,創新出符合我國機械制造業發展的新技術。機械自動化設計的合理性可以降低機械制造對生態環境的污染,實現人類和生態的可持續發展。機械設計自動化將加入更多人的思維,體現出人類的創新能力和創造力,這樣不僅可以降低機械設計和制造的成本,還可以節省更多的能源和機械制造的原材料,進而推動機械制造業的發展。
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篇6
關鍵詞:機械制造;自動化技術;特點;發展趨勢
機械制造技術是我國機械工業發展的重要基礎,機械制造技術的進步對提高生產效率及生產質量具有直接的影響。近年來,隨著科學技術的飛速發展,機械制造自動化技術被廣泛運用于生產活動中,并呈現出了新的特點和發展趨勢。充分把握機械制造自動化技術的特點并加以科學合理的利用,對促進我國機械工業的健康可持續發展具有十分重要的意義。
1.機械制造自動化的特點
1.1高效性。機械制造自動化采用現代化的機械設備,嚴格按照相關的生產流程進行自動化操作,實現了對生產過程的自動化控制,改變了過去人工操作效率低下、容易出現質量問題的現象,大大提高了生產的效率與質量,具有高效性的特征。1.2安全性。自動化控制系統和自動化設備更加的智能化,可實現事故報警及自動診斷,在遇到生產事故時,可有效避免對工作人員造成傷害,具有安全性的特點。1.3可靠性。自動化設備多由電子元器件組成,其特點是性能穩定,不容易發生損壞,使用壽命較長,使得自動化控制系統較為可靠。1.4節約性。與傳統機械設備相比,機械制造自動化將人從生產勞動中解放了出來,實現了人力資源的節約。此外,機械制造自動化可有效提高能源的利用率,降低了能源消耗,達到了節能減排的效果。1.5改變了行業的勞動形式。在機械制造業不發達的年代,人是生產活動的主體,需要從事繁重的體力勞動,隨著機械制造自動化程度的不斷加深,將人從體力勞動中解放了出來,轉而進行高技術性的腦力勞動,改變了行業的勞動形式,加快了工業現代化的發展步伐。1.6應用范圍廣。機械化制造自動化技術的應用范圍廣,除機械制造業之外,在工業、建筑業、農業等領域的應用也較為深入,有著明顯的優勢,發展前景十分廣闊。
2.機械制造自動化技術的運用
機械制造自動化技術的運用對機械制造行業乃至國民經濟的迅速發展均具有十分重要的影響,因此,在大力發展機械制造自動化技術的同時,要注意實用性。在實際應用過程中要充分考慮到我國的國情,確保機械制造自動化技術能夠在實際生產過程中發揮出最大價值。目前,我國機械制造自動化技術已經在各個生產領域得到了廣泛的應用,在未來的發展過程中,我們要以市場為導向,根據不同企業的生產特點運用不同的機械制造自動化技術,特別是那些成本低、投資少、效益快的自動化技術,要進行廣泛的應用。近年來,我國的機械制造業水平有了明顯的提升,但與發達國家相比還存在著較大的差距,比如,我國還不具備高度自動化的CIMS技術,在未來的發展中是否要大力發展該技術還要充分考慮我國的國情??傊瑱C械自動化是一個較為漫長的過長,不可能一蹴而就,在發展機械自動化技術時我們要從我國的實際國情出發,積極借鑒發達國家的先進經驗,逐步轉變機械制造生產方式,結合先進的計算機技術,向“高度自動化”方向靠攏,從而全面提升生產效率。
3.機械自動化技術的發展趨勢
