『壹』 工程机械毕业论文
随着全球经济一体化步伐的加快,尤其是中国加入WTO后,我国工程机械行业的市场环境发生了非常大的变化。下面是我为大家整理的,供大家参考。
范文一:工程机械智慧化发展趋势
摘要:工程机械智慧化发展趋势不仅意味着工程机械需改变传统的运营模式,还需改变机械的运转操作流程,将其以整合化与智慧化形式融入工程机械工作流程中,从而提高工程机械的工作效率,降低资源损耗,使工程机械能够高效率完成施工专案要求。本文针对工程机械的智慧化发展趋势及发展展开探讨。
关键词:工程机械;智慧化;发展对策
现代工程技术不仅需要具备整合化条件,还需具备一定的智慧条件。伴随现代施工规模的不断扩大,传统的工程机械技术已难以适应施工专案的规模要求。为了使工程机械能够适应当前施工专案的发展趋势,工程机械需改变发展方向,融合目前的科学技术,纳入智慧化技术,使工程机械的监控系统、检测系统、预报系统、维护系统等能够实现智慧化管理,从而为现代施工专案提供更加高效的施工技术。
1工程机械智慧化发展趋势现状
1工程机械智慧化控制技术与单机整合化的发展趋势。工程机械智慧化控制技术与单机整合化技术主要包括电液控制自动换挡变速器、程式设计控制、无人操作等技术。就我国目前的工程机械智慧化发展趋势来看,其自动换挡技术在当前的应用更为广泛。该技术能够有效提高质量,为工程机械操作技术带来更多效益,并在技术应用上能够有效提高技术效能,减少传统工程机械的工作强度及工作量,对工作人员的工作负担也有一定的减轻作用。其中,自动换挡装置主要包含了液压式及电液式两种。液压式的应用模式主要是在汽车行驶过程中,将车辆的行驶速度、油门启动程度等引数转换为油压讯号,从而利用油压讯号来控制汽车的换挡阀,使汽车的换挡阀能够形成自动化换挡模式。电液式的应用模式能够把汽车行驶的速度、油门开度等车辆在行驶过程中产生的引数转换为讯号模式,再将讯号输入电子换挡控制器中,使电子换挡控制器来控制换挡阀,进而形成自动换挡模式,从而保障车辆行驶的安全性。电液式自动换挡技术能够与工程机械实现相互相容,是目前工程机械实现电液一体化的重要趋势,也是创新智慧条件的重要渠道[1]。
2工程机械智慧化监控、维护、检测技术的发展趋势。工程机械的智慧监控基本上以电子智慧化为核心。该技术的主要应用是线上监控现场施工遇到的复杂情况,对工程机械执行一系列自动化监控,并对工程机械运转环节中的故障现象执行远端诊断及维修。该智慧化工程技术的主要目的是为了针对机械故障现象及现场监控工作进行数字化、智慧化和管理化维护。进入20世纪后,微型计算机开始在全国普及应用。许多国外工程机械企业开始尝试应用微型计算机,并在多个领域及装置中开启实验环节。经过多年实验取得一定成果后,工程机械智慧化运营模式开始受到工程机械行业的一致认可,并逐步应用于工程机械的各个领域,取得了十分可观的效果。近几年,许多国外厂家开始在故障资料来源输出部位及储存部位上安装电子监控装置,以便维修人员能够在查询故障因素时,利用故障程式码的输出与输入进行故障分析,从而更准确地找出故障因素及故障型别。与其他国家相比,我国当前在工程机械领域中的智慧化监控应用还比较薄弱,其故障诊断技术及监控技术还处于初级发展阶段,且其智慧化监控系统也未在国内得到广泛应用,一定程度上阻碍了我国工程机械装置的发展及完善[2]。
3基于网路机群的智慧化管理。工程机械的应用范围十分广泛,在当前不同建设专案中都有着非常重要的应用。以公路施工来说,级别较高的公路路面在施工时,往往需要借助不同类别的施工机械装置。同时,很多机械装置施工过程中具有随机特征,使工程专案在实际施工过程中,无法针对施工专案形成专门的机械配置,致使施工单位在针对专案投入大量的装置资金时,该机械装置并未得到有效应用,成为当前我国工程机械应用常常遇到的难题。在面对需要高效能、多型别的施工专案时,该专案在施工装置上往往需要投入更多的资金。同时,机群在施工协调上,其由于机械装置较多,协调能力十分有限,对施工专案的施工质量、进度都有着直接的影响。因此,在施工专案的工程机械机群配置及优化上,需将机群的协同工作进行效益发挥,以此降低施工成本。近几年,在我国工程施工频繁出现问题后,已有专门的研究人士开始进行大量研究。虽然在工程机械上取得了许多理论成果,但至今还未有科学的完善手段。因此,在工程施工过程中,其理论成果还未得到有效应用。当前,以网路机群作为工程智慧管理及整合控制是当前工程专案建设继续完善的问题。这项装置部件能够有效优化机群的配置模式,还能对施工进度进行智慧化管理,对施工专案的施工进度及质量都有保障作用[3]。
2工程机械智慧化发展对策
1技术综合利用。面对当下施工专案多元化的发展趋势,其单一的机械装置配置已无法满足当前专案的建设需要。为了使现代工程机械能够满足多元化的施工专案需求,我国工程机械需扩大应用范围,并针对数字化技术、智慧技术、网路技术等技术进行协调设定,将其进行综合利用,以此改变传统工程机械的应用模式及范围,使工程机械向综合方向发展。在工程机械智慧化技术的综合利用方面,工程机械需将控制系统与整合系统技术进行双向控制,以使该技术在智慧化发展中形成核心技术及单元技术。综合利用各项技术不仅能够有效提高工程机械的效能系统,还能充分结合我国国情,将工程机械技术实现自主创新应用,促进工程机械新型主导产品的开发,使我国工程机械产品在实现智慧化发展。同时,也有助于在短时间内形成跨越式发展,提高我国工程机械的竞争力,从而形成产业化形式的运营模式,为工程机械的未来发展市场打下良好的基础。
2工程机械故障诊断技术的开发与应用。故障是工程机械在执行过程中时常出现的技术问题。该问题不仅影响工程机械装置的正常运转,也给工程机械装置带来较大损耗。为了提高工程机械装置的稳定性,我国在工程机械装置中的重点零件部位装置相关的故障诊断感测器系统,以利用感测器对工程机械以往的执行状态进行收集。例如,检测发动机装置的油温、油压等,并对发动机关键系统中的液压系统、燃油量、制动系统等引数进行准确检测。同时,结合机械装置的不同故障型别,采用不同等级的报警装置,使工程机械在运转过程中能够得到有效监视。一旦发现故障现象,立即发出警报提醒,促使工程机械故障能够第一时间采取完善措施,并记录该故障因素,做好预防措施,减少机械装置的故障机率。
3应用人工智慧、网路通讯等科技技术。工程机械智慧化发展与科技技术的支援及创新有关。工程机械的智慧维护系统与远端监控技术必然需要得到科技技术的融入及支援,从而促使工程机械智慧技术得到有效开发。在工程机械故障因素上,利用远端监视技术及感测器,能够有效发觉机械装置的故障因素。对此,工程机械装置科将收集装置故障因素,针对机械的故障因素、预防方式进行整体分析,对机械装置最常出现的故障现象及故障部位进行故障诊断。同时,根据故障机理进行研究,主要包括液压系统、装置零件、散热器、制动器等多个系统部位。再针对典型部件的故障现象建立完善的故障模式系统及资料库系统,为机械装置的故障因素建立完善的故障资料系统,促使机械装置在今后遭遇该故障现象时,能够有效利用智慧化技术进行维护,有效避免盲目的维护方式。
4开发工程机械智慧管理系统——机群控制系统。专案正式施工前,排程员需对该机械装置系统进行详细了解,详细掌握其中施工车辆的车载控制系统。结合当前的实际状况优化机群配置,合理规划机械装置及车辆配置,并定期进行科学排程,科学安排施工车辆及机械装置的执行轨道、操作方式。同时,要对现场施工专案所应用的工程机械装置开展定期维护及保养工作,加强对机械装置的管理工作,精准了解每台机械装置的故障因素,以提高工程机械的维修能力。此外,工程机械装置的智慧管理系统,还可以在一定程度上对施工现场的施工资料进行有效采集,对其中的工作机群进行合理配置及排程,以做好协同控制,使机群之间形成良好的网路通讯,从而形成智慧化控制与操作。
5开发机群控制智慧机系统。对于当前的智慧化施工机群系统来说,机群控制智慧系统除了需涵盖基本的工程机械工程外,还需要具备一定的智慧机配置,如机群远端故障诊断系统、机群远端故障维护系统、机载智慧化系统等装置。这些智慧化装置能够使施工机群实现远端控制,并同时实现智慧化控制,增强各个机群讯号的接受强度及效率,也使机群在面对远距离控制时能够自动做好系统工作,自动执行维护保养工作,有效提升机群的工作效率。
3结束语
综上所述,与西方国家相比,我国工程机械智慧化的发展起点较晚,且应用范围上还十分狭隘,在多个领域中都还尚未得到有效应用。面对当前我国建设规模不断扩大,工程机械走向智慧化方向发展已成为必然的发展之路。这不仅是施工建设所需,也是社会进步所需。从我国当前工程机械智慧化的应用趋势来看,我国当前应用较为广泛的为单机整合化、网路机群的智慧化管理、工程机械智慧化监控、维护、检测等技术,极大提高了施工专案的施工效率及质量。发展对策上,我国需实现综合技术的应用,开发工程机械故障诊断技术,将智慧化工程机械应用人工智慧、网路通讯等,加大智慧技术的应用领域及范围,加快工程机械的发展速度。
参考文献
[1]胡春毅,郭凯.工程机械的智慧化发展趋势探究[J].科技致富向导,2013,11:112-114.
