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【摘要】:智能化本质上就是以信息化为基础,实现产品、技术和管理的智能化发展。当然,由于科学和信息技术的发展,机械工程也在不断地发展,呈现出了智能化的发展趋势。为此,本文将从当前国内机械工程智能化的现状介绍入手,简单分析机械工程智能化的意义,并就机械工程智能化发展趋势展开分析,以供参考。
【关键词】:机械工程;智能化;发展趋势
新世纪以来,科学技术和信息化发展不断加快,智能化越来越被人们提上了日程。很多领域都开始了智能化的进程,机械工程领域也不例外。当前,讨论机械的智能化发展方向具有重大的意义,它已经成为了当代国内外学者的主要问题,还影响着中国人民生产和日常生活的各个方面,所以对其进行探讨具有重要的理论意义和现实意义。
1当前国内机械工程智能化的现状介绍
自上世纪七十年代末改革开放以来,我国同发达国家的交流与合作日益加深,在这个过程中,域外诸多先进的管理模式与工艺流程相继传入我国,使国内各个相关领域实现了显著进步,尤其是我国在由农业国向工业国的发展过程中,各类工业制造技术的传入使我国工业生产大步前行。现今,随着国内机械制造业的发展,相关理论日渐成熟,特别是在信息技术的带动与催生之下,智能化技术在我国机械制造业领域中得到了普遍的关注与推广。智能化技术以其独特的技术优势,实现了对以往机械制造领域过于依赖人工操作作业模式的有效替代,进而推动了国内机械制造行业实现了高效发展。智能化在机械工程的发展中十分重要。目前,我国的众多企业已经开始研发智能化应用于机械工程的可能性,尽管企业的运作方式上还存在一些不足,但是企业在管理模式、生产制造等方面有所变革,更多的公司越来越重视对创新能力的培养。但是现阶段我国的机械工程智能化发展仍存在诸多的困难:科技水平虽然有了长足的进步,但与世界顶级水平还存在差距;智能化虽然有了一定的成果,但创新能力不够;信息管理系统虽然建立,但还有待于进一步完善;企业的发展较为迅速,但是智能化的程度不高等。虽然存在困难,但这些困难都只是暂时,机械工程智能化发展方向是大势所趋,随着我国经济、科技等方面的深度发展,将为机械工程智能化提供更强大的支撑。
我国的`机械工程领域发展相对于国外一些发达国家而言,在起点上是比较低的,但是在发展速度上却是可比肩的。尤其是在机械工程智能化发展之后,不仅能够节能减排,还具有一些智能高效功能,因此其意义是无法忽视的。
2.1节能减排功能
在世界各国相继进入工业时代的背景之下,能源危机问题与环境污染问题益发凸显出来,成为影响人类文明进程的不可忽视的因素。受此影响,现今世界各国对于能源问题以及工业生产中的环境保护问题给予了高度关注,如何依托技术创新与工艺革新实现节能减排的目的,是社会公众关心的问题。同发达国家相比,我国的工业化进程相对较晚,同时机械制造领域中出现的能耗问题以及污染问题较为突出,因此,借助智能化技术在机械制造业中的应用,将实现对机械制造生产流程的效度化资源整合,进而在实现高效生产的同时,有利地整饬以往存在的工业污染问题,同时依托智能化技术的精准控制,亦能够使机械制造类企业在生产过程中实现对能耗的有效降低。
2.2智能高效功能
通过在机械制造行业引入智能化技术,将有效地提升工业生产效率,改进产品质量,使机械制造类企业无需如同先前那般担负较重的人力成本,同时,智能化技术能够带来机械制造领域的工业革新与生产流程优化,从而使机械制造类企业的生产绩效得到显著提升,
这样一来,将推动机械制造类产业由以往的劳动密集型产业实现向高新产业的过渡与转型,从而打造企业的核心竞争力,提升企业的外部竞争力。当然,机械工程智能化发展远远并非仅仅具有以上两点意义,其所带来的经济效益和社会效益更是不容小觑的。
现今一个阶段,在智能化技术被逐步引入与应用到机械制造领域之后,国内机械制造行业走向了全球化发展趋势。全球化时代的到来,使世界上的不同国家和地区实现了产品与服务的高速交换与流通。我国作为发展中国家,在全球化时代的竞争中处于相对弱势地位,原因在于,我国自上世纪建国后走过一段曲折的发展经历,直至上世纪改革开放后方才大力发展经济,因此,对于国内机械制造类企业而言,面对全球化时代对我国造成的不利影响,应当注重提升自身核心竞争力,以便在同域外企业进行市场竞争中处于有利位置。而为达成这一目标,机械制造类企业应当依托现代信息技术,积极进行自主技术研发与技术创新,从而推动智能化技术在机械制造行业的发展,同时借助智能化技术的应用,为我国机械制造企业赶超域外企业创造契机。此外,从环保角度来看,智能化技术的应用将改变以往机械制造类企业“低产出、高能耗”的生产现状,而是依托智能化技术的应用,实现生产流程的优化、生产工艺的创新,进而将自身打造成绿色节能企业,承担起自身的社会责任。
4结语
在我国由农业大国向工业大国的转型过渡过程中,机械制造工程的发展是决定性因素之一,借助智能化技术在机械制造行业的普及应用,将推动国内机械制造类企业实现高效生产、绿色生产。期待着我国的机械制造工程智能化发展越来越顺利,越来越高效,这不仅对于机械制造行业而言是有利的,对于整个国民经济的发展和人们生活水平的提升都是有益的。
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机械工程智能化现状及其发展方向探析论文
在现代社会经济发展中,机械工程越来越受到人们的重视,因此,加大对机械工程智能化技术的研究具有重要的现实意义。
一、机械工程与智能化
(一)机械工程。机械工程与机械生产和使用有着较为紧密的联系,对于与机械设备相关的问题都能够得到解决。工业生产中机械设备是经常会用到的,缺少了机械设备,规模化生产是无法实现的。机械设备的广泛应用有赖于机械工程。机械工程与机械、控制技术等方面都有联系,所以机械的研发、使用、维修贯穿整个生产过程中,且应用范围极广。
