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機電一體化研究精品(七篇)

時間:2023-09-18 17:03:04

序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇機電一體化研究范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創作。

機電一體化研究

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【關鍵詞】機電一體化技術,應用,研究

第一章 緒論

1.1概述

進入80年代以來,關于機電一體化技術的研究和應用已成為全球性的課題,可以說,從軍事到經濟、從生產到生活、從簡單的日用消費品生產到復雜的社會生產和管理系統.機電一體化技術幾乎達到無所不在、無孔不入的地步。然而,“什么是機電一體化?”,‘呼機電一體化技術都包括那些特征?”,“機電一體化技術在各應用領域中的發展狀況如何?”等問題卻很難令人回答,這一方面是因為機電一體化技術的研究不斷向深度持續發展,所采用的技術手段越來越先進,無法通過定義來界定其發展潛力;另一方面是因為機電一體化技術的應用領域不斷向戶度持續發展,也無法通過定義來界定其應用范圍。

第二章機電一體化技術發展

機電一體化是機械、微電子、控制、計算機、信息處理等多學科的交叉融合,其發展和進步有賴于相關技術的進步與發展,其主要發展方向有數字化、智能化、模塊化、網絡化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。

2.1數字化。微控制器及其發展奠定了機電產品數字化的基礎,如不斷發展的數控機床和機器人;而計算機網絡的迅速崛起,為數字化設計與制造鋪平了道路,如虛擬設計、計算機集成制造等。數字化要求機電一體化產品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護性、自診斷能力以及友好人機界面。數字化的實現將便于遠程操作、診斷和修復。

2.2智能化。即要求機電產品有一定的智能,使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。例如在CNC數控機床上增加人機對話功能,設置智能I/O接口和智能工藝數據庫,會給使用、操作和維護帶來極大的方便。隨著模糊控制、神經網絡、灰色理論、小波理論、混沌與分岔等人工智能技術的進步與發展,為機電一體化技術發展開辟了廣闊天地。

2.3模塊化。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多,研制和開發具有標準機械接口、動力接口、環境接口的機電一體化產品單元模塊是一項復雜而有前途的工作。如研制具有集減速、變頻調速電機一體的動力驅動單元;具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的電機一體控制單元等。這樣,在產品開發設計時,可以利用這些標準模塊化單元迅速開發出新的產品。

2.4網絡化。由于網絡的普及,基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾。而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品,現場總線和局域網技術使家用電器網絡化成為可能,利用家庭網絡把各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家用電器系統,使人們在家里可充分享受各種高技術帶來的好處,因此,機電一體化產品無疑應朝網絡化方向發展。

2.5?人性化。機電一體化產品的最終使用對象是人,如何給機電一體化產品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來愈重要,機電一體化產品除了完善的性能外,還要求在色彩、造型等方面與環境相協調,使用這些產品,對人來說還是一種藝術享受,如家用機器人的最高境界就是人機一體化。

第三章 機電一體化技術在鋼鐵企業中應用

在鋼鐵企業中,機電一體化系統是以微處理機為核心,把微機、工控機、數據通訊、顯示裝置、儀表等技術有機的結合起來,采用組裝合并方式,為實現工程大系統的綜合一體化創造有力條件,增強系統控制精度、質量和可靠性。機電一體化技術在鋼鐵企業中主要應用于以下幾個方面:

3.1智能化控制技術(IC)。由于鋼鐵工業具有大型化、高速化和連續化的特點,傳統的控制技術遇到了難以克服的困難,因此非常有必要采用智能控制技術。智能控制技術主要包括專家系統、模糊控制和神經網絡等,智能控制技術廣泛應用于鋼鐵企業的產品設計、生產、控制、設備與產品質量診斷等各個方面,如高爐控制系統、電爐和連鑄車間、軋鋼系統、煉鋼―――連鑄―――軋鋼綜合調度系統、冷連軋等。

3.2分布式控制系統(DCS)。分布式控制系統采用一臺中央計算機指揮若干臺面向控制的現場測控計算機和智能控制單元。分布式控制系統可以是兩級的、三級的或更多級的。利用計算機對生產過程進行集中監視、操作、管理和分散控制。隨著測控技術的發展,分布式控制系統的功能越來越多。不僅可以實現生產過程控制,而且還可以實現在線最優化、生產過程實時調度、生產計劃統計管理功能,成為一種測、控、管一體化的綜合系統。DCS具有特點控制功能多樣化、操作簡便、系統可以擴展、維護方便、可靠性高等特點。DCS是監視集中控制分散,故障影響面小,而且系統具有連鎖保護功能,采用了系統故障人工手動控制操作措施,使系統可靠性高。分布式控制系統與集中型控制系統相比,其功能更強,具有更高的安全性,是當前大型機電一體化系統的主要潮流。

3.3開放式控制系統(OCS)。開放控制系統(Open Control System)是目前計算機技術發展所引出的新的結構體系概念。“開放”意味著對一種標準的信息交換規程的共識和支持,按此標準設計的系統,可以實現不同廠家產品的兼容和互換,且資源共享。開放控制系統通過工業通信網絡使各種控制設備、管理計算機互聯,實現控制與經營、管理、決策的集成,通過現場總線使現場儀表與控制室的控制設備互聯,實現測量與控制一體化。

篇(2)

【論文摘要】:介紹了光機電一體化技術特征,研究了國內外技術現狀和發展趨勢,指出了未來發展前景和一些重要技術熱點。

近些年來,光機電一體化技術得到迅猛發展,在民用工業和軍事領域得到廣泛地應用。因此,光機電一體化技術成為當今機械工業技術發展的一個主要趨勢。

1.光機電一體化技術特征

光機電一體化系統主要由動力、機構、執行器、計算機和傳感器五個部分組成,相互構成一個功能完善的柔性自動化系統。其中計算機軟硬件和傳感器是光機電一體化技術的重要組成要素。與傳統的機械產品比較,光機電一體化產品具有以下技術特征。