[2]刘利槟.工程机械的智慧化趋势与发展对策研究探析[J].资讯系统工程,2013,4:136-137.
[3]耿平,朱培坤.浅谈机械工程智慧化的发展趋势[J].科技创新导报,2012,2:52-53.
[4]金坤.产业化程序中浙江省公共体育场馆的建筑设计特征研究[J].浙江大学,2013,5:34-36.
范文二:工程机械装置管理标准化思考
【摘要】工程机械装置管理标准化有助于提升装置管理效率、降低装置管理成本,但长期以来落实标准化管理都是我国工程机械装置管理领域的一个难点。受限于制度不完善、管理人员素质、落实衔接等多重问题,工程机械装置管理标准化落实的实效性和针对性不强。本次研究将围绕标准化展开,结合现有问题展开分析,进而提出相应的提升和改进策略。
【关键词】工程机械装置;管理;标准化
加强工程机械装置管理是提升工程机械装置使用效率、控制管理成本、突出经济性的关键举措。现阶段,随着各类工程建设专案的日益增多,工程机械装置管理的各类问题逐渐显现。本次研究围绕工程机械装置管理展开,以标准化为重点,结合塔式起重机等装置展开具体分析,研究具有一定实效性和实际应用价值。
1工程机械装置管理标准化概述
工程机械是我国基础设施建设中最为重要的一类机械装置。根据现有技术标准体系,我国在机械装置管理标准化方面,将工程机械行业分为了土方机械、建筑施工机械与装置、升降工作平台、工业车辆、凿岩机械气动工具五个专业领域。我国工程机械标准化工作研究起步于上世纪六十年代,在标准化方面,我国已经经历了五十余年的发展,逐步形成了一套涉及数百项工程机械的国家标准和行业标准,同时也形成了千项以上的内部标准。工程机械标准化在行业发展和产品进步中发挥着非常重要的关键性作用,尤其是近年来随着我国工程专案的增多,工程机械标准化工作得到了进一步快速发展,作用也更加突出。具体体现在以下几方面作用。第一是确保机械质量和使用效率。工程机械装置质量取决于日常的保养和养护,而机械管理的重点在于提升装置的管理水平和效率,进而确保装置能够保持良好工作状态。在塔式起重机这类装置管理中,积极落实标准化,能够使管理成本得到有效控制,同时也能够更好地维护机械状态,使装置能够发挥应有的作用。第二是有利于节约资源和控制成本。随着工程机械管理的专业化和技术化应用、发展,更多管理行为得到创新和优化,管理的标准得以落实,标准化管理的实际价值也得以凸显。一些大型装置的管理只有落实标准化才能确保管理的实效,使装置能够保证一个良好的状态,进而确保各项投入更加合理,体现管理的经济性。第三是有助于落实专案管理标准化。机械装置标准化管理是专案管理的重中之重,只有实现标准化,才能更好地控制管理成本,进而提升生产作业实效性。塔式起重机的购置价格高,日常管理成本高,因此更需要实现标准化。总体来看,装置标准化管理也有利于提升生产作业标准化水平。生产作业的标准化源于各个管理环节的标准化,通过机械装置标准化管理,能够进一步实现专案标准化管理,激发管理潜能,实现生产作业的长效化。
2工程机械装置管理标准化尚存问题分析
2.1工程机械装置使用与保养维护脱节
在实际的工程专案管理工作中,依旧存在工程机械装置使用与保养维护脱节现象,工程机械装置保养维护标准得不到有效落实。按照管理规范要求,塔式起重机这类大型机械装置的使用管理单位都要制定和落实相应的装置维修维护制度。制度当中应包含塔式起重机维护保养重点、管理使用程式,同时要突出对重点受力结构件的检查和维护规范要求,进而避免各类安全事故,将问题消除于萌芽状态。现阶段,部分装置使用单位并没有及时有效落实塔式起重机等装置的日常保养维护标准,导致装置使用与维护脱节,影响到装置使用效果,带来一定安全隐患。
2.2工程机械装置管理人员素质能力问题
工程机械装置管理标准化的科学、有效落实,一定程度上取决于装置实际管理人和操作人员素质能力。目前一部分机械装置管理人员缺乏必要的标准化管理意识,尤其是在塔式起重机这类装置的管理上得过且过,在装置安装前缺乏必要规范性检查,进而使得机械装置在安装拆卸过程中引发安全事故,造成一定负面影响。
2.3工程机械装置管理标准化严谨性不强
工程机械装置管理标准化严谨性难以得到保证,进而使得工程机械装置管理标准化效果不突出。工程机械装置管理标准化是一个持续性工作,只有切实体现出标准化严谨性才能确保管理能够具备针对性和专业性。在实际的标准化落实过程中,不严格、不到位问题突出,导致工程机械装置管理成为空谈。
3工程机械装置管理标准化实施策略
工程机械装置管理标准化的有效实施,能够切实提升工程机械装置管理的整体水平,突出其经济性和实用性。工程机械标准化需要从强化落实、增?a href='' target='_blank'>咳嗽弊酆纤刂省⒔?⒍??曜蓟?芾硖逑档燃阜矫嫒胧帧?/p>
3.1强化管理标准化的落实
确保管理标准化的有效性是工程机械装置管理的基础。在制度和规范要求体系下,围绕落实做文章才能确保塔式起重机等各类机械装置的管理实效性。有了相应的管理标准,切实落实标准是目前工程机械装置管理的必然之举。现阶段,在塔式起重机日常维护、维修、安装、使用等各方面都有详尽的管理标准作为参照,企业只需要落实标准即可以实现标准化管理,因此强化落实是标准化的基础和必要先决条件。
3.2增强管理人员综合素质
工程机械装置管理标准化成效如何很大程度取决于管理人员综合素质的高与低。因此增强装置管理人员综合素质,进而提升管理水平已成为当务之急。企业需要强化日常培训教育,使装置管理人员能够具备良好的标准化意识,能够主动有效地完成各项管理工作,把标准化工作具体落实到实处,取得标准化管理应有效果。
3.3建立动态标准化管理体系
围绕动态标准化实现工程机械装置管理是一项关键之举。动态标准化能够切实提升管理的实效性和专业性。对于塔式起重机这类常见装置的标准化管理而言,动态标准化使管理的要求随着装置自身发展和管理实际要求而变化。动态标准化能够使装置管理成本得到有效控制,同时也能够促使最新的管理标准和规范要求得到及时有效落实,进而提升装置管理的整体水平和质量,确保装置使用管理的安全性。
参考文献:
[1]惠洪,李艳霞.加强机械装置管理为公路建设做好后勤保障[J].财经界学术版,201402.