(二)智能化。智能化本质上就是以信息化为基础,实现产品、技术和管理的智能化发展,智能化并不是一个全新的领域。随着计算机技术和科学技术的发展,另外,技术是影响各个领域发展的重要因素,智能化慢慢的渗透到各领域中,同时,其也成为了机械工程的发展方向。讨论机械的智能化发展方向具有重大的意义,它已经成为了当代国内外学者的主要问题,对其进行探讨具有重要的理论和现实意义。
二、我国机械工程智能化发展的现状
科学技术的迅猛发展,成就了机械工程知识系统,使其日渐成熟。所谓的智能化是以人脑的构造和功能为基础研发出来的,机械工程的智能化是以模仿人脑来实现用机械代替部分的人工劳动。机械工程在我国的发展前景良好,这离不开我国借鉴发达国家的经验技术,政府的大力支持,总的来说我国机械工程智能化水平有了显著提升。
智能化成为很多企业的发展规划,即使现阶段企业的运作模式仍然较为传统,但在生产、管理上还是有提升的,创新能力也在逐步加强。但不可否认我国机械工程智能化发展还存在着诸多困难,与发达国家相比,还有一定的差距。信息管理虽然比较有序,但在收集和处理的过程中也存在很多的管理问题。在企业组织结构上虽然合理,但与智能化的契合度还是不够。即使存在这样或那样的问题,但从总体上来讲机械工程的智能化还是拥有良好的发展前景的。在未来的发展中,企业都将是规模经济,智能化产品业将占据市场的主导,企业只有顺从经济和市场的需求才能获得持续发展,所以智能化是企业未来的发展方向。
三、机械工程智能化发展方向
(一)智能化产品。机械工程经济效益的实现主要依靠产品,可以说产品是企业生存和发展的基础。产品除了符合基本标准外,还要满足市场需求。随着人们生活水平的提高,使得人们对产品的要求越来越高,尤其是在产品的个性、特色上有了更高的要求。智能化的产品与人们的要求相吻合,使其得到了最大限度的`满足,也以这样强大的优势在市场中的竞争力越来越高。与传统的产品相比,智能化产品能弥补很多传统产品无法实现的功能,如有的控制器能够根据人脑的作用机理对信息加以处理。
(二)智能化故障检测。理论上,智能故障检测诊断方法主要有三种:一,在系统数学模型基础上发展起来的方法;二,系统全方位化输入信号并处理的方法; 三,以人工智能为基础的方法。其中最后一种分为基于专家系统方法、基于图论的模型推理方法、基于神经元网络方法。专家系统方法诊断故障过程中获取故障指示比较困难,不具有自动学习新知识的功能,因此,需要前期进行充足的训练和模型的搭建;神经元网络方法的故障诊断研究关键在于基于人脑的组织模式,将众多结构、功能和简单的神经元通过各种方式连接在一起,形成一个复杂的网络结构,再通过核心数据库来分析处理遇到的问题,以实现复杂的智能行为。神经网络具有很强的自我学习和更新能力,能够自动从训练样本和实际遇到的问题中扩充自己的知识库,其智能活动表现出一定的联想行为方式,将其应用到工程机械智能检测故障中具有较好的效果。
(三)牵引和调平控制系统的智能化。工程机械的牵引行驶是最基础的工作,不同的机械系统其动力传动路线差异较大,比如发动机与变速器相连或发动机与变矩器连接再加变速器等。通过智能化控制机械的挡位切换与行驶速度,使发动机运行与行驶系统工况相匹配,能达到顺利行驶与节约燃料的目的。调平是多种工程机械共同的功能需求,而不同的工程机械对调平的要求又不相同。调平系统通常由传感器、控制器和执行元件等组成。调平系统信号传递智能化,能够简化操作流程,精准控制工程机械施工的位置,显著提高工程机械的施工效率,因而,机械工程必然向着智能化牵引和调平系统方向发展。
四、结语
综上所述,我国机械工程向智能化全面迈进的过程中,还面临着诸多的困难及重重考验,还有很多需要改进和完善的地方,机械工程行业要善于抓住机械工程行业智能化的发展趋势,抓住国家政策的红利期不断进行产业升级、结构改革以及技术更新,实现产品、控制等的智能化,提高我国机械工程行业整体制造水平。
现代机械设备是智能化机械工程的主要组成部分,复杂性、精巧性是智能化机械工程的主要特征,通过智能化机械工程制造出的产品更为精确,智能化机械工程是一种自动化控制技术,它是以传统的机械工程技术为基础发展起来的。
通过对机械工程智能化发展趋势的探讨,可以为智能化机械工程实现进一步的推广提供参考。
应用智能化的管理方法、设备及技术,对传统的机械工程进行科学、合理的改造,使智能化的运作与发展在传统机械工程中实现,这是机械工程智能化发展的主要内容。智能化机械工程主要具有以下特征:
1.1 高品质、高效率。
把智能化技术应用到机械工程中,不但能使机械工程的生产能耗降低,而且可以使机械加工的生产链得到延伸,不但能使产品的生产效率得到提高,而且能保证产品的质量。
1.2 四流交汇、四维集成。
智能化机械工程的基本特征就是把人、机、硬件、软件相互进行交流与集成。这种四流交汇和四维集成的实现使得智能化机械工程的高效性与智能化得到了很好的实现。这对未来机械工程的发展作用重大。
1.3 节能与环保。
节能环保必将是未来机械工程发展的一个重要趋势,利用传统机械工程技术进行相关的加工生产作业时,污染现象相当严重,并且一旦污染后很难有效的进行治理。
而节能环保是智能化机械工程的另一重要特点,如果使机械工程朝着智能化的方向发展,这样必然能够很好避免以牺牲环境作为机械工程发展代价现象的发生。
2 机械工程智能化的发展趋势探讨。
2.1 网络化与信息化发展趋势。
机械工程要想朝着智能化的方向发展,必须要以网络化与信息化的发展作为基础。通过对自身管理体系的不断改革实现机械工程发展的信息化是机械工程相关企业一直在努力的目标,应用智能化技术改善机械工程的内、外部管理环境,使机械工程在信息化管理的基础上实现进一步的发展。
就目前的企业发展状况而言,很多企业已经开始应用EPR (企业资源计划系统) 和M RPII(制造资源计划),这些系统的广泛应用,都可以加快机械工程朝着智能化发展的速度。
2.2 集成化与自动控制化发展趋势。
随着机械工程智能化发展的不断深入,集成化与自动控制化在智能化机械工程中的应用也越来越多。比如说在机械工程的换挡系统中,人们已经开始广泛应用单机集成与智能控制的自动化换挡系统。
