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摘要:做为一个机械设计人员来说,在设计过程中经常会遇到一些机构设计分析、机械强度分析等一系列问题,需要经常查找设计手册并进行校核计算,如能将机械设计手册建成Web数据库,放在Internet上,当设计人员在设计过程中遇到问题,就可以将参数提交给服务器,服务器经过分析计算和数据库查询,将结果返回。如此,不仅可以方便设计人员,提高工作效率,使他们能有更多时间去开发新产品和研究新问题,还可以大大地节约产品开发的成本。本文对Web的远程机械设计技术广泛分析了当今远程机械设计的发展状况。
关键词:远程机械设计计算方法
1机械设计发展概述
传统设计方法是主要采用封闭的收敛设计思维,进行经验类比设计。在计算方面只进行静态分析,并将载荷,应力进行集中处理,对计算数据的误差采用增加安全系数的做法。传统设计以手工设计为主,使用简单工具,进行人工计算绘图。除此,传统设计是一种串行设计,即一个零件从设计到生产是一个阶段的工作完成之后才进行下一个阶段的工作。所以,一种产品从设计到正式投产要花很多时间,这样开发周期长,且串行设计过程中,各个环节之间缺乏信息沟通,经常导致设计人员之间的合作不协调。
近年来,由于计算机网络技术、Web技术和数据库技术的出现和飞速发展,给现代机械设计注入了新的生机活力,机械设计逐渐向数字化、网络化方向发展。基于Web的远程设计是在这种条件下产生的。它使得各制造企业可以充分利用Internet和Web的国际互联性和资源共享性,建立企业间的动态联盟或虚拟设计小组,通过分散组合在各地域企业的技术优势,发挥各个企业的局部特长,所以不同专业的技术人员可以不受地域的限制,在一个统一且易于访问的平台下进行异地的合作与设计,实现信息的交流和共享,进而快速开发出所需产品,提高产品设计的一次成功率。
做为现代设计的一个重要组成部分,远程机械设计是一个多学科、多技术的研究领域,涉及到机械工程及计算机技术等许多知识领域。从机械设计的角度来看,主要研究设计过程的建模、设计优化理论等。从计算机技术方面来看,应研究如何对现有的设计资源进行组织和发布,使得这些资源能方便异地的设计人员进行查询和调用。这些资源包括各种专业化的计算、分析程序,供设计使用的数据库和知识库等,所以要研究网络环境下设计资源的获取与调用,设计过程中设计人员之间信息的交流和反馈等,为远程设计中分布式资源的获取和调用提供基础和借鉴。
2国内外远程机械设计发展
2.1远程设计的概念和意义远程设计让设计人员通过浏览器输入设计参数,服务器自动进行选择和计算,根据确定的参数返回产品的规格或设计图形。远程设计技术是现代计算机技术、网络技术和机械设计技术在工程设计上的应用,其缩短了产品的设计周期和节省了设计成本,真正意义上释放了工程技术人员。与传统的机械设计相比,远程设计具有以下优点:缩短产品的开发周期;避免重复开发;降低了企业资金和人员的投入。特别是近年来三层B/S网络计算模式的出现,极大地降低了客户端软硬件的配置要求;因为远程设计一般都提供给用户进行交流和讨论的平台,这不仅加强了各领域专家之间信息的共享和交换,而且还大大提高了一次产品设计的成功率。
2.2远程设计的国内外研究现状
2.2.1在国外领域,有关远程协同设计的研究和应用起步比较早,主要有:①上世纪80年代中期,麻省理工学院学者就从事了这方面的研究,首次提出T计算机支持的协同工作的概念。②20世纪90年代中期,美国伯克利加州大学的集成制造实验室开展了一个名为Cybercut的研究项目,建立了世界上第一个基于WWW的设计和制造系统。③英国建立EdinburghEngineeringVirtualLibrary网站,提供工程设计、制造需要等各种信息,建立了基于Web的虚拟制造中心,提高了企业特别是中小企业的市场竞争能力。④美国的Microsoft公司和UnigraphicsSolutions公司联合研究面向产品全生命周期基于知识的协同设计支持网络环境“DesignKnowledgeNetwork”,减少了时间,降低了成本,快速获取全球设计知识的基础的同时,进行产品创新设计。⑤英国Liverpool等大学研究并且应用人工智能和Internet提供滚动轴承的网络化的设计服务。
2.2.2在国内,这方面的研究主要集中在高等院校和科研院所,其中主要有:①西安交通大学润滑理论与轴承研究所为主、国内多家企业和研究机构共同参并建立了国内第一个支持产品协同设计的网站-现代产品设计与研究开发网络(www.chinamodemdesign.com),旨在推进现代设计,主要提供设计知识的获取,参加的单位还有清华大学、机械科学研究院、华中理工大学、重庆大学、上海交通大学等国内许多著名的高校和科研院所。②清华大学精密仪器及机械系摩擦学国家重点实验室开发出了基于Web的异地合作设计系统Cdesign,其采用了Client/Serveer构架,客户与服务器之间通过VAW来完成。③上海先进制造工程技术研究中心与上海飞机制造公司开发了一个基于Intemet/web的异地设计和制造系统,利用它进行跨企业、跨地域的协同产品设计与制造。
除此之外,国内也有一些相关的网站,如:中国机械网(www.china-machine.com.cn)、材料与制造综合信息服务平台等,它们提供机械设计技术数据、制造工艺技术数据等,并把机械设计技术、制造工艺技术、远程设计技术、产品数据库、计算机辅助设计都实现了网络化。
可是远程设计由于刚刚起步,像其它新兴技术一样还不够完善。随着CAD技术、计算机网络技术、数据库技术及人工智能技术的不断发展,远程设计的内容必将越来越丰富,功能越来越强大,所提供的服务也将越来越完善。
3远程设计系统的技术研究
任何系统的总体结构模式的确定是系统在设计初步阶段要完成的一项主要任务。它的总体结构模式是系统的基础,只有确定了系统的结构模式才能进行下一步的设计和开发。而且应用软件的架构是建立在计算模式基础之上的,所以,必须先对网络计算模式进行分析。
计算机网络技术的发展过程中先后出现了大型机为中心的计算模式,服务器为中心的计算模式和客户机/服务器(Client/Server)计算模式,还有随着Web技术的成熟而发展起来的浏览器/服务器(Browse/Server)计算模式。
对两种计算模式经过分析和研究,CS模式和B/S模式比较,具有以下优点:界面风格统一、可移植;跨平台性,B/S模式的系统较US模式的系统有更好的跨平台性,客户端可位于任意的软、硬件平台;易于管理和维护。
4远程设计系统的支撑技术
基于Web的远程设计是一项涉及多学科多功能的综合活动,其中包括现代机械设计技术、Web技术、数据库技术、计算机编程技术、多媒体技术和图形浏览技术等。
参考文献:
[1]Web.数据库交互式动态访问技术分析与比较.高福友.电脑开发与应用.2005.
[2]基于.WEB.的变速箱零件标准化及图档信息综合管理系统的研究与开发.王君.浙江大学硕士论文.2002.12.13
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目前,我国已有美术院校、工科院校、综合大学、农林院校、师范院校等400多所院校开设了工业设计专业,形成了世界上最为庞大的工业设计教育网络。由于国家教育部把工业设计专业归属于机械学科,因此,培养机械学科背景下的应用型设计人才、强化学生在机械学科背景下的实践能力、确立机械学科背景下工业设计专业的教育特色、凸显机械学科的自身优势及发展特点,是目前工业设计教育的根本任务。
机械学科是研究机械产品(或系统)的性能、设计与制造的理论和技术的科学。按照经历阶段的性质不同,机械科学可分成两大分支学科:机械学和机械制造。机械学是对机械进行功能综合并定量描述以及控制其性能的技术科学,它的主要任务是把各种知识、信息注入设计,将其加工成机械系统能够接受的信息并输入机械制造系统,以便生产出满足使用要求并能被市场接受的产品。在这一点上,机械学与工业设计的目的是一致的,都是为了满足市场的批量化生产而进行产品设计。机械学包括机构学、机械振动学、机械结构强度学、摩擦学、设计理论与方法学、传动机械学、微机械学和机器人机械学等。机械制造是将设计输出的指令和信息输入机械制造系统并加工出合乎设计要求的产品的过程。机械制造科学与技术是研究机械制造系统、机械制造过程和机械制造手段的科学与技术,它包括机械制造冷加工和机械制造热加工两个部分。机械学科的理论基础与技术手段是工业设计专业的必备知识,为工业设计专业提供科学技术支撑。
但当前我国高校机械学科背景下工业设计的特色建设并不理想。如何依托机械学科的先进制造技术与设备条件及其较强的科学性和现实性来构筑工业设计特色教育平台,是当前工业设计教育要解决的重要问题。
美国著名的工业设计大师雷蒙得•罗维曾说:“当我能够把美学的感觉与我的工程技术基础结合起来的时候,一个不平凡的时刻必将到来。”工业设计是科学技术与美学艺术相结合、相融合的专业,如何实现二者的深度融合一直都是设计教育的核心课题。机械学科背景下实现设计技术与设计艺术的融合,奠定机械学科背景的工业设计专业特色,要求学生在工程技术方面掌握制图学,掌握设计施工语言的材料学,熟悉力的作用和传递的加工工艺学,熟悉人机工程学和计算机辅助设计。设计师掌握的知识越多、接受新知识的能力越强、设计方法越灵活,其创新能力就越强、成功率就越高。
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目前,我国已有美术院校、工科院校、综合大学、农林院校、师范院校等400多所院校开设了工业设计专业,形成了世界上最为庞大的工业设计教育网络。由于国家教育部把工业设计专业归属于机械学科,因此,培养机械学科背景下的应用型设计人才、强化学生在机械学科背景下的实践能力、确立机械学科背景下工业设计专业的教育特色、凸显机械学科的自身优势及发展特点,是目前工业设计教育的根本任务。
机械学科是研究机械产品(或系统)的性能、设计与制造的理论和技术的科学。按照经历阶段的性质不同,机械科学可分成两大分支学科:机械学和机械制造。机械学是对机械进行功能综合并定量描述以及控制其性能的技术科学,它的主要任务是把各种知识、信息注入设计,将其加工成机械系统能够接受的信息并输入机械制造系统,以便生产出满足使用要求并能被市场接受的产品。在这一点上,机械学与工业设计的目的是一致的,都是为了满足市场的批量化生产而进行产品设计。机械学包括机构学、机械振动学、机械结构强度学、摩擦学、设计理论与方法学、传动机械学、微机械学和机器人机械学等。机械制造是将设计输出的指令和信息输入机械制造系统并加工出合乎设计要求的产品的过程。机械制造科学与技术是研究机械制造系统、机械制造过程和机械制造手段的科学与技术,它包括机械制造冷加工和机械制造热加工两个部分。机械学科的理论基础与技术手段是工业设计专业的必备知识,为工业设计专业提供科学技术支撑。
但当前我国高校机械学科背景下工业设计的特色建设并不理想。如何依托机械学科的先进制造技术与设备条件及其较强的科学性和现实性来构筑工业设计特色教育平台,是当前工业设计教育要解决的重要问题。
机械学科背景下的工业设计学科应加强以工程技术为特色的工业设计教育。工程技术包括很多方面,如加工技术、制造技术、人机工程、材料力学等。优选其中的某些方向,并作为与工业设计学科相关的特色予以强化,可形成一种资源共享和特色互补的共生循环的教育模式。
机械学科背景下工业设计专业特色的建设,最关键的一环在于求变:办学思路上求变,课程设置上求变,培养方式上求变,教学模式上求变。美国学者A.J.普洛斯曾说过:“设计教育的目的不是造就设计人员,而是解放他们。”这给工业设计专业特色教育提供了有益启示,也拓展了人们的设计思维。如湖南工业大学根据工业设计专业课程的特点和性质,将其划分为4个课程群,即艺术基础课程群、设计基础课程群、机械工程技术课程群、专业设计课程群。理清各课程群的总体教学目标以及内部各课程的分工合作关系,把工业设计实践能力培养与创新能力培养细化到各课程中,使之相互协调、相互弥补。各课程群按照能力培养由低到高、由浅入深的阶段性模式安排,更有利于达到人才培养的目的。在培养模式上,强调以设计为中心,以一系列精心制作的设计专题为核心,有机地编排相应的支撑知识,使学生在这些专题学习过程中培养综合设计创造能力,使几大课程体系通过相关专题组合成有机的、相互联系的整体。在教学模式上,引入“工作室”制,强化教师对学生素质的全方位培养,使学生的学习更具深度和广度。
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当前,世界各国都已经加强了对本国知识产品的保护力度,我国在改革开放早期所采用的引进―消化―吸收――创新基本模式已经不能满足我国新时期机械行业的发展需要。因此,提升机械设计自主创新能力才能够为我国机械行业的整体发展提供一个可行的途径。而在机械创新设计过程中,通过提高对产品创新的意识及能力,将机械产品的设计制造成本降低,提高产品的操作性能以及自动化陈谷,达到对应的环保要求,对推动我国整个机械行业的发展具有重要意义。
整个机械设计过程源自于功能要求与开发,通过作用原理分析,直到最终无力结构构思及形成。在整个过程中,机械创新设计工作必须把握这样两个基本原则。
设计之初必须对产品必须具备的功能进行确定,之后找寻得到最优的设计结构方式,以便在最短的时间内达到设计目标,之后选择正确合理的价值工程方法,将其中价值相对较低的少部分构件找出,将之作为分析对象,确认其与当前结构设计存在的矛盾,试图通过最小改动量来解决存在的矛盾问题。这种设计路径所耗费的资源以及时间都较少,这时实现目标的路径自然最短。
联想是机械创新设计过程中的一个重要方法,通过对事物之间的相似性进行分析和总结,而联想得到的结构是否合理的一个重要判据就是所设计的结构是否具有一定的相似性,而这有产品的实例直接决定。若设计的多个产品实例同时满足功能需要,则它们之间一定存在对应的相似性,表面产品具备创新设计的潜力。
机械产品结构运动方案的设计就是设计人员根据用户提出的产品功能需求而提出的从机械结构原理出发的产品功能原理构思。
运动方案是探索并解决实际问题的一个有效途径,其主要包括原动机、传动机构以及执行部件等系统运动方案的设计。其最终得到的结果必须满足机械产品结构功能的运动性能要求。设计的一种机构运动方案的好坏直接影响到产品结构、工艺、成本以及使用性能等方面的能力,是确定产品的整体质量、性能、经济性、环境以及所获得社会效益的关键步骤,是整个机械产品设计过程以及后续产品制造、使用过程的基础。对于机械结构产品而言,实现其具体的功能可以采用不同的运动方案,即可以采用不同的写原理予以实现,同时不同的功能又可以通过不同的机构来具体实现。
因此,该阶段的工作是整个设计工作的重点,设计人员必须从功能分析出发,利用创新思维对产品的活动架构进行设计、优化,最终得到理想的产品运动方案。
以汽车的前驱、后驱运动方案为例,传统的后驱运动方案具有生产制造成本高、驱动部件多、安装复杂、车内空间较小、牵引力不足以及动力效率较低的问题。在现代机械设计的轻量化、汽车乘坐舒适性以及机动性要求提高的背景下,后驱汽车已经不能满足当前人们生活的需要。基于此,汽车生产厂商通过移植、逆反思维等方式对汽车的运动方案进行创新,将发动机前置,使得发动机的输出轴直接与汽车前轮的传动机构相连,驱