[2]张以庆.浅谈加强机械装置管理在公路工程施工管理中的重要性[J].黑龙江交通科技,201304.
[3]谭日雄.公路工程中机械装置管理与维修的研究[J].科学之友,201304.
[4]马剑华.海外专案施工中的机械装置管理[J].中华建设,201201.
[5]周伟.机械装置管理中存在的问题分析及提高机械管理水平的有效方法探究[J].科技与企业,201211.
『贰』 机械创新设计中的创新思维有哪些形式
机械创新设计是人类创造活动的具体领域,需要设计者对创新思维的特点、本质、形成过程有所掌握,认识创新思维与其他类型的思维、创新原理、创新技法的关系等。创新设计不是简单的模仿或技术改造,而应具有突破性、新颖性、创造性、实用性以及带来的社会效益性。
创新思维是一种高层次的思维活动,它是建立在常规思维基础上的人脑机能在外界信息激励下,自觉综合主观和客观信息后产生新的客观实体(如工程领域中的新成果,自然规律或科学理论的新发现等)的思维活动和过程。创新思维的主要特点有:综合性、跳跃性、新颖性、潜意识的自觉性、顿悟性、流畅灵活性等。
人类现代文明的一切成果,无不是人的创新思维的结果。创新思维是人们从事创造发明的源泉,是创造原理和创新技法的基础。例如,逆反创造原理源于有序思维、综合创造原理源于发散一收敛思维、迂回创造原理源于创新思维的形成过程原理等。了解和掌握创新思维的基本知识有助于创新思维的培养,有利于学习、掌握创造原理和创新技法。有利于人们从事各类创新活动。
创新思维的形成过程大致可分为3个阶段。
1、储存准备阶段
这一阶段就是明确要解决的问题,围绕问题收集信息,并试图使之概括化和系统化,使问题和信息在脑细胞及神经网络中留下印记。大脑的信息存储和积累是诱发创新思维的先决条件,存储愈多,诱发愈多。任何一项创造发明都需要一个准备过程,只是准备的时间长短不同。
2、悬想加工阶段
在围绕问题进行积极的思索时,大脑会不断地对神经网络中的递质、突触、受体进行能量积累,为产生新的信息而运作。这一阶段人脑能总体上根据各种感觉、知觉、表象提供的信息,认识事物的本质,使大脑神经网络的综合创造力有超前力量和自觉性。在准备之后,一种研究的进行或一个问题的解决,难以一蹴而就,往往需经过探索尝试,故这一阶段也常常叫做探索解决问题的潜伏期、孕育阶段。
3、顿悟阶段
人脑有意无意地突然出现某些新的形象、新的思想,使一些长久未能解决的问题在突然之间得以解决。进入这一阶段,问题的解决一下子变得豁然开朗。创造主体突然间被特定情景下的某一特定启发唤醒,创新意识猛然被发现,以前的困扰顿时一一化解,问题顺利解决。这一阶段是创新思维的重要阶段,被称为“直觉的跃进”,“思想上的光芒”。这一阶段客观上是由于重要信息的启示、艰苦不懈的思索。主观上是由于孕育阶段内,研究者未全身心投入去思考,从而使无意识思维处于积极活动状态,不像专注思索时思维按照特定方向运行,这时思维范围扩大,多种信息相互联系并相互影响,从而为问题的解决提供了良好的条件。
『叁』 机械创新设计都有哪些原则
机械创新设计的原则:
(1)科学性原则
设计方案是某种或某些科学技术原理的体现,因此,任何设计方案都不能违背科学技术原理。
违背这一原则的设计以“永动机方案”为最典型。自古以来,有无数发明家绞尽脑汁地设计了一个又一个永动机,但都因直接违背能量守恒定律而徒劳无益,没有任何结果。设计方案除了不违反科学原理外,还应能达到预期的性能。大多数发明的目的都是要超过已有技术。
如果效果并不那么理想,该发明也就失去了存在的意义。因此,多方面地对设计的技术性能进行论证很有必要。
例如,有人曾设计出一种“液压传动和变速的自行车”。他的目的是使车子骑起来更为轻快和灵便。这就要有一个前提,即液压传动系统要与链条传动的效率相近或更高。但是如果认真进行核查的话,我们就会发现事实正好相反,在功率传送上液压传动的效率较低,因此该项发明的预期目的很难实现。
对于一项本身作用原理没有问题的发明,还应考虑它在制造过程中是否存在特殊的困难。假定你想发明一种“扑翼式人力飞机”,如果你的设计有赖于一种极轻然而又很坚固、弹力又极好的材料,大概就有问题了。你必须首先调查一下你所需要的这种材料目前是否可能制造出来,然后再去考虑你的发明是否有意义。
另外一个必须考虑的问题是,你设计的东西如果如愿以偿地制造出来了,在实际使用中是否会遇到特殊的困难。
例如,一种像帆船那样由风驱动的运输车辆并不是制造不出来,但是如果我们真要使用这样一种“风动车辆”,就会遇到许多麻烦。我们必须在很窄的道路上行驶,然而,陆地上的风远不像海上那样稳定,因此,我们的车辆就会陷入时快时慢、时走时停的状态。这在公路运输上是不能允许的,会大大妨碍其他车辆的行驶和安全。
(2)独特性原则
创新设计者往往别具匠心,常常以不同于一般设计师的方式提出一些奇特的构思,使技术方案具有突出的实际效果。
例如,转子发动机的设计,磁悬列车的设计等,都是别具匠心的设计。
出色的设计往往具有独特的构思,但独特的构思未必能成为有实际效果的为人们所急需的产品。例如,有人曾设计了一种“能喷水的闹钟”,他用喷头射水代替铃声来浇醒沉睡的主人,但是,这样的设计由于人们不那么需要,所以很难商品化。
(3)求优性原则
要想直接估计出一项设计的实用价值是十分困难的。实际上,人们往往采取比较法来进行估计,也就是将新方案的可能效果与那些要解决同样问题的全部已有技术相比较,看它是否处于比较优越的地位。
一般说来,追求完全相类似功能的不同技术是可以进行比较并分出优劣的。例如,爱迪生设计的碳钮电话话筒与原来贝尔所用的液体变阻器话筒是两种技术,但它们所要达到的功能完全相同,即把声音变成相应的波动电流。在这种情况下,人们可以清楚地看出,前一种技术比后一种更为简单、方便、耐用,明显优于后一种。实际上,贝尔公司很快就买下了爱迪生的专利权。
想出一个优于已有技术的设计方案当然是很值得高兴的事,但是,我们也应该意识到,技术在不断发展进步,新的设计也会层出不穷。因此,我们还必须考虑可能出现的其他种种技术方案,考虑到各种可能的改进方案,这样才能使自己的设计在稍长的时间内处于相对最优地位,在较长时间里保持其使用价值。从中可以看到,创新才是技术设计永保青春的秘诀。
(4)简捷性原则
技术方案是否简捷,也是判断一项设计能不能获得成功的一项设计原则。
有一种模糊的错觉认为,一项设计的原理和构造越复杂,就说明它的水平越高。诚然,把一件构造复杂的东西制造出来绝非易事,但这仅仅是对制造者而言。如果设计者使其构造的复杂性超越了一定的限度,那么这就是一件蹩脚的或失败的设计。因此,创新设计者应追求功能明确、性能可靠且机理简单的技术方案。