機械自動化技術在我國的發展空間十分廣闊,筆者認為,我國機械自動化技術的發展趨勢主要包括以下幾個方面:3.1自動化與智能化。隨著科學技術的不斷進步,特別是計算機技術與信息技術的深入發展,未來我國機械技術的自動化與智能化程度會進一步加深,高頻CPU、RICS芯片等先進的設備將會被廣泛運用于機械設備的控制系統,自動化與智能化將會密切配合,在各個生產領域發揮巨大的價值。3.2多媒體技術被廣泛運用。機械制造自動化技術涉及的技術領域較為廣泛,是計算機技術、通訊技術、多媒體技術等先進技術的綜合。在實際應用過程中,利用先進的多媒體技術可直觀明了的在操作屏幕上觀看生產情況,并可以完成對聲音和圖像的剪輯工作,不但可以有效提高生產效率,還能節約人力成本。3.3以綠色發展為主。傳統機械制造業發展方式粗放落后,能源使用效率低下,環境污染嚴重,不符合我國的可持續發展戰略。在未來的發展中,機械制造自動化技術將以綠色發展為主,可有效減少對環境的污染,提高能源的使用效率,真正做到節能減排,實現機械制造業的健康、可持續發展。3.4注重實用性。機械自動化技術的最終目的是為了應用,發展機械自動化技術能夠提高生產效率,實現企業經濟效益的最大化,在發展過程中,不要盲目追求機械自動化的“高大上”,而是要從實際出發,注重實用性,確保機械自動化技術的應用能夠有效促進國民經濟的快速增長。可以預見,注重實用性將是機械自動化技術的一個重要發展趨勢。
4.結語
綜上所述,機械制造對我國國民經濟發展具有十分重要的影響,然而,目前我國的機械制造技術仍然較為薄弱,自動化與智能化程度還有待于進一步提高。在未來的發展中,我國要想在激烈的市場競爭中贏得一席之地,必須要深刻了解機械制造自動化技術的特點,把握未來發展趨勢,充分利用先進的計算機技術與信息技術向高度自動化的方向靠攏,確保我國機械制造自動化技術能夠趕上時代的發展潮流。
作者:謝秀勛
參考文獻
篇7
關鍵詞:諧波分析;FFT;Simplorer仿真;電力電子技術
作者簡介:王楠(1963-),女,上海人,上海理工大學光電信息與計算機工程學院,講師。(上海 200093)
基金項目:本文系上海理工大學2012-2013年度重點課程建設基金項目研究成果。
中圖分類號:642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)26-0046-03
隨著眾多新型的電力電子器件的不斷研發和電力電子技術的發展,電力電子裝置的應用越來越廣泛。電力電子技術的應用已經深入到工業生產和社會生活的各個方面,成為傳統產業和高新技術領域不可缺少的關鍵技術。然而,電力電子裝置的應用使生產、生活更加便捷、智能化的同時,由于電力電子裝置在運行時的非線性,使得大量的諧波和無功功率注入電網,降低了電網的電能質量,危及電網設備的安全運行。因此,諧波分析在“電力電子技術”課程及其實際應用中有著極其重要的意義。
上海理工大學光電信息與計算機工程學院(以下簡稱“本校”)的“電力電子技術”課程所選用的教材是機械工業出版社出版的王兆安老師主編的《電力電子技術》,其中整流電路、交流調壓電路和PWM逆變電路等章節中都涉及諧波分析。諧波分析采用的數學工具為傅里葉變換,數學推導復雜且抽象,成為教學過程中的一大難點。
為了解決這個教學難點,在教學中引入Simplorer仿真軟件輔助教學,借助于Simplorer仿真軟件中的快速傅里葉變換(FFT)工具,使得諧波分析變得具體且形象,使用功率(POWER)工具,可方便地完成電力電子電路在各種狀態下的有功功率、無功功率和功率因數的計算。
Simplorer是一個功能強大的跨學科多領域的高性能系統仿真軟件,具有豐富的模型庫,包括完整的電力電子器件和線路模型庫,其具有圖形化編程技術,其中主電路與驅動電路分離的編程方法以及驅動電路時序流程圖的編程方法尤其適合于電力電子電路的分析和計算。
下面以三相全控橋整流電路為例來說明采用Simplorer仿真軟件輔助教學。
一、建立三相全控橋整流電路的仿真模型
圖1為三相全控橋整流電路主電路的仿真模型,其中E1~E3為相位相差120°的三相交流電源,LB1~LB2為整流變壓器的等效漏感,負載為阻感性負載。
圖2是同步觸發電路仿真模型,采用的同步信號SZ為鋸齒波,SZ1~SZ6的相位差為60°,用State模塊表示晶閘管的通斷狀態,用Transition模塊表示晶閘管通斷狀態轉換的過渡條件,以實現三相全控橋整流電路的同步和移相控制。