其一,汽车的驱动机构得到了明显简化,零部件数量明显减少,使得汽车的造价降低;
其二,汽车整车重量下降,使得汽车的加速性能得到改善,刹车距离缩短,油耗降低;
其三,采用前置发动机的方式释放了大量的车内空间,使得车辆的乘坐舒适性得到提高。
机械产品的结构设计工作主要包括对产品的外形、各部分的配置以及总体结构的设计方面。根据客户对机械产品功能要求的不同,所设计的结构方案也存在明显差异。机械产品结构设计的一个根本任务就是要找到不同结构形态的产品设计方案,设计出新型的产品结构形式。
随着人们对产品结构功能需求的提高,人们对机械产品结构的设计提出了更严苛的要求,设计人员必须在有限的空间中尽量多的将产品功能集成至一处,使得客户的安装和使用功能得到满足。
例如,在传统的办公室中,各式各样的打印机、复印机以及扫描设备充斥在空间中,使得办公室的环境不能得到改善,人们需要一种多功能的一体化文档处理设备。办公用品厂家在了解到人们的需求之后,开始着手对办公机械设备进行改进和设计。后经分析调查,最终通过离散与综合的创新思维方式,在尽量保证产品的基本构形要求下,将打印、复印以及扫描等文档处理功能集成于一体,设计制造了一台多功能一体机,显著改善了办公室的工作环境。
在制造技术、材料加工技术以及能源应用技术得到迅速发展的背景下,机械产品设计师在动力能源的选择过程中能够选择不同的能源作为产品动力来源,包括石油、天然气、电能和太阳能等。设计工作中,设计人员可以充分发挥其自身的创造性思维、方法,对产品的各个系统进行改进甚至是重新设计,将更多的清洁能源应用与机械产品的动力能源当中。
还是以汽车为例,当前在公共交通工具中日益广泛应用的电动汽车,其主要使用的是电能,与传统的燃油汽车相比,其自身不会排放对大气造成污染的有害气体,即使按单位电能生产过程中所排放的污染物(硫、微粒)进行比较,电动车造成的其他污染物得到了明显控制。
这有利于降低人口密集的城市区域大气污染的程度,而且电动汽车还能够在晚间用电低谷时出现的富余电力充电,提高了发电设备的利用效率,使得其经济效益得到明显提升。另外,应用达到了国家提倡的节能减排目的,是创新思维在机械产品能源设计中应用的典型案例。
中国的机械产品比较落后、缺乏技术创新力量、市场比较低迷,主要是因为企业缺乏适应市场需要的新产品开发以及技术创新的能力和机制。尤其是国内很多中小型企业资金匮乏、开发新产品的能力比较差,亟需相关新产品开发技术的支持。而TRIZ理论可以推动技术创新在机械产品设计中的应用。
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我国的高等职业教育起步较晚,教学方面多数情况下也是沿用传统教学手段,即使现阶段引入了多媒体教学,但由于课件的滞后,多媒体演示也与传统的图纸和黑板粉笔教学大同小异,对于学生来讲,学习枯燥乏味,宛若听天书,需要充分发挥想象力才能理解,对于教师则需要花费大量的精力来制作课件、写教案和改作业,而教学效果甚差。
今天读文网小编要与大家分享的是:高职机械设计基础的教学改革相关论文。具体内容如下,欢迎参考阅读:
高职机械设计基础的教学改革
《机械设计基础》课程是高职高专类院校与近机类各专业的一门重要的专业课程,是理论性和实践性都很强的基础课程,在教学中具有承上启下的作用,通过本课程的学习使学生掌握常用机构和通用机械零件的基本理论和基础知识,初步具有这方面的分析、设计能力,并获得必要的基本技能训练,同时注意培养学生正确的设计思想和严谨的工作作风。笔者在近几年的教学过程中发现,随着我国教育结构的不断调整,学习内容、师资结构、学生来源都发生了很大的变化,传统的教学内容,教学方法,考评方式已不能适应现代高职学生的需要,必须做出改革。
《机械设计基础》课程包含了静力学、平面力系、空间力系、四种材料力学构件变形形式、平面连杆机构、凸轮、带传动和链传动,齿轮、轴、联结,液压与气压传动等丰富内容。随着科学技术的不断发展,教材的滞后性越来越呈现出来,因此必须对课程内容进行整合。要删除陈旧的章节,增加必要的新知识等手段,精心设计课程体系。针对高职学生对理论不感兴趣、喜欢动手实训操作的特点,根据“理论够用”的原则,尽量减免理论的推理计算内容,抽取更多的课时为适合实训的内容。
机械设计是前序课程运用的综合,它涉及工程力学、金属及热处理、公差与配合、机械制图等课程。要想将设计做好,必须将这些知识综合运用,同时还要自学一些相关的设计知识,能熟练的查阅手册。同时,要增加计算机辅助设计,proe零部件组装和三维动态仿真等相关专业知识。
原理的推导、证明不是重点,应分配更多的学时在学生练习,掌握公式、定理,熟悉设计方法。例如:带传动的打滑原理的推导,变为齿轮的原理等知识点都可不作为重点,只需说明作用和影响。
我国的高等职业教育起步较晚,教学方面多数情况下也是沿用传统教学手段,即使现阶段引入了多媒体教学,但由于课件的滞后,多媒体演示也与传统的图纸和黑板粉笔教学大同小异,对于学生来讲,学习枯燥乏味,宛若听天书,需要充分发挥想象力才能理解,对于教师则需要花费大量的精力来制作课件、写教案和改作业,而教学效果甚差。随着国际国内形式的变化,经济和社会的进步,对于教学方法和教学手段也提出了更高的要求,如果教学方法不能让学生感兴趣甚至教师不受欢迎会直接导致学生精神上的罢课,教学效果自然谈不上。
从笔者自身进行《机械设计基础》课程教学的实践来说,这门课程的确有大量理论知识,但是教学方法应该灵活机动。例如齿轮机构的分类和特点、工作原理、设计计算,结构设计等,在教学中遵循由简到难,由表及里,充分利用实物、挂图,动画等教学工具进行讲解,组织学生进行实物的装拆,使学生充分理解机构的常见失效形式及设计准则,再设置典型实例设计题目,分组分析讨论,将所学知识链接起来,形成扎实的知识网络,设计思路,以达到活学活用的目的,教师在设计思路上加以引导,对方案的合理性、正确性进行把关验收,并对一些知识、经验参数加以补充总结。
又例如,在平面四杆机构项目中,鼓励学生用废纸板、木棍、木块、钉子和销轴自制机构模型,通过改变钉子和销轴的位置,控制机架、连架杆和连杆的长度,记录什么条件下可生成曲柄摇杆机构、双曲柄机构或双摇杆机构。学生也能够在学习中实现了边学边练,充分提高了动手能力和创新能力。
最终考核成绩的主要由理论考试成绩和实训考试成绩共同决定,并偏向于实训考试。理论成绩包括期末考试成绩、平时测试成绩、平时作业成绩、上课表现情况等。实训成绩可为若干次实训项目(包括企业的实习成绩)的平均成绩。考核内容尽可能简单而全面,能够使学生看到自身不足的同时不会对学习丧失信心。而且由于期末考试成绩在总分中占的比重不大,使学生明白学习过程的重要性,临时抱佛脚和作弊都无济于事。
现在的学生大多数在父母和老师的庇护中成长,具备理论学习能力,缺乏动手能力,具有独特个性,缺乏团队协作意识,对所学专业领域有一定的认识,但缺乏对具体工作性质的理解,即缺乏工程素质,当然这也源自于教师的工程素质的缺乏。这使得许多高职生出了校门就面临失业或者刚上岗就由于不能适应工作岗位而下岗,甚至一些人被迫改行做其他的工作,造成残酷的社会打击。
事实上这样的情况完全可以控制,出路就在于从思想上、态度上、教育教学过程中切实将工程素质培养问题放到足够重要的位置上来,并采取切实有效的措施,培养和提高师生共同的工程素质。对于教师而言,自己应该具有一定的工程资质如工程师、机械师等专业职称,并且亲自参加过相关工程项目。对于学生而言,安排学生到企业参观实习,在实习中巩固理论知识,锻炼动手能力,重要的是学生能够在实习中收获职业素养,培养吃苦耐劳、脚踏实地、忠于职守、团结协作的工作作风。
《机械设计基础》课程的教育教学改革和实践,极大地调动了学生学习主动性,使学生由被动式学习转向主动式、探究式学习,促使学生勤于思考、发现问题、分析问题、积极想办法解决问题,也使学生的实践技能、创新能力和教学有了进一步提升,为学生职业能力和职业持续发展奠定了良好的基础。
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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技成果进行创新构思,设计出具有科学性、创造性、新颖性及实用成果性的一种实践活动。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:数字化机械创新设计能力培养的教学设计与实践相关论文。内容仅供参考阅读!
数字化机械创新设计能力培养的教学设计与实践全文如下:
机械设计能力是机械类专业大学生的一项非常重要的专业基础课,教学内容主要由理论教学和相关课程设计两部分组成。它在整个培养计划中起着承上启下的桥梁作用。传统的教学内容体系只注重对学生传统设计理论的培养,设计实践还停留在二维绘图阶段,忽略学生三维数字化设计思想和能力的培养。以三维数字化设计技术为代表的数字化设计作为现代设计的一种核心技术,在机械设计的应用中,不仅为机械工程师提供了一种方便高效的绘图工具,更重要的是机械设计的设计程序、思维方式、交流与协作方式及机械工程师的角色等,都将会因为数字化设计的出现而发生重大的变化。所以,对面向数字化设计对机械设计课程体系和教学方法进行改革,使机械类专业的学生能够迅速适应数字化设计的要求,更加贴近企业对应用型机械设计专业人才的需求。
1.适应社会和就业的需要
从对上海的企业调研和毕业生反馈的信息看,当前大部分机械制造业的企业基本上实现了三维数字化设计和制造,其中国内大中型企业和研究院已全部实现三维设计,机械工程技术人员普遍采用三维数字化设计技术来完成工程设计已成为一种必然趋势。因此,转变教学观念,注重知识及应用的与时俱进,已成为培养机械行业人才要求。把数字化设计引入到机械设计能力培养当中,使学生掌握更现代的设计方法,为学生专业课程的学习和就业打下坚实的基础。
2.促进机械设计能力的提高
在我校学生在大学一年级主要学习《机械制图》和《计算机绘图》等课程,重在培养学生的二维绘图和识图能力;而在高年级的专业课程中,直接讲授三维数字化设计软件的工程应用,难度大、效果差。在大二期间,将数字化设计结合《机械设计》《现代机械设计》课程教学,不但可以为学生后面专业课程的学习打基础,降低专业课程的学习难度,而且能对机械设计能力的提升起到促进作用。数字化设计改变了传统课程设计作图多、任务重的缺点,设计结果具有较强的直观性,容易引起学生的兴趣。
3.利于学生工程实践和创新能力的培养
随着各高校对卓越工程师培养计划的重视,培养学生的工程实践和创新能力,已经成为高等学校一项非常重要的教学改革内容。机械创新设计作为一项“卓越计划”培养机械类专业学生工程实践和创新能力的重要一环,必须更新教育理念、探索新的课程教学模式、加强课程内容与社会实践的联系、积极探索以素质教育和能力培养为特征的新型课程模式。将数字化设计引入到机械创新设计培养当中,对学生工程实践和创新能力的培养可以起到积极的推动作用,因为数字化设计优势十分有利于学生空间想象能力、设计能力和自主学习能力的培养,学生可以借助数字化设计软件把自己的工程设计想法通过三维实体设计表达出来,激发学生不断探索、实践和创新的欲望,进而促进其工程实践和创新能力的提高。
数字化设计应当是根据数字化设计本身的特点及其在机械创新设计的应用特点来进行,不能简单地增加设计软件使用操作教学内容,或在原来的课程体系中再增加几章独立的、自成体系的数字化设计教学内容。而应结合数字化设计和机械设计能力培养的特点,对整个课程内容体系进行必要的改革。
(1)以工程素质教育和实际能力培养为目标,构建数字化机械设计课程内容体系。主要包含数字化设计基础,数字化设计理念、流程及特点,数字化设计工具简介,数字化设计实务训练等类型的课程内容。同时探寻建立数字化设计与传统设计教学内容之间,以及与其它数字化设计课程之间有机的联系。
(2)机械设计中传统设计教学内容应做相应的改革,使数字化设计的思想和方法真正融合到机械设计的教学与实践当中,最理想的方式是能够让学生在课程的学习中熟悉和掌握数字化设计工具,这样机械设计能力的培养的才能够适应数字化时代的要求。
1.课程教学内容改革
在授课时,应淡化对理论公式的推导,加强对工程应用的讲解,如齿轮的强度计算,螺纹连接强度计算等;对一些非重点章节,如链传动、进行引导性的讲解;对难度相对简单的章节,如联轴器、离合器与制动器、弹簧等,可以采用教师简单概述,让学生课下与结合思考题自学方式。这样可将机械原理机械设计理论教学压缩到96学时左右,留出大约20学时对数字化设计进行讲授。在数字化设计教学当中,不追求难度和深度,以使学生能够完成课程设计为目标,注重学生学习能力的培养,如教授学生如何利用软件自带的帮助文件和用户手册,独立进行软件功能的自主学习。在课程的安排上,采用每两周2学时的上机课堂教学模式,让学生模仿课堂的例子,并安排一定量的课外习题。这样使学生长期不断地学习,便于学生提高实际设计能力。
2.课程设计环节的数字化设计应用
对于机械设计能力培养中重要实践环节――课程设计,将三维数字化设计代替传统的二维作图是改革的一个重点。目前,我校课程设计题目一般采用通用机械传动装置设计,以齿轮减速器设计为主。学生在两周的设计时间内完成设计任务的设计方案的分析和计算、零件设计装配图和零件图的绘制、设计说明书的编写等任务。在设计过程中需要学生查阅大量的资料,进行反复设计。
由于课程设计时间较紧,大部分同学在进行零件强度设计后,直接进行零件图和装配图手工绘制,往往忽略设计的整体性,草草地画完所有图纸,直接影响教学效果。将数字化设计引入到课程设计后,学生可以应用设计软件参数化功能,对原零件图和装配图进行特征修改,使零件结构的变化直接在三维视图中展现。然后,利用三维转二维图纸的功能生成工程图,并进行必要的视图表达修改和标注。这样就大大节省传统二维作图的时间,使学生有更多的时间去考虑“设计”,从而可以提高课程设计质量。
3.机械创新设计研讨课的开设
机械创新设计能力包含应具有良好的学习能力和创新理念、敏锐的创新思维、基本的创新技能和优秀的创新人格。研讨课有效地探索了研究型、合作式、自助性的课堂教学模式,体现了“学思结合、因材施教、分类培养”的教育思想,促进了在教育思想观念方面的深刻变革。目前,我校已开设“产品开发与现代设计”研讨课,和机械设计类课程中创新设计研讨课,教学效果显著。
4.问题驱动启动式教学方法
针对机械设计和数字化设计实践性均较强的特点,强化理论课和实践课案例教学,注重问题启发教学内容的精选和问题的设计,着重讲清工程设计案例问题是什么、工程设计案例问题的背景是什么、工程设计案例问题的性质是什么、工程设计案例问题的解决方法是什么等内容。使所学的知识更加具体,并给学生留有一定的思维空间,活跃学生的创新思想。
1.不断加强数字化设计基础课程的教学
数字化设计基础课主要是根据机械类专业的实际情况,为学生讲授有关数字化设计的软件、图形图像理论、设计与造型方法,设计特点等共性的知识,使学生形成一个清晰的数字化设计框架,能够在大脑中实现数字化模型的构造。
2.强化“设计”理念