1.1體積小,重量輕,適應性強,操作更方便

光機電一體化技術使得操作人員擺脫了以往必須按規定操作程序或節后頻繁緊張地進行單調重復操作的工作方式,可以靈活方便地按需控制和改變生產操作程序,任何一臺光機電一體化裝置的動作,可由預設的程序一步一步控制實現,甚至實現操作全自動化和智能化。

1.2功能增加,精度大幅提高

光機電一體化系統包括以激光、電腦等現代技術集成開發的自動化、智能化機構設備、儀器儀表和元器件。電子技術的采用使得包饋控制水平提高,運算速度加快,通過電子自動控制系統可精確按預設動作,其自行診斷、校正、補償功能可減少誤差,達到靠單純機械方式所不能實現的工作精度。同時,由于機械傳動部件減少,機械磨損及配合間隙等引起的誤差也大大減小。

1.3部分硬件實現軟件化,智能化程度提高

傳統機械設備一般不具有自維修或自診斷功能。光機電一體化技術使得電子裝置能按照人的意圖進行自動控制、自動檢測、信息采集及處理、調節、修正、補償、自診斷、自動保護直至自動記錄、顯示、打印工作結果。通過改變程序,指令等軟件內容而無需改動硬件部分就可變換產品的功能,使機械控制功能內容的確定和變化趨勢向"軟件化"和"智能化"。

1.4產品可靠性得到提高,使用壽命增長

傳統的機械裝置的運動部分,一般都伴隨著磨損及運動部件配合間隙所引起的動作誤差,導致可動摩擦、撞擊、振動等加重,嚴格影響裝置壽命、穩定性和可靠性。而光機電一體化技術的應用,使裝置的可動部件減少,磨損也大為減少,像集成化接近開關甚至無可動部件、無機械磨損。因此,裝置的壽命提高,故障率降低,從而提高了產品的可靠性和穩定性。

1.5融合了多種學科新技術,衍生出許多功能更強、性能更好的新產品

光機電一體化產品的研究開發涉及到許多學科和專業知識,包括數學、物理學、化學、聲學、機械工程學、電力電子學、電工學、系統工程學、光學、控制論、信息論和計算機科學等。例如人們很熟悉的靜電復印機、彩色印像機等,就是一種由機、電、光、磁、化學等多種學科和技術復合創新的新型產品。光機電一體化技術將光電子技術、傳感器技術、控制技術與機械技術各自的優勢結合起來,衍生出許多功能更強、性能更好的新一代技術裝備。

1.6產品系統性增強,各部分系統間協調性要求提高

光機電一體化是一門學科的邊緣科學技術,多種技術的綜合及多個部分的組合,使得光機電一體化技術及產品更具有系統性、完整性和科學性。其各個組成部分在綜合成一個完整的系統中相互配合有嚴格的要求,這就要求各種技術揚長避短,提高系統協調性。

2.研究現狀和發展趨勢

2.1研究現狀

自從我國實行改革開放以來,科技領域急起直追,我國的光機電一體化技術已取得明顯的成效,數控產品有了很大的提高,尤其是經濟型靈敏數控裝置發展很快,是我國特有的經濟實用產品,不但適用國內市場的需要,部分產品還隨主機配套出口。國內的機械產品采用可編程控制器(PC)和微電子技術控制設備也越來越多,覆蓋面也日益擴大,從紡織機械、軸承加工設備、機床、注塑機到橡膠輪胎成型機、重型機械、輕工業機械都是如此,我國自行研制和生產的光機電設備,在質量上也有重大突破,為今后的推廣應用打下了良好的基礎。

2.2發展趨勢

光機電一體化技術已經滲透到各個學科、領域,成為一種新興的學科,并逐漸成為一種產業,而這些產業作為新的經濟增長點越來越受到高度重視。從世界科學技術的發展情況來看,光機電一體化技術的未來技術熱點主要包括:

(1)激光技術

1)高單色性,利用激光高單色性作精密測量時,可極大地提高測量精度和量程。

2)高方向性,因具有很遠距離傳輸光能和傳輸控制指令的能力,從而可以進行遠距離激光通信、激光測距、激光雷達、激光導航以及遙控。

3)高亮度性,利用激光的高亮度特性,中等亮度激光束在焦點附近可產生幾千到幾萬度的高溫,可使照射點物體熔化或汽化,對各種各樣材料和產品進行特種加工。

4)相干性,由于激光速頻率單一、相位方向相同。適用于激光通信、全息照相、激光印刷以及光學計算機的研制,而在實際運用中也會通過一些激光技術改變激光輻射的特性,應用范圍更廣。

(2)傳感檢測技術

1)激光準直,能夠測量平直度、平面度、平行度、垂直度,也可以做三維空間的基準測量。

2)激光測距,其探測距離遠,測距精度高,抗干擾性強,體積小,重量輕,但受天然影響大。

3)光纖探測器,在目標很小,間隔受限或危險的環境中,最常選用的是光纖探測器。

其他還有激光打孔、刻槽=標記、光化學沉積等加工技術。

(3)激光快速成型技術

激光快速成型是利用計算機將復雜的三維物體轉化為二維層,將熱塑性塑料粉末或膠粘襯底片材紙張燒結,由點、線構造零件的面(層),然后逐層成型。激光快速成型技術可使新產品及早投放市場,極大地提高了汽車生產企業對市場的適應能力和產品的競爭能力。

(4)光能驅動技術

利用光致變形材料可制作光致動器和光機器人。現已研制成功一種光致動器,其工作原理是將光照在形狀記憶合金上,反復地通、斷使材料伸縮,再利用感溫磁性體的溫度特性,將材料末端吸附在襯底上。利用材料本身的伸縮和端部的吸附特性,加上光的通斷便能實現所要求的動作。實驗驗證,該致動器能可在頂面步行。這種狀態目標處于初級階段,如果能發現具有優異光作用特性的動態物質,則可使光能驅動技術廣泛應用。

