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機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)作為科學(xué)技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物,不僅僅為人們的生活帶來(lái)了便利,同時(shí)也大大促進(jìn)了工程機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展,在工程機(jī)械制造中應(yīng)用機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行全面的系統(tǒng)設(shè)計(jì),以及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試等可以提高工程機(jī)械制造的效率,因此會(huì)促進(jìn)企業(yè)的發(fā)展。對(duì)工程機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展及企業(yè)的盈利起著重要的作用。
1、集成化自動(dòng)化技術(shù)
所謂的集成是指生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)和技術(shù)功能的集成。而計(jì)算機(jī)集成化制造則是信息技術(shù)和機(jī)械制造的結(jié)合。信息技術(shù)與機(jī)械制造的結(jié)合使得工程機(jī)械制造業(yè)迅速發(fā)展,使企業(yè)整體素質(zhì)得到提升。企業(yè)的良好發(fā)展是其在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中取勝的關(guān)鍵。機(jī)械制造業(yè)同其他所有領(lǐng)域一樣,一定要隨時(shí)代的發(fā)展也發(fā)展,通過(guò)將電子計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)、數(shù)控加工技術(shù)和企業(yè)管理信息系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)逐步引入到制造系統(tǒng)中,并保持著CIMS工程應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì),機(jī)械制造業(yè)一定會(huì)取得長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展。
2、柔性自動(dòng)化技術(shù)
柔性自動(dòng)化技術(shù)是一種以數(shù)控技術(shù)為核心,結(jié)合其他各種先進(jìn)技術(shù)的一項(xiàng)新興技術(shù)。新興技術(shù)的出現(xiàn)要經(jīng)得起時(shí)間和事實(shí)的考驗(yàn),柔性自動(dòng)化技術(shù),顧名思義,能做到生產(chǎn)和操作過(guò)程的全自動(dòng)化。既整個(gè)過(guò)程利用計(jì)算機(jī)操作,計(jì)算機(jī)的使用能夠保證操作過(guò)程的準(zhǔn)確性,并且使人力、財(cái)力和物力都得到了節(jié)約,從而節(jié)約了生產(chǎn)成本,從根本上保證了企業(yè)的盈利,盈利是企業(yè)的最終目的,因此柔性自動(dòng)化技術(shù)具有很大的發(fā)展空間和發(fā)展?jié)摿Α?/p>
3、智能化機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)
所謂的智能化機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)是指,利用智能化計(jì)算機(jī)系統(tǒng)模擬人類(lèi)的行為,并保證其專(zhuān)業(yè)水平達(dá)到專(zhuān)家的程度,從而使機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)水平提高,性能增強(qiáng)的一門(mén)技術(shù)。應(yīng)用智能化自動(dòng)化技術(shù)可以使操作的準(zhǔn)確性進(jìn)一步增加,并能保證工程機(jī)械的質(zhì)量以及設(shè)計(jì)水平。但智能化機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)也存在一定弱點(diǎn)和缺陷,由于系統(tǒng)需要人工操作,因此在實(shí)行智能化機(jī)電自動(dòng)化過(guò)程中要注意對(duì)智能化系統(tǒng)的嚴(yán)格控制檢測(cè),使其在出現(xiàn)突發(fā)事故時(shí)能夠第一時(shí)間得到維護(hù),這樣才能保證其良好健康的發(fā)展,才能更好的為企業(yè)服務(wù)。
4、在水泵機(jī)械中應(yīng)用的機(jī)電自動(dòng)化
目前的機(jī)電自動(dòng)化已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到了各個(gè)領(lǐng)域,同樣水泵機(jī)械領(lǐng)域也是如此,水泵機(jī)械的工作原理是通過(guò)能量的轉(zhuǎn)化實(shí)現(xiàn)對(duì)液體的增壓,使得水泵機(jī)械得以運(yùn)行,機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)在水泵機(jī)械中應(yīng)用能夠使得操作人員的工作量得到減少,工作壓力減輕,可同時(shí)高新科技的應(yīng)用可以使水泵機(jī)械更具功能性,功能性多能夠使水泵機(jī)械得銷(xiāo)量增加,同時(shí)能夠節(jié)約生產(chǎn)成本,擴(kuò)大企業(yè)的盈利空間。
二、機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用于工程機(jī)械制造時(shí)的注意事項(xiàng)
在將機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用到工程機(jī)械制造時(shí)應(yīng)注意的有:
(1)嚴(yán)格按照機(jī)電自動(dòng)化要求的流程工作,以免發(fā)生失誤失誤,失誤的發(fā)生會(huì)導(dǎo)致?lián)p失的增加,損失增加就會(huì)導(dǎo)致盈利的減少,對(duì)企業(yè)的發(fā)展造成損失;
(2)機(jī)電自動(dòng)化的發(fā)展勢(shì)在必行,但科技的發(fā)展一定要在保證機(jī)械制造質(zhì)量的前提下進(jìn)行才有意義,因此實(shí)現(xiàn)機(jī)電自動(dòng)化的同時(shí)也不能忽視了產(chǎn)品質(zhì)量,良好的質(zhì)量對(duì)企業(yè)信譽(yù)和形象的樹(shù)立有很大的幫助,同時(shí)在保質(zhì)保量的同時(shí)也要努力提高生產(chǎn)效率,生產(chǎn)效率提升能夠使企業(yè)利潤(rùn)有所增加;
(3)機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)在工程機(jī)械制造中的實(shí)施的前提是工程機(jī)械能夠良好的運(yùn)行,這就對(duì)工程機(jī)械的維修及養(yǎng)護(hù)產(chǎn)生了嚴(yán)格的要求,做好工程機(jī)械的維修及養(yǎng)護(hù)工作,保證機(jī)械的使用壽命,可以在一定程度上節(jié)約成本,同時(shí)也可以減少生產(chǎn)事故的發(fā)生,使工作人員的安全得到了保證,同時(shí)也保證了企業(yè)的形象不受影響。
三、結(jié)論
1. 機(jī)械制造行業(yè)的產(chǎn)品與技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
1.1 機(jī)械制造產(chǎn)品發(fā)展趨勢(shì) 機(jī)械制造產(chǎn)品領(lǐng)域,特別是加工與測(cè)試設(shè)備,自動(dòng)化、數(shù)控技術(shù)、機(jī)器人等技術(shù)的深化應(yīng)用一直是全球制造業(yè)技術(shù)進(jìn)步所追逐的目標(biāo)。由于柔性制造技術(shù)的興起,對(duì)各種加工設(shè)備的柔性要求也越來(lái)越高。
隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展,芯片成本的不斷降低,在機(jī)械制造中大量的數(shù)字化技術(shù)已廣泛采用。
1.2 機(jī)械制造企業(yè)營(yíng)銷(xiāo)發(fā)展趨勢(shì) 在機(jī)械制造領(lǐng)域,由于新技術(shù)不斷采用,企業(yè)管理水平的提高,運(yùn)營(yíng)成本的下降,促使企業(yè)不斷開(kāi)發(fā)新的技術(shù)和新的材料,提高機(jī)械產(chǎn)品性能。在機(jī)械制造行業(yè)對(duì)成本有不斷要求降低的趨勢(shì),并且要求的交付周期也日益縮短,因此,對(duì)企業(yè)提出了更高的運(yùn)營(yíng)要求。
同時(shí)由于技術(shù)趨同化,使產(chǎn)品差異縮小。機(jī)械制造企業(yè)紛紛尋求其他方面的競(jìng)爭(zhēng)差異,提供整個(gè)產(chǎn)品生命周期的增值服務(wù),例如,在服務(wù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)差異化競(jìng)爭(zhēng)。隨著用戶(hù)要求服務(wù)的越來(lái)越多,要求配件供應(yīng)及時(shí),為了縮短服務(wù)半徑,出現(xiàn)了專(zhuān)業(yè)化服務(wù)分工。以往機(jī)械制造企業(yè)的主要銷(xiāo)售模式即自產(chǎn)自銷(xiāo)方式,將與專(zhuān)業(yè)機(jī)械商結(jié)合,提供本地化、專(zhuān)業(yè)化的設(shè)備安裝與維修服務(wù)。
1.3 機(jī)械制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 機(jī)械制造常以機(jī)床設(shè)備為代表,技術(shù)的發(fā)展也帶動(dòng)其他機(jī)械制造領(lǐng)域的發(fā)展。
加工過(guò)程自動(dòng)化、柔性化:自動(dòng)化指加工工藝、過(guò)程控制、產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造和生產(chǎn)管理主要運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助完成;柔性化指整個(gè)系統(tǒng)包含加工、運(yùn)儲(chǔ)、刀具和夾具管理等部分,可以靈活改變生產(chǎn)對(duì)象,分步實(shí)施新的工藝流程,不必象已往加工必須重新建立生產(chǎn)線(xiàn)。切削向高速、高精度、高硬度、干切削發(fā)展,帶動(dòng)刀具、機(jī)床部件、加工理論等方面產(chǎn)生較大的變化。