液压式换挡系统与电液式换挡系统是机械工程自动化换挡系统的两个主要的分类,在机械工程中应用上述两种系统后,不仅可以使机械设备的使用性能得到改善,工作效率得到提高,而且还可以减轻机械操作人员的工作强度,同时节省人力资源。
随着机械工程智能化的发展,机械工作中用到的监控技术、检测技术、远程诊断技术以及相关的维护技术也在一步步的朝着智能化,集成化、自动化的方向发展。
此外,机械工程在网络机群方面的发展,也体系了机械工程集成化、自动化控制的发展趋势。机械工程智能化发展的具体体现便是机械工程网络机群技术的发展。实施机械工程的网络机群管理可以使一些多机种、高性能的机械资源得到科学、合理的优化配置,使各类机械的协同作用得到很好的发挥。
2.3 产品智能化与人工智能化发展趋势。
随着机械工程本身智能化的不断实现,智能化的发展方向也成为了机械工程中相关产品的发展方向,与此同时,人工智能化和计算机科学技术在机械工作领域的应用趋势也越来越明显。
例如:索尼公司研发的智能化娱乐机器狗投向市场后,销量特别好,普遍的消费者都喜欢,这也给索尼公司带来了很大的经济利益。
能够模拟人类大脑进行分析和控制是机械工程领域智能化产品的主要特点,共同控制以及定时控制在这些智能化的机械产品中往往都能够实现,在这些智能产品中安装一些现代化的传感器,不但可以对外界信号进行及时的分析和处理,而且还能够对自身的`状态进行及时的检测和预报,这样不但可以提高机械产品的寿命,而且还可以大大提高机械产品的效能,使得机械产品更好的为我们服务。
随着社会的发展,人们生活水平的提高,人们对机械产品的需求也开始朝着智能化、多样化,以及个性化的方向发展。这也就决定了未来智能化机械产品的市场前景必将非常广阔。
3 总结。
总之,机械工程对人类文明的发展起到了非常重要的作用,智能化机械工程的出现将机械工程带入了一个崭新的发展纪元。机械工程智能化的发展趋势是多样化的包括网络化、信息化、人工智能化与产品智能化等,只有把握好机械工程智能化的发展趋势才能够丰富机械工程领域的内涵,并由此加快机械工程的发展。
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自从我国进入21世纪以来,综合国力得到了显著的提升,而智能化也被广泛的应用到各个领域当中,机械工程也在智能化方面有了显著的提高,并且取得了长足的进步。智能化在机械工程领域的影响有以下两点,首先,自从我国步入改革开放以来,我国加强了与国外其他先进国家的沟通与联系,使国外大批先进科学技术涌入到了我国。并且,这些先进的科学技术在我国的各个领域当中都得到了广泛的应用,在机械工程领域也不例外。先进科学技术在机械工程领域的应用,使我国的机械工程领域形成了系统化、智能化的知识体系,从而使我国在智能化方面有了非常大的提高,并且已经被生产生活中的各个领域进行了普遍使用。而在未来机械工程的发展过程中,其智能化特点也将越来越被突显出来,随着智能化程度的不断加深,其应用范围也必将越来越广泛,而机械工程智能化也必将越来越被予以重视。其次,机械工程智能化带动了我国企业的管理效率,从而提高了我国企业的管理水平,由于当前市场竞争形势的白热化,传统企业的经营管理方式已经难以适应市场的发展需求,而机械工程智能化在企业中的应用,必然会使企业的管理水平与生产效率不断提高,促使企业的自身竞争力得以不断加强。虽然机械工程智能化取得了较大发展,但在发展过程中仍旧存在许多的困难与不足,其主要表现在以下三点,首先,由于我国的科学技术发展较为缓慢,发展水平不高,与其他发达国家仍旧存在较大差距,致使我国的机械工程智能化发展受到了一定的影响。其次,我国在信息管理水平上仍有不足,对机械工程智能化的功能研发造成了一定的影响。最后,我国企业领导者对智能化管理认知缺乏,企业仍旧采用传统管理方法,这也给机械工程智能化管理带来了不利的影响。
3.1智能化管理
智能化管理是机械工程的未来发展方向之一,在不久的将来,企业管理模式必然会彻底转变,从而实现由人的管理模式转变为智能化的管理模式。企业也必将通过智能化管理模式来实现对内部资源的优化配置与个人的权责细分,并且能大幅度提升企业投资决策的有效性和对未来风险的监测能力,强化了企业的管理效率,从而实现了企业经济效益的最大化,彻底解放了生产力。
3.2智能化产品
智能化产品也是机械工程智能化的未来发展方向之一,众所周知,企业生产产品的目的就是为了获得经济效益,而产品的好坏将直接影响到企业获得经济效益的高低。因此,企业要想提高经济效益,就必须做好企业自身的产品,以此满足消费者对产品越来越高的要求。而智能化产品,必将给产品特色及多样性带来更好的体验,也势必会满足消费者的时代需求,因此,智能化产品在未来必然会拥有十分广阔的发展前景。
3.3智能化设备
众所周知,产品的生产是由设备进行制造的,而设备质量的好坏,也直接影响到产品的生产效率及质量,而设备做为企业中的重要资产,如果企业不重视对设备的发展,必然导致企业难以通过设备来对复杂工序的产品进行制造,致使生产出的产品难以满足人们的需要。因此,企业为了适应时代的发展,就必须从设备入手,而智能化设备也将逐渐进入到人们的视野当中,智能化设备能够有效提高企业的生产效率,对生产中所存在的问题能够及时发现与弥补,并能发出警告,有效保障了设备的安全可靠运行。
4结语
机械工程的发展关乎到我国社会经济的发展,关乎到民众的日常生活,而机械工程智能化也必将成为我国机械工程未来的重要发展方向。虽然我国在机械工程领域智能化方向发展上受到了一定的阻力,存在了一定的问题,但只要我们不断努力,通过不断研发更多的新型技术,并将这些新型技术充分的应用到机械工程领域当中去,势必会将这些阻力与问题进行逐一攻克,从而真正实现机械工程智能化。在未来,机械工程领域必将随着科学技术的不断发展而迅猛发展,也必将拥有一片广阔的发展空间。