(5)市场性原则
符合科学原理和技术原理的产品设计,通常可以制造出来。那么,是否就能认为这一项设计已经取得了成功呢?事实上未必如此。除了极少数特殊情况(如作为一项科学研究的实验)以外,一般的设计要获得最后成功,必须证明自己具有突出的实用性,必须经受住市场的严峻考验。
爱迪生曾这样说:“我不打算发明任何卖不出去的东西,因为不能卖出去的东西都没有达到成功的顶点。能销售出去就证明了它的实用性,而实用性就是成功。”这对任何有志于创新设计的人来说是金玉良言,是判断设计价值的最高标准。有人可能错把专利局审查批准看作设计成功的标志。诚然,这确实是一个可喜的标志,标志着你的设计有了起码的水平,然而这并不是最重要的标志。有人可能要问,专利审查不是已经包括实用性的内容了吗?实际上,专利局仅仅是把那些明显不实用的设计加以剔除,并不对获准专利的商业价值作任何保证。从世界上发达国家获准专利的实施情况来看,真正获得效益的仅占总数的15%左右。
那么,什么样的东西能获得市场呢?一般地说,要求该设计者的使用价值超过出售价格。
一种商品的售价总是受成本制约的。一般情况下产量越多,成本就越低。而同一种设计对于不同的人来说,其使用价值往往是不同的。通常只有少数人认为其使用价值很高,而多数人则不这样认为。
例如,同样一种太阳能利用设备,在阳光充足而燃料贫乏的地区(如青藏高原)就有较高的使用价值;而在燃料非常丰富的地区则没有很重要的使用价值。因此,对于特定的某一产品来说,考虑的销售面越广,其平均使用价值就越低。
对熟悉工程技术的人来说,估计一种新产品的成本并不感到十分困难,而估计一项新设计的使用价值却常常感到是十分困难的事情。尽管如此,我们仍可以从下面几个方面来考虑使用价值:
1)该设计解决的问题是否迫切?一般说来,如果一项设计解决了人们迫切需要解决的问题。它的使用价值就比较高。例如,在电报发明之前,火车和轮船已在世界上得到应用,运输的速度已大大加快,但通讯速度受运输速度所限制,远远不能适应当时工业和商业迅速发展的需要。因此,电报被莫尔斯发明出来以后不到10年,就在许多国家得到广泛应用。但是,人们在短距离通讯上,使用电报仍不够方便,需要专人收发报和翻译电码,往往还不如派人送信省事,然而,电话的发明,扫除了这些麻烦,因而以更快的速度得到普及。
2)是否容易使用?一项能够解决某一问题的设计还必须保证本身使用起来是方便的,否则,它将会带来新的问题。例如,许多人在做饭时感到剁肉末十分费事,有人设计出了一种家用手摇绞肉机,用起来确实比剁肉省力。但是,这种绞肉机需要经常清洗,十分麻烦,结果不少人都弃之不用。
3)是否耐用、可靠?耐用与可靠直接关系到使用价值,需要特别注意。例如,目前市场上可以看到一种名叫“热得快”的电热器,可以方便地用来加热杯子里的水或奶,构造简单,价格便宜。但是它的设计不尽合理,很不耐用,稍有不慎就会烧坏,甚至有漏电的危险,因此销路大减。
4)是否令人喜欢?应该理解到这一点,即外观美也是使用价值的一部分。例如,钟表是用来指示时间的,但不能认为只要走时准,外观不用考虑。实际上,许多物品都兼有装饰房间或其他场所的作用,至少不应该破坏环境的美感。即使是工,一里的机器,适当的外观也常有助于减轻操作者的疲劳感,并让人产生爱惜的心情。除了以上几点,使用价值还应包括安全,不妨碍他人,无公害,等等。
机械创新设计是指充分发挥设计者的创造力,利用人类已有的相关科学技术成果(含理论、方法、技术、原理等),进行创新构思,设计出具有新颖性、创造性及实用性的机构或机械产品(装置)的一种实践活动。它包含两个部分:一是改进完善生产或生活中现有机械产品的技术性能、可靠性、经济性、适用性等;二是创造设计出新产品、新机器,以满足新的生产或生活的需要。
『肆』 有关机械方面毕业论文
现今,伴随着我国科技、经济的飞速发展,我国的机械行业也取得了较大的进步。下文是我为大家整理的关于有关机械方面毕业论文的范文,欢迎大家阅读参考!
浅析机械设计与机械制造技术
摘要:改革开放以后,我国科技发展水平越来越高,机械制造技术在与机械制图、电工、计算机应用技术等结合使用过程中不断发展,但是与国外先进技术相比还是有一定距离。本文就主要对机械设计与机械制造相关问题进行了分析探讨。
关键词:机械设计;机械制造;措施
引言
当代社会,随着社会的进步和科技的发展,人们对生活品质的要求越来越高,连带着对各种产品的标准越加严格,对产品的要求向着以下方面发展:合理的价格、高档的质量、方便性、多样化的种类、高度自动化、观赏性等。所以对机械设计以及机械制造的探究就显得非常有意义,能够对提升产品各方面的性质特点有所贡献。
一、机械设计的技术分析
1、机械设计的初期计划设计分析
机械设计要进行初期的计划设计,其在工作方面和计算机软件的设计需求分析比较类似,在设计之前要对机器设计的要求进行调查和分析,在分析要求的过程中,对机器应该具备的功能也要进行掌握。以此作为机械设计的基础,然后在设计以及制造过程中要对相应的约束条件进行规定。
2、机械设计的设计方案分析
在机械设计中,方案设计是关键的部分,方案也是设计的灵魂,其决定着设计的成败。在设计阶段,会遇到很多的问题,主要要面对的问题就是实际和理论之间的矛盾。方案设计不仅仅要符合机器本身的性能,同时,在功能方面也要进行满足。在方案设计方面,对检验人员对机器开发、认识以及创新方面都要进行重视.在设计阶段,主要的步骤可以简单概括为对工作原理进行定义、对机器结构进行确定、对机器运动方式进行设计、对零部件的选取与设计进行判断、对制图进行设计以及对初步设计进行调查。
3、机械设计的主要技术设计分析
机械设计中,对技术层面的要求最为严格,在这个阶段要对设计图纸进行校对,同时,要对图纸进行计算,对设计总图和部分草图要进行对比和核对分析。在机械设计方面对每个部分都要进行设计,设计时要进行非常严格的核对,不能出现疏漏的情况,同时,在校对方面也要保证质量。对要进行产品生产的机械,在设计时,要根据产品进行定型设计。
4、机械设计的技术发展趋势分析
(1)针对现代机械产品的机械设计
现代机械产品对机械设计提出了更高的要求,因此,在进行机械设计时,在技术层面一定要不断的进行改善.机械产品设计要更加具有智能化特点,主要的方式就是利用现代化设计手段,在设计过程中应用先进的设计软件和虚拟的设计技术,对产品设计进行虚拟化,同时,利用多媒体技术对产品的性能结构进行模拟演示,以达到更好的设计效果。