2.對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)基本要素的認(rèn)識(shí)
機(jī)械設(shè)計(jì)首先要保證的是產(chǎn)品的功能及其可靠性,并保證產(chǎn)品有良好的工藝性。機(jī)械設(shè)計(jì)是一項(xiàng)創(chuàng)造性的勞動(dòng),新穎的設(shè)計(jì)要求有新的構(gòu)思,對(duì)比,設(shè)計(jì)人員一方面應(yīng)大膽地采用新理論和新結(jié)構(gòu),另一方面也要總結(jié)經(jīng)驗(yàn)采用原有的成功的技術(shù)和結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)的過(guò)程是一個(gè)探索的過(guò)程,在設(shè)計(jì)的起始階段,應(yīng)該允許發(fā)揮創(chuàng)造性而不受各種約束。即使發(fā)生許多不切實(shí)際的設(shè)想,也沒(méi)關(guān)系,這可以在設(shè)計(jì)的早期,在繪制圖樣以前加以糾正。通常要有幾套設(shè)計(jì)方案,要在各方面對(duì)這些方案進(jìn)行對(duì)比,從中選擇最佳方案。最后選定的方案可能是各套方案中最好部分的組合,也可能是未被接受方案中的某個(gè)構(gòu)思。
產(chǎn)品要便于使用和減輕認(rèn)得勞動(dòng)強(qiáng)度。設(shè)計(jì)人員要使所設(shè)計(jì)的機(jī)器適應(yīng)人,就必須考慮人的作特征,其中包括:工作場(chǎng)所的空間分配,通風(fēng)條件,色彩和照明,手柄、開(kāi)關(guān)及踏腳的位置和尺寸,作人員的體力,安全保護(hù),作人員的心理和習(xí)慣等。
3.機(jī)械設(shè)計(jì)方法
3.1設(shè)計(jì)步驟
機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)的第一道工序。在設(shè)計(jì)中要求對(duì)機(jī)器的工作原理、功能、結(jié)構(gòu)、零部件設(shè)計(jì),甚至加工制造和裝配方法都確定下來(lái)。因此,不同的設(shè)計(jì)者可能有不同的設(shè)計(jì)方案和設(shè)計(jì)步驟。但是,機(jī)械設(shè)計(jì)的共性規(guī)律是客觀存在的,需要不斷地總結(jié)和完善。機(jī)械設(shè)計(jì)的一般步驟:動(dòng)向預(yù)測(cè);方案設(shè)計(jì);技術(shù)設(shè)計(jì);施工設(shè)計(jì);試生產(chǎn)。
3.2方案設(shè)計(jì)
根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)提出的對(duì)所設(shè)計(jì)機(jī)器的工作要求,首先對(duì)能滿(mǎn)足工作要求的多種設(shè)計(jì)原理方案加以分析比較。由于任何工作原理都必須通過(guò)一定的運(yùn)動(dòng)形式來(lái)實(shí)現(xiàn),所以這一步驟也是確定設(shè)計(jì)所需運(yùn)動(dòng)的方案。例如設(shè)計(jì)一臺(tái)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)器時(shí),可采用的設(shè)計(jì)原理方案很多,有電動(dòng)的,有氣動(dòng)、液壓及其他組合機(jī)構(gòu)等形式的,每種形式中還有多種機(jī)構(gòu)能達(dá)到預(yù)期的運(yùn)動(dòng)。確定設(shè)計(jì)原理方案時(shí),可把設(shè)計(jì)對(duì)象當(dāng)作完整系統(tǒng),并將它分成具有各種分功能的機(jī)構(gòu)及零件為子系統(tǒng)和元素,進(jìn)行系統(tǒng)分析和機(jī)構(gòu)分析、機(jī)構(gòu)綜合和加以比較,選擇最優(yōu)方案。
3.3技術(shù)設(shè)計(jì)
在技術(shù)設(shè)計(jì)中,要擬定設(shè)計(jì)對(duì)象的總體和部件,具體確定零件的結(jié)構(gòu),對(duì)所設(shè)計(jì)的機(jī)械產(chǎn)品提出的要求是:制造和維護(hù)經(jīng)濟(jì),縱方便而安全,可靠性高,使用壽命長(zhǎng),為了能達(dá)到這些要求,零件應(yīng)滿(mǎn)足一些準(zhǔn)則。
所謂明確主要指結(jié)構(gòu)的形狀和尺寸關(guān)系清晰,作用關(guān)系可以預(yù)測(cè)和計(jì)算,功能明確,也即能量、信息和物料的轉(zhuǎn)換與流動(dòng)走向明確。一個(gè)明確的結(jié)構(gòu)應(yīng)避免產(chǎn)生附加載荷、附加變形和可能的劇烈磨損,應(yīng)盡可能見(jiàn)效載荷和溫度應(yīng)力引起的變形。明確的 結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品預(yù)定技術(shù)功能的前提。所謂簡(jiǎn)單,一般是指形狀簡(jiǎn)單,零件數(shù)少,相對(duì)運(yùn)動(dòng)副少,磨損件少,使用、維護(hù)、保養(yǎng)方便等。但對(duì)于具體情況要具體分析。不希望某一方面的簡(jiǎn)單導(dǎo)致另一當(dāng)面的復(fù)雜。一旦出現(xiàn)這種情況應(yīng)予協(xié)調(diào)。
設(shè)計(jì)人員按照他所繪制的初步設(shè)計(jì)總圖,簡(jiǎn)單計(jì)算或估算機(jī)械的各主要零件的受力、強(qiáng)度、形狀、尺寸和重量等、如發(fā)現(xiàn)原來(lái)所選的結(jié)構(gòu)不可行或不實(shí)際,則要調(diào)整或修改結(jié)構(gòu),還要考慮有沒(méi)有發(fā)生過(guò)熱、過(guò)度磨損和過(guò)早發(fā)生疲勞破壞的危險(xiǎn)部位,并采取措施解決。
4.機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)
隨著制造制造技術(shù)、電子技術(shù)、控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、管理技術(shù)的發(fā)展,制造自動(dòng)化已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)突破了傳統(tǒng)的概念,具有更加寬廣和深刻的內(nèi)涵。自動(dòng)化技術(shù)的廣泛應(yīng)用,提高了產(chǎn)品質(zhì)量,降低了成本,增加了產(chǎn)量,改善了勞動(dòng)條件,減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度。機(jī)械自動(dòng)化由單機(jī)自動(dòng)化已經(jīng)發(fā)展為制造過(guò)程自動(dòng)化。
制造自動(dòng)化技術(shù)代表著先進(jìn)制造技術(shù)的水平,推動(dòng)了社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步,促使制造業(yè)有勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)密集型和信息知識(shí)密集型產(chǎn)業(yè),是制造業(yè)發(fā)展的重要表現(xiàn)和重要標(biāo)志。
4.1自然社會(huì)科學(xué)及技術(shù)理論基礎(chǔ)知識(shí)
基礎(chǔ)知識(shí)雖然有時(shí)候顯得比較枯燥,但卻是不可或缺的。如同蓋房子的地基,根基不穩(wěn)固就無(wú)法建出高樓大廈。。力學(xué)、機(jī)械學(xué)、加工工藝等都是我們必須掌握的基礎(chǔ)知識(shí)。如今企業(yè)中機(jī)械的生產(chǎn)已經(jīng)規(guī)模化,整個(gè)制造過(guò)程都離不開(kāi)良好的管理,而機(jī)械這一行不能離開(kāi)市場(chǎng)而獨(dú)立存在,所生產(chǎn)的產(chǎn)品有必須迎合市場(chǎng)需求。因此市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)及企業(yè)管理等基礎(chǔ)知識(shí)也是必不可少的。
4.2專(zhuān)業(yè)能力和技術(shù)
機(jī)械不同于其他行業(yè),它的專(zhuān)業(yè)性很明顯。只有掌握了某個(gè)專(zhuān)業(yè)方向所必須的專(zhuān)業(yè)知識(shí),所必須的專(zhuān)業(yè)知識(shí),才能夠在此基礎(chǔ)上,把所學(xué)轉(zhuǎn)化成實(shí)際的應(yīng)用。
4.3嚴(yán)謹(jǐn)踏實(shí)的精神
機(jī)械生產(chǎn)要求嚴(yán)苛,如果有絲毫差錯(cuò),就很容易發(fā)生意外。記得在課堂上,老師曾給我們看過(guò)一個(gè)關(guān)于汽車(chē)和飛機(jī)制造生產(chǎn)的視頻,令我很有感觸,從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)到組裝以及后期的加工,每一個(gè)零件都要精確到位,每一個(gè)細(xì)節(jié)都盡可能為使用者提供方便。看著視頻可以想象到參與制造的所有人都有一種喜悅感和自豪感。他們身上這種嚴(yán)謹(jǐn)、踏實(shí)的精神深深地打動(dòng)了我。
結(jié)語(yǔ):在簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)中,選擇最優(yōu)的方案可以與機(jī)械的使用者和對(duì)該項(xiàng)機(jī)械有經(jīng)驗(yàn)分的人員共同商定。在確定設(shè)計(jì)原理方案時(shí),還必須體現(xiàn)機(jī)械工業(yè)的技術(shù)發(fā)展政策。根據(jù)機(jī)械的實(shí)際工作情況,盡量采用微電子技術(shù)和新型材料,對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:農(nóng)業(yè)機(jī)械傳感器節(jié)點(diǎn)應(yīng)用
中圖分類(lèi)號(hào):TP212.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-9416(2012)11-0066-01