3.結語

技術上的改革和與之相配套的技術支持是創新技術的基礎。開發光機電一體化產品有不同的層次和靈活的自由度。在機械技術中恰當地引入電子技術,產品的面貌和行業的面貌就可以迅速發生巨大變化。產品一旦實現光機電一體化,便具有很高的功能水平和附加價值,將給開發生產者和用戶帶來巨大的社會經濟效益。

參考文獻

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[3]宋云奪編譯.光機電一體化業的未來.光機電信息,2003(12)

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關鍵詞:機電一體化;應用;發展趨勢

中圖分類號:TM文獻標識碼:A文章編號:1673-9671-(2012)042-0113-01

20世紀60年代以來,隨著計算機技術、電子技術以及微電子、信息技術的飛速發展,傳統的機械制造技術得到了迅速的發展,逐步形成了一門新的技術——機電一體化技術。機電一體化技術是將機械制造技術電子技術相結合,將兩者作為發展的主體,在多門學科之間形成相互滲透與結合,并逐步獲得完勝,形成一門新興的邊緣性學科。尤其是伴隨著光學技術、接口技術以及自動控制技術的發展,機電一體化技術得到了最大程度的

發展。

1機電一體化技術的應用

1.1機電一體化技術在機械制造行業中的應用

機械制造行業作為一種傳統的制造業,在產業發展的過程中發揮著基礎性的作用。而企業生產出的機械產品要想在市場競爭中獲得應有的競爭力,就必須采用機電一體化技術,實現機械產品的智能化、信息化、模塊化、網絡化和綠色化。在發展的過程中必須得到機電一體化技術的有效支撐。尤其是隨著生物科學技術、納米技術以及信息技術的進一步發展,使得機械制造行業開始走向精密化、綠色化和智能化的發展道路。機電一體化技術的核心部件是微處理器,該設備將數據通訊、微型計算機以及儀表等聯合控制起來,提高了機械制造產品的加工精度,提高了產品的質量,給產品可靠性的提高創造了條件。

例如,機電一體化技術在數控機床中的廣泛引用,使得數控機床經過三十多年的發展,其結構操控、功能以及控制精度等方面都有明顯的提高。例如:在總線布置方式、模塊化控制、結構的緊湊型設計等方面有明顯的提升。數控機床中,通過采用多個CPU、多條控制總線的開放性設計方式,使得硬件的體系結構以及各種功能性模塊更加具有層次性和相互兼容性,極大的提高了用戶的使用效益,提高了機床的智能化程度。同時,在加工過程中的動態仿真方面,由于可以通過引入在線診斷、模糊控制等多種智能控制策略,對機床的可操作性起到了極大的提升作用。機床中大容量的存儲器以及模塊化設計的軟件有效的豐富了數控功能和程序,能夠實現多過程、多程序的控制機制。同時,機床控制系統中的多級網絡可以實現系統加工復雜工件的能力。

1.2機電一體化技術在自動控制過程中的應用

自動控制技術在現代機械以及現代機械制造過程中隨處可見。在進行機械零部件的加工過程中,傳統的人工加工方法存在著工作效率低、合格率低、加工質量不高等問題。而在采用自動控制技術之后,零件加工過程中的零件裝夾、對刀以及走刀等多項操作都不需要工人來參與,工人只需要在控制面板輸入程序即可實現零部件的加工。在程序輸入的過程中,只需要根據加工工藝需要,利用程序來設置好對應的操作流程即可實現對數控機床設備的控制,使之能夠自動完成零件的加工過程。而對于加工過程中需要的對各種數據的監控,利用信息反饋技術就能夠實現對加工過程中產生的各種數據的實時監控,使得工人不需要測量就能夠獲得加工中零件的加工狀態。同時,在零部件的加工過程中,由于整個加工過程實現了自動化的操作,產品從開始加工直到成型等,不需要任何的人員參與進來,只需要在開始進行對應的設置即可實現控制。這種機電控制技術有效的避免了人為因素的干擾,杜絕了由于人為因素而導致的加工不準確性,大大的提高了產品加工的效率和質量,有效的控制了人力資源的成本。

1.3機電一體化技術在傳感檢測技術中的應用

在進行產品的加工過程中,經常需要對產品的尺寸規格進行檢測,尤其是在進行高精密的機械零部件加工時,對產品的檢測是一個不可或缺的過程。在傳統的零部件檢測過程中,一般都是采用人工的方式進行測量,這種方式不但費力,同時還會由于檢測質量不高而導致檢測方法的推廣問題。尤其是當前大規模生產的問題,導致生產速度跟不上對應的要求和規模。而隨著機電一體化技術的不斷發展,其在傳感技術中得到了迅速的發展,其在產品的檢測過程中得到了廣泛的應用。

所謂的傳感技術,就是利用紅外線進行產品,將產品內部的缺陷以及外部的尺寸問題進行檢測,其檢測的范圍、速度和質量都得到了迅速的 提高。尤其是隨著現代生產流程的自動控制和自動調節,傳感技術是實現自動控制與自動調節的根本。在一定程度上來講,傳感器的檢測功能越強,其檢測速度也就越快。尤其是一些在生產過程中需要進行淬火等熱處理加工的機械制造中,由于加工環境較為惡劣,因此其對傳感器檢測工作提出了更高的要求,這給精確、快速的獲取產品信息,把好質量關提供了一個較好的保障。

2機電一體化技術的發展趨勢

2.1微型化

隨著機電技術的不斷發展,機電一體化技術朝著微型化方面的發展顯得更加的明顯。尤其是隨著精密加工技術的發展以及精密加工的基本要求,通過機電技術來發展微、精加工成為了一個有效的手段。自從美國斯坦福大學1986年研制成功了第一個醫用微型探針,美國加州大學1988年研制出了第一臺微型電機,國內外在微電子、工藝及微觀理論等方面的研究和發展得到了快速的發展,開發出了各種微型電子器件和微型控制系統。例如,各種類型的微型傳感器(壓電、微加速以及微觸覺傳感器等),諸如微型齒輪、微型機器人等各種微型構件、系統等。