設電源電壓幅值Um=100V,R1=50Ω,電感L1=200mH,不考慮漏感(設LB=0)時,在α=30°時得到如圖3所示的仿真輸出波形。其中VM1.V是整流電路的輸出電壓ud;R1.V是電阻兩端的電壓uR1,uR1的波形和流過負載的電流波形完全相同,只是幅值不同;10*E1.I是電源E1中的電流波形ia(10*表示波形放大10倍)。仿真波形不僅反映了電路的穩態情況,同時也向學生展現了在教學和實驗室中難以分析和觀察到的電路在暫態時的輸出情況。
二、諧波分析及功率計算
在主菜單Simulation中點擊Postprocessor DAY工具,在Analysis菜單中用FFT工具對電源E1的電流ia進行諧波分析??梢缘玫诫娫碋1的電流ia頻譜圖如圖4所示,從頻譜圖可看出,除50Hz基波和5、7…6k±1(k=1,2,3…)次諧波外,還包含在50Hz附近的間諧波,該頻譜圖形象地反應了電源電流中的諧波分布情況,可以看出諧波幅值隨諧波次數的增大明顯減小。
也可選擇列表(截取25次以下的諧波)來定量分析,如表1所示。從表1中,可以看到諧波中還存在那些不是基波頻率整數倍的諧波,即稱為間諧波。間諧波產生的原因主要有波動負載、電弧類負載、變頻調整裝置、晶閘管整流裝置等。這些設備的應用將引起電流幅值、相位、波形發生或快或慢的變化,于是產生含有連續和離散成分的間諧波。間諧波的污染與影響主要表現在電力系統、電力設備以及人們的日常生活方面。如頻率低于25Hz的間諧波含量超過0.2%時,會引起燈光閃爍;頻率在25Hz~2500Hz之間的間諧波超過0.5%時,會干擾電視機,引起感應式電動機噪聲、振動以及低頻繼電器的異動;頻率在2.5Hz~5kHz之間的間諧波超過0.3%時,會引起無線電收音機或其他音頻設備的噪聲;在系統中若出現間諧波嚴重增大的情況時,就有可能產生無源電力濾波器過流跳閘、濾波失敗等問題。[1]
經過以上仿真分析,可以輕松直觀地向學生引入間諧波的概念、產生的原因及影響。在本例中,間諧波主要分布在基波附近,頻率從10Hz~210Hz,幅值從76.76mA~30.52mA,隨諧波頻率增大,幅值明顯減少。
根據教材的理論分析,將E1電流波形ia分解為傅里葉級數,得:
由上式可得電流基波I1m和各次諧波幅值Inm分別為
由式2和式3計算出的基波和各次諧波幅值與仿真結果比較見表2。從表2中對比的數據可以說明,仿真結果與理論計算基本一致。
對電源的有功功率(Active Power)、視在功率(Apparent)、無功功率(Reactive)及功率因數(Lambda)仿真(如圖5所示)得到:有功功率P=0.131328kW,視在功率S=0.160149kVA,無功功率Q=91.6542var。
仿真得出功率因數λ=0.82004,由式4理論計算出的功率因數λ=0.287,理論值和仿真的誤差為0.85% 。
式中,基波因數 為基波電流有效值和總電流有效值之比,即;λ1為位移因數, 。[2]
圖5中FFT模塊中仿真計算出電流諧波總畸變率THD1為0.306%。
從仿真結果可以看出,它與理論分析結果是非常吻合的。在上述仿真模型中,學生還可以作進一步深入的分析和研究。如定性和定量地分析討論引入漏感LB1~LB3后,對系統輸入、輸出波形的影響,在波形中測量并換算出換向重疊角γ的大小,討論重疊角γ與漏感LB大小的關系;串入反電勢負載,觀察逆變時的電路輸出波形及晶閘管兩端的電壓波形,驗證電路實現有源逆變的條件;觀察電阻負載時,在α=90°電流斷續時晶閘管的電壓波形;觀察大電感負載時電感的電壓波形等等,由此可以方便地分析在上述各種情況下的交流及直流側的諧波及功率因數。