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随着我国科学技术水平的不断提升,在各个领域中都涌现出了一大批新型技术,极大的促进了我国各行各业的发展,特别是机械工程领域有了翻天覆地的改变,机械工程领域发展水平不断提升的同时,也极大的方便了民众的生活与工作,推动了各行各业的经济发展。民众也由此感受到了机械工程的重要意义,对工程机械的未来发展进行了高度的关注。而在未来,随着机械工程智能化水平的不断提升,人工智能也必将进一步改变我们的生活,使我们充分感受到机械工程智能化发展所带来的好处。笔者重点对机械工程智能化目前的发展现状与未来的发展方向进行探析。
1机械工程智能化含义分析
单从机械工程智能化的含义上来看,可以将其分开两部分进行阐述,这两部分分别是机械工程部分与智能化部分。就机械工程部分而言,它是指对机械的使用,即通过对机械的使用来进行生产和加工等。众所周知,机械的使用极大的促进了我国的社会生产活动,如果没有用于生产的相关机械设备,我国就不能进行大规模的生产。而机械工程的诞生,强化了我国对机械设备的有效使用,从而实现了我国的规模性生产,并真正的迈入了规模经济的发展新格局。机械工程的内涵在于机械设备较为漫长的发展历史中,人们用自己的智慧对机械进行了改进,从而提升了机械设备的适用性与实践性,并逐渐弥补了机械设备的不足,充分发挥了机械的优势。可以说,机械工程中所涉及到的知识众多,并且其内容极为慧富,包括对机械设备的`研发、使用与维修,并将其贯穿于生产活动当中的各个阶段,使其能够充分在各个领域中发挥作用。而智能化部分,则可以看成是一种社会进行发展的总体方向,我们不能将智能化看成是一种简单的定义,而是要将其看成一种综合体系,并且这种综合体系的涵盖范围较为广泛。在智能化体系当中,它牵扯到许多的技术,并且将这些技术进行了充分的融合,实现了对某一特定用途的智能化。并且,智能化的发展程度也必将跟随科学技术的发展脚步而不断加深,从而使智能化的应用范围不断扩大,并且将其延伸到其他多个领域当中。新型科学技术的不断涌现,将不断的为智能化提供充足动力,并使智能化的应用深度与广度大幅度提升。另外,在新时代的形式下,智能化的发展必将越来越重要,而这将进一步满足新时代的经济要求。总而言之,随着智能化程度的不断加深,其发展前景也将越来越广阔。通过对机械工程部分与智能化部分进行分开阐述,我们可以明确的是,将智能化技术充分的应用到机械工程领域中,将极大促进我国机械工程的发展水平,大幅度提升机械工程的服务价值,使其能够更好的为人类服务。
机械工程发展现状的论文
经过20世纪的快速发展,机械工程以趋于成熟的体系进入了21世纪。科学技术如何在新世纪对经济建设和社会建设作出更大的贡献呢?世界各国都十分关注。在这一历史时期,机械工程学界的重大使命就是大力提高自主创新能力,在吸纳世界先进制造技术最新成就的基础上,以可持续的和谐发展为方向,加快我国机械工程的发展,为中华民族的复兴和构建社会主义和谐社会做出应有的贡献!
一、从代替体力的机械制造到部分代替脑力的机械制造
运用AI的理论与技术进一步提高制造单元的制造智能水平并提高其实用性。制造智能以模拟人脑的抽象思维为主。如,在智能机床的研究中,虽然人们可以获得加工过程信息、刀具信息、工件材料信息,但是由于缺乏标准的格式,而没有统一的方法将这些信息综合起来,因而使得优化目标很难实现。在智能机床的质量控制中,在线测量不可避免,测量、加工、控制一体化是其发展趋势。在未来的发展中智能机床的研究将逐步建立各个模块相应的标准,促进机床中各个部件间信息的顺畅流动和综合,过程控制技术也会得到相应的发展,最终实现机床加工的智能化和自治性。
新一代智能系统被作为重点关注的关键性技术之一,它拥有
感知环境,做出正确判断并迅速反应的能力。
二、从无生命制造到有生命制造
目前,我国在人体器官人工制造领域的研究已经取得了显著成果,但大多数成果仍然处在实验研究或者临床前实验阶段,并未得到真正应用。结合目前我国的国情和生物制造工程领域中的重点发展技术,主要进行了以下方面的研究。
1.生理模拟系统
人工器官和药物研发是攻克疾病的两条不同途径,通过建立能真实模拟特定生理系统机能的介于细胞和人体之间的微小生理系统单元,在它们之间建立一个互动的桥梁,从而可以如实、仿真地在体外进行心、肾、肝、神经等系统的药物筛选和疾病机理研究。特别是对具有复杂药理活性的中国传统中药研究,具有重大的应用价值和意义。
2.人造人体结构性组织技术的持续开发和广泛应用
人体结构性组织是指皮肤、骨、软骨、肌肉和肌腱等一类相对内脏器官较简单的组织与器官。随着针对患者的细胞扩增技术、支架制造技术的完善和支架材料的进步以及体外培养技术的成熟,人体结构性组织必将从目前的局部临床应用发展成广泛医用。个性化的结构性组织器官可预先制造出来,通过先进贮藏技术保存,人们一旦需要就可像输血一样获得无免疫排斥的活组织器官产品,其广泛应用将极大地造福于人类。
三、从非生态制造到生态制造
加大投入,对重点行业的关键问题组织攻关突破,将有利于绿色制造技术的进一步深入研究、应用与推广。(1)与典型行业的典型产品相结合,如家电、汽车、机械等,形成集成化的绿色产品设计开发平台;(2)节能产品的.节能设计与创新设计:(3)典型产品(如家电)的回收技术体系与逆向物流工程;(4)面向机械制造业的绿色化制造技术和装备开发以及机械制造传统工艺绿色化研究。
节约能源,走科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的绿色制造之路,是关系我国经济社会可持续发展的重大问题。
机械工程是一门工程学科,其学科的进展必然要体现在工程实践中,不断提升服务于工程实践的能力是机械工程永恒的主题。在其发展历程中,还有一些非常突出的创新,如从减材型制造走向生长型制造,从他成形走向自成形,从单一企业配置资源走向虚拟企业全球优化资源配置等,在这些领域中充满了无尽的奥秘等待我们去探索,这将是一个伴随人类始终的更为漫长的历程,需要人们满怀信心地孜孜以求!