2.2人性化

未來的機電產品和設備更加的注重人機工程學,要求其能夠與人建立起良好的操控兼容性。這是由機電設備產品額的最終服務目的所決定的——起最終都是給人提供服務。這時,人們就會考慮到如何給機電設備產品賦予諸如職能、情感,甚至是“人性”等。同時,還會對造型、色彩等各個方面進行協調,使得人們在使用這些產品的過程中不僅能夠實現自己的目的,同時還將帶來藝術般的享受,最終實現人機一體化。

2.3光機電一體化

隨著光學技術的不但發展,其已經滲透到了各個學科和專業領域當中,成為了一個專業的學科,并逐步的發展成為了一個產業。從當前光學技術的發展現狀來看,光機電一體化技術的應用熱點主要在這樣幾個方面:其一,利用激光的高單色性,對零件和產品進行高精密的測量,極大的提高了零件的檢測精度和量程;其二,利用激光的高方向性,實現遠距離指令的傳輸,達到遠距離的激光通信、激光測距、激光導航以及遙控等;其三,利用激光的高亮度性和能量密度高的特點,將之用來對各種材料和產品進行高精度的加工;其四,利用激光的相干性,其在全息攝像、激光印刷和光學計算機的研制等方面得到廣泛的應用。同時,還可以利用激光的準直來實現對機械零部件的垂直度進行檢測、遠距離測距、光纖探測器的研制等。

伴隨著機電一體化技術的不斷發展,各種不同的產品逐步的實現了機電一體化,在提高產品質量的同時也提高了產品的生產質量,加快了科技成果向產品的轉化效率。同時,機電一體化技術也逐步的向著控制系統模塊化、綠色化等方向發展,正改變著整個制造業的發展。

參考文獻

[1]陳菊華.淺析機電一體化技術及其應用[J].中國科技信息,2008,13:132-133.

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隨著學生臨近畢業,越來越多的學生需要進行生產實習方面的實踐工作。但是學生在生產實踐的過程中,總會存在不少的問題,影響學生正常的實習工作。其中主要表現為:(1)隨著我國經濟快速發展,我國大部分大中型企業也隨之進行了改革。改革的進行,導致部分大中型企業已經不具備支持大學辦學的義務,因此,接受學生實習的企業已經越來越少。并且部分接受的企業,也在實習薪酬方面,不能夠給學生滿意的答復。而且部分企業對學生所采取的實習方式,僅僅是進行一部分參觀式的學習,實質上并不給學生生產勞動方面的機會。這已經違背了生產實習的初衷,從而無法達到生產實習的目標,不利于學生今后的發展。(2)在傳統生產實習的過程中,主要的實習方式是在老師的帶領之下,通過企業工程師對企業文化等方面進行講解,進而帶領學生對企業進行參觀。但是,學生在整個過程中,對于生產工作都沒有進行任何形式的觸碰。學生無法進行實際的生產工作,從而導致學生對于這種實習形式缺乏理解,無法進行主動配合,學生的生產實習無法取得良好的效果。(3)雖然在工程實踐訓練的過程中,高校普遍安排了各種實踐課程,學生雖然學習了專業的實踐知識,但是在進行生產實踐方面,卻變得越來越少。這是由于部分高校本身對于實習教學工作的重視程度不夠而導致的。因此,對于學生的生產實踐,沒有起到良好的促進效果。