机械设计的最终目的是要实现产品化,其设计应当是为产品及其生产而设计。在课程教学改革时,需要不断强调的就是设计。机械类专业数字化设计的核心是设计,而不是绘图。教改应该始终按机械设计基本能力教学为主、数字化设计学习为辅的教学思路进行,使学生掌握基本的数字化设计方法,并能独立进行简单数字化设计。对于机械类专业学生而言,最需要的是在数字化设计工具的帮助下,获得对整个产品从概念设计、结构设计、生产加工到市场推广的全面控制能力。
这种设计能力的培养就能够与CAD、CAE、CAM乃至虚拟设计与虚拟制造系统相衔接。所以,在机械设计课程中强化设计的理念,要让学生清楚地认识到数字化机械设计不仅可以用计算机技术来绘制各种各样的装配\零件设计图,尤为重要的是它可以辅助进行动力学和运动学仿真、有限元分析、装配检查等功能分析;可以有效地将机械设计各个设计过程有机地结合起来,使各个阶段的设计成果为其后的设计制造过程直接使用,从而大大提高了设计效率和质量。
3.在教学实践中,由于数字化机械设计相对降低了机械设计的理论难度,学生对相关数字化设计软件学习兴趣将会大幅提高,甚至有些同学会主动“开快车”,在数字化设计软件学习上花掉太多精力,忽略了对机械设计理论知识学习。所以,任课教师要积极引导学生正确对待数字化设计软件和机械设计理论学习之间的关系,做好协调工作。
4.随着数字化设计教学质量的不断提高,教师还可以适当扩展讲解运动仿真和CAE的相关知识,使学生对机械设计技术的发展有进一步的认识,提高学生的学习热情。
五、结语
机械数字化设计能力培养教学的设计和改革,需要在教学理念、课程内容、教材建设、师资培养、教学方法,硬件与软件环境建设等诸多方面的协调配合,需要充分调动和协调学校资源,才可能取得更佳的效果。同时,也需要我们在教学实践中坚持不懈地研究和实践,不断积累,不断研究,不断创新。
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机械设计是机械工程的重要组成部分,是机械生产的第一步,是决定机械性能的最主要的因素。机械设计的努力目标是:在各种限定的条件(如材料、加工能力、理论知识和计算手段等)下设计出最好的机械,即做出优化设计。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:机械设计中的材料选择及应用研究相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
材料的选择与应用在机械设计中是至关重要的一环,材料选择的好,机械的设计就成功了一半,在之后的机械制造中就会更加顺利。所以,我们要重视机械设计中的材料选择和应用,促进机械设计的可持续发展。
我国的工业化步伐大大加快,对于机械的使用需求越来越大,对于机械材料的需求更是日益增多,这导致了机械设计材料的稀缺,人们寻求更经济、更环保、更适用的机械设计材料成了当务之急。为了更好地满足人们日益需求的物质文化和精神文化需求,这就需要机械设计的材料朝着更加经济、环保、适用的方向发展,在社会各种发展都对材料进行大规模使用的激烈的市场竞争中,若想获得一线的发展,就要充分利用目前拥有的材料,利用有限的资源,对机械设计的材料进行选择和应用,进而进一步地加大对于机械设计的使用和机械设计的工作,为我国机械行业和我国经济的可持续发展做出应有的贡献。
2.1满足机械零件应用的要求
机械设计必须要考虑到机械的负载能力,如果机械的负载能力差,就会使整个机械的零件失效,达不到机械进行正常工作的要求。所以,在对机械进行设计时的材料选择时,一定要结合机械所要进行的工作,考虑到机械所要承受的负载,然后对材料进行选择,以此作为机械设计的材料选择进行可靠性实验的标准。如果机械零件在受到重压的时候产生扭曲或者弯曲的情况,这种变形有时候是可以恢复的,但有时却是永久性的,这就使得机械受到损伤,不能进行工作。所以,为了避免上述情况的发生,我们在对机械设计进行材料的选择时,一定要确保零件不会发生扭曲,确保它的实用性,采用较为坚固的材料进行设计,以便能够均匀机械的受力,改善材料的抗变形性能。比如,在对机械进行设计加工时,可以采用中碳调制或低碳钢渗碳的加工方式,用此来提高材料的性能,从而满足机械零件应用的要求。
2.2满足经济性的要求
每一个企业进行运营都是为了盈利,获得企业的收入,所以对机械设计材料进行选择也必须要满足这个条件。尤其是在当前我国经济迅速发展的今天,人们对于机械的需求量加大,但是日益突出的资源缺乏的问题却给机械设计的材料选择带来了巨大的困难。企业一方面要考虑到对于企业自身的经济效益,又要保证机械设计的质量,所以在对机械设计的材料选择上就要更加仔细慎重,既不能造成材料的浪费,又要尽可能地满足机械在性能上的一切需求。
例如,我们要选择一种材料,这种材料要具有一定的硬度,这就需要企业对于一切可以进行机械设计的材料进行权衡,根据材料具体的形状和机械零部件的尺寸大小以及零件需要满足的硬度进行选择,选择的材料要尽可能满足机械的各种性能,所需的材料数量也要进行严格的计算,避免产生浪费现象,造成对材料的采用过多,从而造成了企业的机械设计成本的增加。如果在设计中有效截面的面积小于50mm,那么企业就可以选择20Cr;如果有效截面面积是50~150mm之间,并且它的重量又不重,小于50kg,那么企业就可以选择20Cmnti,诸如此类的做法,这样企业就可以对机械设计的材料的选择进行合理的优化与改进,避免出现浪费的现象造成资源缺失的进一步加大,从而造成企业的成本大大增加,达不到企业盈利的目的。
2.3满足环保性的要求
目前,由于工业发展给环境造成的破坏已经成了一个不争的事实,如工业生产产生的废料垃圾、工业垃圾和一些白色污染。这些都是工业发展带给环境的巨大污染,是人们最近以来普遍关注的问题,也是急需解决的环境问题。从工业生产的源头,即机械的设计的材料选择上把好关,选择对环境具有环保效果的、没有危害的材料,这样才能够促进环境的可持续发展,保持生态平衡,从而推动企业经济效益的稳步持续发展,推动我国经济的可持续发展。
在这一过程中,担任机械设计的设计人员也是至关重要的,机械设计人员要掌握多方面的知识,需要对机械设计的材料进行多方面的分析和研究,最终进行慎重的选择。可以说机械设计工作是一项任重而道远的事业,机械设计是一切工作顺利进行的前提,企业生产取决于设计的好坏,所以为了追求企业的最大利润,就要加大机械设计对于环境保护的要求,遵循保护环境与生态平衡的原则,对人类赖以生存和发展的家园进行有效的保护,从而实现材料选择和应用满足环保性要求的目的。
3.1实用性材料的选择与应用
机械设计中材料的选择与应用主要是为了满足机械在实际操作中的使用,所以机械设计的材料必须要有实用性。首先,在对机械材料的应用上要以工艺生产为指标,对材料所要使用的范围和用途进行系统的了解后,对材料进行铸造、切割等操作,以满足不同设计的需求。其次,机械的不同零件对于材料的需求也不同,这要充分考虑材料的具体使用,例如制造哪个零件,然后再对材料进行强度和耐磨性的选择,对于有特殊要求的材料要进行特殊处理。
3.2载荷类型材料的选择与应用
在机械的使用过程中,如果材料没有较好的荷载能力,就会造成机械无法使用以及被压坏的现象,所以对于材料的要求应格外注意它的荷载能力。如在机械的使用过程中,会在正常的时候突然出现抑制失效的情况,这都是荷载出现了问题。所以,在选择和应用材料时,一定要估算材料的荷载能力,从而完善机械在工作中的使用状况。
3.3低消耗材料的选择与应用
随着国家对于环保工作的强力推进,机械设计也要遵循国家可持续发展的理念,在机械设计上要尽可能地减少污染和资源的浪费。一方面,要尽可能减少热处理技术的使用,因为这项技术对材料的寿命是有一定影响的,同时也会带来较大的环境污染。所以,我们为了有效减少这种现象的发生,可以进行热轧状态和冷轧状态下发挥性能的材料。另一方面,如果不能避免热处理,就要选择进行热处理较少的材料,降低消耗,促进机械行业的可持续发展。
3.4无害材料的选择与应用
在人们的日常生活中出现了许多有害的物质,这也加强了企业在机械设计材料选择上的注意。所以,机械设计的材料要尽可能地选择一些无害的材料,否则就会给人体带来一些危害。比如,Ni元素,这种元素对于人体的危害是十分巨大的,同时它还会给环境带来极大的污染。要对材料进行慎重选择,防止选择有害的材料,就要加大对材料的监测和管理,避免有害材料进入到机械设计中来。总之,这是现阶段机械设计中一个十分重要的问题。
总而言之,我们对于机械设计中的材料选择和应用要更加符合现代社会对于环保和经济、实用与可持续的要求,从而为机械设计行业的稳步持续发展提供切实有力的保障。
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《机械设计》是高等理工学院机械类专业学生必修的技术基础课程,其教学大纲中规定的主要功能是教授大学生机械设计的基本知识、通用零件设计的基本能力和工程意识培养。除上述功能外,通过机械设计的教学,学生将得到综合运用力学、材料、制图等课程所学基本知识,初步进行机械设计和机械结构性能分析与评价的锻炼,为将来设计机器打下基础。这些对于提高大学生的创新能力,培养大学生的工程意识,有重要意义。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:浅谈基于创新与实践能力培养的机械设计试验教学相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
基础的一门课程,同时也是作为学生在机械设计方面的综合能力,在设计和创新能力以及训练工程意识时都具有非常关键的作用。在进行实践教学的过程当中它对于培养学生的思维,创新意识以及达到怎样的教学目标都起到了非常重要的意义。在当前形势下,实践教学环节是广泛应用的,但是由于落后的测试设备,落后的师资队伍,陈旧的教学方法等方面都影响了实践的发展,学生更不能有效的进行动手和创新,所以,必须要提高教学的实践性,从而才能加强对学生专业的培养,实践能力的提高,开辟出一条新的途径和有效应用。
通过在教学当中,我们可以选用一些以往的学生作品当成教学演示,再应用多媒体教学作为课堂的技术方法,把这些好的作品带进课堂当中,让学生可以更为直观的参观欣赏,让他们不再有一些畏难的心理负担,从而也可以增强他们的积极性,开创性。最后让学生通过这些作品进行分析讨论,分享体会,从而来引导他们可以更为细致的对这些作品进行深入研究,找到创新立意,进而来提高学生的综合能力。
(一)机械设计作为实践综合性非常很强的一门主要课程,在实验教学过程当中则是非常关键的一个环节了,实现教学目标是有着重要意义的。
我们在培养学生机械设计课程时,实践则是一条不可小视的途径,同时也是培养学生分析能力,解决问题,理论实践和创新能力的一种重要途径。学生在掌握机械原理的程度会影响到具体的实践能力。我们都知道,在机械产品当中,主要是由运动机械以及多个零部件组成的,它们都具有不同的应用功能,并且所适用的场合也是不同的,所以必须要充分的了解机械产品的设计以及各个原理才可以更好的运用它的工程实践。
此外,由于机械设计一般包括的体系是非常宽泛的,不仅有理论知识,计算推导,也需要一些图表与公式的配合,才能发挥出它的作用。在这门课程当中,教学的主要目的是让学生可以在短时间内学习有效的知识,但是在现阶段而言,由于学校在多方面都受到了一些限制,不利于学生的全面学习,从客观角度来讲对实践是不利的,所以我们必须要探索出一条更适合的方法,可以在短时间内让学生学到具有创新意义的实践技能,更为科学的与理论相结合。
(二)由于课程设计具有一定的复杂性,也具有一定的重要性,所以我们必须要改革以往的课程目标,重新设计课程内容。
学校一般会安排几名老师作为技术指导,但在新的课程安排当中减少了老师的比例,这样不仅可以减轻老师的负担,也可以让学生在自己动手的过程当中找到创新的能力。在机械类的学科当中,一般包括机械方案的设计以及制作,在这个过程当中一般是为了培养学生的综合知识运用以及培养他们的能力实践创新,从而来提高他们的思维意识,在部分学校当中还会应用团队合作来完成设计实验教学,通过让学生自己做相关的课程设计,这样不仅可以提高了学生的收益,也降低了敷衍设计的比例。
此外,在机械设计课程的学习过程当中,我们也可以让学生应用一些相关的软件作为辅助作图设计,可以更好的构建三维模型,达到传真的效果。我们清楚的可以看到三维软件具有非常强大的一些应用功能,所以在零件的设计上是非常明显直观的,而它的参数多功能也是非常强大的,所以极易修改零件图以及装配图当中错误的特征。而我们在建立整机装配模型时,应进一步的分析设计产品所具有的运动仿真以及干涉检验等问题,对于所发现的问题可以及时的解决,来加强学生在机械设计学习中的创新能力,全面培养他们的创新思维性。
(三)在机械设计课程的试验中,我们所要达到的目的就
是为了让学生可以在短时间内学到最有效的知识,但是在现阶段的学校当中,在很多方面都受到了一些客观限制,这对于学生获取知识是非常不利的,所以,在一些高校当中为了让学生可以学到丰富的知识,便探索出创新的实验教学应用,理论结合于实践,作用比较明显。
在很多高校当中都会应用这种方法,一些老师也对这种方法提出了不错的评价,当教师传授机械理论知识时,可以不受课本当中一些内容的束缚,并且让学生置身在具体的实验操作当中,其目的就是把实验的过程变成学习的过程,从而可以加深对理论知识的掌握,在学生提出疑问时也可以找到更好的方法进行解答,理论实践应用在创新当中,所得到的效果则是非常明显的,而吸收也是较为快速的,在短时间内学到丰富的理论知识,也提高学生的创新能力,通过设计实验不仅巩固了知识也增加了思维的创新意识。
总而言之,对于在培养专业的机械设计人才时,不仅让学生要全面的掌握专业知识,方法以及理论基础,更要提高他们对机械知识的应用,培养他们的创新能力,这才是我们教育改革最重要的目的。在创新能力的培养过程当中,思维开发,意识创新,提高教育的本质思想,这才是最为核心的教学内容。
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科学上把单位时间里通过导体任一横截面的电量叫做电流强度,简称电流。导体中的自由电荷在电场力的作用下做有规则的定向运动就形成了 电流。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:论冶金机械液压系统的污染与控制研究相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
1.1 外界带入的污染物
由于冶金机械长期处于野外作业,而野外环境通常很艰苦,高强度的开采会产生大量的粉粒和粉尘。在工作中,冶金机械是由液压系统来传导动力,但是系统又是安置在冶金机械外部,所以,在收缩活塞杆时,就会有外界的粉粒或者是粉尘进入到内部,而这些粉粒与粉尘随着活塞杆的收缩进入到同流油箱之后,就会影响液压系统的正常工作。如果在发现故障之后,让工作人员进行维护,但是遇到拆卸周边环境过差,反而会加大液压系统的污染程度,这主要是因为过于恶劣的工作环境所造成的。另外,在向液压系统注入油液之时,也可能将外界的污染物带入到液压系统之中。最后,油箱关闭不严实或者是油箱的密封圈出现腐蚀问题,同样会对液压系统带来污染。
1.2 自身制造时的污染物