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机械密封安装浅析
【摘要】机械密封是化工传动设备中的重要部件,它的检修及运行状况直接关系到设备的长周期运转,关系到生产的正常运行。
【关键词】定位;密封;机封压量;轴向窜量;轴向定位;轴向尺寸;同心度
机械密封在单级泵、多级泵、透平泵、透平压缩机(甲醇用联合压缩机中称干气密封)、往复式压缩机(合成氨冰机)中应用十分广泛,不管它是什么型号的机械密封,只要我们抓住要领一切问题都容易解决,任何类型的机械密封只要我们检修时注意到它的五个定位五个密封点,那在检修完毕后就不会出问题。
当然机械密封运行正常的首要条件是设备的其他部件安装正确和设备的运行工况正常。
下面我们主要将机械密封在单级泵和多级泵中的使用进行介绍。
156是两个轴承内端面的矩离,它和两个轴承轴向距离的总和应该比轴承箱两轴承端盖端面的有效尺寸小0.2到0.3毫米,即所谓的轴向窜量(热膨胀量),这个间隙过小会使轴承箱发热,过大会影响机械密封压量,这个间隙可以从轴承压盖上调节,如果无法调节那就说明是两轴台尺寸不对,我们可以在两轴台加调节垫,也可以重新加工轴承压盖。
但是不管在轴承压盖上调节窜量,还是在轴台上调节窜量,一定要搞清楚对转子走向造成的影响。
把垫子加在左边的轴承压盖,会使转子向电机方向窜动,并使机封压量增大,也有可能让叶轮和泵腔靠死。
把垫子加在右边的轴承压盖上,会使转子向泵腔窜动,导致机封压量减少,也有可能让叶轮和泵腔靠死,这两种状况使叶轮偏离流道中心。
把调节垫加在轴台的左边和右边引起结果与加在轴承压盖上恰好相反。
图中两盘轴承轴径部位的尺寸都是 ,这种单级泵是靠两端的轴承定位的。
还有一种单级泵(例如80/50SH-TCE),这种泵轴承箱有三盘轴轴承,其中7309两盘,6308一盘,它是靠7309的两盘轴承进行轴向定位的。
再有,6WTB-142A、B和4WTB-142A、B都是靠高压侧的两盘轴承定位的。
不管是那种类型的单级单吸泵还是单级单排透平泵(发电机),转子的轴向定位都非常重要,它是设备正常运行的关键,转子的轴向定位就是在保留热膨胀量的同时将转字的叶轮定在其流道的中心,使它的功率损失最小化,并防止喘振。
在多级泵中使用机封关键还是转子的轴向定位,我们不但要让转子定位在泵腔的中心,而且要使转子轴向窜量界于0.2到0.3mm(这个量是由转子的热膨胀量决定的)。
否则由于转子的轴向窜动会造成低压册机封压量增大,高压侧机封压量减小,导致设备无法正常运转。
转子的径向跳动对机封以及整个设备都很重要,这里我们就不细谈了。
现在说一下机封的五个定位和五个密封。
首先是机封轴套与轴的轴向与径向定位及密封,它要求轴套与轴的配合间隙适中(如果加工精度达不到要求可适当加大间隙,这个间隙应考虑轴的热膨胀量),容易拆卸并保证轴套与轴的同心度,还要求轴套在圆轴方向定位,不能转动。
同时要求轴套在轴上相对与轴定位,不能有轴向位移(转子的轴向定位在前面已介绍过)。
再有轴套与轴必须密封完好,不能泄漏,它属于静密封。
其次是弹簧座与轴套的定位、动环与轴套的定位,弹簧座与轴套必须固定,不能有转动也不能有窜动。
动环与轴套在圆周方向不能相对转动,它一般由弹簧座对其进行圆周方向的定位,同时它与轴保持同心,并且动环密封面与轴垂直。
动环与轴套的密封是动密封,它要求动环在弹簧座的作用下伸缩良好,密封良好。
再有机封的压量可以通过弹簧座来调节。
第三,静环与静环座的密封与定位。
这里边只要静环圆周方向与轴向固定,静环与静环座密封良好并保持同心,这儿的安装就不会有问题。
机封压量可以通过静环与静环座间的密封垫来调节,静环与静环座的密封是静密封。
第四,机封座与泵体的密封与定位,这两者的密封是静密封,定位(同心度)是通过止扣来实现的。
密封垫的薄厚会改变机封压量,所以加减这儿的垫子时应引起足够的重视。
第五,动静环之间的密封是动密封,是密封的重点部位。
它是由动环的高速转动和静环的相对静止来实现密封的,要求动静环密封面有高光洁度、高耐磨性及硬度。
动静环之间的同心度是由各传动件和各静止件的相互定位来实现的。
动环的压缩量由运行工况和压力决定,单弹簧(大弹簧)构成的弹簧座比多个弹簧(小弹簧)构成的弹簧座压量要求宽松。
动静环之间的冷却和润化是它长周期运行的必要条件。
有些机封没有机封套,它是将弹簧座直接固定在轴上并使动环与轴密封良好来实现密封的。
传动设备检修我们首先要把握好传动件之间的同心度(转子跳动量),传动件静平衡及动平衡,静止件的同心度,其次要把握好传动件与静止件之间相对应的轴向和径向尺寸,再有我们还要把握传动件的轴向位移量和各零部件的热膨胀量。
总结:本文主要阐述了在机器安装的要点,它的质量好坏直接影响企业的正常生产。
所以在安装前要提高专业知识,细心谨慎的进行。
摘要:文章以高校机械工程类专业为研究对象,结合机械工程类专业创新教育的实际,分析了高校机械工程类专业创新教育存在的不足,并有针对性地提出了改进措施,即:提供更多动手实践的机会,教师需要积极引导学生进行创新,建立激励创新机制。