2生產實習的改革措施

2.1做好生產實習前的準備工作。(1)對需要進行教學的課程做好規劃。大部分高校學生進行實習的時間,一般都是在結束了基礎課程和專業課學習之后開始的,需要進行的社會實踐為半年左右。因此,學校為了能夠讓學生進行充分的實踐活動,必須將所需教學的課程做好安排。而大多數機電一體化專業的生產實習都會安排在大三下學期即將結束之時,只有這樣,學生才能夠擁有充足的知識和技術,進行實踐工作。(2)做好相應的社會考察工作。在學生進行實習之前,學校必須對所需要進行實習的企業進行充分的準備工作。只有進行充足的準備,才能促進實習效果的提升。在學生進行實習之前,必須對企業的生產工藝、技術裝備和管理做好相應的考察工作,以避免企業與學校所需要進行實習的工作不相符,不僅浪費時間,也無法提升學生的生產實踐水平。進而根據所考察的情況,為每一位學生準備好相應的實綱,讓學生根據實綱,根據自身的實際情況,進行相應的實習工作。通過這種方式,有利于學生主動投入到實踐中去,從而進一步促進學生的發展。2.2做好生產實習基地的建設工作。學校在選擇實習單位的過程中,必須選擇大中型企業作為實習基地。大中型企業擁有先進技術裝備,并且崗位眾多,人才需求量大,對學生的生產實踐工作,有著良好的條件。而為了能夠讓學生們進入企業進行實習工作,學校必須和企業進行良好的合作關系,通過技術合作以及人才培養的方式,從而構建生產實習多元化教學模式。同時,為了能夠提高學生對于生產實習的參與度,讓學生們積極主動地投入到實踐中去,學校必須充分尊重學生的個人意見,讓學生在選擇實習單位方面,有著良好的自主性。這樣在進行生產實踐的過程中,學生才能夠在自己感興趣的地方進行相應的實習工作,才能夠幫助學生提高實習的時效性。2.3對學生的實習過程做好相應的管理工作。(1)做好學生的思想工作。部分學生在進行生產實踐的過程中,由于對于生產實踐工作沒有一個全面的認識,無法理解實習對于學生的重要性,因此在進行實踐的過程中,無法積極地投入進去,部分學生還為了能夠不進行這方面的實踐而逃離,從而無法達到預期目標,影響進入社會之后的發展。為了能夠讓學生在實踐的過程中認識到實習內容來自應用第一線,必須進一步加強學生在知識與技能方面的指導工作。其中不僅包含書本中的知識與技能,還包括在生產過程中所獲得的知識與技能,讓其領略到實踐的真正內涵,從而幫助其進一步促進其職業能力和綜合素質的提升,為后續的學習和畢業設計做好堅實的基礎工作。藏地區的經濟。借助企業平臺,職業學校與企業相互合作,可在未損害企業的利益甚至可獲得更大利益基礎上增強了企業的社會影響力、知名度;加強與企業合作,能為師生創設更好的教學實踐和科研活動場所及實習基地。當然,這一過程的實現還需要政府協調和國家政策調控,對那些對職業教育發展工作有突出貢獻的企業給予獎勵,更好的增強已參與企業的主動性、積極性,同時,已參與的企業也可帶動其他企業積極參與到校企合作中,以促進校企合作更好地發展。借助高校平臺,積極拓展與內地省份職業院校合作辦學,加快改革職業學校辦學方式、教學模式,創新人才培養的思路、體制、資源、評價等,逐步形成與內地省份職業教育多方位、多層次互動的“源頭”與“活水”格局,做到從外部引“源”入藏與從內部引“流”出藏相結合,不斷提高職業教育的現代化、國際化程度。(2)加強職業基礎教育,深化職業教育教學改革,提高職業教育辦學水平與質量。加強對職業教育基礎設施建設,重點建設一批骨干職業院校、建設一批實驗實訓基地以及加強重點學科專業的建設工作,從而實現地區職業教育的資源共享。并且通過對教學模式、辦學模式、人才培養模式、評價模式的改革來提高辦學質量和活力,進而推動職業教育特色及品牌專業的形成,為的發展培養一批有素質、有能力的技術人才,為職業教育的穩定、快速發展奠定良好基礎。(3)加大經費投入,建立職業教育投入保障機制。增加對教育的投入和建立多元化的投資機制是發展職業教育的必要手段。因此,要加強政府、社會以及個人等多渠道的經費投入,例如:鼓勵民辦院校引進民間資本,吸引社會閑散資金運用到職業教育發展中,亦或是以其他合作方式參與職業教育的建設發展中等方式來加大職業教育經費的投入,為職業教育的穩定發展奠定良好的財力報賬。對此,應不斷完善和健全經費投入保障機制,制定合理的生均教育經費標準。當前,初等、中等以及職業教育實行的是“三包”政策,高等職業教育中的畜牧、機電、農林等學科專業實行的是免費教育政策。(4)引導人們轉變傳統觀念。在各機關單位、企事業單位、社會各界共同努力下推進職業教育現代化發展,做好各項宣傳工作,轉變傳統觀念,包括以下兩個方面的轉變,一是轉變廣大農牧民傳統的教育觀念,降低傳統宗教教育的負面影響,加大教育的宣傳力度,使農牧民家長逐漸認識到現代職業教育的重要性,提高農牧區學生的專業素質,使農牧區文化水平整體上有所提高,促進農牧區職業教育現代化事業的發展。二是轉變農牧民對技術性工作人員的社會偏見,使職業教育培養出來的專業型人才得到社會各界的認可,多樣化的人才為滿足多樣化的行業需求,職業教育培養人才有了用武之地,同時,觀念的轉變也會極大地激發職業教育現代化發展的動力,使其能更好、更長久地發展下去。

作者:李奕曉 單位:永城職業學院

參考文獻

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關鍵詞:煤礦機械;機電一體化;技術

0 引言

為了提高煤礦機械的工作性能,減少煤礦機械工作過程中的能源損耗,機電一體化技術被廣泛地運用到煤礦機械中去。機電一體化是近年來新興的一門自動化技術,它集合了信息、自控、液壓、計算機等多個領域的核心技術,是一門綜合技術性高的學科。機電一體化技術運用到煤礦機械中去,促進了煤礦機械的發展,提高了煤礦機械的工作性能,有效地減少了能源資源損耗,為煤礦事業的發展提供了一個質的飛躍的平臺,促進了我國煤礦產業的發展。

1 機電一體化技術的作用

為了適應市場經濟發展的需要,煤礦業也需要提高其產量和質量,來適應市場發展的需求。煤礦工作中的施工人員技術、機械設備、煤礦工作中的各項管理都直接影響了煤礦的產量和質量。因此,煤礦企業為了提高市場競爭力,就必須要加強對煤礦工作的管理,加強對施工人員的技術培養,還要對煤礦機械的技術進行改革。機電一體化運用到煤礦機械中去,是煤礦機械技術革新的一大表現,能夠促進煤礦企業的長久發展。電氣一體化技術運用到煤礦機械中,能夠保證煤礦工作的順利進行,提高工作效率,能夠有效地減低煤礦工作中的難度,將一些比較難的工作運用自動化技術代替人工來進行,減少了施工人員工作的強度,增加了煤礦工作的安全系數,有效地保證工作人員的工作安全和生命安全,有利于提高工作人員的生活質量水平,促進煤礦企業的發展,為煤礦企業帶來最大化的經濟利益。

2 機電一體化技術的發展趨勢

隨著煤礦資源開采難度的加深,機電一體化技術也被廣泛地運用到煤礦機械中去。但是,機電一體化技術作為煤礦機械設備的核心技術也并不是一成不變的。當前,許多擁有豐富煤礦資源的國家都在加強對機電一體化技術進行研究,以此來確保煤礦機械能夠朝著智能化、信息化、自動化的方向發展,減少煤礦工作中安全事故的發生,提高工作安全,提高工作人員的生命安全,并在此基礎上,有效地提高工作效率,使得煤礦的開采能夠提升到一個新的層次中去,實現經濟效益與安全生產雙贏的局面。因此,在今后的機電一體化技術改革創新中,機電一體化技術要提高其通信能力,要加強對危機預警軟件的開發研究,研究出新的安全監控系統,提高煤礦機器人工作的智能多樣化。

3 煤礦機械與機電一體化技術

3.1 安全監控技術

煤礦工作是在井下進行,由于井下環境惡劣,存在著許多的不安全因素,對工作人員的安全工作和生命安全帶來威脅[1]。機電一體化技術能夠及時地對煤礦工作環境中的有毒氣體進行監控,并及時地預警給煤礦施工人員,有利于工作人員及時作出防范措施,從源頭上來避免有毒氣體的泄露給工作人員的生命安全帶來隱患。在煤礦機械中運用安全監督技術,能夠有效地提高安全監督系統的工作性能,及時地對設備故障進行排查,對設備故障的部位精準到位地運用數據顯示出來,并能夠自動化地對設備異常進行糾正,對設備故障發出警報,以此來避免因為設備故障耽誤了工作的順利進行,給工作人員的生命安全帶來威脅,造成企業巨大的經濟損失。