機(jī)電一體化是農(nóng)業(yè)機(jī)械未來(lái)發(fā)展的重要趨勢(shì),同時(shí)也是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展的必然趨勢(shì),在機(jī)電一體化系統(tǒng)中,傳感器處系統(tǒng)之首,其作用相當(dāng)于機(jī)器系統(tǒng)的一個(gè)感受器官,能快速、精確地獲取信息,是農(nóng)業(yè)機(jī)械鑒別能力提升的保證。農(nóng)業(yè)機(jī)械中如果缺少這些傳感器,那么農(nóng)業(yè)機(jī)械中系統(tǒng)狀態(tài)和對(duì)信息精確性,系統(tǒng)的信息處理能力等檢測(cè)功能就無(wú)法實(shí)現(xiàn)。改造傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機(jī)械離不開(kāi)傳感器,發(fā)展現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)機(jī)械更需要離不開(kāi)大量的傳感器,由此可見(jiàn),數(shù)字傳感器在農(nóng)業(yè)機(jī)械方面的應(yīng)用十分廣泛。近年來(lái),拖拉機(jī)、收割機(jī)、灌溉機(jī)等農(nóng)業(yè)機(jī)械都安裝使用了各種數(shù)字傳感器,來(lái)增加和提高這些農(nóng)業(yè)機(jī)械的性能。
1、傳感器的研究現(xiàn)狀
傳感器反應(yīng)速度快,能實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量,精度高、分辨力高、可靠性強(qiáng),能感受被測(cè)量的信息,主要應(yīng)用于作業(yè)環(huán)境狀態(tài)稍差的農(nóng)田中。隨著人類(lèi)探知領(lǐng)域和空間的拓展,電子信息種類(lèi)日益繁多,信息傳遞速度日不斷加快,相應(yīng)的數(shù)字傳感器也將無(wú)所不在。但是數(shù)字傳感器的生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)比較多,工藝比較復(fù)雜,盡管投入大量人力、物力及精力,進(jìn)行溫度、零點(diǎn)、非線(xiàn)性、滯后、蠕變等性能補(bǔ)償及四角誤差調(diào)整,現(xiàn)用的補(bǔ)償技術(shù)難以達(dá)到高質(zhì)量要求,普遍存在著生產(chǎn)成本和質(zhì)量成本一直居高不下的嚴(yán)重問(wèn)題。電子技術(shù)的飛躍進(jìn)步,單片機(jī)的普及推廣,數(shù)字化傳感器將不斷變化,在軟、硬件技術(shù)上采用數(shù)字化自動(dòng)補(bǔ)償與誤差修正技術(shù),高準(zhǔn)確度、高精度、高穩(wěn)定性是傳統(tǒng)應(yīng)變式數(shù)字傳感器所不能比擬的。各先進(jìn)工業(yè)國(guó)都極為重視傳感技術(shù)和傳感器研究、開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)。傳感技術(shù)及其系統(tǒng)生產(chǎn)已成為重要的新興行業(yè)。
2、傳感器在農(nóng)業(yè)機(jī)械方面的應(yīng)用
(1)底盤(pán)控制用傳感器。傳感器技術(shù)是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié),也是農(nóng)業(yè)一體化系統(tǒng)不可缺少的技術(shù)之一,其水平高低在很大程度上影響和決定著系統(tǒng)的功能,其水平越高,農(nóng)業(yè)機(jī)械化系統(tǒng)的自動(dòng)化程度就越高。在一套完整的農(nóng)業(yè)機(jī)械系統(tǒng)中,如果不能利用傳感檢測(cè)技術(shù)對(duì)被控對(duì)象的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行及時(shí)準(zhǔn)確地檢測(cè),并轉(zhuǎn)換成傳送信號(hào),所需要的用于系統(tǒng)控制的信息就無(wú)法獲得,進(jìn)而使整個(gè)系統(tǒng)就無(wú)法有效的工作。例如:農(nóng)墾系統(tǒng)引進(jìn)的國(guó)外大功率輪式拖拉機(jī),為了提高機(jī)器的實(shí)用效率,采用了多種傳感器檢測(cè)技術(shù)。在不同系統(tǒng)中,各傳感器的作用不同,但工作原理大同小異。近年來(lái),拖拉機(jī)、收割機(jī)、制米機(jī)、灌溉機(jī)等農(nóng)業(yè)機(jī)械都安裝各種傳感器,來(lái)目的是增加機(jī)械的性能。隨著電子技術(shù)的發(fā)展,汽車(chē)電子化程度不斷提高,通常的機(jī)械系統(tǒng)已經(jīng)難以解決某些與農(nóng)業(yè)機(jī)械有關(guān)的問(wèn)題,而被電子控制系統(tǒng)代替。傳感器的作用就是根據(jù)規(guī)定的被測(cè)量的大小,定量提供有用的輸出信號(hào)的部件,亦即傳感器把作業(yè)量,空氣濕度,作業(yè)環(huán)境等轉(zhuǎn)換成信號(hào)的變換器。傳感器作為機(jī)械的關(guān)鍵部件,它直接影響機(jī)械性能的發(fā)揮。目前,普通農(nóng)業(yè)機(jī)械有10-20只傳感器,這些傳感器主要分布在發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)、底盤(pán)控制系統(tǒng)和車(chē)身控制系統(tǒng)中。這些傳感器是整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的核心,利用它們可提高發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、降低油耗、減少?gòu)U氣、反映故障等,由于其工作在污泥和泥水等惡劣環(huán)境中,因此它們耐惡劣環(huán)境技術(shù)指標(biāo)要高于一般的傳感器。對(duì)于它們的性能指標(biāo)要求有很多種,其中最關(guān)鍵的是測(cè)量精度與可靠性,否則由傳感器檢測(cè)帶來(lái)的誤差最終將導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)失靈或故障。美國(guó)研制的自動(dòng)控制系統(tǒng)的收割機(jī)。原理是電子控制器把傳感器的輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波后轉(zhuǎn)換成升高、降低或繼續(xù)保持割臺(tái)高度的信號(hào),然后驅(qū)動(dòng)電磁閥,使收割臺(tái)的液壓缸做相應(yīng)的動(dòng)作,。該系統(tǒng)在割臺(tái)的兩端還各裝一個(gè)近地傳感器,以防割臺(tái)觸地。
(2)數(shù)字傳感器定位在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用。在農(nóng)業(yè)機(jī)械中,高精度GPS定位系統(tǒng)復(fù)雜,造價(jià)昂貴,不能適合小面積的水田作業(yè);而價(jià)格較低的GPS系統(tǒng)定位精度不夠,不能適用于水田小面積作業(yè)的耕作機(jī)械。要想提高傳感器的利用率,必須使用數(shù)字傳感器數(shù)字傳感器,數(shù)字傳感器的原理是,在數(shù)字補(bǔ)償在合理的物理模型和數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上,繪出淮確、可靠的數(shù)學(xué)模型是保證數(shù)字補(bǔ)償精度的前提。是根據(jù)數(shù)學(xué)模型編制出苘單、實(shí)用、有效的補(bǔ)償計(jì)算軟仵,存儲(chǔ)在微處理囂芯片中進(jìn)行備項(xiàng)誤差修正與補(bǔ)償。機(jī)械傳囂的模擬輸出信號(hào),經(jīng)A/D變換后進(jìn)入微處理器時(shí),?;爝M(jìn)尖脈沖之類(lèi)的隨機(jī)嗓聲干擾,必須予以削弱和挖除,稱(chēng)重傳感囂的模擬信號(hào),經(jīng)A/D變換后轉(zhuǎn)到一系列的數(shù)碼,必須將其換算帶有重綱的數(shù)據(jù)后才能運(yùn)算、顯示數(shù)字采用備種程序來(lái)實(shí)現(xiàn)零點(diǎn)渾移、增益偏差?;础?/p>
(3)電子式汽車(chē)機(jī)油壓力傳感器在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用。自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)的拖拉機(jī)。它的優(yōu)點(diǎn)是提高生產(chǎn)效率,提高駕駛安全性。機(jī)動(dòng)車(chē)導(dǎo)航技術(shù),根據(jù)定位傳感器類(lèi)型可以分為全球定位系統(tǒng)導(dǎo)航,機(jī)器超聲波導(dǎo)航、電纜導(dǎo)航等;根據(jù)定位技術(shù)原理可以分析絕對(duì)定位和相對(duì)定位技術(shù)。GPS能夠提供低頻率的絕對(duì)定位信息,提供高頻率的相對(duì)定位信息,合成兩種技術(shù)能夠提高定位準(zhǔn)確度和抗干擾性。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,通常行間作物的行距較小,對(duì)于在行間作物,特別帶牽引式農(nóng)具的車(chē)輛,在彎曲的行間路徑中作業(yè),精確的側(cè)向控制是十分必要的,利用覺(jué)激光技術(shù)、聲納技術(shù)等準(zhǔn)確掌握前方道路信息,原理是將整個(gè)地塊的導(dǎo)航地圖輸入車(chē)輛的計(jì)算機(jī)中,由GPS嚴(yán)格按照車(chē)輛預(yù)定行駛路線(xiàn)控制車(chē)輛行進(jìn)。將傳感器技術(shù)和數(shù)學(xué)模型融合,使車(chē)輛在未知的環(huán)境下行駛時(shí),根據(jù)前方彎曲道路信息,通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型計(jì)算拖拉機(jī)的行駛距離。
3、傳感器技術(shù)未來(lái)農(nóng)業(yè)機(jī)械中的發(fā)展方向
(1)向高精度發(fā)展:研制出靈敏度高、精確度高、響應(yīng)速度快的新型數(shù)字傳感器技術(shù)是確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的安全性。
(2)向微型化發(fā)展:通過(guò)使用先進(jìn)的加工技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)字傳感器微型化。
(3)及無(wú)源化發(fā)展:傳感器是非電量向電量的轉(zhuǎn)化,工作時(shí)離不開(kāi)電源,開(kāi)發(fā)無(wú)源傳感器是未來(lái)農(nóng)業(yè)機(jī)械的發(fā)展方向。
參考文獻(xiàn)
1在工程機(jī)械的維修過(guò)程中,主要以下幾個(gè)常見(jiàn)的問(wèn)題
1.1對(duì)機(jī)械的工作原理與機(jī)件構(gòu)造了解不夠深入在企業(yè)配備的維修人員中,對(duì)機(jī)械的工作原理與機(jī)件內(nèi)部構(gòu)造不清楚是常有的事,他們沒(méi)有能夠詳細(xì)分析出故障產(chǎn)生的原因就盲目地判斷故障發(fā)生的部位,更有甚者僅憑主觀臆斷就對(duì)機(jī)械各部位隨意拆卸,最終造成老問(wèn)題尚未徹底解決,新一系列的問(wèn)題又隨之產(chǎn)生,不僅延長(zhǎng)了時(shí)間,又降低了工作效率。對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)每天的租賃費(fèi)就是一筆不小的開(kāi)支,再加上對(duì)機(jī)械非正常故障的維修時(shí)間的期限拖延,都會(huì)對(duì)效益造成很大的損失。