由于制造冶金机械液压系统是一项复杂的工序,而生产、配装以及运输等过差,又会让液压系统产生一定的污染物,如在制造冶金机械部件时存在铁屑、锈片等废弃制造材料等,这些都会影响液压系统保持一个正常的高水平值。另外,如果在制造液压系统时存在较多或者是较大的污染物,就会引发整个液压系统出现故障,从而影响到冶金机械的高效运行。此外,在清理零件时,由于工作人员不够细心,也会导致液压系统出现清洗残留物质。但是,自身制造所产生的污染物仅仅占据冶金机械无法开展高效运行的一部分,很大程度上还是因为工作、外界环境所引起的污染。
1.3 工作过程中的污染物
在冶金机械中,液压系统是动力传导部分,所以保持冶金机械正常的工作至关重要。但是因为冶金机械所处的环境大多数都在野外,并且工作时间偏长,但是长时间的工作又会提升液压油温度,导致其产生化学变化。变质的液压油不仅会让液压系统活塞杆产生不良伸缩,同时还会加快内部结构的腐蚀,因为变质的液压油也可能让部分金属产生颗粒污染,从而加重故障。
2.1 合理选用过滤器
第一,一般来说,普通的液压系统选择20μm 精度过滤器即可,而电液伺服系统一般会选择10μm,甚至是更高的过滤器,油液本身的污染度最好能够高于6 级。
第二,过滤器最好选择比实际过流量略高一级别。当过滤器流过的流量比额定值小,那么起产生的压力也会偏小,这样就会过滤掉更多的污染颗粒,提升其清洁度。
第三,过滤器的并联效果要远远优于串联效果。由于没经过一个过滤器,并联之后的流量就会减少一部分,这样也会增大系统的清洁度。
第四,利用高性能过滤器进行分级过滤处理。如在压力控制油路、独立循环过滤回路、泵的吸油口等,可以设置10μm、3μm、125μm 的过滤器,并且定期做好更换处理,这样就可以避免因为变形或者是堵塞造成失效的出现。
第五,在清洗过滤器时,利用循环系统从油样接口冲入适当的油液,就可以从过滤器的排污口放出部分污染物。
第六,等待选好过滤器之后,还应该注意安装的位置。一般都是在吸油回路进行安装,这样可以在污染物进入泵之前加以清楚。如果液压系统要求较高的精度,则可以在吸油回路安装一个粗滤器,在液压管路上安装一个精滤器,如果是关键性的元件,则需要在进油口处设置一个过滤器。
2.2 液压系统制造安装污染控制
第一,一般来说,电液伺服系统大多选择的是不锈钢无缝钢管,管与管之间应该避免螺纹状的连接,不锈钢的弯头和不锈钢管都需要利用氢氟酸和硝酸相互混合的液体进行酸洗,以便清除内壁存在的污染物。对于管道的分段处,需要利用锯割处理,禁止使用砂轮切割机,这样可以避免管道中残留过多的砂轮粉末。焊接可以将不锈钢管端打好坡口,然后将毛刺锉去并且做好清洗,然后利用氟弧焊,这样就可以达到防止焊缝熔渣的目的。第二,在拆装液压油管时,应该保持管接头朝上开,使用堵头将其堵住,这样也可以避免污染物、液压油流失的侵入出现。
2.3 做好液压系统的维护与保养
第一,加强对新油液的污染控制。
经过新油液的检测,一般需要将污染度控制在NAS10 之下,远远无法满足本身的电液伺服系统NAS6 级之上的要求。所以,在加注新油之前,可以利用精细过滤进行三级过滤,这样就可以确保新油的污染度能够满足NAS6 级别的标准,这样就可以减少更换、清洗电液伺服阀的频率,以便将设备控制在相对较高的稳定运行状态之下。
第二,做好离线和在线的循环冲洗。
在进行离线的循环冲洗之时,需要将电液伺服阀和其余液压部件断开,将硬管和软管直接的连通,开泵过滤新油,并且做好管路的冲洗,之后开展24h-72h的运行,保持油温控制在50℃ -60℃之间,冲洗压力大约为2MPa。然后利用橡胶对接头与焊缝等部位进行,就能清除固体颗粒污染物。在线循环冲洗则是在系统液压油检验满足了标准之后,才能够接入到电液伺服阀或者是其余液压部件之上,等待系统开启之后,再进行在线了循环冲洗处理。
第三,防止油温过高。
一旦出现液压油液温度过高的情况,就会导致油液加速氧化变质,这样会增加金属的磨损程度,并且还会加快密封件的老化变形,造成液压系统不必要的污染与泄漏。所以,冷热轧机的工作油温最好是能够控制在55℃之下。
第四,做好执行元件的密封更换处理。
定期对活塞密封以及轴端进行更换处理,就可以避免外部杂质的侵入或者是出现内外泄漏的问题。第五,做好油箱定期的清理,等待积垢处理后,再做好空滤器和油滤器的更换。避免外界颗粒污染物进入到备用油箱以及系统油箱之内。
对于冶金机械而言,液压系统的污染与控制是一项任务重、复杂度高,且技术难度偏大的工程,为了确保整个冶金机械的液压系统都能够处于正常的运行状态之下,进行合理的设计,做好液压系统安装,加大每一个环节的检测力度,确保污染物的产生处于可控制的状态下,这样就可以降低液压系统的污染度,以此来提高机械设备的服务年限,达到降低维护成本,提升经济效益的目的,如此就能够为冶金企业创造可观的经济效益。
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机械设计是机械工程的重要组成部分,是机械生产的第一步,是决定机械性能的最主要的因素。机械设计的努力目标是:在各种限定的条件(如材料、加工能力、理论知识和计算手段等)下设计出最好的机械,即做出优化设计。优化设计需要综合地考虑许多要求,一般有:最好工作性能、最低制造成本、最小尺寸和重量、使用中最可靠性、最低消耗和最少环境污染。这些要求常是互相矛盾的,而且它们之间的相对重要性因机械种类和用途的不同而异。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:机械设计教学研究与创新能力的培养相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
摘 要:结合《DSP原理及应用》课程在电气工程的应用背景,针对实验教学中体现的不足,在充分考虑了电子技术特别是DSP芯片的更新换代的加快的同时,设计了适合基础理论教学又能够紧跟DSP应用现状的TMS320F28027为核心的DSP实验装置和设计了与电气工程结合紧密的实验项目,提出设计功能模块化设备来提高实验教学质量和提高学生的热情,口袋化的实验装置也便于学生使用将实验操作延伸至实验室外。
关键词:DSP;实验教学;
机械设计传授如何把理论技术和经验方法运用到生产实践, 因此这门课程具有很强的设计性、多样性和实践性[1]。 在新形势下,国家大力推进创新型国家的建设,核心就是把自主创新能力作为发展的战略基点,因此要求大学课程鼓励和激发出学生的创造能动性。 然而,目前高校学生普遍存在实践动手能力不强的问题,更遑论创新思维和创造能力。 这就导致学生的能力与社会需求存在一定的断层。究其原因,客观上这门课程知识点多且散,人均实验设备少及实践活动有限,学生前期接触实际工程的机会很少甚至没有,这些都会给教学增添困难,因此需要通过良好的教学方式进行克服[2]。然而目前传统教学中存在的问题无法解决客观的困难,束缚了学生综合能力的发展。
1 传统教学存在的问题
目前高校的机械设计教学普遍存在以下问题:
(1) 学生兴趣不足,积极性、主动性不强。由于机械设计课程综合性很强,并且与实践联系紧密,对于从基础课刚转入到专业基础课学习的学生来说,这门课程内容相对复杂、抽象,再加上学生实践经验缺乏,对知识点很难理解到位。这些问题导致学生对机械设计课程的兴趣缺乏,学习积极性、主动性很难调动起来。
(2) 学生的实际动手能力不强。相对于枯燥的课堂理论学习,学生对动手做实验比较感兴趣,但由于有限的实验条件以及安全等因素的考虑,实验教学单位往往只能安排学生开展几个有限的实验项目,并且多是在现成的模型上观察机构的运动情况或者测绘,学生的实际参与度其实并不高,更谈不上让学生参与设计或改进实验,对学生的动手能力提高不大。
(3) 难以提高学生的创造能力。多年来,机械设计课程设计题目一直局限在二级圆柱/斜齿齿轮减速器的总体设计上,这个设计对象能够把机械设计课本中的带传动、齿轮传动、轴、轴承等大部分内容都应用进去,可以说是对机械设计课程内容的一次完整回顾与运用。但人人都是一样的题目,仅具体参数略有不同,设计思路与步骤都已成固定模式,严重影响学生的创造性,可想而知,课程设计的效果堪忧。
(4) 考核形式单一。机械设计考试一般采用闭卷形式,注重考查学生对通用零件的基本理论知识的掌握程度,而对工程实践问题的设计与分析能力考核较少,无法反映学生的创新能力。课程设计虽然采用了一对一答辩的形式,但考核重点在图纸上的错误之处及对设计内容的认知程度上,而没有对学生在设计中的创新给予更多有针对性的指导,无法起到启迪学生创新思维的作用。
因此,传统的教学内容和方法已经无法完全满足新时代下培养优秀技术人才的教学需求,充分发挥高校的人才培养、知识传承与创新和服务社会的职能。那么就需要教师改革现有教学方式和方法,严格掌控教学和实践环节的质量,不仅使学生掌握通用零件设计的基础理论知识,更是要重点培养其创新和实践能力。
(1) 课堂教学创新
课堂教学是学生进行实验和实践的基础,首先要从课堂教学入手引起学生学习的兴趣,调动其学习积极性,那么就必须将创新意识融入课堂教学。
第一,教师需要改变以往采取的“满堂灌”的教学方式,为了激发学生的活跃思维,应当采取灵活的讲课方式与方法,能够启发学生的思想,特别是要给学生创造思考和学术讨论的机会。比如,当讲授“齿轮传动”这一章内容时,需要在上一节内容快结束时,引出齿轮传动相关的实际问题;简单地介绍该齿轮传动的载荷及工况要求后,要求学生课后自行分析思考:宜选用何种齿轮传动形式,如何设计齿轮的具体参数等等。到下一节课,就先由几个学生提出各自的设计方案,其他学生对他们的方案进行评价,给出意见和建议,对方案进行改进和完善。集思广益,在讨论的基础上确定出最为合适的设计方案。最后,由教师进行归纳和总结。通过这种形式,可以活跃课堂氛围,促使学生积极思考,课外也能自觉去查找资料、数据;此外,通过这种思考和讨论,学生也能把之前所学的知识进行应用和巩固,提高了其分析问题、解决问题的能力。
第二、课堂的讲课内容需要做调整,由于教材编写、出版需要较长的周期,导致教材内容跟学科发展前沿的理论、技术存在滞后性。因此,为了开拓学生的视野,了解学科当前的发展现状,教师上课应当结合自己的科研课题或者查阅最新文献作一定的选取和补充。实践证明,这种启发式创新教学,以教师为主导,学生为主体的形式能够实现师生的良好互动,达到思维上的“共振”,进而提高课堂教学质量。
(2) 实验教学创新
实验教学是对课堂教学的必要补充,不仅对理论知识起到验证作用,而且能够提高学生的动手能力。但长期以来,机械设计有限的几个实验也只停留在演示、验证的阶段,对学生创新能力的培养无太多益处。实验课中,往往是几个学生一组围着一台设备按着既定的步骤进行实验,对于实验中的一些现象和结果,学生很少会去思考为什么,这种被动接受的情况显然不利于开阔学生的创新思维。因此,有必要加大投入,增加实验设备台套数,争取让每个学生都能亲自动手实验。另外,可以对实验室采取开放管理的形式,比如对传动系统创意组合实验,可采用阶段式全天开放,方便学生在规定时段内随时观察、自学和实验。
至于实验模式方面,可以采用传统实验模式同虚拟实验相结合进行改革。传统实验模式是学生通过操作实验设备、仪器来完成规定的实验项目。在此过程中,学生往往对实验设备缺乏感性认识,实际操作起来也往往诸多困难,以至于在有限的实验课时内无法很好的观察实验结果。而虚拟实验是在计算机上对实验项目及其过程进行模拟,在实验过程中,学生是通过控制特定的课件来演示实验过程,可以帮助学生更好的理解实验原理和概念。并且,学生不仅可以在实验室进行虚拟实验,还可以通过拷贝软件到个人电脑上实验或者联网进行在线实验,这就使得实验不受时间和空间的限制,不仅可以提高教学效果,也有利于培养学生的实践能力和学习能力。
(3) 课程设计创新
对课程设计进行创新改革,首先,设计题目要多样,采用基本指定和学生自主选题相结合的方式。鼓励学生选取与工程实践联系紧密,并且自身对其已有一些感性认识的系统或机构进行设计。在具体设计过程中,可以应用变异设计和适应设计的原理参照设计样本进行设计。其次,改革设计方法和手段。在设计中要融入现代设计理念与方法,比如可靠性设计、优化设计,还要引入计算机技术手段[3]。目前,企业普遍采用辅助设计软件Pro/E, UG, Ansys等[4],比如采用UG对机构进行三维建模,接着采用ANSYS对建好的虚拟模型进行CAE分析,然后根据分析结果不断改进模型,最后得到一个符合创新设计要求的虚拟模型。因此,研究者也鼓励学生利用这些辅助设计、分析软件进行课程设计。
(4) 课程考核创新
考试是教学评价的重要手段,也是对学生学习的一次综合检验,不管是对教师还是学生都具有非常重要的导向作用。研究者将考核分作考勤、作业、笔试和实验四部分,每个部分根据实际情况设定所占比重。考勤采用不定期的形式。作业分课内作业和课外作业。课内作业由教师随堂布置,马上上交,以避免学生抄袭,这样可以更好的反映学生的课堂学习情况。课外作业题目应偏向设计型,一题多解,鼓励学生自己去查阅资料、上网检索、综合运用所学知识来解决问题,如此可以培养他们收集信息、整理归纳资料及分析处理信息的能力。笔试还是采取以往闭卷形式,笔试成绩所占比重要缩小。实验成绩则有实验教师根据学生实验的具体情况来定。通过这样一个综合的考核方式,能够给予学生一个比较公平、科学、客观的成绩。
实践证明,通过对机械设计教学改革和学生创新能力的培养与实践,教学效果得到明显的提升,极大地调动了学生的学习兴趣与学习积极性,提高了学生综合运用各类相关知识、信息去分析和解决工程实践问题的能力,同时学生的创新能力明显增强。教学的改进与创新能够为培养综合型、创新型的机械设计人才打下坚实的基础。随着教育改革的不断深化,围绕国家和社会对新时代科技人才培养的要求,今后还将进一步改革该课程的教学、考核方式,不断提高教学质量和教学效果。
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在机械专业毕业设计指导的教学实践中,教师应以提高学生的社会化程度和综合应用能力为目标,改革传统毕业设计的弊端,努力探索高职机械专业毕业设计教学的一般规律,以及适应专业特色、学生特点、市场机制的基本范式,以求收到较好的效果。下面是读文网小编为大家推荐的机械设计论文,供大家参考。
1农机产品造型功能
(1)功能定义。由价值工程中的功能理论看来,农业机械产品的功能大可分为两类:使用功能、美学功能。使用功能满足的是用户在使用过程中的实际的物质需求。例如:割草机的使用功能可定义成“清除青草”;收割机的使用功能可定义成“收获作物”。美学功能指的是产品给人们带来的美的感受和产品同使用环境的融合与呼吁。这些主要都是由产品的外观形态、比例、色彩、材质等方面来体现。
(2)功能分析。对于农产品的审美功能和如何实现审美功能进行整理。农产品造型:
①满足结构要求———保护内部机构。
②提供人性化使用:使用安全性;符合用户操作心理。
③符合使用者审美。
④与环境的协调。
⑤符合品牌形象。总之,产品的形态、色彩、材质、工艺等的设计作为产品造型要素,必须要满足产品造型的总体功能和局部功能的两大需求。
2造型设计