3.2 節能損耗技術

煤礦工作進行中,因為煤礦機械設備的性能不高,操作難度比較大,常有資源能源浪費的現象出現。為了提高煤礦工作的工作效率,減少工作運行中能源損耗,就要加強對煤礦工作的管理,還應該要對其相應的設備進行技術革新。采煤機是傳統的煤礦工作運行中對資源能源耗費現象比較嚴重的機器設備之一,傳統的采煤機以液壓技術來對其工作的開展進行牽引,液壓技術具有不穩定性,導致牽引力不足,為了提供充足的牽引力,需要提供大量的能源消耗能量來進行補充,且對設備的損害大,導致能源損耗過大[2]。現在采煤機運用電氣一體化技術進行牽引,因為電流具有穩定性,所以能夠提供平穩的牽引力,有效地降低設備在工作過程中的磨損程度,減少設備維修的次數,有效地實現了節能損耗,提高了煤礦工作的安全可靠性,提高了煤礦工作的工作效率,促進了企業經濟的快速發展。

3.3 機械自動化技術

傳統的煤礦工作一般都是由人工來進行施工,機械只是起到輔助作用,導致人工的工作強度大,給工作安全和生命安全帶來了威脅,不利于提高煤礦工作的工作效率,給煤炭的產量和質量都帶來了一定的影響。機電一體化中的機械自動化技術運用到煤礦機械中去,能夠有效地實現施工管理以及施工機械化[3]。機械自動化技術的運用,能夠使用機器代替人工進行施工,通過對機器人的控制,及時迅速地檢測出施工環境的有毒氣體,進而確定工作的安全方式。能夠有效地減少施工人員工作的強度,提高施工人員工作的安全可靠性,還能夠及時地將發現異常現象以圖文的方式反饋給管理系統,然后提交到施工管理部門處,通過對異常現象進行分析,技術做好防范措施,有利于提高工作質量,保證工作人員的生命安全。

4 結語

隨著科學技術水平的提高,煤礦機械也在不斷地改革發展,機電一體化技術將會更加廣泛地被運用到煤礦工作中,進而有效地提高工作環境的安全可靠性,提高工作人員的生命安全,有效地減少能源損耗,減少設備的維修次數,提高煤礦工作的工作效率,為煤礦企業創造更多的經濟財富。

參考文獻:

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[2]王建興.機電一體化技術在煤礦機械中的運用[M].北京:科學出版社,2014.

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【關鍵詞】高校;機電一體化;課程設置

在我國機電一體化這門學科發展始于1970年以后,一開始它作為一種工程技術應用在機械、自動控制、信息等領域,作為一種多學科融合的專業,體現出了它的強大的影響力,同時它作為一個交叉學科經歷了幾十年的發展已經取得了不小的進步,在這幾十年里通過學科的融合、技術的創新等持續發展機電一體化產品由單一逐步發展到了擁有一大批大型設備甚至大型成套設備或系統。這一系列的發展不僅豐富了機電一體化的產品,其中最大的作用是不斷的推動了我國經濟的發展,給人類的生活帶來了方便。進入21世紀以來,一些高科技迅速發展起來,特別是在機械、電氣、微電子、信息技術等領域都保持著迅猛的發展勢頭,然而這些領域都和機電一體化有著密不可分的關系,因此機電一體化的發展對我國的科技發展有很大的推動作用,目前看來機電一體化的發展方向是小型化、輕型化、高精度、高效率集成化的發展。

1機電一體化技術在我國的應用

我國的機電一體化技術發展相對較早,一開始主要是在數控機床上有所應用,其主要是把一些程序放在一些芯片上,然后通過讀片機對程序進行讀取,然后再執行,這一系列的過程相對較慢。目前這種應用幾乎被淘汰,隨著科技的不斷進步,機電一體化的發展開始朝著新型化、小型化的發展,使得一些系統的結構、功能和精度上都有很大的提高,也就是一臺機床基本上可以完成很多獨立的工作,同時還能夠檢測出各個部件的損傷程度,包括一些刀片的破損情況也能夠被識別出來。這一系列的功能都離不開計算機,其中包括計算機集成制造系統、計算機輔助設計系統等等。在我國機電一體化在汽車領域應用的十分廣泛,除了應用在汽車的各個零部件以外,還包括一些高科技的系統也應用到了機電一體化,包括車身穩定系統、防抱死系統、安全氣囊等等,這些系統使得汽車在使用的過程中變得非常方便,同時也使得汽車的各種性能都顯著的提高。機電一體化技術在家用、辦公電器力而更是得到迅速的發展,復印機,掃描儀、數碼照相機、攝像機、變頻冰箱、空調、電子體溫計、血壓計等等。給人們的生活上作帶來極大的方便,機電一體化技術在我國許多煤礦也得到廣泛應用國產的以計算機為核心的電牽引采煤機、全數字直流提升機己占領國內市場,我國己能生產用計算機監控的掘進機、膠帶運輸機、礦井供電設各等另外煤礦安全生產監控系統、膠帶機集中控制系統、礦井生產過程自動控制和信息化管理、圖像監視井卜關鍵設各和主要上作地點、調度室的裝各實現數字化、計算機網絡管理系統在生產調度、則務、人力資源、設各、銷售及辦公自動化都得到了普遍應用為煤礦生產實現高安全、高可靠高效率和高效益提供了保障。

2高校機電一體化課程的重要性

機電一體化技術是現代工業的基礎,是機械、電子和微電子等技術相互滲透、相互結合形成的現代化高新技術,是其目的是運用機械、電子、液壓、氣動、信息等方而的知識和技術,來解決生產過程中的技術問題,提高產品性能及自動化程度,是高等學校機械、機械制造及自動化等專業的莘莘學子應該掌握的技術。