1.2對(duì)機(jī)械使用期間的保養(yǎng)不夠?qū)τ谝恍┢髽I(yè)管理者來(lái)說(shuō),他們片面的認(rèn)為對(duì)機(jī)械維修的投資是一種經(jīng)濟(jì)的支出,似乎不能帶來(lái)什么樣直接的經(jīng)濟(jì)效益,因此是能少則少,所以日常對(duì)機(jī)械的保養(yǎng)工作就更是無(wú)從談起。在機(jī)械的頻繁使用后如果不能對(duì)機(jī)械進(jìn)行正確的保養(yǎng)和矯正的話(huà),會(huì)造成機(jī)械大型性維修的頻繁發(fā)生,既縮短了機(jī)械的正常使用壽命,還增加了工程成本,減少了企業(yè)本可以獲取的收益,這是非常不可取的。
1.3機(jī)械零配件的供應(yīng)不及時(shí)或盲目供應(yīng)隨著工程機(jī)械對(duì)高端技術(shù)的不斷引進(jìn),形成了工程機(jī)械品種的多樣性,不同的型號(hào)有著不同的特性與技能,如果一旦在施工作業(yè)中損壞,則將是一個(gè)相當(dāng)棘手的問(wèn)題,,尤其是進(jìn)口設(shè)備備件的供貨周期相當(dāng)長(zhǎng),一般施工所在地的交通都不太方便,對(duì)于相應(yīng)零配件的采購(gòu)則更成了一大難題,不得不停機(jī)等待配件的供應(yīng)。再有就是對(duì)已采購(gòu)到的零配件不能采取適合的方法對(duì)其加以管理,一些不懂或不舍耗資購(gòu)置合適配件的采購(gòu)人員對(duì)配件的盲目采購(gòu),更有甚者,一些維修人員將不合適的零配件私自更換裝配,使那些原本不用換,卻又因此一舉而不得不換的配件的費(fèi)用也增加了進(jìn)來(lái),造成了零配件的不必要浪費(fèi),增加了維修的負(fù)擔(dān)。
1.4維修人員技術(shù)水平低下、技術(shù)力量薄弱在維修工作中經(jīng)常會(huì)有一些搞不懂的問(wèn)題出現(xiàn),但卻并未引起維修人員足夠的重視,也未曾去花費(fèi)一定的業(yè)余時(shí)間去查找資料或向人求教相關(guān)的維修技術(shù),以至于維修技術(shù)的止步不前.水平也不能真正得以提升。另外在實(shí)際的施工作業(yè)中維修人員的數(shù)量是相當(dāng)?shù)纳?,幾乎沒(méi)有一個(gè)像樣的團(tuán)隊(duì)能及時(shí)的高效率、高質(zhì)量的將損壞的機(jī)械恢復(fù)完好,技術(shù)力量十分的薄弱。
1.5經(jīng)過(guò)維修的機(jī)械故障率依然很高由于不適當(dāng)?shù)木S修與不合適的配件安裝,使得機(jī)械就算經(jīng)過(guò)了維修也是故障率相當(dāng)高,這不僅僅是維修者一方的責(zé)任,更是因?yàn)闆](méi)有一個(gè)十分健全的維修管理制度,讓員工去遵守與執(zhí)行.從而造成的采購(gòu)者責(zé)任心不強(qiáng),沒(méi)有原則的漫無(wú)目的采購(gòu),造成構(gòu)件的質(zhì)量有著相當(dāng)大的差異,優(yōu)質(zhì)的顯示不出其優(yōu)點(diǎn)所在,劣質(zhì)的反而會(huì)加速優(yōu)質(zhì)的損壞速度,從而為機(jī)械的下一次損壞留下了隱患。
2針對(duì)工程機(jī)械的維修問(wèn)題有以下相應(yīng)的解決對(duì)策
2.1拓展維修人員的機(jī)械基礎(chǔ)相關(guān)知識(shí),細(xì)化到子知識(shí)點(diǎn)作為企業(yè),應(yīng)定時(shí)、定點(diǎn)對(duì)維修人員進(jìn)行新的機(jī)械知識(shí)的填充,可以開(kāi)展適時(shí)的培訓(xùn)等,以滿(mǎn)足維修人員能滿(mǎn)足維修工作的各種需求,真正做到機(jī)械一旦產(chǎn)生故障就知道是什么地方產(chǎn)生的,要對(duì)問(wèn)題提出實(shí)質(zhì)性、書(shū)面性的總結(jié),細(xì)化到機(jī)械的每一微小處的工作原理及結(jié)構(gòu)機(jī)能,以滿(mǎn)足維修人員的知識(shí)不斷擴(kuò)展,不斷更新。
2.2加強(qiáng)對(duì)機(jī)械的日常保養(yǎng),將工作落實(shí)到個(gè)人對(duì)機(jī)械的保養(yǎng)工作是需要長(zhǎng)期堅(jiān)持下來(lái)的,這就要求維修保養(yǎng)的員工能持之以恒,因?yàn)橹挥袝r(shí)間長(zhǎng)了才能真正統(tǒng)計(jì)出來(lái)保養(yǎng)工作對(duì)機(jī)械維修起到了多大的作用,僅靠某一次的保養(yǎng)工作是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。在實(shí)施的工作中,要真正落實(shí)到個(gè)人,施行一旦產(chǎn)生問(wèn)題就有人管理的責(zé)任制,規(guī)定每個(gè)人的管理范圍、時(shí)間、工作內(nèi)容及工作標(biāo)準(zhǔn),負(fù)責(zé)定期、定性的保養(yǎng)維修工作,保證在故障發(fā)生后使機(jī)械在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)到正常運(yùn)行的工作狀態(tài)。
2.3確實(shí)保證庫(kù)存,滿(mǎn)足對(duì)損壞配件的及時(shí)供應(yīng)施工企業(yè)大多對(duì)于工程機(jī)械配件的采購(gòu)都是在必需時(shí)才進(jìn)行購(gòu)置,而在購(gòu)置配件所占用的停饑期間已經(jīng)嚴(yán)重影響工期進(jìn)度,所以有必要在定期的保養(yǎng)中就得出哪些地方的配件是易于損壞或即將損壞的,應(yīng)提前購(gòu)置,切實(shí)把好所購(gòu)配件的質(zhì)量關(guān),并在購(gòu)置后對(duì)其進(jìn)行分類(lèi)、分工,做有效處理及安置,以保證庫(kù)存量,從而滿(mǎn)足機(jī)械一旦損壞就能得到相應(yīng)所需配件的及時(shí)供應(yīng),以減少由人為原因?qū)е碌耐9ざ斐傻耐涎庸て冢瑫r(shí)也減少了相應(yīng)的效益損失。
2.4著力提高維修人員的技術(shù)水平,壯大技術(shù)力量企業(yè)應(yīng)組建特定的維修班組,明確所屬成員,將細(xì)部責(zé)任落實(shí)到人,經(jīng)常性的對(duì)人員組織外出學(xué)習(xí),多接觸先進(jìn)的維修技術(shù),以滿(mǎn)足自身發(fā)展的需求及對(duì)工作的更深層次的發(fā)掘與創(chuàng)造。在后期對(duì)機(jī)械的維修過(guò)程中多做創(chuàng)新,以實(shí)現(xiàn)由維修到改造的技術(shù)革新,不斷引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)投入到機(jī)械的運(yùn)用上,以實(shí)現(xiàn)機(jī)械的最大化利用,不斷壯大技術(shù)力量。
本書(shū)系普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材、面向21世紀(jì)課程教材。本書(shū)重點(diǎn)講授零(構(gòu))件和器件在不同服役條件下的失效方式及其對(duì)性能的要求,以及機(jī)械設(shè)計(jì)者和制造者必須具備的材料知識(shí)和有關(guān)的基本理論,介紹各類(lèi)工程材料的成分、組織結(jié)構(gòu)與冷、熱加工(或合成)工藝及性能特點(diǎn)和應(yīng)用范圍,并以實(shí)例說(shuō)明如何根據(jù)零(構(gòu))件或器件的不同服役條件和性能要求進(jìn)行合理選材。全書(shū)共分13章,包括機(jī)械零件(或器件)的失效分析、碳鋼、鋼的熱處理、合金鋼、鑄鐵、有色金屬及其合金、高分子材料、陶瓷材料、復(fù)合材料、功能材料、材料改性新技術(shù)、零件的選材及工藝路線(xiàn)、工程材料在典型機(jī)械和生物醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用。為幫助學(xué)生思考、復(fù)習(xí)、鞏固所學(xué)知識(shí),各章后均附有復(fù)習(xí)題。本書(shū)引用國(guó)家最新標(biāo)準(zhǔn),并力求做到加強(qiáng)基礎(chǔ)、突出重點(diǎn)、注重應(yīng)用和適應(yīng)面廣。
《機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)(第3版)》吸取作者近十余年來(lái)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和科技新成就,對(duì)第2版作了較大的修改,增加了“聲和聲發(fā)射的測(cè)量”一章,加強(qiáng)傳感器章節(jié)的內(nèi)容,并用新編寫(xiě)的“計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)和虛擬儀器”來(lái)更換原來(lái)的《計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試》一章。本版教材仍保持注重物理概念和工程應(yīng)用的闡述、重點(diǎn)突出、條理清晰和分析透徹的優(yōu)點(diǎn),便于教和學(xué)。全書(shū)包括信號(hào)及其描述,測(cè)試裝置的基本特性,常用傳感器與敏感元件,信號(hào)的調(diào)理與記錄,信號(hào)處理初步,位移測(cè)量,振動(dòng)測(cè)試、聲與聲發(fā)射測(cè)量,應(yīng)變、力與扭矩測(cè)量,流體參量的測(cè)量,計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)與虛擬儀器等十一章?!稒C(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)(第3版)》可作為高等學(xué)校機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)及相近專(zhuān)業(yè)本科生的教材,也可供大專(zhuān)、夜大和成人教育有關(guān)專(zhuān)業(yè)選用,還可作為有關(guān)專(zhuān)業(yè)高等學(xué)校教師、研究生和工程技術(shù)人員的良好參考書(shū)。
