龙8手机游戏官网:机电一体化总结十篇
来源:龙8手机版网页登录官网 作者:龙8官方网手机2024-09-08 08:14:12本次师资培训开阔了我的眼界,通过与其他兄弟院校老师的交流,我进一步认识到机电一体化专业发展的重要性以及前景的广阔性。该专业就业涉及建筑、自动化生产、汽车生产、机加工、自动化控制、企业维修电工、精密加工、一体化生产系统、仓库存储系统等众多领域,就业前景广阔。另外,随着社会的发展,该专业逐渐向着自动化、智能化方向发展。并且,该专业具有一定的技术含量,可以提高我院学生专业素质,进一步优化我院学生的分配。
我此次参加的是可编程(PLC)新技术专业的学习,在此次培训中,我学习了西门子S7—200的基本编程思想、基本控制方法、基本编程等知识。
这些知识在我校机电专业学习中都还没有涉及到,此次入门学习,为我以后的自学打开了大门,为我校机电一体化专业发展以及设置技师班提供了基础。
在本次培训的开班典礼上,相关领导对本次培训做了说明,培训重点是体验新的教学方法。此次培训各位授课老师也充分展现了一体化教学法、项目教学法、任务教学法等。我在学习的过程中,也深深体会到了一体化教学法配合其他教学法的优势。新教学法根据当代学生的特点,能充分发挥学生的主观能动性和学习的积极性,促进学生的动手能力、思考能力、分析能力以及解决问题的能力。当然一体化的教学方法离不开一体化的教学设备,本次培训协办的山东技师学院,各项一体化设备一应俱全,为老师的培训和学生的教学提供了优良的基础设施,也希望我院在以后的教学中加大设备配置的力度,审时度势建设同行业内领先的机电专业。
自从科技以来,各种先进的技术手段涌向而出,现代科学技术的发展极大地推动了不同学科的交叉与渗透,各种学科之间的相互渗透和综合处理过程使得各个学科和控制手段在不断的发展和加快,引起了工程领域的技术改造与。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的不断应用和广泛的使用,使得电子行业在迅速发展的过程中不断的朝着机械工业的渗透所形成的机电一体化,是当前机械工业在构造过程中各种技术结构,知识茶农结构形成统一的发展趋势和发展模式手段,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。为社会发展提供了便利的基础手段和措施。
机电一体化是当前计算机应用过程中出现的模式,因此其在工作的过程中也是包含着软件和硬件两方面技术。硬件是由机械本体、传感器、信息处理单元和驱动单元等部分组成。是有各种相关的设备进行分析与总结的过程,其在管理的过程中是技术性手段。因此,为加速推进机电一体化的发展,必须从以下几方面着手:
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。
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。
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。
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。
数控机床及相应的数控技术经过40年的发展,在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高,具体表现在:
1、总线式、模块化、紧凑型的结构,即采用多CPU、多主总线、开放性设计,即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准,能最大限度地提高用户的使用效益。
CIMS的实现不是现有各分散系统的简单组合,而是全局动态最优综合。它打破原有部门之间的界线,以制造为基干来控制“物流”和“信息流”,实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。企业集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好的优化,各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。
柔性制造系统是计算机化的制造系统,主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它可以随机地、实时地、按量地按照装配部门的要求,生产其能力范围内的任何工件,特别适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。
智能化是机电一体化与传统机械自动化的主要区别之一,也是21世纪机电一体化的发展方向。近几年,处理器速度的提高和微机的高性能化、传感器系统的集成化与智能化为嵌入智能控制算法创造了条件,有力地推动着机电一体化产品向智能化方向发展。智能机电一体化产品可以模拟人类智能,具有某种程度的判断推理、逻辑思维和自主决策能力,从而取代制造工程中人的部分脑力劳动。
系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意的剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现特征之二是通信功能大大加强,一般除RS232等常用通信方式外,实现远程及多系统通信联网需要的局部网络正逐渐被采用。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,如何赋予机电一体化产品以人的智能、情感、人性显得越来越重要。机电一体化产品还可根据一些生物体优良的构造研究某种新型机体,使其向着生物系统化方向发展。