关键词:高校;机械工程;创新教育
创新是人类社会发展进步的重要途径,有了创新,时代的脚步才会向前迈进。创新教育一直是教育行业所关注的重点,它是素质教育的核心。同时,创新教育也是我国实行科教兴国的重要支撑。目前,我国高校的机械工程类专业,虽然相对以前而言,在创新教育上,有所进步,但是还存在很多不足需要改善。
一、高校机械工程类专业创新教育存在的不足
(一)对创新教育的意义不明确
传统的教育观念并不是很明确创新教育的意义所在,只是简单地把创新教育当做学生的.课外活动,教师对此也没有多加关注,自然而然,学生对于创新教育的认识也不够深刻。创新不仅仅是一种表象的教育内容,它实质上是用来培养学生创造性思维,以及动手能力的重要手段。高校的教师及学生需要真正理解创新教育的意义,明白它的实质。由于高校对创新教育的本质认知不足,没有领悟到创新教育的真正意义,从而使得在高校中,创新教育工作的开展受到了阻碍。
(二)学生创新意识淡薄,且条件有限
虽然大学教学没有高中那样紧张,但是科目繁多,想要真正学好一门科目,学生就需要花费很多的时间和精力,所以基本上没有多余的时间去进行创新实践。尽管当前很多高校已经建立了创新社团,但由于创新意识淡薄,学生们大都不会参加。高校虽然一直都在鼓励学生进行创新,但在实践过程中,高校可以提供给学生们进行创新的场地、设备都非常有限,使得学生本来就不强的创新意识,变得更为淡薄,不会自主进行创新活动。
(三)高校创新教育力度不够,师资不足
所谓创新教育,当然就不能继续采用传统的教学模式进行教学,在教学的内容及模式上要进行全面革新。虽说道理大家都很容易明白,但是实践起来却困难重重,并且支持创新教育的师资力量也非常缺乏,即便有学生想要进行创新研究,由于教师忙于工作,也没有时间和精力去进行引导,时常采用小组、小范围创新研究模式,这根本就不是真正意义上的创新教育,大大阻碍了创新教育的发展。
二、高校机械工程类专业创新教育的改进措施
(一)提供更多动手实践的机会
在机械工程类专业的教学中,教师需要为学生们提供更多的实践动手的机会,不能一味地只进行课本知识讲解,没有实践,学生们对创新教育的理解也不会深入。俗话说得好:“实践出真知。”学生们在实践中可以不断探究,发散自己的思维,进行创新。机械工程类专业本来就是理论知识多、步骤流程复杂的学科,如果教师只是在课堂上对学生们进行理论及图表、步骤的讲解,相信学生们也难以理解清楚,并且会失去学习兴趣。因此,教师要为学生提供更多的实践机会,让他们在动手实践中积极思考,培养创新意识,达到创新教育的目的。
(二)教师需要积极引导学生进行创新
教师是进行创新教育的关键人物,他们负责对学生的教学内容进行组织安排,对学生的学习成绩进行评定。教师在进行创新教学时,需要给学生们提供一个舒适宽松的环境,使得学生们可以大胆地发挥自我的创造力。教师需要从传统的教学模式中走出来,采用新的教学方法和教学模式。同时,教师不能只将学生的考试分数来作为判断学生成绩的标准,需要关注学生的学习过程,着重培养他们的发明创造力。例如,在课堂上,教师可以给学生展示最新的机械发明,为学生讲解其发明过程,引起学生的兴趣,然后让他们结合原理,进行创新思考,看是否能创造出一些有趣的机械产品。
(三)建立激励创新机制
创新是人类社会发展的重要途径,高校进行创新教育不仅仅是培养大学生自主创新的意识和能力,更是为推动我国社会发展提供人才。所以,高校需要制定一些奖励机制,激励和保护学生的创新欲望。例如,高校可以组织机械创新设计大赛,获奖者除了可以获得证书以外,还能得到一定的奖金,以此来提高学生的积极性。
三、结语
创新是社会文明、经济发展的关键因素,只有不断创新,国家才会不断进步。与国外的机械工程类专业的创新教育相比,我国还存在一些问题,主要表现在:创新理念传达不够,学生创新意识不强,师资力量不够等,高校需要针对这些问题,采取有效的改进措施,提高我国机械工程类专业创新教育的质量。
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现代制造技术正沿着四个方向发展。
3.1传统制造技术的革新拓展
铸、锻、铆、焊、热处理、表面保护、机械加工是传统工程方法,是量大面广经济实用的技术,正在进行革新与拓展。
3.2精密制造技术
精密制造技术是航天先进制造技术的`核心,包括精密加工、超精密加工、微细加工、超微细加工、微型机械等。精密加工和超精密加工有精密切削、精密磨削等,加工精度从微米级、亚微米级向纳米级进军。微细和超微细加工是一种特殊的精密加工,工艺方法有光刻(蚀)、沉积、外延生长、扩散、离子注入及封装等。
3.3非传统加工方法
非传统加工方法主要是指一些物理的、化学的和髙能密度的加工。如电火花加工、电解加工、超声波加工、激光加工、离子束加工、超塑加工等。
3.4制造系统的自动化、柔性化、集成化和智能化
微电子、计算机、自动化技术与传统工艺及设备相结合,形成了多项制造自动化单项技术,经过局部和系统集成后,形成了从单机到系统,从刚性到柔性,从简单到复杂性等不同层次的自动化制造系统,使传统工艺产生质的变化,提高了生产效率和产品质量。冷加工的发展思路是:数控(NC)-柔性制造系统(EMC)-计算机集成制造系统(CIMS)-智能制造系统(IMS)。热加工发展的思路是:优质高效低耗工艺-低成本自动化-综合自动化。