(1)形态设计。农业机械产品的造型形态的设计要为机械内部的结构和机构提供保护、支撑、安装、美化等作用。不同的产品有着不同的功能和特点,就需提供不同的造型形态,机械的设计也要因物制宜。打捆包膜机的使用减轻了农民的工作量的同时也缓减了我国目前农村劳动力缺乏、紧张的问题。就目前有的电机、输送装置、滚筒、支架等组件构成了其基本的功能形态,但只有基本的功能形态是不能进入市场进行商品流通的。它还需要一个造型,一个能让它成为人和环境和各个组件之间的媒介,使其成为真正的商品。在设计打捆包膜机的造型时除了将核心机构部分装上外壳,还要把散露在外的零件包封起来,使其产品的整齐统一。将电机和传动部分同打捆包膜部分进行形态之间的对比,体现其产品的均衡效果。直线和过渡圆角的造型特点,让产品本身显得更加的整体、简洁、大方。关键部分的包装处理也对产品起到了保护作用,同时也加强了造型的整体感。这样的造型设计造成了饱满、光滑、完美、充实、严谨的视觉效果和审美。
(2)色彩设计。农业机械产品的设计除了造型的设计,色彩的设计也是很重要的。农机产品的色彩设计要考虑到产品本身的功能和造型形态的适应性等问题。色彩的使用和搭配除了考虑对使用者的审美观,也要考虑其产品的使用环境是否协调的关系,还要考虑到产品的品牌形象以及企业形象等问题。例如在案例打捆包膜机的色彩设计当中,就用了橙黄色与白色、黑色的搭配法。主橙色,暖色系,带给人以火热、激情、吉利、喜庆等色彩情感,可体现劳动人民丰收的喜悦之情。配色中有黑色、白色、橙色三色之间的小面积对比,与有白色和橙色之间的大面积协调。白色和橙色以明亮的特点给使用者以积极的影响,可相应的提高操作效率。总而言之,农机产品的色彩搭配可采取主色和辅色搭配的方法,主色占主导地位。一般来讲,产品上的用色宜少不宜多,两种到三种色彩为宜。色彩少而精,整体感就越强。用色过多,则给人一种杂乱之感。
(3)美学功能。在我国的传统美学看来,趣味这种审美是人的一种生存状况,是一种人生境界。用幽默、新奇而仿生的设计手法使日常用品具有趣味性,或是具有一定的艺术性,使得人们从中获得更为丰富的美学的享受。也使产品更具特性,避免了人与产品之间互动的生硬性。然而农业机械产品的趣味化是一种新的创造性的审美艺术。古人重在“趣”的探讨,最后演绎成为“趣味”,其意在于一中意味。文人墨客的眼中,在相应的情境当中自然而然的获得一种特殊的美感,心灵的旨向就是趣味的主体所在。其能发现奇趣的所在,创造乐趣,品尝趣味的美之所在,称之为“趣味”。价值工程中把成本分为人力资源、物力资源和财力资源等的消耗。农业机械产品的成本有产品造型的设计费用和样机的试制费用等。这些费用包含了产品前期的调研费用、设计的构思费用、产品形态的设计费用以及色彩设计和装饰设计的费用;后期的新材料、新工艺的选用和改进的相关费用以及样机的制作和调试费用等。因此在这些高昂的研发费用下,农业机械产品的造型设计要运用价值工程原理来进行科学的产品设计。不能为了审美而审美,设计一些高成本的产品。但是也不能完全摒弃外型,只一味的追求低成本的产品。由此可见“经济”“适用”“美观”三原则,在农业机械产品的形态设计上有着密切的关联,适用处于主导地位,美观处于从属地位,经济制约,将三者结合,是其在农业机械产品的生产过程中协调一致,才能保证农机产品在各个方面都表现出创造性和美感,保障产品更好的服务与农业生产。
3结语
农业机械产品的形态设计是多样化和个性化的表现,是对单一形式的突破。它从过去的不重视,变为了当今人们个人品味和个性的载体,它多元化的特点也为个体的个性展示提供了舞台。都说一千个读者就有一千个哈姆雷特。机械的形态设计展现在无与伦比的魅力,那么对于农业机械产品的形态设计由于审美观的不同就会有千千万万个审美。这样的画面,冰冷的机械不在冰冷,也被人们赋予了温暖的美。因此,经实验证明,要让使用者在审美需求满足的同时也感知到产品的科技,使用和操作都更具人性化,工作效率也得到有效的提高;使其产品更具竞争力。农业机械产品的形态设计具有一定的实践和实际意义。
一、农业机械造成环境污染的原因
我国农业中所使用的农业机械95%以上使用的配套动力是柴油机,柴油机在使用的过程中排放出来的主要成分二氧化碳、一氧化碳、碳氢化合物、碳烟颗粒化合物。众所周知,二氧化碳的增多会使地球产生温室效应,温室效应会使地球的温度上升,造成两极冰川融化、一些动物失去栖息地等危害。一氧化碳排放到空气中的量增大,被人类和动物吸入后,会降低血液运输氧气的能力,危害人类的健康。碳氢化合物是一种毒性很强的化合物,对人类的健康带来很大的威胁。氮氧化合物在加热和阳光照射的时候会形成臭氧,在地表上的臭氧是以烟雾的形式出现的,这样的烟雾会造成人们呼吸系统发生疾病,并抑制植物的生长和繁殖,且这些烟雾出现的时候会影响人们的视野,对于交通运输也十分的不利。最后就是烟碳颗粒物,这种颗粒物容易吸附在人们的肺部,造成一些呼吸疾病,对人们的健康产生不利的影响。通过上述的分析,我们知道了农业机械对于环境的污染的主要原因以及这些污染对于人体的危害,所以我们必须要及时的拿出相应的解决措施来应对这些污染,下边本文将针对这些污染的原因提出相应的解决措施。
二、农业机械污染的防治措施
(一)提高农业产品的技术含量
对于大部分的农业机械在使用上漏油的状况以及排放出来的气体对环境污染的最好的解决方法就是提高农业机械的技术含量,在进行设计、研究、制造的时候,不仅要考虑到要多用、质量好、价格便宜,还需要注意是设计的环保。针对农机具漏油的状况,可以对农机具容易漏油的部分加以调整,让漏油量减小或者是彻底根除。采用新的调节、控制和催化技术,改善可燃混合气体的燃烧状况,抑制一些有害气体的产生,还可以在一些农机具上安装气体进化装置,对于那些废气进行净化,让这些废气在被进化之后再排入空气当中。
(二)加强宣传,增强农民环保意识
可以通过各种传播媒介来宣传和农业机具有关的环保知识,提高农民的环保意识。例如,村里可以举行一些座谈会,请一些专家来给农民普及相关的环保知识,告诉他们废油对环境、人类的危害,以及如何正确处理废油,而不是把这些废油给倒掉。村里可以组织专门的人员,来收集这些废弃的油,并把这些废油进行再利用。
(三)推广使用清洁柴油
农业机械在使用过程中产生的废气,给环境带来的污染不容小觑,而解决这个最好的办法就是推广使用清洁的柴油。清洁的柴油国家在不同的时期会有不同的标准,但是最关键的就是降低硫的含量,硫的含量降低了机械排放尾气的清洁度也会提高,可以减少微粒尘埃对空气的影响。政府在推广使用清洁柴油的时候,可以出台相应的优惠措施,这样可以更好的推动清洁柴油的使用,从而让农业机械对空气的污染降低。当然除了针对以上问题的几个措施之外还有其他几个方法也可以降低农业机具对于环境的污染。
(四)制定农业机械使用报废标准
农机主管部门,要组织人员定时或者不定时的下乡对农民所使用的农业机械进行检查,对于那些使用时间过长、技术落后、技术状况差、耗油量大、污染严重的机械,严格的按照相关的报废标准予以报废。
(五)搞好科学技术普及推广工作,加强机手技术培训
现今农业机械化程度越老越高,在农业中所使用的机械也越来越多,但是很多操作人员的对于一些机械操作并不是十分的熟悉,可以多印发一些宣传册,来教会农民如何正确的使用这些机械,详细的讲解如何操作、使用,并增强他们的环保意识。综上所述,我们了解到了一些防治农业机械污染的措施,其实治理措施还有许多,关键还是要靠政府、各级单位、农民的共同配合,才能更好的降低农业机械对环境的污染。
三、结语
通过本文的分析我们了解到了,造成农业机械环境污染的原因以及相应的解决措施,希望通过本文的分析,可以引起大家对这方面的重视。我国是一个农业大国,而农业机械化是一个必然的趋势,但是农业在进行机械化改革的过程中,不能以牺牲环境为代价,希望我国拿出真正有效的措施来防治农业机械的污染,只有这样才能真正的促进我国农业的发展,我国才能真正的实现可持续发展。
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培养大量机械专业创新人才,提高人才培养质量,探讨当代大学生提升创新能力的途径,既是目前社会的需求,也是高校教育工作者面临的问题。下面是读文网小编为大家推荐的机械设计课程论文,供大家参考。
1农业机械安全管理存在的问题分析
1.1政策法规不完善
在我国经济发展过程中,农业在其中扮演着十分重要的角色、占据比重较大,并且农业分布的范围比较广泛。这就导致了法律法规在实施过程中,往往就会遇到很多执行不力的困难影响。再加上政策和法规在实施过程中由于没有将因地制宜的原则纳入到政策的执行范围,导致很多政策和法规在执行过程中存在严重的形式化现象,而当地的政府部门又没有采取措施进行管理。此外,农业机械设备的操作人员和驾驶人员的专业素质和技术水平存在明显的差异性,而如果不能及时对农业机械安全管理的政策和法规进行有效的完善的话就不能对其进行有效的管理和约束。
1.2农业机械安全管理制度建设不完善
地区的农机安全管理人员需要负责大范围的农机管理,但是由于农机部门人员缺少,特别是在基层的农机管理部门,农机安全管理人员的数量就更少了,这就导致了人员在进行农机设备安全管理过程中不能应对逐渐增多的机械使用数量以及不断出现的诸多问题。在很多落后地区,这方面的问题表现的十分突出。在一些地区由于通信技术不到位以及交通设备比较落后,出现了问题不能及时向上级部门反映的情况,因此就导致了问题不断的积累。此外,在管理制度方面建设的不完善以及农机安全管理人员的不重视,都会导致制定出来的制度流于形式,农机安全管理方面存在的安全隐患越来越严重。
1.3农机的安全性较差
随着我国机械化不断向前发展,国家和地方政府上对农业机械安全方面越来越重视,并出台了很多管理农机安全的政策和法规,但是在实际的质量抽检过程中,农业机械的安全质量却不是十分的乐观,农业机械的整体质量对农业机械的使用寿命以及可靠性方面产生了严重的影响,有些机械设备还会对人的生命安全造成严重的威胁,农机设备安全性差的问题需要我们及时的进行解决。
1.4农机操作者的素质不高
农业机械最终的接受者就是农民群众,而这些农机操作者在使用农业机械过程中,由于科学技术和专业操作技术不到家,导致了机械操作过程中经常出现安全事故。此外,农民群众在设备操作过程中的法律意识不到家也是导致安全事故发生一个重要因素,操作者对农机认识程度不足,很少有农民群众愿意主动积极的对农机设备进行安全检查。
2农业机械安全管理的对策分析
2.1构建完善的政策和法规
首先,需要做好农业机械的统计工作,并对农机设备进行严格的划分,并根据不同的机械式以及操作过程中有可能出现的问题进行严格的划分,并制定出完善的规章和制度,对于多数私人的农业机械设备更需要我们加强对设备的安全管理。通过各种方式对机械设备使用过程中存在的安全有隐患进行有效的控制和宣传;其次,对农业机械设备生产过程中的质量进行严格的控制,保证生产出来的农业机械不会出现质量和性能方面的问题。
2.2建立完善的安全管理制度
积极的对农机操作者进行相关方面的宣传和教育,提高农民群众对农业机械操作过程中的重视程度,并且严格按照有关方面的政策和法规严格贯彻和执行。同时,还要建立完善的管理制度,并根据不同的那地域特点和环境特点以及经济发展的情况制定符合发展向现状制度和内容,并严格按照制定的制度进行执行和实施,此外,还要需要加农业机械安全管理人员队伍方面的建设,从整体上提高农业机械安全管理人员的专业素质,促进管理质量提升。
2.3统一完善农业机械设备安全管理
紧紧围绕我国政府和地方政府部门制定的相关法规和政策开展农业机械安全执法活动,在执法过程中应该全面贯彻为群众服务、以人为本、保民平安的原则作为管理的理念。全面的将多项农业机械安全管理的规定和政策法规不断的进行完善和落实。2014年新疆疏勒县依法开展了农机安全治理整顿,集中力量,组织开展农机“黑车非驾”、“打非治违”安全整治活动。查处无证驾驶51起,无牌拖拉机58辆,暂扣拖拉机392辆。在对农业机械设备进行安全管理过程中,全面实行统一化的而工作责任、统一化的管理制度和体系、统一化的人员管理,并不断地行业的行为进行归规范,提升农业机械安全管理机构的形象。
2.4积极宣传
在农业机械设备使用过程中,要求农业机械操作者在操作过程中熟悉机械相关方面的法规和政策,熟悉操作的技术,因此,就要求农机安全管理部门应该对农机操作者进行积极的宣传教育活动,对农机操作者的职业道德、操作技术、法律法规和思想认知等多个方面进行安全宣传和教育,不断提高农业机械操作者在设备使用过程中的安全意识,同时,在工作过程中部门的还需要在社会上积极的宣传农业机械安全操作的重要性,提高社会大众对农业机械使用过程中重视程度,从而有效防止安全事故的发生。2013年和2014年新疆疏勒县利用各乡镇的农机安全学习日活动,向广大机手、农民宣传《中华人民共和国道路交通安全法》、《新疆维吾尔自治区农业机械安全监督管理条例》及农机安全生产有关法律、法规,向广大农民和农机户发放宣传单、事故案例,解答群众咨询,通过深入宣传教育,营造了农机安全生产专项整治的氛围,促进了农机安全生产专项整治工作正常有序开展。
1农业机械化与农业现代化的关系
所谓农业现代化是指用现代工业、现代科学技术和现代科学管理方法武装农业,使传统农业转化为以科学为基础的现代农业。
1.1劳动手段的机械化,即形成适合我国国情的农业机
械体系,在农业生产的各个环节中与劳动力形成配套的关系,从田间作业、运输到精选、烘干、入库、加工等全部过程都实现机械化。
1.2生产组织的社会化,将农业生产从缺乏分工的自然
经济转化为区域专业化的商品生产,形成一个产、供、销密切联系高度社会化的经济体系。农业现代化的根本所在是农业科技现代化,农业机械化又是农业科技现代化的核心技术组成,农业机械化始终与农业现代化协调发展。如进行的“白色农业”、“绿色农业”、“精准农业”等科技革命,在这一过程中,农业机械化将始终伴随着农业科技进步而不断创新与发展。同时,农业机械化的发展取决于农业现代化的进展、农村经济的繁荣和农民收入的增长。农业机械化是现代农业技术应用的手段与载体,不但可以大幅度提高劳动生产率,在提高粮食单产和改善农作物品质方面也起着不可替代的作用,如机械化收获、粮食产后烘干、粮食初加工等都是农业增效的有效途径,农业机械化支撑着农业现代化。建设现代农业,科技是基础。提高农业科技水平,必须大力推广先进适用的农业机械,用现代农业工程技术及装备替代人力劳动,彻底改变以手工劳动为主的传统农业,大幅度提高农业劳动生产力。新时期是农业机械化快速发展阶段,农业机械化要适应国家农业科技发展总战略的需求,为农村农业产业结构调整、社会经济发展提供强有力的技术支持和有效的装备保障,从技术角度支撑我国实现农业现代化。因此,农业机械化最终要在农业现代化中起决定作用,这就要求农机制造业尽快实施产业升级和产品结构调整,尽快发展耕作栽培、收获机械、饲料加工机械和运输机械等,以适应国内外市场需要,提高产品竞争力。
2农业机械化发展趋势
实践证明,加快建设现代农业,走中国特色的农业现代化道路,是顺应世界农业发展普遍规律与发展趋势,立足我国国情和发展阶段的必然选择;是落实科学发展观,协调推进工业化、城镇化的必然要求;是坚持以发展农业生产力为中心,着力推进体制机制创新和农业发展方式转变,促进农业可持续发展的必由之路;是建设社会主义新农村,促进粮食稳定发展、农民持续增收的根本途径。我国农业机械化发展总体思路是:坚持把发展作为主题,以结构调整作为主线,以促进农业增效、农民增收为目标,以提高经济效益为中心,以科技进步和管理创新为动力,以法制建设为保障,立足大农业,发展大农机,因地制宜,分类指导,重点突破,大力发展农机服务产业化,增强服务功能,提高服务水平,全面推进农业机械化持续、快速、健康发展。