以上的分析方法同樣適用交流調壓電路和PWM逆變電路輸入輸出波形的諧波及功率因數的分析和仿真計算。為抑制和消除諧波,除了在外部增加濾波裝置外,更可采取主動措施,從電力電子裝置本身出發,通過改變電力電子裝置本身的結構設計和增加輔助控制策略來減少電力電子設備輸出的諧波含量。[3]教材提到如下三種減小諧波的方法:多重化技術或多脈波變流技術;脈寬調制(PWM)技術;多電平控制技術。在整流電路中,可設計12脈波或24脈波變流器來取代三相全控橋整流電路(也稱六脈波變流器),以減少交流側的諧波電流含量??梢栽赟implorer軟件的平臺上建立12脈波整流電路仿真模型,并將仿真結果和前面的結果進行比較,從而驗證12脈波整流電路交流側諧波電流含量較三相全控橋整流電路大大減少。
三、結束語
采用Simplorer軟件對電力電子電路中產生的諧波進行分析,這樣不僅可使枯燥的理論知識變得直觀、生動有趣,而且避開了繁瑣的數學推導,激發了學生的學習興趣,加深學生對理論的理解。仿真軟件輔助教學更可以讓學生接觸和掌握一種新的理念和新的分析方法,即數字仿真方法。這是一種在系統設計、檢驗和優化中經常使用且十分有效的方法之一,應用這種方法可以便捷地進行系統的改進和參數的修正,提高系統開發的成功率,降低現場風險。
仿真軟件輔助分析和設計在電力電子課程教學中顯示出了其強大的優勢,借助電力電子電路的仿真效果,課堂教學中的概念講解變得直觀,理論結果更具體。不僅如此,仿真軟件輔助教學還可以將“電力電子技術”的課堂教學延伸到課外,使學生能夠對教材的內容加以驗證,方便地完成各種電力電子電路的波形分析,并進行課外的應用設計,鍛煉和培養學生的實際工作能力,激發其創新能力。
參考文獻:
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篇8
關鍵詞:工程機械;電子節能;控制技術
前言
近年來,國內經濟不斷發展,人們對工程機械性能、能耗、操作方便性以及作業效率提出了更高的要求。目前,國內的機械設備節能技術還和其他國家有著很大的差距,僅僅能夠實現局部節能控制,浪費掉大量的能源。針對這種情況,本文提出新的節能理念和節能控制系統,希望能夠使國內現在的現狀得到改變,早日跟上時展的腳步。
1. 工程機械電子廣義節能
1.1 工程機械最為典型的功率流程圖
在工程機械工作時,機械設備主要是通過能量之間的相互轉換、能量傳遞以及能量對外做功三個過程完成的。對工程機械的節能系統進行研究,必須清楚機械設備功率流程[1]。
柴油發動機的做功過程,主要是由柴油的化學能轉換為機械設備機械能的一個過程,目前,國內使用全程進行調速、電控噴油等形式,進行柴油機械設備之間的耗能和能量轉換控制。液壓水泵將柴油的化學能轉換為液壓能,現在主要采用恒定功率控制、壓力切斷以及流量控制等,改善液壓水泵的設備之間的耗能和能量轉換控制。
柴油機和液壓水泵分別為能量的供應方和需求方,為了改善兩者之間的供應關系,對于柴油發動機和液壓水泵,采用轉速感應控制和做功極限控制,從而調整兩者之間的做功特性和耗能特性。液壓閥的控制系統由操作人員掌握,液壓閥的顯示狀態可以表現出操作的意圖和流量的需求[2],因此,液壓泵和液壓閥之間存在供需關系。為了適應能量之間的供需關系,采用負流量控制。液壓泵輸出的液壓能被發動機所吸收,轉化為機械能進行做功。
1.2 廣義節能理念分析
把工程機械的能量轉化為動能,并對外界進行做功的功率被稱為有用功率。機械設備都是多個執行結構一起進行協同作業,因此主要有兩個因素影響著做功的效率,能量之間的傳遞和能量的分配?,F在國內研究人員一直都在研究能量的傳遞和供需關系之間進行協調,忽視了能量在各個執行系統的分配情況。因此,進行工程機械各個執行系統直接能源的控制,對于節能控制的研究是有很大幫助的。