在机械设计方面要更加的系统化,机械设计中包含着很多的部件,这些部件要有机的结合在一起才能形成整体的设计,同时,要具有一定的层次性,在经过系统设计以后才能实现机械产品的设计目标。最后是要具有模块化特点,这种理念在设计方面比较简单,但是,要保证机械设计功能实现模块组合,在产品方案设计过程中进行实现。机械产品设计要具有特性,要根据所生产的产品特性来进行机械设计,在这个过程中要利用计算机对产品进行构建,同时,进行必要的推理,最终形成方案设计。
(2)现代机械设计的未来发展与前景分析
机械产品在性能方面要更加的优良,因此,在进行机械设计过程中要以提高产品的性能为目标,其中机械产品的优良性主要体现在可靠性技术以及控制技术方面。机械设计要更加适合市场发展,在激烈的市场竞争中能够获得发展空间,产品在形成以后要能够在市场中进行拓展。同时,在经济环境不断变化的情况下,要不断开发新技术,这样能够在机械设计方面应用新技术。新技术要具备一定的竞争优势,主要体现在技术方面的创新,成本方面的降低,智能化设计等。应用新技术来提高机械设计的市场竞争能力,对企业未来的发展更加有利。
二、机械制造的技术分析
1、主要的机械制造工艺
当代机械制造的技术覆盖范围非常广,包括焊、钳等。而现代机械制造的焊接技术主要有:埋弧焊焊接技术,即在焊剂表层下靠燃烧电弧来完成焊接的焊接技术;电阻焊焊接技术是指将待焊接的物体牢牢压在正负两极之间,再接上电源,依靠电流经过被焊接物表面以及周边能够发热的效应,将其熔化,使它和金属融为一体的压力焊接工艺;螺柱焊焊接技术,就是使螺柱的一端和管件或板件的表面紧紧连接在一起;搅拌摩擦焊焊接技术就是在焊接时,除了焊接用的搅拌头,其余焊接消耗性材料如焊剂、焊丝等都舍弃的焊接工艺;气体保护焊焊接技术,即用电弧来发热的焊接技术。
2、先进的机械制造技术的特点分析
(1)全球化
在经济全球化前提下,机械的制造企业已经将资源配置扩散至全球范围,这促进了制造业在全球大范围的迅速扩展壮大。现代机械制造技术也承受着全球化的挑战,许多先进的机械制造技术层出不穷。一个机械产品的完成可能是几个国家或地区分工合作的结果,所以一个国家要想在经济全球化大背景下处于常胜地位,就要使本国的制造技术处于国际先进行列,再依据国情和具体的制造技术合理分配机械产品的制造工序。
(2)系统性的技术综合
随着社会的进步,现代科技在机械制造中的重要性也逐渐突出,先进的机械制造技术更是多种现代科技的有机结合。先进的机械制造技术不仅突出制造技术的本身,而且增大了制造技术的范围。现代机械制造技术已经渗透到产品的调研、设计、制造、生产以及销售等整个链条中,应用到的科学技术有自动化、现代化管理信息系统、计算机等,是一种综合性的制造。
(3)不断迎合市场经济
传统工艺制造的机械产品已经远远落后于现代市场对机械产品的需求,因此现代机械制造技术要在保留原有制造工艺的前提下努力创新,同时不断吸收世界各国的先进工艺,研究开发新的制造技术。这样才能使机械制造在竞争逐渐激烈的市场经济中占据有利地位。
(4)符合工业发展的新要求
现代工业正在迅猛的发展,而且各种新技术的体系也接连融入其中,如计算机技术、化工技术等先进的现代技术都很好的融合成了一体。现代工业前提下,机械制造要不断革新制造技术,努力提升生产的效率,进一步满足客户的需求,从而能够很好的进行市场的扩展。
3、我国机械制造技术的现况及发展趋势分析
现今,我国的机械制造业发展迅猛,究其原因,主要可以从机械制造的设计、制造工艺和管理等方面来分析:首先就是机械制造的设计方面,在工业比较发达的国家企业多数都应用先进的设计理论及方法,而且会对机械制造的设计数据进行不间断的更新,特别是计算机CAD软件技术的应用,更是让越来越多的机械制造企业走进了无图纸的时代,可目前我国紧缺这样类似的先进技术或者是应用得不广泛,需要有关部门和核心机械制造企业大力的宣传和推广;其次是机械制造的技术分析方面,目前机械制造的主要发展趋势是高精密、高精度加工,在发达的国家,一些高级的加工工艺如纳米、电磁、微型加工以及激光等加工技术都被广泛运用到实际的生产制造中,而目前我国这类高端技术应用得则很少甚至还没有开发出来。
因此,在我国的机械制造技术方面还有很大的发展进步空间,值得投入更多的精力去研究探索;最后就是机械制造的管理方面,在这个信息时代的大背景下,应用计算机技术来实行管理已经成为了一种必然趋势,随着机械制造的组织机制和生产方式的不断更新,精细生产(LP)、准时生产制(JIT)、敏捷制造(AM)以及制造资源计划(MRPⅡ)等先进的管理思想应运而生,而在我国这些先进的管理理念则比较稀少,只有极少数的机械制造企业引进了这些管理机制,因此我国的机械制造企业要多多引进这类先进的制造管理理念,提高机械制造的效益与效率。
结束语
综上所述,要想促进机械制造业的发展,就必须不断提高机械制造技术和精密加工工艺的发展及应用水平。而机械设计对机械制造来说非常的重要,因此在机械设计过程中要严格把关,保证质量,实现高标准、高质量的机械生产。
参考文献
[1]郭健禹.现代机械制造技术的发展方向探析[J].中国科技纵横,2011(18).
[2]刘超.我国机械设计制造及其自动化发展方向研究[J].河南科技,2013(6).
[3]陈海平.试析我国机械制造技术的现状及发展方向[J].价值工程,2013(18).
浅析电梯的机械装置及机械结构
摘要:随着高层建筑的进一步增多,电梯也开始频繁出现在我国的各大商场及居民建筑物中,电梯为人们的生产及生活活动带来了方便与快捷的同时,所出现的安全事故等问题也为人们的正常生活秩序造成了严重的影响。
关键词:电梯;机械装置;机械结构
引言
电梯给人们的生活带来了方便和快捷,但是,当电梯出现故障的同时也给人们带了不便甚至危害到了人们的生命安全。因此,应对电梯结构进行进一步的研究和完善。
一、电梯的概念及分类
1、电梯的概念
虽然电梯十分普及,多数人也都使用过电梯,但是人们对于电梯的理解却仅仅局限于狭义的概念方面,所谓狭义的电梯指的是对规定楼层进行服务的,具有轿厢等垂直或是倾斜的升降设备,不包括自动人行道以及自动扶梯等等。对于广义的电梯而言,其主要指的是具有动力驱动的,可沿着刚性导轨进行运行的箱体或是沿着固定的线路进行运行的梯级、踏步等等,可对人或货物进行升降或平行运送的机电设备。其既包括普通意义上的载人或载货电梯,也包括自动扶梯以及自动人行道等等。