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纵观人类历史,每一次人类生产力水平的飞跃都离不开创新,创新思维的培养有利于我国自主创新水平的提高,由中国制造向中国创造转变,从而提高我们的国际竞争力。下面是读文网小编为大家推荐的机械设计制造及其自动化毕业论文,供大家参考。
一、我国农业机械自动化的发展现状
农业机械自动化的定义:农业机械或者装备在自身运行期间或运作状态下不依靠人手操作或感官而独立的将其完成。农业机械自动化可以大幅度降低农副产品的生产本金、减少农民劳作带来的疲劳、提高农副产品的生产效率等,而且还可以整体提升农产品的质量与产量,因此,农业机械的改善应从降低生产本金、提升生产效率与质量出发,不断的进行设备的完善,以达到高尖精的目的。随着我国农业经济的逐渐繁荣,机械自动化技术也为现代化农业的发展起着一定的推动作用。农业机械自动化水平的提升,农业机械自动化的范围应该得到进一步发展与扩大,使农业机械化水平保持整体发展的良好趋势。农业机制水平的不断提高,增强了我国农业厂家的生产能力,随着农业机械能力的不断加强,其涉及的领域也在不断的拓展,主要的市场有农机销售、设备维护与田间作业等。随着农业机械自动化市场的不断扩宽,促进了国际间的技术沟通与合作,我国的一部分大型企业用市场交换技术的形式,来学习国外的先进技术与企业管理经验,从而提高国产农业机械的质量与生产效益。但由于多方面的因素,同发达国家相比较,我国的农业机械自动化仍有许多需要提高的地方,在农业机械自动化的进程当中也存在着一定的问题。
1.农业机械制造水平低
同发达国家相比我国的农业机械制造水平较低,有多种农业机械产品是仿造发达国家的机械产品。在农业机械自动化设备中,仅仅对农业机械做了部分改进或是增加设备来降低生产农业机械设备的成品,这在一定程度上限制了产品的应用与推广。所以,开发符合生产需要的农机设备应作为我国农业机械设备主要的发展方向[1]。
2.我国农业机械自动化发展不稳定
因为我国的农业自动化发展水平相对偏低,在相关农业机械科学技术方面未能得到应有的利用,例如:全球定位系统、检测监控系统与动态控制系统等有利于我国农业发展的软件技术水平较低,无法满足我国农业机械自动化水平的发展需要。我国相关农业管理部门对精准农业方面的研究管理强度还不够,导致我国农业发展不够成熟稳定。
二、我国农业机械自动化的发展模式
通过对当前我国农业机械自动化所面对的实际问题出发,想要改善我国农业机械自动化进程主要应从以下几个方面来分析:
1.政府加强对农业机械技术方面的引导与扶持
我国政府可以通过一系列政策来鼓励农民购买农业机械,对购买农业机械的农民进行补贴等政策,使农业机械的应用得到更大范围的推广。并通过科技创新等奖励政策来鼓励生产机械的企业与科研机构。政府应该结合我国各个地区的自然情况出台相应的政策,因地制宜才能更好的推进我国农业机械自动化发展,加强我国农业机械质量监督与管理工作,促进我国农业机械的科研成果得到实际的应用。相关农业机械企业同样需要加强科研技术的投入,并积极主动的参与到国内的农业机械产品方面的竞争[2]。
2.提高我国农业机械自动化控制水平
在我国农业机械自动化技术的研发与制造的发展过程当中,值得注意的是提高我国农业机械自动化水平的可靠性。想要提高我国农业机械自动化水平,首先要提高农机自动化控制技术。企业在生产农业机械产品的同时应该考虑的主要因素有:农民当前对农机产品的要求、农民的购买农机产品能力、采用的农业机械自动化技术、农业产品质量改善、农民保养农机产品的方便性[3]。
3.如何推动精准农业的发展进程
目前,我国精准农业的发展进程相对不够稳定,与一些成熟的发达国家相比,我国的农业机械自动化水平相对较低,进一步提升我国精准农业机械自动化的发展进程,不但能够促进我国农业机械自动化相关技术的发展与完善,更能够展示出我国农业科技水平的提升,从而提高我国在农业机械自动化技术在国际上的地位与话语权。近年来,国际上的精准农业发展着重点在节约用水与节肥等相关农业技术方面,节约用水与节约用肥可以通过精准农业技术来有效实现,从而达到节约资源的目的,这是我国实现可持续发展战略的具体表现。我国相关人员在学习国外先进技术的同时,更要集中科学研发知识,实现精准灌溉与精准施肥技术,从而推进我国精准农业机械自动化水平的发展。随着国际智能化发展与加强,农业机器人与智能化系统在一些发达国家已经得到很大程度的推广,由此可以看出,我国在农业机械方面相对于发达国家已有了很大距离。所以,我国应该抓住新时代的机会,坚持科学发展观与自主研发精神,大力发展我国农业自动化技术。
三、总结
目前,我国农业排名世界第二,成为仅次于美国的农业大国,但是我国农业机械化设备的技术与其他农业大国差距较大。农业机械化扩散程度和农机设备使用率与美国等先进国家相比也相差较远,但是伴随着我国经济的快速发展,现代化农业的脚步也在不断加快。同时也要加快我国科技技术的创新与管理,按照市场走向来运作,把握好机会,实现农业机械化的跳跃式进步,为我国农业的整体实力提升做贡献。
一、数字化设计技术在农业机械设计中的应用现状
传统的设计技术只是简单满足使用者的需求,数字化设计技术则是运用计算机技术来缩短产品的设计周期、降低产品的设计成本并进行后期的维护。对于农业机械的设计来说,它有着广阔的市场,而且可以设计的种类非常多,但是农业机械的设计一般都没有使用数字化设计技术,所以长期以来农业机械的设计水平相对较低。而运用数字化设计技术可以使农业机械设计有着更好的发展前景,使设计出来的农业机械更加完善。目前,农业机械的种类相对固定,功能没有太大的改变,而且没有过多的创新。比如,在播种机的设计中应该考虑根据不同的播种对象来进行相应的设计,即可以分为条形播种机和精密播种机,要根据不同的播种条件来进行相关的设计。另外还可以按照播种机工作原理的差异设计机械式和气力式播种机,数字化设计技术能够将这些种类进行区别设计。将数字化设计技术运用于农业机械的设计过程中将会使农业机械的种类更加丰富,使同一种类的产品有不同的功能区分,完善目前农业机械设计的不足之处,使农业机械能够得到更广泛、更有效的运用。
二、数字化设计技术应用于农业机械设计的前景
由于现今农业机械的设计水平相对落后,所以数字化设计技术必然在农业机械的设计过程中有更广阔的应用前景。比如,可以将虚拟技术运用于农业机械设计中、数字化设计技术与农业机械设计协同设计以及在农业机械的设计中注重增强创新意识,下面将对这些数字化设计技术在农业机械设计中的运用前景进行详述。
2.1将虚拟技术运用于农业机械设计中
虚拟技术是利用计算机技术来生成产品的三维图像设计,通过虚拟技术可以使设计人员更加清楚地了解产品的形状,另外虚拟技术可以对机械运动进行仿真模拟,即可以模拟所设计的产品的功能,这样就便于设计人员对产品进行改进,更大程度上保障了产品设计的可行性。通过虚拟技术还能够加快产品设计的速度,完善产品的质量。
2.2数字化设计技术与农业机械设计协同设计制造
在农业机械的制造过程中运用数字化设计技术能够最大程度提升产品的可靠性,降低产品设计过程中的成本费用和设计时间。利用这一技术能够使设计方案得到较快地更改,避免不够完善的计划造成生产成本浪费。
2.3农业机械数字化设计过程中更加注重创新设计
现今的农业机械种类和样式差异不大,没有较大的改良,所生产的农业机械不能完全满足农民的需要,而且作用较单一,如果能够对农业机械进行创新设计,那么将会使农业产品的种类更加完善,并且能够更大限度的提高农业生产率。数字化设计技术可以较快捷、可靠地帮助研发人员设计出不同的农业机械,这将是未来农业机械的设计的必然发展方向。
三、小结
我国是一个农业大国,农业机械对于我国农业的发展而言有着非常重要的作用。数字化设计技术的运用将使我国的农业机械发展更加完善,促进我国农业的快速发展。
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随着科技的进步,教育的改革及人口的迅速增长,大学生的就业压力也日益加剧。下面是读文网小编为大家推荐的机械毕业设计论文,供大家参考。
1农业机械购置补贴的理论分析
2004年在农业部、财政部贯彻中央一号文件精神和中央决策部署,共同制定的《农业机械购置补贴资金使用管理办法》中,第一章第一条明确的指出:“为鼓励和支持农民使用先进适用的农业机械,加快推进农业机械化进程,提高农业综合生产能力,促进农民增收,中央财政设立农业机械购置补贴专项资金。”以及在以后的中央一号文件中,进一步提升到按照统筹城乡发展,推进社会主义新农村建设,积极发展现代农业,稳定粮食生产、增收、强基础、种民生的要求,巩固、完善、强化支农、惠农、强农政策,坚持和完善农业补贴制度和财政投入稳定增长的长效机制,健全国家对农业支持保护体系的新高度。从中央的一号文件精神中可以看出,实行农业机械购置补贴的根本目的是为了促进我国现代农业的发展,建立农业现代化的机械作业体系,在《农业机械化标准体系建设规划(2010~2015)》中也有很明显的体现。笔者认为对农机具补贴是由财政补贴的本质和农业机械的社会化责任所共同确定的。众所周知,财政补贴是政府财政转移支付的一种形式,是公共财政体系的重要组成部分,是促进落后地区和落后产业发展,缩短地区差异和行业差异作为目标的。财政对农机具的补贴主要是通过财政资金的乘数效应,突破发展瓶颈,从而实现自身的发展;农机购置财政补贴是生产技术推广性补贴,会促进技术机械化的推广,加快农业现代化的建设步伐。另一方面,从农业机械本身所具有的作用来看,农业机械具有很强的外部正效应,一是对社会可持续发展的正外部性,可以促进社会稳定、改变产业结构等,二是存在技术溢出的正外部性,可以培养专业的农机专业人才,带动技术服务行业的发展。按照新古典理论,对农机具财政补贴的受益人不仅仅是农户、农机经营者、还给社会带来了巨大的收益,农机补贴所带来的效应应当包括农户的收益和社会的收益两方面。这样一来,从农户自身而言必然会存在边际成本高于边际收益,导致农户不愿意使用农业机械,也正是如此,由于农业机械是社会共同收益,因此也要求社会共同为农机具买单,因此就要求政府财政对农业机械进行财政补贴。
2农业机械购置补贴政策研究构想
本文从分析农业机械化所带来成本和效益入手,分别测算了推广农业机械对农村劳动力的替代作用以及对粮食的增产效果,并从量上对其进行测算;笔者认为推广农业机械化对社会带来的效益远远大于农户自身,为此要对农业机械购置进行财政补贴,补贴的标准应该按照推广农业机械对社会带来的效益与自身效益的差,即Y=ΔS-ΔL-ΔC式中:Y———对农业机械购置补贴的规模;ΔS———推广农业机械化替代劳动力的成本,也就是节约的农村劳动力成本;ΔL———推广农业机械化对粮食种植者带来的增产收益;ΔC———推广农业机械的成本,包括农业机械购置费用、油耗、以及维修费用。农业机械购置财政补贴从理论上属于公共财政问题,由于推广农业机械化带来的社会效应要远远的大于自身的效益,可能会造成粮食种植者不愿意购买或者购买意愿不强,在这种情况下是不利于国家发展农业现代化,是不利于我国的农业机械化体系的建设,因此笔者分别从宏观和微观两个方面,对农业机械节约农村劳动力和粮食增产做实证分析和研究,并在此基础上提出农业机械购置财政补贴的理想规模。
2.1分析农业机械对农村劳动力的替代作用
2.1.1定性分析推广农业机械与农村劳动力之间的关系
在农业生产中,农业机械与农业劳动力之间的配置关系表现为明显的替代作用,因为推广农业机械化可以带来决然不同的两种结果,一是农业劳动力富余时,推广农业机械势必减少农业劳动力的数量,表现为农业机械对劳动力的排挤;二是农业劳动力不足时,推广农业机械可以弥补劳动力的不足。而我国农村劳动力严重剩余,从而推广农业机械化必然会在一定时期内减少农村劳动力的数量,但是随着农业机械化程度的提高,农业机械对农村劳动力的替代作用完全发挥以后,农业劳动力数量会维持在一定合理的水平。在我国目前情况下,农业机械化水平虽然显著提高,2003年全国耕种收综合机械化水平也仅仅为33%,其中机耕、机种、机收水平分别为47%、27%、19%,2009农业耕、种、收机械化水平为49%,2010年农业机械化水平达52%,这与我国农业机械化总体规划所确定的2020农业综合机械化水平65%的目标还相差很大,因此农业机械对农村劳动力还有很强的替代作用,对农业机械替代劳动力的研究有重要的现实意义。
2.1.2农业机械对劳动力替代作用的实证研究
农业机械对农业的作用主要表现为解放农村劳动力,这里用回归的方法建立推广农业机械与农村劳动力之间的关系1)农业机械化与劳动力替代作用模型的建立选取农业机械化水平作为自变量x,农村的劳动力量作为因变量y,建立统计模型Yi=b0+b1Xi+ei。式中:Yi———农业劳动力占我国总人口的百分比;Xi———我国农业机械拥有量,以农业机械总动力的大小表示;b0、b1———待定系数;ei——反映统计关系直线周围散布的随机分量,ei服从正态分布。ei除农业机械以外,其他所有影响农村劳动力量的因素所引起的误差,且假设ei可以忽略不计,则统计模型简化为:Yi=b0+b1Xi。本文选取1985~2005年的相关数据,X的单位是GW,Yi的单位是%,将数据代入模型利用EVIEWS求解,并消除残差自相关,检验结果如表1。根据检验结果,调整后的R2为0.979202,且通过F检验和t检验,说明农业机械化装备总动力对农村劳动力的替代作用很大,所以农村机械化拥有量与农村劳动力占全国人口的比重之间呈现显著的线性关系,且回归方程为Y=-0.1338X+32.369,这表明每推广1GW的农业机械减少的农村劳动力的数量为全国总人口的0.1338%。2)对农业机械节约劳动力成本的测算根据上述线性拟合方程得出,每增加GW的农业机械减少的农村劳动力占全国总人口的0.1338%,按照这个思路,分别计算每增加1GW的农业机械的购置成本和节约农村劳动力的成本。每1GW的农业机械购置成本,按照用于农机购置成本与新增农业机械动力的比值,取最近几年的平均数;节约的劳动力成本按照节约的劳动力数量与劳动力价格的乘积,劳动力价格按公式计算,农村劳动力价格=(农民人均纯收入农户户均人口)户均劳动力。我国最近几年农业机械购置费用每千瓦要元,按照国家统计数据每千瓦的农业机械动力平均油耗量为0.052t/kW,按照农用柴油7900元/t计算,每千瓦的农业动力油耗成本为410元,再加上维修费用,取每千瓦农业机械成本元计算,从而推广1GW的农业机械的成本为15亿,按照线性回归方程,每推广1GW的农业机械减少农村劳动力的数量为全国总人口的0.1338%,取全国总人口亿计算,从而推广每千瓦农业机械节约的农村劳动力数量为180.63万人,劳动力价格按《中国农村统计年鉴》数据计算,2008年的农村劳动力价格为6698.25元/年,从而节约农村劳动力的成本为121亿元。这说明推广农业机械化的成本远远要小于其所产生的收益,这也更说明了推广农机的必要性,从整个国家而言,推广农业机械对社会的具有很强的溢出效应,推广农业机械使国家和社会收益,从而说明了对农机具购置具有很强的社会效益性,应继续增强国家对农机购置补贴的力度,提高补贴的科学性和合理性,完善机制缺陷和政策环境,充分发挥农机具对劳动力替代的强大功能。
2.2农业机械对粮食的增产效应