3高校機電一體化課程設置的要求

3.1課程設置需滿足市場需要,體現優化綜合能力

高校在設置機電一體化專業時要綜合考慮,其中最重要的就是社會的需求量,社會沒有需求開設專業是沒有就業方向的,除此之外還要考慮一些行業的需求和各個工作環境的特點等等。只有全面的了解了這些狀況,才能根據這些狀況來開設具有特色的機電一體化專業。開設課程以后,還要根據機電一體化本身的實踐性特點,充分的把理論和實踐結合在一起,保證理論課學時的同時又不耽誤學生的實踐時間,同時在學生學習理論知識時要把一些公司的用人標準以及到工作崗位上以后應該掌握的一些標準進行專門的講解,這樣才能讓學生為以后的工作打下基礎。由于市場經濟下的一些公司的發展非常迅速,在市場不斷變化的同時高校也要不斷的跟進市場的變化,要辦成隨市場變化而變化的教育模式,這樣才能讓學生貼近市場的需求,高校只有圍繞著這個理念才能使得學校的機電一體化專業越辦越好,才能滿足市場的需求。目前人才市場也有了不同的改變,很多用人單位開始慢慢的把學歷選擇變成能力選擇,目前很多用人單位都非常欣賞一些操作能力強的人,同時這個標準也是他們選擇人才的標準,因此在設置機電一體化這個專業時要把理論操作嚴格的、科學的進行分配,分配好各個階段需要做的任務,并且能夠在實習的過程中找出問題、分析問題、解決問題,只有這樣才能不斷的輸出一些動手能力較強的人才,才能使得機電一體化專業越辦越輝煌。高校要嚴抓實踐課的開設,利用實踐才能夠讓學生真正的理解理論知識,這是教育部提倡的教學方法,只有這樣才能不斷的發現理論學習中的問題,然后再解決問題。

3.2加強研究,搞好教材編寫工作

縱觀現在的機電一體化教材,很多都是一些理論性極強的教材,往往這種教材很難吸引學生的注意,根據調查顯示大多數的學生都愛好實踐,然后企業中需要的就是動手能力強的人,學生又喜歡動手,那么為什么不為他們準備一本實踐教材呢?這是高校在編寫教材時的問題,也就是說編寫教材要根據學生的喜好去編寫,不要盲目的編寫,盲目的編寫往往適得其反。因此教師在編寫教材時要充分的去了解學生的意見,和學生進行交流,這樣才能編寫出更加實用的教材。同時一些課程設置不科學、教材陳舊的狀況也要不斷的進行更新。

3.3加大機電一體化課程實踐性教學設置

3.3.1課內實踐的開設必須有效、實用機電一體化是一門實踐性較強的專業,因此在開設的過程中一定要保證它的實踐性,保證開設的有效和實用,同時還要保證實訓室的可用性,要把理論課與實訓課的比例達到1比1,這樣才能充分的鍛煉學生的動手能力。在教學的初期要對專業課進行詳細的分析,然后確定這門課程需要掌握的知識和一些必要的操作項目,然后再進行一些實驗室的建設,這樣能夠保證學生學習的知識都能夠在實驗室體現出來,這樣就可以充分的把理論和實踐結合起來,充分的加強的學生的動手能力。還要積極的與企業協調不斷的引進企業的一些標準進行現場教學,這樣能夠讓學生了解到一些先進的機電一體化產品的設計,才能加強理論和實際的學習。3.3.2采用多樣化的教學途徑學生就業是學校辦學的唯一的方向,那么要想學生就業好就必須加強校企合作,只有這樣才能讓學生了解企業的一些情況,學校可以邀請企業的一些機電一體化工程師到學校進行授課,這樣他們可以把企業中的一些先進的機電一體化的知識傳授給學生,同時也能夠讓老師認識到目前機電一體化發展的進程。還可以利用一些假期的時間要求學生到企業參觀或者是頂崗實習,可以根據實習的項目寫一些實習的體會,學校可以根據一些特殊情況給予學生一些學分,這樣采取一種鼓勵的方式才能讓學生真正的去工廠實習,保證學生的社會實踐能力。機電一體化是多學科交叉的專業,它所涉及的技術十分廣泛,如果想要更加深入的研究機電一體化就必須全面的掌握這些技術。教學過程中還要引導學生綜合的運用,把機電一體化的一些學科相互融合,把涉及到的知識都運用到實際的應用中來。

4結語

綜上所述,高校的機電一體化的教學必須面向市場,要根據用人單位的需求進行培養,同時還要積極的聯系校企合作,這樣才能讓學生了解需要學什么、怎么去學,還要定期的把學生送到實踐崗位上進行綜合的訓練,這樣才能奠定機電一體化課程設置的基礎。當然機電一體化的課程設置不是一時的,它是一個長期的過程,這就需要老師、學生、企業三者進行相互的交流,不斷的改進才能保證機電一體化專業不斷發展。

參考文獻:

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篇(7)

【關鍵詞】機電一體化;煤礦生產;監測監控;礦井運輸;采煤機

1 引言

機電一體化技術是在機械的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術,同時,將機械裝置和電子設備以及軟件有機結合起來。機電一體化是將機械和微電子技術緊密集合,并融計算機技術、信息技術為一體的新興綜合技術。

煤礦機電一體化技術是礦山綜合自動化的基礎,為煤礦企業信息化提供了重要的科技支撐。為了提升我國煤礦生產的綜合實力,全面提高煤礦企業效率,達到煤礦生產的安全、高效、綠色的目的,必須加大煤礦機電一體化技術在煤礦采、掘、運當中的應用和推廣。