從上文的分析可以看出,廣義節能理念主要可以分為以下幾個部分:效率與動能之間分配、功率之間的分配以及施工作業效率。
1.3 對工程機械的整體節能控制進行研究
為了研究廣義節能理念,就必須把機械設備作業效率作為研究對象,把節能技術、執行作業結構以及作業的效率保持在同一個節能目的下進行分析研究。
整體節能指標就是單位時間內的耗油量、單位時間內做的有用功,等于有效功率和耗油量的比值,將節能技術、執行作業結構以及作業的效率三方面內容作為,評價設備性能和設備節能特性[3]。
如下圖所示,整體的節能控制目標可以分為協調作業目標、作業效率目標和傳統作業目標三類,每個節能目標又可以分為若干個小的節能目標,這樣的節能結構具有以下優點;(1)各個執行機構的控制目標保持一致性。(2)把整體的節能目標作為最終目的,能夠實現全局的節能和科學合理控制。(3)把作業的效率和經濟效益作為節能的前提。(4)節能評價的指標更合理,更具有說服力。
2. 工程機械全局采取電子節能控制系統
以往的工程機械節能控制技術已經取得了局部的成效,因此,只有擺開以往的節能控制技術范疇才能取到更好的成效。可以通過下面幾種方法進行以往節能技術的突破:(1)突破以往固定節能參數,采用分工況的措施進行節能執行結構的調整。(2)清楚操作人員的意圖,建立科學合理的作業管理體系。要想實現這些技術的突破,就必須建立完善的電子控制執行層和分配式執行層,建立全新的工程機械電子節能系統[4]。
2.1 全新的電子功率控制節能系統
使用電控噴油柴油機、電比例液壓泵、電比例液壓發動機等,建立全新的電子功率控制節能系統。采用立全新的電子功率控制系統,可以控制設備中能量的傳遞和元件之間的轉換,提升硬件使用效率,以及功能最小化,這樣就可以使智能控制系統更有效的被使用。
2.2 建立電子分布式控制系統
建立電子分布式控制系統,對機械設備的功率系統、液壓系統進行控制,因為控制系統需要處理液壓系統的壓力信息,對其信息響應速度提出了較高要求,但是在現階段技術條件之下,還無法對壓力信息及時處理;針對這種情況,就需要設立獨立的液壓泵控制器、液壓閥控制器以及發動機控制器,把各個獨立的控制器和總控制器進行連接,建立總線控制系統,進行分布式控制。
如下圖所示,機械設備發動機根據設備的運輸參數和用戶控制耗油量,并把相關的數據發送到總控制系統,由總控制系統發號控制指令;液壓泵要根據泵出口處壓力表的顯示數據,對液壓泵的排量進行調節,把相關的數據發送到總控制系統,從總控制系統接收其他控制系統的指令。液壓閥接收操作人員的控制,對液壓閥進行控制,并把液壓閥的相關數據傳送給總控制系統,由總控制系統接收其他控制系統的操作指令進行控制[5]。
使用總線分布進行執行系統控制,能很大程度的提升控制系統處理信息數據的效率和速度,實現全線電子系統控制機械設備的能源消耗,從而達到節能的目的。
結束語
由上文可以看出,傳統的節能控制系統存在很多問題,只能進行局部的能源控制,因此,建立工程機械電子全線節能控制系統是很有必要的。此種技術設計的全線電子節能控制系統和分布式節能控制系統,實現了動態功率和動態工況的節能控制,為以后機械設備的節能控制技術的發展,起到了較大的推動作用。
參考文獻
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篇9
[關鍵詞]機械制造;自動化技術;特點;發展
中圖分類號:TQ271 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)05-0193-01
1 引言
機械制造技術屬于一門系統性比較強的工程學科,產品生產、應用機械、維護機械、機械升級等每個環節都會應用到機械制造技術。在當前的機械制造技術中,自動化技術越來越成為一個不可繞開的趨勢。研究分析機械制造自動化技術可大大提高企業經濟效益。為此,我們應該對機械制造自動化技術的特點進行探究,并且對其未來發展趨勢進行判斷。下面是筆者對機械制造自動化技術特點及其未來的發展趨勢的看法。