我们分析了推广农业机械会替代农村劳动力,减少农村的劳动力数量,对社会具有很强的效益性,那么对于农业机械的购买者来说,农机具会对他们产生什么样的影响呢?这些购买者是否具有推广农机具的热情呢?要研究这个问题,就必须对农机购置的微观主体进行分析,对这些微观主体而言,效益是衡量其购买与否的主要指标,通过分析其投入产出,如果产出不足以激发农户的购机行为,就应该借助国家财政的手段,对农机进行补贴,推广农业机械化,不仅要国家受益,农户也要从中得到好处,这样才更有利推进农业机械化进程。用机械化的农业生产经营方式变革传统的粗放农业生产方式,主要是改变了农业生产的三个环节,即机械耕地、机械播种、机械收获。从土壤学的角度说,利用大型农业旋耕犁进行深耕或者深松,可以加厚旱地的活土层,有效提高土壤的蓄水保水能力,改善土壤的水肥气热条件,有效的利用了降雨,为土壤微生物的繁殖创造了良好的条件,从而增强了农作物的根系发育,增加了产量;而机械播种技术的推广改变了传统的畜力播种、撒播等比较落后的播种方式,利用机械播种,深浅一致,株距行距均匀,具有速度快、效益高、且节约种子的优点,可以保证播种质量,从而增加粮食产量。
3农业机械购置补贴规模研究
实施农业机械购置补贴政策,是在市场经济条件下,国家通过财政投入来提高资金配置效率,调动农民和农业生产经营组织投资购买、使用先进适用的农业机械的积极性,建设现代农业,对农民发展农业生产进行宏观引导和调控的有效措施。补贴规模是补贴政策的具体落实和体现,是解决补贴多少的问题,因此补贴规模的确定必须充分考虑以下两方面的因素,一是国家的财政能力;二是推广农业机械的收益。
3.1国家财政能力
国家财政能力是国际可以负担的财政支出的能力,是国家的财政实力问题,国家政策指出,我国总体上已经进入工业反哺农业的转折期,具有加大农业机械购置补贴的能力。财政投入是实现政府扶持政策最具体和现实的表现,也是提高农业综合生产能力、改善农业竞争环境的重要指标之一。2002年,全国各级财政对农业机械的总投入为24亿元,农业机械化财政投入占财政收入的0.13%,占财政支农资金还不到3%,随着我国经济的发展,政府对农业和农业机械购置补贴的力度会进一步加大,我国GDP按照年均8%的增长速度计算,从国家财力考虑,每年增加财政支出是完全可能的。
3.2推广农业机械的收益
以上分别探讨了推广农业机械化对社会的贡献,即节约农村劳动力和粮食增产,并且那个数量上进行了测算,但是对农业机械使用者来说,带来的收益仅仅表现为粮食的增产,至于节约的农村劳动力成本则整个社会收益,笔者认为对农业机械购置应当补贴推广农业机械所带来的社会效益与自身粮食增产之差,从而使农业机械使用者对社会的贡献可以从国家财政资金这里得到弥补。下面以推广100万千瓦的农业机械动力为准,整理推广农业机械的成本与收益。推广农业机械化最主要的贡献是减少农村的劳动力数量,解放农村劳动力,使农村劳动力流向第二、、第三产业,为社会创造价值,整个社会收益;而对于农业机械购买者(或者农户)来说,自身收益的是粮食的增产增收,这部分与节约的劳动力相比几乎微乎其微;对于整个国家财政而言,对农业机械的购买者进行补贴,应该补贴推广农业机械所带来的效益而农机购买者又没法享受到的那部分,也就是节约的劳动力的成本与粮食增产和推广成本的差。通过笔者的研究和测算,每推广100万千瓦,政府对农业机械补贴的理想规模为亿。
3.3对我国农业机械购置财政补贴的政策建议
首先分析我国农业机械购置补贴的现状,在此基础上提出政策建议。农业机械购置财政补贴得到国家和地方政府的大力支持,但是财政补贴规模与理论测算规模还有很大的差距,应该在国家财政能力范围内进一步加大对补贴力度,按照重点区域重点补贴向全面补贴推进。其次,政府应当做好非农就业工作,建立非农劳动力市场,对农民进行培训、教育,使节约的农村劳动力能够更好的为社会创造价值,从而能更好的体现推广农业机械化的社会效益。
4本章小结
本章从研究推广农业机械带来的收益入手,从推广农业机械化对农村劳动力的替代作用和对粮食的增产效果进行分析,对我国近代的数据做实证研究,结果指出,推广农业机械化带来的社会效益要远远的大于粮食增产带来的收益,在此基础上提出农业机械购置财政补贴的理想规模,解决了为什么补贴、补贴多少的问题,为我国的农业机械购置财政补贴确立理论基础和依据,使补贴政策充分体现科学决策性、补贴效率性;文章最后对我国的农业机械补贴提出政策建议。
一、机组编制的准则
机组编制的准则是选择牵引效率、功率利用率和时间因数乘积的较高组合。所谓合理编组,是在保证作业质量和安全的基础上,使机组的组成匹配适宜又和当地运用条件相适应,达到单位功率生产率高、成本低的效果。由于已有机具性能是一定的,编组时只能在机具性能许可范围内选择合理的作业幅宽和作业速度。一般来说,在不改变农机具组成的情况下,编制好的机组能通过调节变速挡在不同地块上作业获得最理想的效果。在当地条件下逐渐形成适宜的编组,可以作为估算机组技术生产率和编制作业计划的依据,也为机群的合理配备提供了基础。
二、编组试验计算步骤
为了合理利用机组动力性能,在几种变速挡和幅宽的组合中选优,可以采用试验和计算的方法,编组试验计算的步骤如下。
1.确定机组的农机具比阻或农机具的阻力。可以用拉力计实测出当时当地条件下农机具的比阻。一般按作业速度5km/h的条件测定比阻,公式为:R=BK式中R为机组比阻;B为机组农机具的幅宽(m);K为实测各农机具的比阻(N/m)。如果预计机组内有多台或多种农机具,那么还可能有连接器,应将数种农机具与连接器的比阻都实测出来。复式机组的农机具比阻一般可取为各种农机具及连接器比阻之和。
2.初选拖拉机变速挡,并且计算牵引力。选择2~3个变速挡,分别进行计算后,对比选优。
3.计算所选变速挡的机组幅宽和农机具台数。
4.确定机组组成及作业规范。通常选出1~2个较好的编组方案,进行实际作业考察。首先,应检查作业质量是否满足要求,操作者是否拥有安全和卫生的工作条件。在实际考察牵引力利用率时,可利用拉力表,也可以间接地考察驱动轮每分钟转速。另外,在作业中换用高一级变速挡时,如果发动机负荷正常,则可断定原速挡牵引力利用率过低。耕地作业可从规定耕深逐渐加深,直至发动机超负荷,若耕深超过规定5cm,一般认为可以增加一个铧或提高一个变速挡进行规定耕深的作业。如果在作业过程中,只是暂时出现超负荷现象,可以认为牵引力利用率合适。
三、编组方案分析
从机组作业的成本来分析编组方案,可以得出以下看法:完成一定的工作量,不论何种编组,拖拉机的总作业量是相同的,农机具零件的磨损量基本上相同,为作业所必需的运输、供应与工艺服务的工作量也大体相同。采用机组生产率较高的编组,可以减少拖拉机作业班次数和拖拉机的保养费用;采用农机具生产率较高的编组,则可以减少农机具的准备工作和农机具的维修费用。如果按作业量提取折旧或修理提存,则折旧费与修理费也大体相同;若按工作小时提取,则机组生产率较高的编组相对节省。
四、其他因素
机组编制应充分考虑到农机具生产率,即机组内每台农机具的小时作业量。在作业量一定的情况下,机组生产率高的编组,其农机具生产率不一定高于其它编组方案,尤其是多台或幅宽的机组,拖拉机小时生产率高,而农机具小时生产率却低于单台或窄幅机组。在季节内只有某作业2~3个班次作业量的情况下,通常采用单台农机具编制的机组,可以减少农机具检修工作,减少农机具配备,这时,不必将动力性能的合理利用作为评价的主要依据。综上所述,合理利用农业机械的动力性能,要综合考虑各项因素,不但要进行计算,更重要的是要进行反复的试验,择优选择机组编制方案,以此获得最高的经济效益。
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工程机械的液压传动是由工程机械液压系统技术的好坏决定的,是液压系统正常工作的重要标志。下面是读文网小编为大家整理的工程机械液压论文,供大家参考。
作为一种实际应用效果良好的控制系统,工程机械液压系统在近期得到了长足的发展和进步。该项课题的研究,将会更好地提升液压控制系统的实际效果,从而保证工程机械的良好运转。本文从概述相关内容着手本课题的研究。
一、概述
在城市建设日新月异的今天,大型工程机械已经成为城市工程项目中不可或缺的工具。而液压控制系统是大型工程机械中最为重要的组成部分,起到控制和稳定的作用。工程机械在作业当中,负荷变化非常大,有时候功率从零直接加到无穷大,这也就需要机械的控制系统要迅速地做出调整;另外,工程机械在操作的过程中,机械的多个部件往往需要同时工作,控制系统需要传动和控制相协调,这也对机械的液压系统带来了很大的考验。液压控制系统主要用于工程机械的控制系统当中,其工作原理就是把机械能先转化为液压能,然后经过调节和分配之后,再把液压能转化为机械能,以达到对机械各个部件进行控制的目的。当液压泵受到发动机传输过来的机械能后,液压阀对系统的压力、方向、流量等进行调整,使其达到要求的指标。液压控制系统具有许多优点,比如占用空间小,操作灵活方便等,其自动程度非常高,操作起来十分方便,因此系统的使用越来越广泛。但是,这也带来了一些问题,因为液压控制系统的内部结构非常复杂,科技含量也非常高,操作人员必须了解系统的工作原理,正确操作以防出现问题,而且对液压系统的维护保养就成了非常必要的环节,这也就需要维护人员深入地了解液压系统结构与原理,定期对液压系统进行维护,以保证液压系统能够始终处于最佳的工作状态。
二、工程机械液压控制系统的技术分析
1.负流量控制
负流量控制,是指控制压力与排量成反比。在换向阀的中位回油道上有一个节流孔,油液通过节流孔产生压差,将节流口的前压力引至泵变量机构来控制泵的排量。通过节流孔的流量越大,节流口前的先导压力越大,泵的排量就会减少。泵的排量与先导压力成反比的关系,故称负流量控制。这种控制技术具有稳定性好、响应快、可靠性和维修性好等特点,因流量与负载有关,可控制性较差,而且多路阀的主回油路上存在少量的溢流损失。
2.正流量控制
正流量控制的目的是为了用容积调速代替定量系统中的节流调速,以提高系统效率,与负流量控制相反,控制压力与泵源排量成正比。与负流量控制不同的是正流量控制的泵源先导控制压力来自手柄,这样可以更有效地消除无负载动作时的空流损失。工作时,系统流量与先导操纵压力相适应,能减少节流损失,但不能完全消除。虽然与负流量相比操作性更好更直接,节能效果稍好,缺点是控制系统较复杂,由于控制回路中增加梭阀组,影响了系统的响应速度,而且系统中还是存在少量节流损失。
3.负载敏感控制系统
负载敏感控制系统,简称LS系统,它是是一种利用泵的出口压力与负载压力差值的变化而使系统流量随之相应变化的技术。该系统是利用梭阀将多个执行机构中最大负载压力取出,并与泵源输出压力之间相比较,形成固定值压差,其值为泵头调节阀块中LS弹簧设定压力,以推动变量泵变量机构动作,使泵源的流量输出始终和执行元件流量需求保持一致。由于LS差值的存在,泵源压力始终高于最大负载压力,约1.8MPa。但当该系统执行元件流量需求大于泵源流量,即流量供小于求时,系统无法自动分配流量。
三、液压系统故障诊断的基本技能和方法
技术维修人员要对液压系统的基本结构掌握好,弄清楚整体液压系统的工作原理和各主要部件的主要功能,并且对液压元件的使用特点进行详细的了解。在掌握了上述基本的技能之后,还要有一定的液压设备运行管理经验,提高处理紧急情况的能力。维修技术人员,还需要学会使用基本的检测仪器,在凭个人经验技术不能确定液压设备故障的情况下,需要使用相关的专业检测仪器进行故障检测,以提高故障检测的准确率。常见诊断方法介绍:
1.直观检查法。直观检查法就是技术人员直接通过对液压系统的看、听、摸等感觉器官进行检查,再结合个人的实际经验,对故障进行分析和判断。具体说来,要观察液压油的颜色,通过和相应的标准进行对比,得出合理的结论,一些液压元件,由于使用温度的变化,也会导致颜色发生变化,比较常见的,是银白色的液压元件,在高温、高负荷的工作环境下,会逐渐变成暗黄色,时间长了,如果液压元件超负荷运转时间长了,就容易出现颜色的明显变化,这就通过肉眼的观察,可以直接得出结果。通过用手触摸,也是一种分析判断液压设备故障的良好方法,正常的液压元件应该是光滑、质地细密的,如果用触摸相关的元件时,感觉到粗糙、扎手,那就很可能是液压元件出现硬伤。因此,通过手的触摸,可以发现这种问题。
2.排除分析法。逻辑分析法,主要是通过对液压系统的整体把握,通过排除一些不可能发生故障的环节,进而逐步缩小故障产生的范围,减少不必要的大范围检查,这样可以逐步提高设备故障诊断的准确率。除此之外,在排除分析法的基础上,还可以使用逻辑分析法。
四、工程机械液压控制系统的维护
1.液压油的选择与更换
液压油的化学成分会在液压系统的工作过程中发生变化,因此经过长时间的使用,油液的性能就会降低,无法满足液压系统的需要,此时就需要对系统中的液压油进行更换。更换液压油应使用设计要求的液压油型号。为了防止发生化学变化,不能混合使用不同型号的液压油。在液压系统使用过程中,油液可能会对系统产生污染,油液污染容易是引起系统的故障。这种因素给设备的威胁是很普遍的,由其引起的故障数量占到系统故障总量的70%~80%。所以,预防液压系统的污染应当在使用过程引起的足够重视。首先需要提高油液的清洁度,油液中存在的污染物,会对系统元件寿命和稳定性造成危害,油液的清洁度不高是引起液压系统故障的主要因素。
2.防止固体杂质混入液压系统
清洁的液压油是液压系统的生命。液压系统中有许多精密偶件,有的设阻尼小孔或缝隙等。若固体杂质入侵将造成精密偶件拉伤、发卡、油道堵塞等,危及液压系统的安全运行。一般固体物质入侵途径有:液压油不洁;加油工具不洁;加油和维修、保养不慎;液压元件脱屑等。
3.防止空气和水入侵液压系统
(1)要防止空气入侵液压系统
在常压常温下液压油中含有容积比为6%~8%的空气,压力降低时空气会从油中游离出来,气泡破裂使液压元件“气蚀”,产生噪声。大量的空气进入油液中将使“气蚀”现象加剧,液压油压缩性增大,工作不稳定,降低工作效率,执行元件出现“爬行”等不良后果。另外,空气还会使液压油氧化,加速其变质。
(2)要防止水入侵液压系统
液压油中含有过量水分会使液压元件锈蚀,油液乳化变质、润滑油膜强度降低,加速机械磨损。除了维修保养时要防止水分入侵外,还要注意储油桶不用时要拧紧盖子,最好倒置放置。
五、结语
通过对工程机械液压控制系统技术的相关研究,我们可以发现,在当前条件下,液压控制系统故障的判断方法是多样的,有关人员应该从工程机械液压控制系统的客观实际出发,研究制定最为科学合理的液压控制系统技术实施方案。
一、工程机械液压缸“动作异常”故障的诊断与排除
导致工程机械液压缸出现“动作异常”故障的原因可能很多,但也并不是无原因踪迹可寻,归纳起来主要有以下几种:
1.阀芯受卡、被堵引起
首先,检查阀芯部位是否存在污物或者粘性沉积物;其次,检查液压油是否被污染及系统中是否存在空气,并查看元件是否出现严重磨损情况,因为污染的油液会加速无件的磨损;最后针对原因排除故障。
2.液压缸受阻、卡住引起
检查活塞杆、活塞密封是否存在过紧,是否是受到污物、沉积物和空气的影响,同轴度是否有超差问题;检查是部件磨损情况,以及检查油封、密封圈是否存在的缺陷;针对问题去污或者更换部件。
3.预热阶段动作缓慢引起
上述动作异常可能是由起始温度下油的粘度、凝固点太高所导致,需要更换成低粘度、较好粘度指数、较低凝固点的油;如果是由于环境温度太低导致油的粘度过大,则需要借助于加热器预热。
4.先导控制压力低引起