2、电梯的分类
2.1 按其运行速度快慢来分,可将电梯分为四大类:低速、快速、高速以及超高速四类电梯。对于低速电梯而言,其主要指的是运行速度小1m/s的电梯,多数货梯的运行速度均在此速度区间内;快速电梯指的是运行速度在1m/s-2m/s之间的电梯,通常而言,15层以内的多层客梯以及住宅电梯的运行速度均在此区间内;高速电梯主要指的是运行速度在2m/s-4m/s之间的电梯,高层写字楼中常为此种类型的电梯;而超高速电梯的运行速度超过4m/s,主要用于分区进行控制的高层大厦中。
2.2 根据电梯使用用途的不同,可将其分为乘客、载货、医用、杂物、观光、车辆以及船舶等多种类型的电梯,除了常用电梯以外,还有不少种类较为特殊的电梯,例如,建筑施工电梯、斜行电梯以及立体停车场用电梯等等。
二、电梯的机械结构及主要装置分析
1、门系统
门系统的主要任务是在电梯运行的过程中关闭电梯的轿厢空间门与各层的层门以免乘客出现意外。门系统是电梯安全保障的重点之一,门系统必须保障的几点是:在轿厢没有升到层门并停好之前层门自动闭锁(某商场就出现过电梯因意外导致层门闭锁失灵,结果一个乘梯的顾客看也没看就走了进去);在轿厢运动过程中轿厢门必须自动闭锁。
2、曳引系统
曳引系统的主要目的就是牵引轿厢上上下下到达乘梯者指定的层数。曳引系统主要由导向轮、限速轮、曳引钢索、曳引机等组成。曳引机即俗称的电梯主机,是为电梯提供动力的装置。电梯主机根据其电机可以分为交流曳引机与直流曳引机;根据其减速方式可以分为无齿轮曳引机与有齿轮曳引机;按其速度可以分为低、中、高、超高速曳引机;据其结构形式可分为卧式曳引机与立式曳引机。电梯的轿厢与对重是通过同一根曳引绳挂在同一个曳引轮上的。轿厢的重量与对重的重量使曳引轮与曳引绳之间产生摩擦力,曳引机则驱动曳引轮转动从而以摩擦力驱动轿厢的上下。
3、轿厢系统
轿厢就是我们平常进入到电梯里的厢式空间。轿厢一般是由轿底、轿门、轿顶、轿壁等部件组成的。轿厢是四大空间中唯一的乘客空间。轿顶与轿门对面的轿壁通常为镜面,轿顶处安装有监控装置。轿厢是电梯的承重与承载空间也是我们最熟的空间,但是我们不知道的是轿厢的底部还有称重装置,可以精确地称量出目前电梯上所有乘员的总重量,一旦这个总重量超出了电梯的额定重量,则发出声音报警,现在许多电梯已经将原来单调的警示音改成了语音报警,以提示电梯目前处于超生停止运行状态,必须对重要做出调整。这时候只要下去一个或几个人只要不超过额定的重量电梯就可以继续运行了。
4、导向系统
电梯的导向系统主要由导轨、导轨架、导靴等组成。导向系统的功能就是对轿厢与对重的自由度进行限制,约束对重与轿厢在各自的轨导上运行,以免发生碰撞,因为对重与轿厢其实挨得很近,如果不加以约束非常容易相撞。在意外停电、曳引绳断裂等意外发生时,导向系统可以将轿厢卡死在导轨上以防止其做自由落体式坠落从而造成人身伤亡。导轨能控制电梯的升降方向,控制了轿厢和对重在水平方面的移动,使得轿厢与对重在井道中处于合理的位置,避免发生倾斜。电梯井道中共有4根导轨,2根为对重架导向,2根为轿厢导向。利用螺栓、螺母与压道板实现导轨的固定。而导轨架之间的距离需控制在3-5m长的导轨上,且数量必须在2个以上。导轨在安全钳动作时,可当成被夹持的支承件,支撑轿厢或对重。
5、重量平衡系统
此系统主要包括了对重、补偿绳、补偿装置以及补偿缆等。对重用的钢丝绳经曳引轮与导向轮同轿厢相连,并负责在运行过程中对轿厢及电梯的负载进行平衡。对于对重重量值而言应严格依据电梯的额定载重量相关要求进行配置,以尽可能确保电梯处于一个最佳的工作状态。若电梯的曳引高度大于30m时,曳引钢丝绳的差重将会对电梯的运行稳定性及其平衡状态造成影响,因此,必须进行补偿装置的增设,例如,补偿链及补偿缆等等。
6、机械装置
电梯作为垂直交通工具,安全必须绝对保证。在此主要介绍限速器、安全钳、缓冲器及终端超越保护装置。
6.1 限速器和安全钳
限速器能够反映轿厢或对重的实际运行速度,当电梯的运行速度达到或超过设定的极限值时(一般为额定速度的115%以上),限速器停止运转,并借助绳轮中的摩擦力或夹绳机构提拉起安装在轿厢梁上的连杆机构,通过机械动作发出信号,切断控制电路,同时迫使安全钳动作,从而使轿厢强行制停在导轨上,只有当所有安全开关复位,轿厢向上提起时,安全钳才能释放。当安全钳没有恢复到正常状态时,电梯不能使用。所以限速器是电梯超速并在超速达到临界值时,起检测及操纵的作用。
6.2 缓冲器
缓冲器是电梯极限位置的最后一道安全装置。当所有保护措施失效时,带有较大的速度与能量的轿厢便会冲向底层或顶层,造成机毁人亡的严重后果。设置缓冲器的目的,就是吸收、消耗轿厢能量。一般在对重侧和轿厢侧都分别设有缓冲器。缓冲器的类型有弹簧型和液压型。由于弹簧缓冲器受到撞击后需要释放弹性变形能,产生反弹,造成缓冲不稳,因此一般只用于额定速度1m/s以上的低速梯。液压缓冲器,是以消耗能量的方式缓冲的,因此没有回弹现象,缓冲过程相对平稳,噪声又小,因此在快速和高速电梯中被普遍使用。
6.3 终端超越保护装置
终端超越保护装置的作用,在于避免电梯的电气系统失效,而造成轿厢越过上、下端站能够持续运行,引起冲顶、撞底等意外的发生。终端超越保护装置,通常安装在轿厢导轨的上、下终端支架上,其主要是由减速开关、限位开关、极限开关并配有打板、碰轮、钢丝绳等构件组成。打板在电梯失控后,会因轿厢的运行而与减速开关相碰,让开关内的接点送出电梯停止运行的指令信号。若这种方式无法停止电梯,则需要利用限位开关的动作,使得电梯往相反的方向运行。若电梯依旧无法停止,极限开关将把电源断开,电梯迅速停止。
结束语
综上所述,虽然电梯的机械结构较为简单,但其机电一体化程度相对较高,所应用的自动化技术也相对较为先进,电梯控制电路及过程复杂程度高。但是,同其他任何机电系统相同,电梯的装置以及机械结构间也存在着不少问题。因此,现有电梯仍需进一步完善,应将传统的曳引绳牵引电梯转变为磁悬轨道动力牵引电梯,并采用固定轨道对电梯进行固定,以确保电梯使用过程的安全性。
参考文献
[1] 叶安丽.电梯控制技术[M].北京:机械工业出版社,2007.
[2]丁立强.曳引电梯动态特性研究及其仿真平台开发[D].杭州:浙江大学,2005.
『伍』 机械设计方面毕业论文
机械设计的水平对产品的质量、性能、研发时间和经济效益等有直接或间接的影响。下文是我为大家整理的关于机械设计方面毕业论文的范文,欢迎大家阅读参考!