2 機械制造自動化技術的特點
2.1 綜合性
機械制造自動化技術的特點可以用拆分和合并的思想來分析。機械制造行業根據其生產制造的目標不同,對于每一個制造目標所采用的制造理論和制造方式也不同,因此需要融合各個領域的制造理念和制造技術才能滿足生產需求。自動化技術的綜合性上文已經提到,計算機技術、感應技術、新材料研發等學科技術都與自動化技術有不同程度的交集。此外,機械制造自動化技術的行業流程也表明了其突出的綜合性特點。機械制造是研究大中小型工業機械、機電設備和微電子產品的設計、制造、運行操控等領域的學科,其綜合性特點貫穿在機械設備研發制造的各個方面。
2.2 系統性
現代機械制造自動化技術已經取代傳統的機械制造地位,成為了一項具備完整操作規程、具體生產目標、科學管理方法的一個系統工程。計算機技術、控制技術、微電子技術、感應技術、自動化技術等學科基礎構建了一個機械制造自動化技術完整的框架結構,并在機械制造的各個環節發揮著不可替代的作用。計算機技術應用在機械制造領域,使得機械制造自動化技術的操作更加高效、穩定。控制技術則使得機械制造自動化技術的安全性和可靠性大大提升。微電子技術、感應技術和自動化技術交叉融合,實現了機械自動化技術的操作步驟優化和自動流程一體化。機械制造自動化技術這一項系統工程的穩定運行和發展依賴于各項高新技術,同時又間接促進了各個子技術的創新進步。
2.3 安全性特點
但凡從事制造業的企業,均會在企業運營過程中對于安全生產問題給予足夠的關注,唯有依托系統化的安全生產管理活動方才能夠防患于未然。作為機械制造自動化技術而言,該項技術具備自動報警功能模塊,因而一旦出現險情或事故便能夠暫停工作,使檢修人員進行及時的故障排查,如此便能夠降低安全事故發生率,從而確保生產安全。其次,高精度行業相關的工作領域也可以應用機械制造自動化技術,尤其在加工芯片等電子元件方面具有很大優勢。機械制造生產具有安全性能較高、質量高、穩定性較高等特點會為企業創造更多的社會效益以及經濟效益。
3 機械制造自動化技術的發展趨勢
3.1 激光制造自動化生產技術
(1)激光加工快速成型。在激光加工快速成型生產過程中,通過激光技術進行選區燒結是其主要的生產技術之。其生產原理主要是通過對工業材料進行逐層添加的方式,選區處理三維模型,來生成激光燒結的路徑,接著利用激光掃描技術進行預先路徑掃描,最后進行逐層燒結固化,從而在形成最終產品。(如圖1所示為激光加工快速成型工作流程圖)。這種生產工藝不僅質量高、速度快以及產品質量好,而且生產過程也相對比較簡單,其將是機械自動生產模式的一種全新的技術生產模式。(2)激光熱處理。在工業機械化生產過程中,應用激光熱處理生產技術主要是由于其具有超強的穿透力。其工作原理是:對金屬表面進行加熱處理直至臨界轉變溫度,金屬表面奧氏體化,然后迅速淬火,使表面強化,也就是激光相變硬化。激光熱處理技術不僅能夠較好的解決工業材料表面硬化的現象,而且還能機械的耐損性能,從而在一定程度上有效的提高了機械的使用性能。(3)激光焊接技術。在機械制造過程中,傳統的焊接方式,不僅其焊縫寬、焊接速度慢,而且在進行焊接的過程中還存在著氣泡,容易發生變形,從而會出現焊縫斷裂的現象。然而,激光焊接技術能夠有效的緩解這類現象,激光焊接的優勢就是其熱影響小,焊縫窄,在大氣壓中即可進行,且不需保護氣,不會產生對人體有害的X射線,再加上其焊接速度快、不需接觸材料。因此,激光焊接被廣泛的應用到工業生產的過程中。
3.2 自動化與智能化有機的結合