《機(jī)械工程史》介紹自銅器時(shí)代以來(lái)機(jī)械工程的發(fā)展歷史,以介紹機(jī)械發(fā)明、機(jī)械科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展為主線(xiàn),也涉及機(jī)械工業(yè)的發(fā)展和機(jī)械工程教育的發(fā)展?!稒C(jī)械工程史》將機(jī)械的發(fā)展分為3個(gè)時(shí)代,即古代(遠(yuǎn)古至歐洲文藝復(fù)興)、近代(主要包括兩次工業(yè)革命)和當(dāng)代(第二次世界大戰(zhàn)以后)?!稒C(jī)械工程史》既注意講清機(jī)械科技本身的發(fā)展,也試圖揭示出機(jī)械科技背后的推動(dòng)力:經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、國(guó)防事業(yè)和人類(lèi)科學(xué)探索活動(dòng)的需求;揭示出科技與社會(huì)、科技與自然的關(guān)系。
《機(jī)械制造工程基礎(chǔ)(中文版?第2版)》一書(shū)適用于機(jī)械加工制造業(yè)的職業(yè)教育和在職繼續(xù)培訓(xùn),適用于工業(yè)和手工業(yè)機(jī)械師、加工制造業(yè)機(jī)械師、切削加工機(jī)械師、工程制圖員、工長(zhǎng)和技術(shù)員培訓(xùn)、工業(yè)和手工業(yè)實(shí)習(xí)人員、實(shí)習(xí)生和大學(xué)生?!稒C(jī)械制造工程基礎(chǔ)(中文版?第2版)》的內(nèi)容遵循以上所列舉專(zhuān)業(yè)的教學(xué)計(jì)劃和培訓(xùn)大綱編纂而成。《機(jī)械制造工程基礎(chǔ)(中文版?第2版)》分為8個(gè)章節(jié):1.檢測(cè)技術(shù);2.質(zhì)量管理;3.加工制造技術(shù);4.材料工程;5.機(jī)床和設(shè)備;6.自動(dòng)化技術(shù);7.信息技術(shù);8.電工學(xué)。由于現(xiàn)在工程技術(shù)的全面飛速發(fā)展和職業(yè)技術(shù)學(xué)校教學(xué)計(jì)劃的相應(yīng)修改,《機(jī)械制造工程基礎(chǔ)(中文版?第2版)》對(duì)質(zhì)量管理和維護(hù)保養(yǎng)等章節(jié)進(jìn)行了大幅度的擴(kuò)充。
專(zhuān)業(yè)詞匯索引表中還標(biāo)有英語(yǔ)專(zhuān)業(yè)技術(shù)詞匯。
《機(jī)械工程控制基礎(chǔ)(第6版)》內(nèi)容包括機(jī)械工程控制的基本概念、系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型、時(shí)間響應(yīng)分析、頻率特性分析、系統(tǒng)的穩(wěn)定性、系統(tǒng)的性能指標(biāo)與校正、非線(xiàn)性系統(tǒng)、線(xiàn)性離散系統(tǒng)及系統(tǒng)辨識(shí)等。除第1章外,各章均有利用MATLAB解題的示例。為使讀者對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)有一個(gè)完整的了解,《機(jī)械工程控制基礎(chǔ)(第6版)》連續(xù)地、系統(tǒng)地、循序漸進(jìn)地結(jié)合各章的內(nèi)容介紹數(shù)控直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)的設(shè)計(jì)示例。
《機(jī)械工程控制基礎(chǔ)(第6版)》力求在講清機(jī)械工程控制的基本概念的前提下,更多地結(jié)合機(jī)械工程實(shí)際,為幫助讀者領(lǐng)悟與學(xué)會(huì)應(yīng)用控制理論來(lái)解決機(jī)械工程的實(shí)際問(wèn)題奠定必要的基礎(chǔ)。
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【關(guān)鍵詞】機(jī)器人 自動(dòng)化 紙箱拆包 優(yōu)化設(shè)計(jì)
1 機(jī)器人技術(shù)及性能指標(biāo)
機(jī)器人概念,就是為了提高工業(yè)生產(chǎn)而設(shè)立的,能適應(yīng)不同環(huán)境和生產(chǎn)技術(shù)要求的高精度智能機(jī)械設(shè)備。通過(guò)自動(dòng)化的控制系統(tǒng),讓機(jī)器人附帶的支架進(jìn)行水平的位移以及上下的變動(dòng),利用機(jī)械手臂將電能儀表和紙箱搬運(yùn)至設(shè)計(jì)好的位置,進(jìn)行檢查、定向回收與規(guī)整等操作。就當(dāng)前的電能表箱包拆包工作來(lái)講,機(jī)器人技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)既定的箱包拆除工作,通過(guò)自動(dòng)化的包裝袋拆除、電能表脫箱、紙質(zhì)襯墊回收、紙箱壓平折疊等工序,極大地完成數(shù)量眾多的電能表包裝拆除。通過(guò)科學(xué)的推算證明,采用當(dāng)前主要的機(jī)器人機(jī)械進(jìn)行電能表的紙箱拆箱,其系統(tǒng)拆箱速度為2.5箱/分鐘,平均日工作量超過(guò)1萬(wàn)箱。根據(jù)同等工作量進(jìn)行換算,可以折合人工10人的日工作總量。同時(shí),還能夠?qū)崿F(xiàn)99%的碼放正確率和85%紙箱回收率,對(duì)于創(chuàng)建節(jié)能型、環(huán)保型企業(yè)有著極為重要的意義。
2 自動(dòng)化紙箱拆包系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路
2.1 開(kāi)箱方式
關(guān)于開(kāi)箱方式,傳統(tǒng)的方式有三種,分別是水平開(kāi)箱、立側(cè)開(kāi)箱與橫側(cè)開(kāi)箱。在電能表的實(shí)際開(kāi)箱中,豎側(cè)開(kāi)箱和橫側(cè)開(kāi)箱雖然比手工開(kāi)箱更為方便,但是在打開(kāi)箱蓋時(shí),容易導(dǎo)致電能表上端的紙墊脫落和滑落,不利于下一步工序的進(jìn)行;水平開(kāi)箱不會(huì)造成紙墊的滑落,其輸送軌道可以根據(jù)紙箱的縱向高度進(jìn)行設(shè)計(jì),因此適用于機(jī)械開(kāi)箱。所以,選擇開(kāi)箱方式對(duì)機(jī)器人自動(dòng)開(kāi)箱的效率有著較大的影響。
2.2 翻箱方式
對(duì)于自動(dòng)拆包系統(tǒng)來(lái)講,翻箱方式也是相當(dāng)重要的額一項(xiàng)流程,其結(jié)果關(guān)系到紙箱回收效率的高低。在電能表紙箱被打開(kāi)后,需要取走頂端的紙墊。因此系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)要注意夾持小端面,防止放生紙箱翻轉(zhuǎn)滑落的問(wèn)題,減少對(duì)傳送帶的破壞。
2.3 夾持力因素
對(duì)于機(jī)械臂夾持力的設(shè)計(jì),要根據(jù)電能表的型號(hào)、規(guī)格形狀等因素進(jìn)行設(shè)計(jì),利用電機(jī)的輸出扭矩轉(zhuǎn)換力形成一定的夾持力,保持穩(wěn)定的傳輸速度,在紙箱與電能表分離后要減少夾持力,防止因紙箱形狀變形而導(dǎo)致的墜落現(xiàn)象。
3 自動(dòng)化紙箱拆包系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)
3.1 工作流程設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)基于機(jī)器人的自動(dòng)化拆箱系統(tǒng),需要設(shè)置好流暢的拆箱流程。從表箱的定位開(kāi)始,剪斷、割裂包裝條,抽取歸置包裝條,水平開(kāi)箱,然后取走電能表頂端的紙墊,機(jī)器人自動(dòng)翻箱,同時(shí)將取走的紙墊進(jìn)行回收,脫去內(nèi)層紙箱,在進(jìn)行水平開(kāi)箱,取走下部的紙墊,最終回收紙箱,送出電能表。具體流程見(jiàn)圖1。
3.2 主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.2.1 機(jī)械臂裝置
自動(dòng)拆箱系統(tǒng)的重點(diǎn)設(shè)計(jì)部位就在于機(jī)械臂的功能與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。機(jī)械臂是由支架、翻轉(zhuǎn)架和箱體等部件組成,機(jī)械手臂需要完成紙箱的導(dǎo)向、分離、阻攔、翻轉(zhuǎn)、夾抱等功能,借助電機(jī)的帶動(dòng)完成紙箱的拆卸和傳輸任務(wù)。
3.2.2 提升裝置
自動(dòng)拆箱系統(tǒng)的另一個(gè)功能是實(shí)現(xiàn)拆卸下來(lái)的紙箱的回收與擺放,因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候,需要考慮到紙箱拆卸后的完整性。提升裝置的存在就可以很好地解決個(gè)難題。提升裝置需要配有升降機(jī)、旋轉(zhuǎn)機(jī)、配種機(jī)等部件,以實(shí)現(xiàn)表箱的360°的自由旋轉(zhuǎn)和升降。
3.2.3 控制平臺(tái)
紙箱拆卸系統(tǒng)屬于智能機(jī)械裝置系統(tǒng),因此需要設(shè)計(jì)者加入控制平臺(tái)系統(tǒng),本文根據(jù)其工作原理,將該系統(tǒng)分為三個(gè)控制層次。首先是設(shè)備控制層,主要負(fù)責(zé)管理信息的采集和機(jī)械的控制;第二是集中控制層,負(fù)責(zé)基層工作人員的日常檢查與維護(hù);第三是生產(chǎn)管理層,該層次屬于中央控制平臺(tái),通過(guò)該層次可以有效的完成系統(tǒng)的任務(wù)指令下達(dá),實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)智能設(shè)備對(duì)計(jì)量裝置額開(kāi)箱、抓取碼盤(pán)、空紙箱回收作業(yè)。
3.3 速度控制裝備
機(jī)器人在完成拆箱工作過(guò)程中,需要配合流動(dòng)傳送帶的速度進(jìn)行工作,所以設(shè)計(jì)定量的精確電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩是保持速度的關(guān)鍵。筆者建議使用直接變頻方式,減少中間的變頻流程,利用可控整流器將固定頻率電壓轉(zhuǎn)成低頻可輸出電壓。
4 總結(jié)
通過(guò)自動(dòng)化紙箱拆包系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研發(fā),有效的緩解了電能計(jì)量裝置在施工與安裝過(guò)程中的基礎(chǔ)開(kāi)箱、抓取碼盤(pán)、空紙箱回收等工作,極大地減少了工程方面的人力成本。通過(guò)該系統(tǒng)的應(yīng)用,開(kāi)箱工作不僅實(shí)現(xiàn)了零員工的工作安排,還降低了電能計(jì)量表的錯(cuò)誤率,提高了后期運(yùn)輸、安裝的工作效率,為自動(dòng)化檢定工作提供了可靠保障。
參考文獻(xiàn)
[1]俱輝才.國(guó)網(wǎng)河北電力電表拆箱用上機(jī)器人[R].國(guó)家電網(wǎng)報(bào),2014,03.