微型机电一体化系统高度融合了微机械技术、微电子技术和软件技术,是机电一体化的一个新的发展方向。国外称微电子机械系统的几何尺寸一般不超过1cm3,并正向微米、纳米级方向发展。由于微机电一体化系统具有体积小、耗能小、运动灵活等特点,可进入一般机械无法进入的空间并易于进行精细操作,故在生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等领域,都有广阔的应用前景。目前,利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术,在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。
模块化也是机电一体化产品的一个发展趋势,是一项重要而艰巨的工程。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、信息接口的机电一体化产品单元是一项复杂而重要的事,它需要制订一系列标准,以便各部件、单元的匹配和接口。机电一体化产品生产企业可利用标准单元迅速开发新产品,同时也可以不断扩大生产规模。
网络技术的飞速发展对机电一体化有重大影响,使其朝着网络化方向发展。机电一体化产品的种类很多,面向网络的方式也不同。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。
推进器的外罩内部构型为科特导管,可以为螺旋桨提供伴流,而且其噪声性能很好,可以平稳转子、定子的运转。推进器的结构设计特点包括:(1)为了实现推进器与电机结构一体化,导管设计分为前后两个部分,IMP的安装非常简单,从而减少了建造周期,且便于维护。(2)导叶与后导管连接为一体,导叶起着支撑连接的作用。(3)推进器工作叶轮与电机的转子集成在一起,这样可以通过控制电机直接控制叶轮的转速,中间少了电机与叶轮的传动机构,可以提高效率和传动的可靠性。(4)电机的定子与推进器的导管集成在一起。(5)结构紧凑,减轻了航行器或者鱼雷的重量和体积。可见,一体化推进器的结构设计层次分明,一目了然,在对推进器进行维护时,只需打开顶盖,就可以轻松取下轴承总成,螺旋桨总成等易损坏的部位,这对增加设备的可靠性非常重要。
外罩总成由四部分组成,即入水肩环,定子总成,导叶总成及尾部。外罩内的转子在工作时深入罩体,与外罩形成一个整体,此时外罩的内部形状大致为科特导管,其良好的水动力外形能够为螺旋桨提供伴流,提高效率,推迟螺旋桨叶片空泡起始,其结构设计还能屏蔽转子旋转产生的流噪声。此外,外罩还起到保护螺旋桨的作用,使之能够适应多种工作环境。分离视图中从左到右分别为尾部,导叶总成,定子总成,入水肩环。其中,尾部和入水肩环都是外罩流动力外形的一部分,入水肩环呈漏斗形,是导管的一部分。入水肩环与外罩配合后形成空腔,能够减轻设备的重量。导叶组还起到支撑推进器,使电机与推进器结构一体化的作用。
一体化电机推进器理念的核心在于将电机与推进器机体合二为一,省去了轴系传动的许多问题。电机属于永磁交流电动机,即转子上安装永磁体,电机中,定子嵌入外罩内。相比于磁感应电机,永磁电机主要有两个优点。首先,永磁电机的效率比磁感应电机的效率高出约10%,转子上永磁体建立的磁场替代定子上的线圈通电产生的磁场,启动十分迅速。其次,转子外缘和定子内缘的气隙空间相比磁感应电机可高达0.50英寸(或1.31厘米),海水紊流的摩擦损失因而大大降低,噪声很少,而且,进入气隙的异物对电机的损伤也被削弱。此外,定子上产生的谐波电流稀少,定子的离心游移振动相对平缓,对外界振动极其造成的损伤有着相当的抵抗能力。转子结构中梯形永磁体安装在磁性碳钢环上,在永磁体之间加装导电楔,以螺栓固定,永磁体上覆盖顶盖,每个顶盖上有四个导线孔,这就是永磁电机的转子。永磁体用于产生磁场,材料使用NbBfe合金,其磁性能和B-H曲线特性良好。导电楔使用锆-铜合金,铜制阻尼棒则插入顶盖的导线孔内。导电楔和阻尼棒构成了鼠笼式结构,作用是保护永磁体,隔绝谐波电流,此外,还能有助转子的启动。定子和转子都被包裹在防水的腔室中。
轴承总成包括两个部分,推力轴承组和径向轴承衬套,轴承总成是推进器系统中最基本的部件之一,推力轴承组承担设备运转时的轴向载荷,径向轴承作为桨毂和中心轴之间的摩擦构件。推力轴承组包括两部分,五个构件,在中心轴承座的两侧各有一个推力轴承,左边的推力轴承承受能力较强,称为主推力轴承,主要承担设备运转的轴向载荷,在整个推进器中承担传递推进力的作用。右边的推力轴承承载能力较弱,称为次推力轴承,主要承受中心轴的受迫振动,轴承座上的凸曲面与轴承上的凹曲面相配合,能够承担中心轴的轻微偏心游移。径向轴承衬套由三个部件构成,一个轴瓦衬和两个橡胶滑动轴承。两个橡胶轴承分别安装在轴瓦衬的两端,中间的突出部位用于固定。橡胶轴承在水的作用下摩擦系数非常小,橡胶柔软而富有弹性,具有良好的包容性,能将杂质异物回转导入到轴承内的螺纹槽里被水冲走,而且橡胶内阻力较大,能够有效的放置或减缓振动、噪声和冲击,橡胶的变形还可起到缓和轴的应力的作用,并有自动调位的能力。
(1)中心轴:中心轴的结构非常简单的阶梯轴,除了两端的法兰边、螺纹、键槽外没有什么的结构,轴心中空,是推进器的水循环系统的主要干道。(2)活动端盖:活动端盖的结构稍显复杂,它的内部中空,还设置有入水孔,是推进器水循环的重要组成部分,同时,它固定在桨毂上,随桨毂一起旋转,由固定着一个次推力轴承的一部分,使之随桨旋转。在某些改进的实例中,活动端盖保持不动,这样可以最小化活动端盖旋转对周围水流造成的干扰,提高推进装置的效率,并减低噪声。(3)桨和桨毂:桨是推进器推力的来源,也是推进器的核心部件,螺旋桨不再赘述。
轴承总成水循环系统涉及推进器中心部位的所有部件。设备运行时,周围的海水从下游流孔流入,穿过过滤网,进入导叶毂的内部空腔,流过中心轴的中心孔,又从次推力轴承上的开口,流入径向通孔。流过通孔的水在离心力作用下加压回流,沿着主推力轴承的支撑座周缘,轴环上的凹槽,直至滚动部分的中心空隙。从此处,海水流入橡胶轴承,以及中心轴的外表面,然后从缝隙排出。同时,少量海水从活动端盖上的流水孔流入,这些流水孔的横截面积相比导叶毂上的流孔非常小,主要起到平衡压强的作。