4.1设计思想
一是采用系统工程的理论进行科学分析研究,切忌主观性、随意性与盲目性。二是强调继承性。就可做到思路清晰、步骤明确、系统优化、简单、易于实现,充分利用已有成果。
4.2小型化技术
新一代航天电子设备(系统)要求质量减轻30-50%,而结构部分在体积和质量中占有相当大的比重。出路在于从结构和电路上同时着手。电子线路应充分利用微电子技术,在结构上采用轻、小、巧的构成方案,比如“共生结构”等,采用小型化连接技术和线缆技术,采用轻质材料等,达到强度、刚度、热控制、内阻尼和可靠性的有机综合。
4.3新材料应用研究
航天新材料制约着航天电子机械工程的发展。铝锂合金较常规铝合金强度高10%,密度下降10%。铍合金是理想的轻型结构材料。树脂基复合材料的特点是高比强、高比模、低膨胀系数、疲劳性能好等。金属基复合材料能降低结构质量和满足一些特殊技术要求。阻尼材料使减振技术由“被动补救措施”转变为“主动设计”。非金属类阻尼材料能使共振放大倍数由几十倍降至2-10倍。金属类阻尼材料的减振能力为3-5dB。多种电磁兼容材料用于解决抗扰问题。各类填充材料使日益突出的散热问题缓解。
新材料应用基础研究有:测试、分析、性能表征、质量控制、标准化、失效分析等。
4.4CAD-体化技术
计算机辅助设计和制造(CAD/CAM)技术,在航天电子机械工程中具有取代传统方法的挑战性,不但能自动绘制设计模型的立体图和投影图,而且还能进行各种物理量的分析、模拟,进行各种模型加工,通过网络实现制造的自动化。
4.5力学环境控制技术
这项通用技术,应用于轻量化、柔性结构和高可靠的电子产品。它以总体振动分析和振动能量流分析为基础,研究振源控制、振动隔离、阻尼减振及主动振动控制技术,以极小的质量为代价,成倍减小振动,改善环境,提高可靠性。侧重点是:大阻尼不均勻结构振动分析,阻尼减振优化技术,主动振动控制技术,电子设备抗振设计技术等。
4.6热控制技术
热控制的主要目标是为航天电子系统的可靠性评定提供数据。力争突破的技术一是常用半导体制材料技术、热管技术、热电控温技术、相变控温技术、紧凑式换热技术、扩展传热面技术、冷板技术、浸没冷却技术、接触热阻研究、热性能测试等。
4.7电磁兼容技术
抗扰设计的目标是将电子设备产生的电磁辐射或高频辐射控制在容许的范围内。“分层抗扰”是其主要方法之一,它首先解决系统壳体抗扰,尽量切断耦合路径,减少穿透效应;其次减少内部电缆、连线间耦合,最后对危险电路危险器件进行抗扰,还要采取接地、屏蔽、滤波、去耦、隔离、相位抵消等措施。当今控制干扰的途径是采用模型试验和计算机分析方法。
4.8通用化、系列化、模块化(三化)
“三化”是减轻重复劳动,充分利用巳有成果,节省经费,缩短研制周期,降低研制风险的基本途径,并可以此走基本型派生发展的路子。
通用化发展的途径是对需求和现状分析后,建立通用单元数据库,开发新的通用单元,在研制中推行通用化。
系列化的途径是根据现状和需求,确定目标,分析主要参数,制订基本参数系列,编制产品系列型谱,系列化产品设计、研制和生产。
模块化的途径是建立模块系统(确定需要,功能分析和分解,模块划分,模块设计和开发),由专用模块、通用模块、专用零部件组合形成新产品。
4.9空间展开机构
空间机构是由柔索、杆系、梁、板等,通过系固、铰接、滑动、折叠、转动等连接方法组成结构体,用于航天器有效载荷、能源等的收藏与展开。驱动伸展机构的能源有储能释放与动力驱动。它工作在微重力与高真空的环境中,复杂的空间环境因素将大大影响动态特性。对此应分析运动副并建模,研究动力学特性,各类支架及伺服系统,真空中的机械润滑技术,模态试验与分析技术,测量技术,展开试验,研究仿真系统等。
4.10微电子机械系统
微电子机械系统是指微米级到毫米级大小的装置。其制造过程类似于集成电路的制造工艺,是微电子技术渗透到机械工程各个领域的结果。它在尺度、结构、材料、制造工艺和工作原理等方面都与传统的机械不同,是21世纪的核心技术。由于小卫星技术成为热门,航天电子机械装置向微小型化方向发展渐成趋势。国内已经制出2mm的电动机。利用微电子、微机械、轻型材料等成果,预计质量为0.1-lkg的卫星将遨游太空。
4.11空间机器人技术
空间机器人研究,不仅在宇宙空间开发广阔的产业市场,而且也有力地促进工业经济发展和技术进步。宇宙空间一方面提供了微重力和高真空环境,另一方面复杂的环境将极大地影响机器人的动态特性,因此应重点研究:空间机器人的实现形式,在失重状态下动力学分析,失重状态下的控制技术,柔性机器人振动抑制方法,建立系统仿真库等。
5注入新观念,实现预期目标
航天电子产品(系统)是以尖端技术为对象,以电子组装技术和先进制造技术为依托,以航天电子机械工程为载体,品种繁多,批量小,环境条件苛刻的工业。在责任重、任务多、困难大、经费约束的挑战面前,航天电子机械工程注入新观念、新技术已刻不容缓。我们的目标是“三无”(无图设计、无图加工、无图检验),以用户为上帝,以人为中心,以精简为手段,以零缺陷为目标,成本不取决于生产批量,供给周期准确无误。