關(guān)鍵詞:礦山;PLC控制技術(shù);電氣
1 PLC技術(shù)的含義
在國(guó)際電工中顯示,PLC控制技術(shù)屬于一種操作數(shù)字運(yùn)算電子系統(tǒng),它通過(guò)可編程控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)各類(lèi)型生產(chǎn)過(guò)程或機(jī)械的控制。
PLC控制技術(shù)具有很多顯著的優(yōu)勢(shì),良好的擴(kuò)展性能,可以進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)建,維護(hù)方便,使用可拆卸的接線(xiàn)端子,所有的模塊都能帶電插拔,便于維護(hù)和模塊更換,系統(tǒng)采用了不間斷UPS系統(tǒng)供電設(shè)計(jì),可以保證數(shù)據(jù)的安全性和系統(tǒng)的穩(wěn)定性,提高系統(tǒng)使用壽命,具有在線(xiàn)編輯的功能,可隨時(shí)根據(jù)工藝流程的改變對(duì)設(shè)備的啟動(dòng)順序進(jìn)行改變。
2 PLC技術(shù)在礦山機(jī)電控制中的應(yīng)用
2.1 PLC技術(shù)應(yīng)用于提升機(jī),實(shí)現(xiàn)全載全自動(dòng)
隨著PLC技術(shù)的不斷發(fā)展,人們利用可編程控制器以及大功率晶閘管變流器實(shí)現(xiàn)了對(duì)礦山老舊提升機(jī)的原繼電器控制改造,主要操作步驟如下:首先,保留直流主電機(jī)以及部分提升機(jī)機(jī)械,保證礦山老舊提升機(jī)的老系統(tǒng)持續(xù)運(yùn)行;搬移原有操作臺(tái),設(shè)立新操作臺(tái),調(diào)整電樞回路,添加轉(zhuǎn)換刀閘,利用新舊系統(tǒng)轉(zhuǎn)換刀閘,實(shí)現(xiàn)對(duì)新老系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換工作;利用多路航空插頭來(lái)控制新老系統(tǒng)的切換,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)油泵的控制工作。同時(shí),在新系統(tǒng)調(diào)試期間,老系統(tǒng)仍舊可以繼續(xù)工作,以備新系統(tǒng)調(diào)試的不時(shí)之需,且在特殊情況下,老系統(tǒng)需要永久保留。其次,進(jìn)行改造安裝時(shí),盡可能的選用將來(lái)的維護(hù)技術(shù)人員進(jìn)行安裝,實(shí)現(xiàn)全過(guò)程參與,嚴(yán)格控制安裝質(zhì)量。且在安裝的過(guò)程中,要實(shí)現(xiàn)電控監(jiān)測(cè),密切監(jiān)測(cè)井筒位置開(kāi)關(guān)、行程以及不同的機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)的狀態(tài)等,科學(xué)有效的縮短新系統(tǒng)調(diào)試時(shí)間;利用在線(xiàn)送電測(cè)試來(lái)監(jiān)測(cè)和校準(zhǔn)傳感器,保證其每個(gè)測(cè)量參數(shù)都和提升系統(tǒng)的實(shí)際相對(duì)應(yīng);檢驗(yàn)老系統(tǒng)提升時(shí)每一部分持續(xù)的運(yùn)行過(guò)程,實(shí)現(xiàn)一次性無(wú)誤地切換。然后老系統(tǒng)以及可編程控制器系統(tǒng)來(lái)提升裝卸載系統(tǒng)的在線(xiàn)調(diào)試工作,能夠?qū)崿F(xiàn)裝卸載及提升信號(hào)系統(tǒng)控制的一次性調(diào)試,有效的減少了全面調(diào)試工作量。然后,動(dòng)態(tài)試驗(yàn)傳動(dòng)回路中閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,確定系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)各參數(shù),促進(jìn)全系統(tǒng)空載以及重載測(cè)試運(yùn)的實(shí)現(xiàn)。最后,全礦井機(jī)電設(shè)備停產(chǎn)兩天,進(jìn)行全系統(tǒng)空載試運(yùn)行,合格之后進(jìn)行裝煤重載試運(yùn)行,最終成功改造礦山老舊提升機(jī),實(shí)現(xiàn)全載全自動(dòng)方式的提升。
2.2 PLC技術(shù)應(yīng)用于運(yùn)膠帶機(jī)
隨著機(jī)電液一體化的實(shí)現(xiàn),KZP系列盤(pán)式可控制動(dòng)裝置也被人們運(yùn)用在礦山機(jī)電控制中,其主要是由三部分組成:液壓站、制動(dòng)裝置和電控系統(tǒng)。其中,制動(dòng)裝置通過(guò)閘瓦與制動(dòng)盤(pán)摩擦產(chǎn)生制動(dòng)力矩,再借助于液壓站的調(diào)節(jié)作用改變制動(dòng)力。通常情況下,設(shè)備正常工作時(shí)正壓力為0,系統(tǒng)的油壓達(dá)到最大值,制動(dòng)閘處于松閘狀態(tài),閘瓦與制動(dòng)盤(pán)之間有1.3mm左右的間隔;設(shè)備在進(jìn)行制動(dòng)時(shí),首先分析工況,電液控制系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出控制的指令,設(shè)備自動(dòng)減小油壓實(shí)現(xiàn)制動(dòng)控制。理論上,當(dāng)環(huán)境溫度為40℃時(shí), 盤(pán)式可控制動(dòng)裝置的制動(dòng)頻率為10次/小時(shí),且盤(pán)面溫度
2.3 PLC技術(shù)應(yīng)用于井下風(fēng)門(mén)
通常情況下,風(fēng)門(mén)兩側(cè)的空氣存在一定的壓差,且風(fēng)門(mén)的面積很大,開(kāi)啟壓力大約為40kg左右,當(dāng)風(fēng)門(mén)開(kāi)啟時(shí),壓力促減小為5kg,無(wú)法繼續(xù)開(kāi)啟,增加了風(fēng)門(mén)開(kāi)啟的困難[4]。然而為了避免這一情況發(fā)生,另外有研究者通過(guò)設(shè)計(jì)了氣缸傳動(dòng)帶動(dòng)風(fēng)門(mén),在小風(fēng)窗的幫助下實(shí)現(xiàn)風(fēng)門(mén)的開(kāi)啟。但是,分析我公司的井下風(fēng)門(mén)開(kāi)啟情況發(fā)現(xiàn),和氣缸傳動(dòng)帶動(dòng)風(fēng)門(mén)開(kāi)啟的工作原理類(lèi)似,我公司利用電動(dòng)風(fēng)門(mén),其主要工作原理:系統(tǒng)首先發(fā)出控制信號(hào),電磁閥帶動(dòng)油缸活塞運(yùn)動(dòng),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)風(fēng)門(mén)開(kāi)啟,當(dāng)風(fēng)門(mén)開(kāi)啟角為90度時(shí),停止開(kāi)啟,車(chē)輛和行人可以通行。關(guān)閉風(fēng)門(mén)時(shí),系統(tǒng)依舊發(fā)出控制信號(hào),電磁閥換向轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)油缸活塞向回運(yùn)動(dòng),繼而帶動(dòng)風(fēng)門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng),直至關(guān)嚴(yán)。
3 結(jié)語(yǔ)
基于PLC技術(shù)的礦山電氣控制系統(tǒng)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)全載全自動(dòng)方式的提升,穩(wěn)定系統(tǒng)電壓,還可以在一定程度上保證了機(jī)電控制系統(tǒng)的質(zhì)量和運(yùn)行的穩(wěn)定性,達(dá)到了降低損耗,節(jié)省能源,減少勞動(dòng)力的目標(biāo),較為顯著地提高經(jīng)濟(jì)效益。綜上所述,PLC技術(shù)已經(jīng)在潛移默化中滲透了整個(gè)礦山電氣控制工作,為礦山帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
[參考文獻(xiàn)]
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[2]鄒國(guó)清.電氣與PLC控制技術(shù)在煤礦安裝的應(yīng)用[C].第21屆全國(guó)煤礦自動(dòng)化與信息化學(xué)術(shù)會(huì)議暨第3屆中國(guó)煤礦信息化與自動(dòng)化高層論壇論文集.2011:462-464.