浅谈机械零部件设计的新思路
摘 要:机械零部件设计是人类为了实现某种预期目标而进行的一种创造性活动,是人们以长期经验积累为基础,通过力学、数学建模及试验等所形成的经验公式、图表、标准及规范作为依据运用条件性计算或类比等方法进行设计。传统设计有很多局限性,因此笔者提出了机械零部件设计的新思路。
关键词:机械;零部件;设计;新思路
机械零部件设计的传统模式是采用手工计算及绘图,虽然现在已有不少设计人员使用了计算机绘图但基本上还停留在计算机绘图的初级阶段段有将计算机在机械零部件设计的优化方面的优势充分发挥出来,就使设计的准确性较差池因为设计思路的老套化,使在生产过程中不断地出现问题设计不断地修改、修正就使其效率更低。
1、设计核心思想――创新思维
1.1运用创造思维
设计者的创造力是多种能力、个性和心理特征的综合表现,包括观察力、记忆力、想象力、思维力、表达力、自控力、文化修养、理想信念、意志性格、兴趣爱好等因素。它是社会前进、科技进步的基本动力之一,其中想象力和思维力是创造力的核心,它是将观察、记忆所得信息有控制地进行加工变换,创造表达出新成果的整个创造活动的中心。设计者不是把设计工作当成例行公事,而是时刻保持强烈的创新愿望和冲动,掌握必要创新方法,加强学习和锻炼启觉开发创造力,成为一个符合现代设计需要的创新人才。创造力的开发可从培养设计人员的创新意识、提高创新能力、士曾加创新实践等方面进行。
1.2运用发散思维
发散思维又称辐射思维,是以欲解决的问题为中心,思维者打破常规,从不同方向,多角度、多层次地考虑问题。通过提出各种不同的解决问题的途径求出多种不同的答案,才从中选出最优解决方案的思维方式。例如若提出“将两个零部件联结在一起”的问题,常规的办法有焊接、胶接、铆接、捆绑、螺栓连接等各种各样的常规方式。但运用发散思维思考以后,就可得到利用电磁力、摩擦力、压合力、抽真空、冷冻等等方法。利用发散思维可能会找到更好的更优化的解决问题的方法。发散思维是创造性思维的主要形式之一在技术创新和方案设计中具有重要的意义。
1.3运用创新思维
创新思维是建立在各类常规思维基础上的。人脑在外界信息激励下,将各种信息重新综合集成产生新的结果的思维活动过程就是创新思维。机械零部件设计的过程是创新的过程。设计者应打破常规思维的惯例追求新的功能原理、新方案、新结构、新造型、新材料、新工艺等在求异和突破中体现创新。
2、科学地进行机械零部件设计
2.1把握机械零部件设计的主要内容
机械零部件设计是机械设计的重要组成部分,是机械总体设计的基础。机械设备中的各种机构和构件及它的各种运动功能,都是通过机械零部件的精心设计、绘制出零部件的加工制造图和各部件的装配图再通过机械制造过程中的精细加工及各合格零部件的组合装配得以实现了机械设备的设计功能。
机械零部件设计的主要内容包括:根据机械设备方案设计和总体设计的要求阴确零部件的工作要求、性能、参数等,选择零部件的构形、材料、精度等,进行失效分析和工作能力计算,画出零部件图和部件装配图。机械产品整机应满足由零部件设计所决定的机械零部件的综合质量对强度、刚度、寿命、耐磨性、耐热性、振动稳定性、精度、加工及装配工艺性、维修、生产成本等方面的要求,还要满足噪声控制、防腐性能、不污染环境等环境保护要求和安全要求等。
2.2严格计算机械零部件的失效形式
机械零部件由于各种原因不能正常工作而失效,其失效形式主要有断裂、表面压碎、表面点蚀、塑性变形、过度弹性变形、共振、过热及过度磨损等。故在设计零部件时应首先进行零部件的失效分析预估失效的可能性采取相应措施,其中包括理论计算及计算准则。
常用的计算准则如下:一是强度准则。强度是机械零部件抵抗断裂、表面疲劳破坏或过大塑性变形等失效的能力;二是刚度准则。刚度是指零部件在载荷的作用下,抵抗弹性变形的能力;三是振动稳定性准则。对于高速运动或刚度较小的机械,在工作时应避免发生共振;四是耐热性准则。为了保证零部件在高温下正常工作,应合理设计其结构及合理选择材料,必要时须采用有效的降温措施;五是耐磨性准则。耐磨性是指相互接触并运动零部件的工作表面抵抗磨损的能力。当零部件过度磨损后,将会导致零部件失效报废。只有综合考虑才能最大可能地避免零部件的失效。
2.3正确选择机械零部件表面粗糙度
表面粗糙度是反映零部件表面微观几何形状误差的一个重要技术指标,是检验零部件表面质量的主要依据;其选择的合理与否,直接关系到产品的质量、使用寿命和生产成本。在机械零部件设计工作中表面粗糙度的选择应用最广的是类比法,此法简便、迅速、有效。最常用的是与公差等级相适应的表面粗糙度。
在实际应用中,对于不同类型的机器,其零部件在相同尺寸公差的条件下对表面粗糙度的要求是有差别的。这就是配合的稳定性问题。对于不同类型的机器,其零部件的配合稳定性和互换性的要求是不同的。故在设计工作中,表面粗糙度的选择归根到底还是必须从实际出发,全面衡量零部件的表面功能和工艺经济性才能作出合理的选择。
2.4全面优化机械零部件设计方法
要充分运用机械学理论和方法包括机构学、机械动力学、摩擦学、机械结构强度学、传动机械学等及计算机辅助分析的不断发展,对设计的关键技术问题能作出很好的处理,一系列新型的设计准则和方法正在形成。计算机辅助设计(CAD)是把计算机技术引入设计过程环节,用计算机完成选型、计算、绘图及其他作业的现代设计方法。
CAD技术促成机械零部件设计发生巨大的变化并成为现代机械设计的重要组成部分。目前,CAD技术向更深更广的方向发展,主要表现为:基于专家系统的智能CAD;CAD系统集成化,CAD与CAM(计算机辅助制造)的集成系统(CAD/CAM);动态三维造型技术;基于并行工程面向制造的设计技术(DFM);分布式网络CAD系统。
参考文献:
[1]王月强:《现代机械产品的零部件设计创新研究》[J]交通世界(建养.机械),2012(06)
[2]谢志坤/路平/史科科/刘伯聪:《轻量化技术在机床设计中的应用》[J]制造技术与机床,2012(12)
机械设计制造自动化探讨
摘要:本文对机械自动化与传统的机械制造技术进行了比较分析,指出了智能化的机械设计制造成为发展趋势。机械自动化在机械制造上具有低成本、高效率和多功能的有点,能够满足人民生活和生产的多元化需求。本文中论述了机械自动化的设计的原理、优点与效益以及发展方向。
关键词:机械制造自动化原则发展方向
1 机械制造自动化符合设计的原则
1.1 满足对机器的功能要求。
任何一种产品的开发都是为了满足人们某种需求为目的的,不同的产品具有不同的性能。任何机械设计都要能够对输入的物质、能量和信息进行处理,输出需要的物质、信息和能量。机械自动化系统也应该具有这种功能,能够对物质、信息和能量进行处理。机械自动化系统包括和机电一体化产品和机电一体化技术的内容,作为产品, 又包含着设计、 制造和特定的功能以满足使用要求,而功能是由其内部有机联系的结构所决定的。
1.2利用先进技术不断创新。
根据产品或系统的功能不同,可对产品或系统进行分类。以物料搬运、加工为主,输入物质、能量和信息,经过加工处理,主要输出改变了位置和形态的物质系统称为加工机。以能量转换为主,输入能量和信息,输出不同能量的系统,称为动力机,其中输出机械能的为原动机。以信息处理为主,输入信息和能量,主要输出某种信息。
机械自动化系统除了具备上述必须的主功能外,还应具备其它内部功能,即 控制功能、动力功能、检测功能、构造功能。基于上述的功能构成原理,既有利于设计或分析各种机械自动化的产品,又有利于开拓思路,便于创造发明和创新。
2 机械自动化系统的优点与效益
2.1生产能力和工作质量提高。
机械自动化产品具有信息自动控制和自动处理的功能,其检测的精度和灵敏度有很大的提高,通过自动化控制系统能够保证机械的能按照计划完成动作,使制造过程不受操作者主观因素的影响,保证最佳的工作质量和较高的产品合格率。同时,由于机械自动化产品实现了工作自动化,所以生产力大大提高。
2.2使用安全性和可靠性提高。
机械自动化系统都有报警、监视、诊断和保护等功能。如果在工作中遇到过流、过压、过载、短路等电力故障时,能够自动停止工作,保护机械设备的完好,避免或减少人身事故,提高了设备的安全性。机械自动化产品由于采用电子元器件,减少了机械产品中的可动构件和磨损部件,从而使其具有较高的灵敏度和可靠性,故障率降低,寿命得到了延长。
2.3调整和维修方便,使用性能改善。
机械自动化产品在安装调试时,可通过改变控制程序来实现工作方式的改变,以适应不同用户对象的需要以及现场参数变化的需要。这些控制程序可通过多种手段输入到机械自动化产品的控制系统中,而不需要改变产品中的任何部件和零件。对于具有存储功能的机械自动化产品,可以事先存入若干套不同的执行程序,然后根据不同的工作对象,给定一个代码信号输入,即可按指定的预定程序进行自动工作。机械自动化产品的自动化检验和自动监视功能可对工作过程中出现的故障自动采取措施,使工作恢复正常。
2.4改善劳动条件,有利于自动化生产。
机械自动化产品自动化程度高,是知识密集型和技术密集型产品,是将人们从繁重的体力劳动中解放出来的重要途径,可以加速工厂自动化、办公自动化、农业自动化、交通自动化甚至是家庭自动化,从而可促进我国四个现代化的实现。
3机械设计制造及其自动化的发展方向
3 .1智能化。
智能化是21 世纪机械自动化技术发展的一个重要发展方向。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混饨动力学等新思想、新方法。模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得更高的控制目标。诚然,使机械自动化产品具有低级智能或人的部分智能,则是完全可能而又必要的。
3.2模块化。
模块化是一项重要而又艰巨的工程。 由于机械自动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、环境接口的机械自动化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能减速、 电动机于一体的动力单元, 具有视觉、 图像处理、 识别和测距等功能的控制单元以及各种能完成典型操作的机械装置。 这样, 可利用标准单元迅速开发出新的产品,同时也可扩大生产规模。
3.3网络化。
网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育以及人们日常生活带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一体,企业间的竞争也趋于全球化。机械自动化的新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快会畅销全球。由于网络化的普及,基于网络的各种远程控制和监测技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机械自动化产品。现场总线和局域网技术使家用电器网络化已成大势。
3.4微型化。
微型化指的是机械自动化向微观领域发展的趋势。国外将其称为微电子机械系统,或微机械自动化系统,泛指几何尺寸不超过1 cm3的机械自动化产品,并向微米、纳米级发展。微机械自动化产品体积小、耗能少、运动灵活, 在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机械自动化发展的瓶颈在于微机械技术,微机械自动化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。
4结论
现代机械自动化在设计和制造上具有多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义,所以机械的设计、制造都是围绕着机械自动化来进行的。机械自动化技术所面临的共性关键技术是传感检测技术、信息处理技术、伺服驱动技术、自动化控制技术、接口技术、精密机械技术及系统总体技术等。设计人员不能只热衷于技术引进,不能仅仅安心于作为新技术的传播者, 而应该作为新技术产业化的创造者,为机电一体化技术发展开辟广阔的天地。
参考文献:
[1]吴俊松.机械设计制造及其自动化的发展方向[J].黑龙江科技信息,2013(11):45-46.