航天工业概括为弹、箭、星、船四大行业,而电子产品(系统)是其重要组成部分。弹、箭用电子产品(系统)为一次性使用,经历地面环境和发射环境。星、船用电子产品为长期稳定使用,经历地面环境、发射环境、轨道环境和返回环境。这些产品是以航天电子机械为载体而构成的,其特点是:为确保产品的质量,不仅要有优良的电路设计,而且要以优质的航天电子机械作为安装平台,来纳容电路组合,和对苛刻环境的防护。
对于传递或改变运动的产品,采用机电一体化系统,它是电子技术、精密机械技术与多项航天技术集成的成果。
为保证产品在复合环境效应下运行可靠,大量采用新技术、新材料、新工艺予以保证。为解决产品在体积小、质量轻、可靠性高与高强度、高刚度的矛盾,在设计中采用“概率应力--强度分.析技术”等。
航天电子机械在研制中是并行设计,受到多领域、多环节约束,易产生冲突行为和冲突层次,必须有科学的化解机制。
航天电子机械在设计方法、试验方法、管理方法上,在保证质量与可靠性所使用的技术与管理措施上也有其特点。
根据上面的分析,笔者认为作为航天电子产品组成的航天电子机械这一领域应作为宇航学科中的一个专业门类,称为航天电子机械工程为好。它包含着广泛的技术内容,如机械学、力学、电学、化学、热学、光学、环境防护科学、工程心理学、计算机技术等多门基础学科的集成应用于航天电子产品的边缘性工程技术学科,以期探讨。
多元化发展智能化家具设计论文
1智能化家具设计的现状
我国早在20世纪末期和21世纪初期就开始智能化家具方面的研究和开发,通过一段时间的摸索,在科研和技术上也都取得了一定的成果。如通过在知网上对以“智能化”和“家具”为关键词进行检索,可以看在早在1995年就有相关学者对智能化家具进行了研究。从1995年至今,我国在智能化家具方面的研究可查的已经有将近100篇之多,其中还不包括专著等文献资料。此外,在智能化家具设计开发上现今也却了一定的成就。如有些家具生产商和设计人员设计出了具有自动加热与保温的功能餐桌;可以自动调节温度、角度的高度指标的床类家具;能对婴儿尿床时立即发出警报的婴儿床等。从整体来看,我国的家具智能化设计方面还处于起步阶段,主要表现在以下几点:产品技术含量低、可以实现的智能功能少、安全性有待于进一步完善、普及型和个性化发展方向还有待摸索。
2智能化家具设计的多元化发展方向
2.1智能化家具设计向功能性多样化方向发展
统观我国的智能化家具的设计现状还是主要以体现家具的智能化为主。与国外的智能化家具设计相比,在功能性多样化的体现方面还有很大的差距。我国智能化家具设计的多元化发展的方向基本的一点即是实现设计上的多样化功能。不仅要体现智能化家具的某一项功能,还要结合先进的科学技术手段进行多种功能共同实现的目标。如智能化的灯具在设计时可以通过不同的技术手段间的融合来达到自动开关、自动控制光照强度以及自动控制局部范围内的温度等多项功能的实现;智能化餐桌通过多元化设计同时实现满足不同数量的人使用和对餐桌上的食物进行保温等多项功能的。
2.2智能化家具设计向普及化方向发展
随着人们生活水平的提高。智能化家具的受众已经不仅仅限于某些富裕的群体,它也开始进入寻常的百姓家。它的消费群体开始向普通的人民大众转移,那么对于文化程度处于中等水平的普通大众来说,智能化家具设计中的高的科技含量往往使他们望而却步,对其使用技术难以熟练掌握。所以,智能化家具设计的一个多元化的发展方向即使促进它的普及性。这需要设计人员在对智能化家具进行设计时要充分考虑使用者和所使用的场合,确保家具的可接受程度和便于操作性。
2.3智能化家具设计向安全性方向发展
如前文所述,智能化家具的组成都是一些与电相关的.元件,一些运行型的家具也需要电来支撑和某些金属或者材质来构成。这些动力系统或原料在智能化家具设计中的应用就在一定程度上提高了智能化家具使用的危险性。故而,在设计人员对智能化家具进行设计时要充分考虑到使用者在使用家具时的安全性,将电路控制在安全电压范围之内,并要在绝缘和接地方面做到很好的防护措施;必须有过载和漏电保护装置及良好的散热措施;在设计时还要考虑到当使用不当时,要将缓冲装置和自动停机等功能考虑到设计中去。
2.4智能化家具设计向个性化方向发展
智能化家具设计向个性化方向发展主要是针对社会上某些群体而言的,如老人和儿童以及一些特殊群体等,设计人员对智能化家具进行设计时要针对这些群体设计出具有一定针对性,能够体现个性化服务和个性化专长的特点。如针对老人和儿童设计的具备一定监管、娱乐、安居和护理特性的桌案类、坐卧类等智能化家具。
3结论
综上所述,智能化家具在我国发展尚处于起步阶段。智能化家具设计人员需要在对智能化家具设计的基本知识和基本功能进行掌握的基础上,不断地进行摸索,逐步实现智能化家具在功能多样性、安全性、个性化以及普及化等多元化的发展。
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