2 煤礦機電一體化技術的發展現狀

從 1970 年我國自行設計制造和裝備的第一套綜合機械化采煤工作面在大同礦務局試驗起,我國的機電一體化技術開始萌芽。到上世紀 80 年代后期,我國綜合機械化采煤取得了空前的發展,大大推動了我國的煤礦機電一體化技術的進程,采煤機已由液壓牽引向電牽引發展。到了上個世紀90 年代中期,在原有的研究成果上,又開展了采運支機械微機監控、故障診斷的研究和支架電液微機技術應用的研究,并研發了大功率電牽引采煤機。而進入21 世紀后,我國煤礦機電一體化技術的研究和應用領域均有重大突破,在煤礦安全生產監控、大型固定設備的后備保護等方面已取得了喜人的成績。然而,與國外的先進采煤國家相比,我國的煤礦機電一體化技術發展尚有一定差距,并且煤炭工業相對機械、電子、航天、輕紡、

化工、鐵道、冶金等行業起步晚基礎薄弱,在開發水平、應用范圍、投資規模、技術人才和管理水平方面均有較大差距。

3 機電一體化技術在煤礦生產中的應用狀況

3.1 機電一體化技術在煤礦掘進中的應用

煤炭生產過程主要包括“掘進、采煤、裝、運輸、提升”等幾大系統。掘進作為煤礦開采的基礎工作影響著后期煤炭開采及運輸的效率,對于高效礦井有必要將機電一體化技術引入到掘進機械中,實現煤礦巷道的高效率掘進。目前掘進機的電氣部分普遍采用了由礦用隔爆兼本質安全性開關箱、操作箱、壓扣控制按鈕、照明燈、三相異步電動機等組成的掘進機電氣系統,與液壓系統配合操作可實現整機的各種生產作業。

3.2 在礦井運輸提升產品中的應用

煤炭的輸送方式有礦車式、皮帶式。帶式輸送機相對于礦車運輸具有長距離連續運輸、輸送量大、運行可靠、效率高和易于實現自動化等優點,已經在我國煤礦井下運輸中大量使用。目前煤礦主要推廣使用的CST可控軟啟動裝置,是專門為煤礦長距離皮帶運輸機設計的集機、電、液為一體化的啟動裝置,不僅解決了帶式輸送機的大運量、長距離的驅動難題,而且兼具平滑啟動運送大慣性載荷的特點。

礦井提升是將煤炭運送至地面的過程,提升效率及其安全性與煤礦效益密切相關。為了使煤炭效益最大化,礦井采用的專用提升機整合了煤礦電機一體化和自動化技術,其中全數字化交直流提升機在結構上進行了簡化,將滾筒和驅動合為一體,同時具有硬件配置簡單、互相兼容的特點,在各個技術環節均體現了機電一體化技術的應用。

3.3 在采煤機上的應用

我國的電牽引采煤機在消化吸收國外引進采煤機技術的基礎上,進行了相關的科技創新,擁有了許多具有自主只是產權的產品,取得了長足的進步。在我國煤礦綜合機械化采煤工作面,國產采煤機已經占據了主導地位,完全采用國產裝備的高產高效工作面不斷涌現。

到目前為止,國內各采煤機生產廠家均對交流電牽引采煤機進行了大量的研究開發。上海分院研制的MG系列電牽引采煤機已形成9大系列共幾十個品種;太原礦山機器廠與上海分院合作,將AM500液壓牽引采煤機改造成 MG375/830-WD型交流電牽引采煤機后,又與充州礦業集團合作,研制成功了MGTY 400/900-3.3D型交流電牽引采煤機;雞西煤機廠與上海分院合作將 MG2×300-W 型液壓牽引采煤機改造成 MG300/360-WD型交流電牽引采煤機后,又開發了MG200/463 型、MG400/985 型交流電牽引采煤機;遼源煤機廠與邢臺礦業集團合作研制成功我國首臺應用電磁轉差離合器調速技術的 MG668-WD型電牽引采煤機;無錫采煤機廠與中紡機電研究所合作,研發成功國內首臺應用開關磁阻電機調速技術的MG200/500-CD型電牽引采煤機。

3.4 在礦井安全生產監測

通過礦井的生產監測系統,如在線監控、自動報警及故障自診等,可完成對煤礦機械的電動機、傳動系統、工作裝置、制動系統和液壓系統等的在線運行狀態的監控任務,能及時準確地找出故障部位并自動報警。我國監測監控技術應用較晚,20世紀80年代初,我國引進了一批安全監控系統,如:DAN6400等在部分煤礦中應用,并在引進的同時自行研制出KJ2、KJ4等系統并通過了鑒定。同時在“以風定產,先抽后采,監測監控”12字方針和煤礦安全規程有關條款指導下,規定了我國大、中、小煤礦的高瓦斯或瓦斯突出礦井必須裝備礦井監測監控系統。煤礦監測監控系統的應用大大改善了礦井的工作環境和安全狀況,比如,提高了機器的工作效率簡化了設備的維護檢查工作,降低了使用維修費用,延長了設備的使用年限等。實踐證明,安全監測系統為煤礦安全生產和管理起到了重要作用。

4 煤礦機械中機電一體化技術應用的意義

4.1 提高勞動效率

機電一體化在煤礦各個生產環節的應用,不僅改善了設備的使用性能,延長了其使用壽命,更是在很大程度上提高了工人的勞動效率,降低了勞動強度,減少了同一時間段的作業人數,這對于高產高效礦井的實現具有重大意義。

4.2 提高了礦山開采的經濟效益

機電一體化不僅是機械設備上的一次全新的進步,同時也給煤礦帶來了前所未有的進步,一方面采煤量有了很大程度的提高;其次,機電一體化在煤礦中的應用,降低了礦山的開采費用,使煤礦的經濟效益得到了增加,同時還帶動了相關產業的發展,在很大程度上推進了地方經濟的進步。

4.3 提高了安全的煤礦開采工作環境

機電一體化技術在煤礦中的廣泛應用,極大地改善了井下的安全狀況,監測監控技術的應用能及時準確地將各個設備、巷道硐室的動態信息完整地呈現出來,如有設備故障或災害事故能做出及時的報警,從而能為相關工作人員提供充足的時間做出準備工作,減少災害的發生或降低事故的波及范圍,為煤礦開采提供一個較為安全的環境。

參考文獻:

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