[2]罗碧龙.机械设计制造及其自动化发展方向的研究[J].科技与企业,2013(8):105-106.
[3]刘超.我国机械设计制造及其自动化发展方向研究[J].河南科技,2013(6):66-67.
『陆』 机械创新设计的方法都有哪些
创新设计的正常开展和完成,必须正确运用创新设计方法。常用的创新设计方法主要有下面几种:
一、智力激励法
智力激励法又叫集思广益法,它是由美国创造学家A.F.奥斯本提出的。人的创造性思维特别是直觉思维在受激发情况下能得到较好的发挥。一批人集合在一起,针对某个问题进行讨论时,由于每个人的知识和经验不同,观察问题的角度和分析问题的方法各异,提出的各种意见能互相启发,从而诱导出更多创意。通过激智、集智、交流,可实现创新的目的。智力激励法可以通过召开会议,也可以通过信函、书面等形式,达到互相启发、补充和完善见解,或发展为新的见解。
二、提问追溯法
提问追溯法是有针对性地、系统地提出问题,在回答问题过程中,便可能产生各种解决问题的设想,使设计所需要的信息更充分,解法更完善。提问追溯法提出的问题如下:
1)有没有其他用途?有没有新的用途?稍加改进有没有其他用途?
2)能否借用其他经验或发明?是否有相似的东西?是否有可模仿或可借用的东西?3)能否在结构、造型或其他方面变化一下?能否增加或减少什么?能否加高或降低一点?能否加长或缩短一点?能否加厚或减薄一点?能否减轻或加重一点?能否扩大或缩小一点?能否重新组合或再分解?
4)能否用其他东西代替?能否用代用的原材料、半成品或其他的代用制造方法?
5)能否增加或减少功能?
6)能否在成本不变的前提下提高产品的性能?
7)能否采用廉价代用材料、简化结构、使用简单而高效的制造工艺、提高零部件的标准化程度来降低成本?
通过一连串从不同角度的发问,可启发思维,提出新的设计方案。
三、缺点列举法
运用缺点列举法始于发现事物的缺点,挑出事物的毛病。在明确需要克服的缺点后,有的放矢地进行创造性思考,并通过改进设计去获得新的设计方案。例如,一家生产汽车喇叭继电器的小厂,为了改变产品销路不畅的被动局面,厂长和技术人员、销售人员一起对有关产品进行分析,在广泛收集用户意见的基础上,分析产品的缺点,然后针对缺点采取各种不同的措施,改进了原有的产品,很快打开了销路,销售量一年内便增长了一倍。
四、希望点列举法
希望点列举法从设计者(发明者)或用户的意愿出发提出新设想、新要求,从而激发人们去开发新产品或改进原有的产品。例如有了黑白电视机,还希望有彩色的、遥控的。又如人们希望在给别人打电话时不仅能闻其声,而且能见其人,为适应这种要求,开发了可视电话。
希望点列举法与缺点列举法都是将思维收敛于某“点”,然后发散思维,最后又集中于某种创意。但希望点列举法比缺点列举法涉及的目标更广,而且更侧重自由联想。
五、联想类比法
联想是由一个事物想到另一个事物的心理过程。对应联想由一件事物联想到与其对立的另一事物。例如由小想到大,由集中想到分散等。要增强联想能力,必须注意增加知识和经验,不但注意吸纳本专业及其他专业的学科知识,更要重视参加各种实践活动。利用联想进行发明创造是一种常用而且十分有效的方法,很多发明家都善于联想,也得益于联想的妙用。例如,贝尔发明电话,开始没有成功,以后从吉他的声音中想到了共鸣原理,改进了装置,才使电话发明成功。又如布拉特从看到蜘蛛织网联想到可以从上到下造桥,从而发明了吊桥,突破了传统的造桥模式。
联想类比由一事物或现象联想到与其有类似特点(如性质、外形、结构、功能等)的其他事物或现象。例如,由水波想到声波、光波;由水波可出现干涉现象,想到光也有干涉现象等。
六、反向探求法
反向探求将人们通常思考问题的思路反转过来,从背逆常规的途径探寻新的解法,因此反向探求法亦称为逆向思维法。例如在钨丝灯泡发明初期,为了避免钨丝在高温下的氧化,需要将灯泡内抽真空,但是使用后发现抽真空后的灯丝通电后仍会变脆。为了解决这个问题,当时多数人的意见是继续提高灯泡内的真空度。而美国科学家兰米尔却应用反向探求法提出向灯泡内充气的方法,他分别试验了将氢气、氧气、氮气、二氧化碳气、水蒸气等充入灯泡,试验结果表明氮气有明显的减少钨蒸发的作用,可使钨丝在其中长期工作,因而发明了充气灯泡。又例如:化学能为什么不能变成电能?声音既是振动,那么振动为什么不能复现原声?根据这些反问,相继发明了电池、留声机。
七、组合创新法
组合创新法是将现有技术或产品通过功能、原理、结构等方面的组合变化形成新的技术思想或新产品。组合法的优点是组合形式多样,应用广泛,便于操作,经济有效。组合创新法应用的技术单元一般是已经成熟或比较成熟的技术,不需要从头开始,因而可以最大限度地节约人力、物力和财力。在当代社会生产和生活中,存在着大量已经开发出来的技术,只要合理组合,就能创造出适合需要的技术系统。例如,美国的“阿波罗”宇宙飞船由700万个零件组成,但没有一个零件是新研制的,用这些已有的零件组合出把人送上月球又重返地球的神奇系统。同样“阿波罗”宇宙飞船技术中的全部技术都是现有技术的组合。
组合创新法的类型很多。常用的有性能组合、原理组合、功能组合、结构重组、模块组合等。虽然组合创新法所使用的技术是已有的技术,但适当组合后,同样可以做出重大的发明。