【關(guān)鍵詞】機(jī)電自動(dòng)化;建筑機(jī)械制造;應(yīng)用
由于世界經(jīng)濟(jì)不斷加快發(fā)展,城市建設(shè)對(duì)于機(jī)械以及設(shè)備的需求量持續(xù)增大,而這就需要由建筑機(jī)械制造行業(yè)供給必須的設(shè)備和機(jī)械。而國(guó)家和社會(huì)對(duì)于建筑機(jī)械制造了也提出了更高的要求,這對(duì)于機(jī)械制造業(yè)的整體發(fā)展也起到了一定的促進(jìn)作用。但是我國(guó)和其他先進(jìn)國(guó)家建筑機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展方面還存在著很大的差距。因此,必須要通過(guò)引進(jìn)高科技技術(shù),力求實(shí)現(xiàn)機(jī)電自動(dòng)化。下面對(duì)機(jī)電自動(dòng)化在建筑機(jī)械制造中的應(yīng)用展開(kāi)進(jìn)一步的討論。
一、簡(jiǎn)要分析建筑機(jī)械制造及機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)
建筑機(jī)械制造對(duì)于我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到極大的促進(jìn)作用,因此,我國(guó)應(yīng)該給予建筑機(jī)械制造高度的重視,確保其能夠進(jìn)行快速健康的發(fā)展,同時(shí)建筑機(jī)械制造業(yè)能夠反映出我國(guó)工業(yè)發(fā)展的一個(gè)整體的水平。
雖然我國(guó)工業(yè)發(fā)展的水平日益提升,但是和其他發(fā)達(dá)國(guó)家作比較能夠發(fā)現(xiàn)仍然存在著較大的差距。以建筑機(jī)械設(shè)備其生產(chǎn)方面去看,我國(guó)生產(chǎn)水技術(shù)及水平還達(dá)不到應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn),無(wú)法滿(mǎn)足其基本需求,導(dǎo)致很多大型的機(jī)械設(shè)備仍然需要進(jìn)口,這也對(duì)建筑機(jī)械制造業(yè)整體的發(fā)展造成了一定的限制。但是我國(guó)也具有一些優(yōu)勢(shì)。例如,我國(guó)在人口以及勞動(dòng)資源方面都十分充足,如果能夠?qū)⑾冗M(jìn)的技術(shù)引入到我國(guó),我國(guó)很有可能達(dá)到甚至是超越其他發(fā)達(dá)國(guó)家的水平,這也給機(jī)械自動(dòng)化應(yīng)用方面打下了一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
隨著時(shí)代的快速發(fā)展,機(jī)電自動(dòng)化這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,并且逐漸代替了原來(lái)機(jī)械制造的手段,這讓機(jī)械制造業(yè)行業(yè)在發(fā)展方面更上一層樓,而機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)是在計(jì)算機(jī)出現(xiàn)以及發(fā)展后得以實(shí)現(xiàn)的,所以必須具備較強(qiáng)的計(jì)算機(jī)操作能力,這也是將自動(dòng)化應(yīng)用到建筑機(jī)械當(dāng)中的一個(gè)必要條件。
二、如何將機(jī)電自動(dòng)化應(yīng)用到建筑制造中
(一)集成及柔性自動(dòng)化技術(shù)
集成所指的就是將生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)與技術(shù)作用二者進(jìn)行集成,所謂的計(jì)算機(jī)集成化制造主要就是將信息技術(shù)與機(jī)械制造相結(jié)合,通過(guò)這二者有效的結(jié)合能夠促進(jìn)整個(gè)建筑機(jī)械制造行業(yè)快速的發(fā)展,并且能夠在很大程度上提升企業(yè)的綜合素養(yǎng)。對(duì)于企業(yè)健康順利的發(fā)展極為重要,并且能夠使企業(yè)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)當(dāng)中具備超強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。機(jī)械制造這一行業(yè)也需要和別的行業(yè)相同,必須要做到與時(shí)俱進(jìn),利用電子計(jì)算相關(guān)技術(shù),以及數(shù)據(jù)加工技術(shù)還有相應(yīng)的信息管理系統(tǒng)等技術(shù)的不斷已經(jīng),同時(shí)確保CIMS 工程應(yīng)用發(fā)展的整體方向,一定能夠使機(jī)械制造業(yè)更加加快發(fā)展的速度。
這里所說(shuō)的柔性自動(dòng)化技術(shù)指的就是將數(shù)控這項(xiàng)技術(shù)主要其中心內(nèi)容,通過(guò)結(jié)合多種先進(jìn)的技術(shù),進(jìn)而開(kāi)發(fā)出來(lái)的一項(xiàng)新的技術(shù)。新的技術(shù)一定要能夠承受時(shí)間以及實(shí)踐的各種考驗(yàn)。通過(guò)名字我們可以簡(jiǎn)單的理解柔性自動(dòng)化技術(shù),也就是可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)以及操作整個(gè)過(guò)程的自動(dòng)化目標(biāo),即在整個(gè)過(guò)程中均使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行操作,由于通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行操作,不僅能夠確保其準(zhǔn)確程度,同時(shí)在一定程度上能夠節(jié)省人力和物力以及財(cái)力,進(jìn)而能夠有效減少使用的成本,這樣能夠確保企業(yè)始終處于盈虧的狀態(tài),而企業(yè)也比較注重經(jīng)濟(jì)收益,所以說(shuō)柔性自動(dòng)化技術(shù)具有極大的發(fā)展空間及前景。
(二)智能化
這里所說(shuō)的智能化機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)指的就是,通過(guò)智能化的系統(tǒng)對(duì)人們行為進(jìn)行模仿,確保其水平能夠達(dá)到人類(lèi)專(zhuān)業(yè)的水平,進(jìn)一步提升機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)的總體水平,同時(shí)能夠在很大程度上提升其性能。通過(guò)使用智能化技術(shù)能夠使操作具備更高的準(zhǔn)確性,從而確保建筑機(jī)械的質(zhì)量還有設(shè)計(jì)的整體水平。但是這項(xiàng)技術(shù)目前還存在著一定的缺陷,因?yàn)橄到y(tǒng)必須要人工進(jìn)行操作,所以在實(shí)施智能化時(shí)必須要對(duì)其系統(tǒng)進(jìn)行一個(gè)嚴(yán)格的控制和檢測(cè),這樣才能確保一旦發(fā)生事故能夠及時(shí)的對(duì)其進(jìn)行維護(hù),保證其能夠順利健康的發(fā)展,給建筑企業(yè)提供相應(yīng)的服務(wù)。
(三)機(jī)電自動(dòng)化應(yīng)用在水泵機(jī)械中
水泵可以把液體精準(zhǔn)并且科學(xué)的輸送到別的設(shè)備中去,能夠提升液體壓強(qiáng),同時(shí)輸送較多種類(lèi)的液體,例如,水、酸堿液、油等液體。水泵主要的功能就是將機(jī)械外的能量以及之前動(dòng)機(jī)內(nèi)所含有的機(jī)械能向水泵的液體中傳送,從而使液體能夠最大限度的得到壓強(qiáng),使水泵增加、增強(qiáng)輸送液體的能力,這對(duì)于建筑機(jī)械制造的整體建設(shè)起到極大的促進(jìn)作用。利用自動(dòng)化技術(shù),可以使機(jī)械在較短時(shí)間內(nèi)向水泵輸送大量液體,并且液壓更高。針對(duì)那些性能不同且效用不同的水泵來(lái)講,他們的安裝方式以及制作程序還有工作原理也不相同。把自動(dòng)化技術(shù)在水泵機(jī)械制造中科學(xué)的應(yīng)用,不僅可以提升水泵的工作效率,同時(shí)操作流程也更加簡(jiǎn)單,并且還可以擴(kuò)大水泵的效能,進(jìn)而讓其能能夠更加合理的應(yīng)用到更多領(lǐng)域當(dāng)中,進(jìn)而有效降低運(yùn)營(yíng)的成本。
三、機(jī)電自動(dòng)化應(yīng)用必須注意的問(wèn)題
想要實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造工程應(yīng)用自動(dòng)化,必須要重視下面問(wèn)題,第一,必須重視自動(dòng)化技術(shù)整個(gè)應(yīng)用的過(guò)程,嚴(yán)格按要求進(jìn)行操作。第二,基于機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)這一前提,還需要保證機(jī)械制造的質(zhì)量以及工作效率,提升機(jī)械制造這項(xiàng)技術(shù),這樣才能避免在應(yīng)用的過(guò)程中出現(xiàn)脫節(jié)的現(xiàn)象。
結(jié)語(yǔ)
通過(guò)本文對(duì)機(jī)電自動(dòng)化在建筑機(jī)械制造中應(yīng)用的闡述,使我們了解到雖然我國(guó)建筑機(jī)械制造這一行業(yè)得到了一定的發(fā)展,但是和其他發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在著較大的差距,實(shí)現(xiàn)建筑機(jī)械制造自動(dòng)化,要提升人員素質(zhì),不斷創(chuàng)新應(yīng)用手段,嚴(yán)格按照應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)操作,只有這樣才能促進(jìn)建筑機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展,進(jìn)而提升我國(guó)建筑制造工作效率。希望通過(guò)本文的進(jìn)一步闡述,能夠給建筑機(jī)械制造實(shí)現(xiàn)機(jī)電自動(dòng)化方面提供一定的參考意見(jiàn)。
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關(guān)鍵詞:數(shù)控液壓伺服系統(tǒng)數(shù)控改造