隨著科技的發展與社會的進步,我國的工業化水平也在逐漸的提高,工業生產也逐漸朝著自動化與智能化的方向發展,同時與先進的計算機技術進行有效的融合,RICS芯片、高頻CPU以及多核CPU將會有效的應用到工業生產的控制系統中,從而有效的實現自動化與智能化的游記結合,從而提高我國的工業化生產水平。
3.3 對媒體技術的應用
在工業機械制造生產的過程中、一旦能夠有效的將聲像技術、計算機技術以及通信技術進行有機的結合,其工業生產的實際情況機會通過電腦屏幕顯示出來,從而對生產現場進行有效的控制,從而極大的減少了工作人員的工作量,提高了工業生產的效率,促進我國工業生產自動化水平的提高。
4 結語
我機械制造的自動化程度不高,因此作為我國支柱性產業的生產制造業仍有很大的上升空間。其自動化技術具有綜合性、世界性、系統性等多種優秀特質,在我國未來發展中會起到至關重要的作用,因此,要加大對機械制造的自動化技術的研究力度,致力于技術發展創新,跟上時代的潮流,讓我國機械制造業能夠在世界的舞臺中脫穎而出。希望本文的論述能夠為機械制造自動化技術的發展帶來一些有利的推動性條件,促進機械制造自動化技術的發展。
參考文獻
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篇10
關鍵詞:農業機械;電子信息技術;研究
自從進入21世紀以后,人類社會已經開始邁入信息化時代。在當前,隨著計算機信息技術的不斷發展,在各行各業當中已經開始了信息化以及電子化的轉變。信息技術的應用不僅可以有效提高工作效率,同時也可以減少人與人之間的溝通成本,為不同工作的開展提供更有效的幫助。在當前,傳統農業生產已經不能滿足市場需求,無論是對于農產品的產量還是品質,社會都已經有了更高的需求。在這樣的情況下,傳統農業生產模式必須要進行改變。在這其中,信息技術的應用對于改善傳統農業生產模式有著十分重要的作用。這是因為,通過信息技術不僅可以對農產品的種植進行更加科學、合理的管理、監控和調整。同時,電子信息技術在農業機械中的應用也可以提高農業的生產效率,為我國現代農業產業化和規?;陌l展提供幫助。從當前的情況來看,目前電子信息技術在農業機械中的應用主要有以下幾種。
1電子裝備技術的應用
電子裝備技術在農業機械中的應用部位主要集中在機械內部,譬如說在機械內部安裝監控管理系統以及自動化系統,一般情況下在大型農業機械中,比如說拖拉機應用得較為廣泛。通過電子裝備技術能夠大大提高農業機械的自動化以及智能化水平,以此提升農業生產效率和質量,為我國現代農業產業化規?;陌l展做出貢獻。需要注意的是,電子裝備技術的應用一般需要結合計算機控制終端技術來進行實現,通過這樣的方式才能幫助相關技術人員更好的控制農業機械,使其在生產過程中能夠實現生產要求,為現代農業的生產提供幫助。
2管理決策技術的應用
管理決策技術對于當前我國現代農業的發展以及農業機械技術的改善、研究和應用都有著極大的幫助。所謂的管理決策技術,指的就是將計算機與農業機械設備進行連接,同時采用無線通信技術實現對相應管理系統命令的傳輸與控制,這樣一來就可以更好的實現農業機械管理中的動態化以及實時性,以此更好地提高農業機械的生產效率和生產質量,同時也能夠確保農業機械生產的安全性和穩定性,為現代農業生產提供更大的幫助。而管理決策技術的具體應用,就是通過計算機終端,管理人員對農業機械設備生產過程中所產生的數據進行控制、處理和調整,通過信息的分析更有效提高農業機械設備生產效率的同時,還能夠為現代農業生產的科學性和合理性提供幫助。通過數據信息的收集,技術人員能夠根據實際生產中的狀況來調整生產工作,以此制定出更加科學、合理并且有針對性的生產方案。之后,再采用無線通信技術將指令以及其他信息傳輸到負責一線生產的農業機械設備上,這樣就能夠更好的控制農業機械設備進行工作。除此之外,管理決策技術的應用也能夠讓技術人員及時的了解農業機械設備生產過程中可能存在的故障和問題,并且迅速找出問題點,制定出有針對性的決策來解決問題,以此有效提高農業機械設備的生產效率,實現現代農業的安全穩定生產。