一、引言
液壓控制技術(shù)是以流體力學(xué)、液壓傳動(dòng)和液力傳動(dòng)為基礎(chǔ),應(yīng)用現(xiàn)代控制理論、模糊控制理論,將計(jì)算機(jī)技術(shù)、集成傳感器技術(shù)應(yīng)用到液壓技術(shù)和電子技術(shù)中,為實(shí)現(xiàn)機(jī)械工程自動(dòng)化或生產(chǎn)現(xiàn)代化而發(fā)展起來(lái)的一門(mén)技術(shù),它廣泛的應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各行各業(yè),在農(nóng)業(yè)、化工、輕紡、交通運(yùn)輸、機(jī)械制造中都有廣泛的應(yīng)用,尤其在高、新、尖裝備中更為突出。隨著機(jī)電一體化的進(jìn)程不斷加快,技術(shù)裝各的工作精度、響應(yīng)速度和自動(dòng)化程度的要求不斷提高,對(duì)液壓控制技術(shù)的要求也越來(lái)越高,文章基于此,首先分析了液壓伺服控制系統(tǒng)的工作特點(diǎn),并進(jìn)一步探討了液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)和改造方向。
二、液壓伺服控制系統(tǒng)原理
目前以高壓液體作為驅(qū)動(dòng)源的伺服系統(tǒng)在各行各業(yè)應(yīng)用十分的廣泛,液壓伺服控制具有以下優(yōu)點(diǎn):易于實(shí)現(xiàn)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度位移及力控制,驅(qū)動(dòng)力、力矩和功率大,尺寸小重量輕,加速性能好,響應(yīng)速度快,控制精度高,穩(wěn)定性容易保證等。
液壓伺服控制系統(tǒng)的工作特點(diǎn):(1)在系統(tǒng)的輸出和輸入之間存在反饋連接,從而組成閉環(huán)控制系統(tǒng)。反饋介質(zhì)可以是機(jī)械的,電氣的、氣動(dòng)的、液壓的或它們的組合形式。(2)系統(tǒng)的主反饋是負(fù)反饋,即反饋信號(hào)與輸入信號(hào)相反,兩者相比較得偏差信號(hào)控制液壓能源,輸入到液壓元件的能量,使其向減小偏差的方向移動(dòng),既以偏差來(lái)減小偏差。(3)系統(tǒng)的輸入信號(hào)的功率很小,而系統(tǒng)的輸出功率可以達(dá)到很大。因此它是一個(gè)功率放大裝置,功率放大所需的能量由液壓能源供給,供給能量的控制是根據(jù)伺服系統(tǒng)偏差大小自動(dòng)進(jìn)行的。
綜上所述,液壓伺服控制系統(tǒng)的工作原理就是流體動(dòng)力的反饋控制。即利用反饋連接得到偏差信號(hào),再利用偏差信號(hào)去控制液壓能源輸入到系統(tǒng)的能量,使系統(tǒng)向著減小偏差的方向變化,從而使系統(tǒng)的實(shí)際輸出與希望值相符。
在液壓伺服控制系統(tǒng)中,控制信號(hào)的形式有機(jī)液伺服系統(tǒng)、電液伺服系統(tǒng)和氣液伺服系統(tǒng)。機(jī)液伺服系統(tǒng)中系統(tǒng)的給定、反饋和比較環(huán)節(jié)采用機(jī)械構(gòu)件,常用機(jī)舵面操縱系統(tǒng)、汽車(chē)轉(zhuǎn)向裝置和液壓仿形機(jī)床及工程機(jī)械。但反饋機(jī)構(gòu)中的摩擦、間隙和慣性會(huì)對(duì)系統(tǒng)精度產(chǎn)生不利影響。電液伺服系統(tǒng)中誤差信號(hào)的檢測(cè)、校正和初始放大采用電氣和電子元件或計(jì)算機(jī),形成模擬伺服系統(tǒng)、數(shù)字伺服系統(tǒng)或數(shù)字模擬混合伺服系統(tǒng)。電液伺服系統(tǒng)具有控制精度高、響應(yīng)速度高、信號(hào)處理靈活和應(yīng)用廣泛等優(yōu)點(diǎn),可以組成位置、速度和力等方面的伺服系統(tǒng)。
三、液壓傳動(dòng)帕優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)
液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)液壓傳動(dòng)之所以能得到廣泛的應(yīng)用,是因?yàn)樗c機(jī)械傳動(dòng)、電氣傳動(dòng)相比,具有以下主要優(yōu)點(diǎn):
1液壓傳動(dòng)是由油路連接,借助油管的連接可以方便靈活的布置傳動(dòng)機(jī)構(gòu),這是比機(jī)械傳動(dòng)優(yōu)越的地方。例如,在井下抽取石油的泵可采用液壓傳動(dòng)來(lái)驅(qū)動(dòng),以克服長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)軸效率低的缺點(diǎn)。由于液壓缸的推力很大,且容易布置。在挖掘機(jī)等重型工程機(jī)械上已基本取代了老式的機(jī)械傳動(dòng),不僅操作方便,而且外形美觀大方。
2液壓傳動(dòng)裝置的重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、慣性小。例如相同功率液壓馬達(dá)的體積為電動(dòng)機(jī)的12%~13%。液壓泵和液壓馬達(dá)單位功率的體積目前是發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)的1/10,可在大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速。借助閥或變量泵、變量馬達(dá)可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速,調(diào)速范圍可達(dá)1:2000,并可在液壓裝置運(yùn)行的過(guò)程中進(jìn)行調(diào)速。
3傳遞運(yùn)動(dòng)均勻平穩(wěn),負(fù)載變化時(shí)速度較穩(wěn)定。因此,金屬切削機(jī)床中磨床的傳動(dòng)現(xiàn)在幾乎都采用液壓傳動(dòng)。液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù),使用安全、可靠,不會(huì)因過(guò)載而造成主件損壞:各液壓元件能同時(shí)自行,因此使用壽命長(zhǎng)。液壓傳動(dòng)容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。借助于各種控制閥,特別是采用液壓控制和電氣控制結(jié)合使用時(shí),能很容易的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的自動(dòng)工作循環(huán),而且可以實(shí)現(xiàn)遙控。液壓元件己實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、和通用化,便于設(shè)計(jì)、制造和推廣使用。
液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的主要缺點(diǎn):1液壓系統(tǒng)的漏油等因素,影響運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性和正確性,使液壓傳動(dòng)不能保證嚴(yán)格的傳動(dòng)比:2液壓傳動(dòng)對(duì)油溫的變化比較敏感,溫度變化時(shí),液體勃性變化引起運(yùn)動(dòng)特性變化,使工作穩(wěn)定性受到影響,所以不宜在溫度變化很大的環(huán)境條件下工作:3為了減少泄漏以及滿(mǎn)足某些性能上的要求,液壓元件制造和裝配精度要求比較高,加工工藝比較復(fù)雜。液壓傳動(dòng)要求有單獨(dú)的能源,不像電源那樣使用方便。液壓系統(tǒng)發(fā)生的故障不易檢查和排除。
總之,液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是主要的,隨著設(shè)計(jì)制造和使用水平的不斷提高,有些缺點(diǎn)正在逐步加以克服。
四、機(jī)床數(shù)控改造方向
(一)加工精度。精度是機(jī)床必須保證的一項(xiàng)性能指標(biāo)。位置伺服控制系統(tǒng)的位置精度在很大程度上決定了數(shù)控機(jī)床的加工精度。因此位置精度是一個(gè)極為重要的指標(biāo)。為了保證有足夠的位置精度,一方面是正確選擇系統(tǒng)中開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)的大小,另一方面是對(duì)位置檢測(cè)元件提出精度的要求。因?yàn)樵陂]環(huán)控制系統(tǒng)中,對(duì)于檢測(cè)元件本身的誤差和被檢測(cè)量的偏差是很難區(qū)分出來(lái)的,反饋檢測(cè)元件的精度對(duì)系統(tǒng)的精度常常起著決定性的作用。在設(shè)計(jì)數(shù)控機(jī)床、尤其是高精度或太中型數(shù)控機(jī)床時(shí),必須精心選用檢測(cè)元件。所選擇的測(cè)量系統(tǒng)的分辨率或脈沖當(dāng)量,一般要求比加工精度高一個(gè)數(shù)量級(jí)??傊呔鹊目刂葡到y(tǒng)必須有高精度的檢測(cè)元件作為保證。
(二)先局部后整體。確定改造步驟時(shí),應(yīng)把整個(gè)電氣設(shè)備部分改造先分成若干個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行,如數(shù)控系統(tǒng)、測(cè)量系統(tǒng)、主軸、進(jìn)給系統(tǒng)、面板控制與強(qiáng)電部分等,待各系統(tǒng)基本成型后再互聯(lián)完成全系統(tǒng)工作。這樣可使改造工作減少遺漏和差錯(cuò)。在每個(gè)子系統(tǒng)工作中,應(yīng)先做技術(shù)性較低的、工作量較大的工作,然后做技術(shù)性高的、要求精細(xì)的工作,做到先易后難、先局部后整體,有條不紊、循序漸進(jìn)。
(三)提高可靠性。數(shù)控機(jī)床是一種高精度、高效率的自動(dòng)化設(shè)備,如果發(fā)生故障其損失就更大,所以提高數(shù)控機(jī)床的可靠性就顯得尤為重要??煽慷仁窃u(píng)價(jià)可靠性的主要定量指標(biāo)之一,其定義為:產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi),完成規(guī)定功能的概率。對(duì)數(shù)控機(jī)床來(lái)說(shuō),它的規(guī)定條件是指其環(huán)境條件、工作條件及工作方式等,例如溫度、濕度、振動(dòng)、電源、干擾強(qiáng)度和操作規(guī)程等。這里的功能主要指數(shù)控機(jī)床的使用功能,例如數(shù)控機(jī)床的各種機(jī)能,伺服性能等。