3人機接口技術
在進行農業生產的時候,一般是由人對農業機械進行操作,從而完成整個生產和種植過程。而隨著當前信息技術的不斷發展,在操作過程中,電子監控儀器已經逐步取代了儀表盤,在當前的農業機械設備當中,更多的時候是采用電子化的智能顯示終端來進行數據的展現,讓操作人員在生產過程中能夠更加直觀的了解農業機械當前所處的狀態,并且根據呈現數據對農業機械進行調整和控制,從而更好的提高農業機械的生產效率。而在這個過程中,要想更好地實現人機互動,那么就需要進一步加強人機接口技術的運用,這樣才能使得信息數據的顯示更加清晰完整,不斷完善人機交互界面,以此更好地提高農業機械的生產效率,并且幫助操作人員更加便捷地進行操作。當然,在實際的生產過程中,單獨的智能化顯示界面往往不能完整的呈現出所有信息,因此,就需要根據不同系統所采集、記錄、分析、控制的信息內容,進行專門的呈現,這樣才可以更好地實現人機接口技術的應用,為現代農業產業化以及規?;陌l展提供幫助。
4總線通信技術
所謂的總線通信技術是為了實現同類型農業機械設備的標準化和通用化來進行應用。之所以要這樣做是因為農業機械設備的標準化和通用化,能夠幫助農戶更好地進行生產,同時對于農業機械設備的日常維修與養護工作也有著巨大幫助。而總線通信技術,就是通過在農業機械設備上安裝智能顯示終端,針對不同類型的農業機械設備安裝不同型號的終端設備,并且采用光纖電纜來實現整個通信線路的傳輸。這樣一來,不僅能夠有效提高信息技術在農業機械設備上的兼容性,同時也可以指定統一的總線通信技術標準,以此進一步實現農業機械設備的通用性,為未來農業機械設備的應用提供幫助。
5信息數據統計系統
信息數據統一系統在農業機械設備中的應用是十分重要的。之所以這樣說是因為在農業機械設備的使用過程中,必然會產生大量的信息數據,而這些信息數據對于現代農業的生產以及農業機械設備的應用都有著極為重要的作用。因此,技術人員在進行農業機械設備的操作時一定要注意對這些信息數據的采集、存儲、分析和處理,這樣一來才能不斷優化農業機械設備的工作,從而為我國現代農業的生產提供幫助。首先信息數據統計系統的搭建是不可缺少。從當前信息數據系統在農業機械設備中的應用情況來看,該系統主要由3個不同的結構組成,分別就是業務數據服務層、業務應用服務層和應用服務管理層。因此,在搭建該信息數據統計系統的時候,工作人員一定要注重這3個不同層次內容的搭建和完善工作,這樣才能為農業機械設備的應用提供更大的幫助,從而為實現我國現代農業規模化和產業化生產提供幫助。
6PLC技術的應用
從當前我國的農作物種植情況來看,水稻的種植占據著十分重要的地位。同時,在我國許多地區都是以水稻作為主食,因此可以說,水稻的種植不僅是我國現代農業發展的一部分,同時也與國民的生活品質有著密切關系。而在傳統的水稻種植當中,存在著一個問題,那就是無法進行精密播種。這一問題的存在極大的影響了我國水稻種植產量以及品質的提升。為了解決這一問題,PLC技術的應用是十分關鍵的。在水稻的播種工作當中,采用PLC技術能夠根據事先設定好的程序來進行水稻的播種工作,這樣就可以進一步確保水稻播種的科學性和合理性,使得水稻的播種能夠達到一個最優狀態,通過這樣的方式才能有效提高水稻播種的效率和質量,為水稻的高產和優質提供巨大幫助。
7結束語
信息技術在農業機械設備中的應用對于我國現代農業的發展有著極大的幫助。從當前我國實際情況來看,信息技術在農業機械設備中的應用仍然處于較為初期階段。因此,還需要不斷加大研究和改良,提高農業機械設備的生產效率,為我國現代農業的發展提供助力。
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