出现上述问题可能是由控制管路被堵或者流量控制阀调节不当所致,需要进一步检查先导压力源压力设定值与液压系统图标注的一致性。如果不一致则需要调节至一致。
5.液压缸内漏引起
如果是液压缸内漏引起的动作异常,则需要更换引起漏油的部件和油封,同时检查油的粘度情况,要保证粘度不能太低。
6.活塞杆伸缩困难、弯曲引起
如果发现是活塞杆伸缩困难且系统内部油压升高情况,则是液压缸内部部件、执行机构等被卡死或者积存空气的表现;如果出现活塞杆弯曲,则是在液压缸安装上有问题,存在偏心负载过大或者间隙过大问题;无论哪种都需要拆卸、检查、安装。
二、工程机械液压缸“无法推动负载”故障的诊断与排除
在阀动作后出现液压缸无法推动负载故障,则最有可能是设备连接处受卡所致,需要先对连接机构进行检查,检查是否是由于摩擦阻力过大引起;如果不是受卡、摩擦阻力问题,则需要检查是否是由压力太低引起,需要检查内压力情况,确保内压力与回路要求的一致。无法推动负载也有可能是由于活塞密封泄漏引起,可以操作阀来使液压缸动作,在液压缸位于行程端点时观察是否存在出口处流量过大问题,如果存在流量过大问题则需要对密封件进行更换;无法推动负载也有可能是由于液压缸规格负荷偏小引起,需要选择适当型号的液压缸并保证各部件良好的润滑性;活塞杆断裂、油液污染导致的缸筒内壁划伤也可能引起无法推动负载故障,这时需要进一步拆卸、更换处理。
三、工程机械液压缸“泄漏”故障的诊断与排除
工程机械液压缸泄漏主要有外泄、内泄两种;液压缸在额定压力、静止状态下一般不会发生外泄;但是特殊情况下,还是可能发生外泄;内泄则是指高压油通过活塞和液压缸筒间的间隙进入到低压腔中的现象;引发因素主要有以下两个。
1.缸体密封泄漏引起
缸体密封可能受到长螺栓松动、缸体拉杆旋紧影响出现泄漏;也有可能是由于密封件发生变质,出现软化、变粘现象引起,这时需要进一步检查密封件材料与油液的相容性,如果不相容则要更换使之相容;如果是由于密封件老化引起压力过高引起泄漏,则需要将压力调到额定范围内;如果是由于密封件被挤坏引起,则需要对密封件进行更换;如果密封件定位平面内径或者外径的磨损,属于正常的磨损,直接更换密封件即可。
2.活塞杆密封泄漏引起
液压缸泄漏也有可能是由于活塞杆的密封泄漏引起,因此需要检查活塞杆密封是否存在凹痕、缺口、凿孔和划伤问题;如果活塞杆密封表面有太过粗糙现象,则需要更换密封,同时检查压盖轴套是否有磨损,如果有磨损也需要同步更换。如果存在活塞杆密封间隙过大问题,则需要对压盖、密封件进行更换;如果是由于活塞杆密封件变质、老化问题引起,处理方式同前述缸体密封泄漏。
四、工程机械液压缸“漂移”故障的诊断与排除
工程机械液压缸不保压(跑缸、不保压)是常见故障现象之一,是指发生活塞杆的自然移动,引发因素除了内泄、外泄以外,还有可能是以下两个重要因素导致,并且伴随特有的故障征兆。
1.液压缸内有空气
如果液压缸内有空气,则有活塞杆爬行、颤抖、油管脉动大等征兆;原因一方面可能是缸内形成了负压,吸入空气所致,另一方面则可能是由于油面过低而,泵吸入空气所致;另外,也有可能是由于各系统接头、密封不良进入空气所致。针对这种情况,可以让液压缸在空载或者轻载状态下大行程往复运动来排出内部空气。如果液压缸没有排气装置,可以松开排气阀螺钉进行排气;同时修理、更换导致空气混入的元件。
2.液控单向阀反向泄漏
如果是液控单向阀反向泄漏,则有阀芯关闭状态下拆开阀外泄管会有油液流出及贴近阀腔有液流声的征兆;导致上述问题的原因可能是单向阀密封不严、卡滞,也有可能是换向阀中位机能选用不当,或者某些原因导致不能顺利释放控制油压,导致换向阀至中位时关闭不严。这种情况,需要检查阀芯是否偏磨、划痕,回油管路背压是否过高,是否存在回油过滤器阻塞等问题;针对问题进行部件更换、密封处理。
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常用工程机械液压系统状况,决定了机械化施工企业的正常生存情况。工程机械的液压传动是由工程机械液压系统技术的好坏决定的,是液压系统正常工作的重要标志。下面是读文网小编为大家整理的工程机械液压系统论文,供大家参考。
液压系统具有体积小、功率密度大、易于安装、可控性好等诸多优点,可实现无极调速、快速响应等功能。但液压系统由于本身的复杂性,也存在着运行可靠性较低的缺点。因此,加强液压系统的诊断和维护研究,对于确保液压系统的稳定运行具有重要意义。
一、液压技术的内容
液压技术的主要内容如下:①先导控制技术,即用较小的力度去操作操纵手杆,由操纵手杆生成相应的控制信号,藉此对较大功率的主阀芯进行控制;②通过负载传感技术,克服工程机械荷载变化大及多路阀复合操作彼此干扰的问题;③将计算机控制技术在工程机械领域进行应用,为智能化控制系统的实现提供硬件保障;④将伺服技术、比例技术用于工程机械精密控制,从而实现操作上的方便和控制上的高精度;⑤运用液压泵控制技术,提升发动机的控制及利用效率。
二、现代工程机械液压控制技术的应用
1.定量泵设计
在以往的工程机械系统设计中,或是小型工程机械的设计中,一般选择定量泵设计。该设计方法的基本原则如下:系统的最大工作流量和最小工作压力之积换算为系统的最大输出功率后不得大于发动机净功率。但该设计方法在通常工况下的功率利用系数不高,且不利于较强控制功能的实现,故性能较差,仅在小型汽车起重机、随车起重运输车等设备中使用。
2.单泵恒功率控制
单泵控制技术是借助变量控制系统来达到控制变量泵排量的目的,而更早的恒功率控制是借助对变量系统中两根弹簧弹力的区别设定来达到控制变量泵输出流量的目的,其运行曲线为一条折线。当系统压力增至第一根弹簧的预设压力时,变量泵排量趋于降低,当压力达到第二根弹簧的预设压力后,变量泵变量曲线的斜度产生变化。藉由上述控制,让变量曲线上P与Q之积的离散值向常数C靠拢。经过这一控制过程,一方面大幅增加了发动机功率的利用系数,另一方面可防止因超载而导致的发动机熄火。
3.双泵恒功率控制
双泵恒功率控制主要有两种组合形式。一是分功率控制技术,即依照各泵所控制执行机构的真实功率需求,将机器功率以特定比例分给各泵。采用分功率控制技术时,各泵都有单独的变量调控机构,从而使相应的执行机构运行在计划的工作曲线上。分功率控制技术的最大缺陷是无法最大化发挥发动机功率,当其中一泵因各种原因而应该退出工作时,其功率无法被另外一泵所使用,使发动机处于“大马拉小车”的工作状态,因此不宜用于大型工程机械之中。二是总功率控制技术,即共用同一变量机构,各泵保持同等流量,其作用于弹簧上的载荷为各泵工作载荷的加成。当总载荷的1/2值满足弹簧预设值以后,主泵逐渐出现变量,其变量机理与单泵恒功率控制相同。
4.计算机控制功率优化技术
传统的恒功率控制技术难以实现控制系统和柴油机之间的良好匹配,油泵输出扭矩远达不到发送机最大输出扭矩。同时,当柴油机性能下滑时,常因柴油机转速较低而造成熄火。计算机功率优化控制技术是将先进的计算机技术应用到液压控制系统之中,通过对系统运行参数的实时采集和智能化演算、分析,对柴油机转速、油门开度、液压泵排量等进行自动调节,以实现控制系统与柴油机之间的最佳匹配,同时使系统变得更加简单化。
三、现代工程机械液压系统故障的诊断办法
1.直观检查
直接检查即诊断人员凭借看、听、摸等方式对液压系统实施检查,并结合个人诊断经验,分析、总结故障原因。直接检查法的具体内容如下:观察液压油颜色,并与正常颜色进行比较,分析油液是否变质;部分液压元件因长期在高温、高负荷条件下作业,会发生颜色改变,可用肉眼直接观察到。在液压设备运转期间,可通过设备声音来判断其状态,若设备出现杂音,很可能是系统的内部元件发生损坏;若声音较为沉闷,应着重检查液压油浓度是否异常,发现油液浓度过大时应及时予以更换。触摸也是一种有效的故障诊断方法,正常情况下液压元件表面是光滑、细密的,若触摸时有粗糙扎手的感觉,可初步判断元件发生硬伤,比如设备在剧烈震动时,可能使一些元件之间发生碰撞,从而留下物理硬伤。
2.排除分析
排除分析法即借助对液压系统的整体把握,依次将未发生故障的环节排除在外,逐渐明确故障诊断范围,从而避免不必要的诊断环节,有效增加系统故障诊断的准确度。此外,以排除分析法为基础,可进一步进行逻辑分析诊断,即借助对故障环节的分析,判断故障出现的具体原因。
四、现代工程机械液压系统的维护办法
1.正确使用液压油
液压系统中经常出现的各类故障及损坏情况,大多由于油液变质和密封破坏所导致。为此,应做好液压油清洗工作,确保液压油清洁。油品性能可依照实际需求来选用,并确保油品洁净、无污染。
2.预防空气进入
液压系统中一旦混入空气,会使油液产生泡沫,降低油液工作性能,并导致液压执行元件在运转时出现力度不足、运行缓慢等情况。为此,要采取有效措施来防止空气混入系统,特别是注意回油时不要带入空气,且不能使油箱内液位低于回油管以下。若系统中已经混入空气,要尽快定位漏气的位置,予以妥善修复,同时设法将混入系统内的空气排出。
3.延长液压油滤芯使用寿命
首先,改善油液质量。在确定液压系统所需液压油的清洁度等级后,应尽可能维持这一清洁度等级,确保系统始终在该清洁度下运转和工作,这样可以有效避免因油液污染而导致的元件损坏,从而增加系统的使用年限。其次,防止液压油污染。高污染侵入率会额外增加滤油器滤芯的工作负担,导致滤油器失效或使用年限下降等。要想降低污染侵入率,关键是对可能进入系统的外界污染的通路进行封堵、限制。因此,应对设备进行仔细检查,确保设备油口等敞口处保持盖好状态;在对设备进行分解和重装操作时,也要在经过保护和洁净处理的环境下进行,以免空气粉尘等污染物混入系统之中。
4.日常维护
液压执行元件在长久使用之后,其残留污物会干扰阀芯与阀体之间的配合,造成密封不足、动作失灵等,使液压系统循环不畅。遇到这一情况,要对元件进行清洗或直接更换总成。液压泵启动前,应将泵内注满油,避免液压泵空转受损。当液压系统运行稳定之后,维护人员要密切关注温度、压力等参数变化,并注意倾听设备运转有无杂音,一旦发现异常情况,要第一时间予以处理,以确保系统运行的安全、稳定。结语液压控制技术是工程机械领域的重要技术之一,其在大型机械制造业中发挥的作用与日俱增。但由于种种原因,在机械液压系统的使用过程中经常发生一些问题。为此,必须做好设备的故障检修工作,及时地发现和处理问题,从而保障机械设备的安全、稳定运行。
1性能研究
在当前的波动载荷下,对工程机械液压底盘性能进行研究。谈及波动载荷,影响着工程机械的动力性、燃油经济性以及系统安全性。基于具体实践过程进行分析,对工程机械底盘性能的研究,有着极其重要的意义。
1.1问题的提出
关于工程机械本身的液压底盘而言,良好的动力性以及经济性的原则能够充分协调工程机械的稳定性。不论是在驱动层面还是在经济效益的层面,具有积极意义。基于实质角度分析可以发现,机械系统为机械自身提供原动力,促使机械能够良好运行。但为了营造良好机械运行环境,需要借助模拟的环境实现对整个工程机械液压底盘性能的影响进行评估,进而制定科学合理的技术方案,改善系统运行环境,为提高工程机械液压整体性能奠定基础保障。
1.2研究方向与内容
针对当前研究环境分析可以发现,基于工程机械液压底盘的研究已经屡见不鲜,并且在当前的研究领域中,由于受到波动载荷方面的影响,自虚拟的操作平台当中囊括了整个驱动系统以及各项加载系统当中的内容。因此,在目前已经得出结果的研究下,需要针对不同的系统模块进行液压底盘分析,为模块化运行提供基础保障。基于现代工程机械领域当中的所有研究内容分析能够发现,其中包含的内容具备多样性的特点,涉及到机械、电力以及液压等各个环节,而液压底盘方面的研究属于相对复杂的研究领域。基于该研究内容,具体内容主要包括以下几个方面:①液压底盘运转效率研究;②运用二次调节技术手段,实现对于工程机械液压底盘的动态性能研究;③整个工程机械驱动系统的驱动力研究。针对上述各项内容的明确,是此次开展研究的核心内容,同时也是此次研究需要论证的具体问题。基于具体实践角度分析可以发现,基于机械液压底盘性能方面的运营,其可行性值得论证。
2实验技术分析
工程机械系统液压底盘能够发挥实效,则需要波动载荷能够维持良好的自适应程度。一旦自适应的效果良好,则充分意味着该系统的表现与性能。在此次试验技术分析过程中,通过模拟的方式,确保工程机械设备本身的性能得到提升。
2.1实验设备准备
实验设备的前期准备是实验开展的前提条件,进行具体实验分析,需要构建一个工程机械装置的操控平台,将此平台作为研究基础,添加辅助设备。在充分结合物理学特质以及力学特点的同时,需要充分发挥出实践效果以及效能因素。设计试验台加载体系,为后续理论以及运转提供基本理论,使得效能分析能够更加直观。在该实验准备过程中,由于采用二次协调技术,实现对能量的回收,并进行再次利用,发挥出节能效果,为提高机械稳定性以及经济型提供基础保障。
2.2实验技术效能分析
由于此次试验基于波动载荷的基础之上,在统计时需要运用随机统计方法,确保在进行实验处理的过程中,控制波动载荷的影响程度。只有这样,才能够在波动载荷的基础之上,实现对非平稳数据分析结果的检测,满足确定性的考量机械驱动系统运行的平稳性分析。通过此种方法,能够满足函数表达式对于影响因素的分析,得出工程机械液压底盘系统的具体性能。
2.3实验结果与分析
此次试验开展中,多数的实验手段主要是通过仿真软件得以实现,确保将实验平台之上的各项单一的实验设备以及元件通过信息技术的软件进一步模拟。将实物与虚拟模拟设备结合,验证性能。完成模拟实验之后,经检测,工程机械液压底盘受到波动载荷参数变化状况的影响较大。可见,波动载荷对于性能层面以及存在影响,在进行具体性能评估与操作时,则需要按照该原理以及该角度进行具体分析。基于实践的角度来看,为充分降低波动荷载负荷下对于整个系统的运行效果的影响,将误差降至最低,需要重视输入信号来源,明确压力指标,对系统当中的节点进行充分的掌握。在整个实验结构以及框架当中,其中涉及到的各项实验设备与实验结构,框架相对清晰,能够符合运作机理以及运作效用。基于波动载荷下得出的结论,需要分析并阐述工程机械液压底盘驱动方面的整体运行状况,避免由于产生的波动载荷过大,导致性能检测结果无法得到保障。在具体实验结束之后,实验结果表明,系统性能以及波动载荷,工程机械液压驱动系统当中的整体性能也将发生改变。
3结论
综上所述,工程机械设备的运行,需要满足节能要求以及系统高效运转的目标。在此次研究中,基于波动载荷的基础之上,对于液压设备性能进行检测并改进。在未来,对于波动载荷下工程机械液压设备依旧需要进行性能的完善,为工程机械发挥出更好的效用提供基础。
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机械设计课程设计是机械设计课程教学必不可少的实践环节,提高教学质量对培养学生分析和解决工程设计问题的能力起着十分重要的作用。下面是读文网小编为大家整理的本科机械设计论文,供大家参考。
摘要:针对传统教学的方式,提出了以设计和制作的项目推进方法,设计适合学生完成的项目,通过有效的课堂组织,解决学生理论知识的学习,同时培养学生的自主学习能力,提高学生的创新意识,提高教学质量和课堂效益。
关键词:机械设计基础;教学设计;项目设计与制作
一、机械设计基础课程教学现状
1.内容过于理论,学生听起来费劲,兴趣不高。在教学中虽然应用到大量的图片和动画,但内容分散,学生不易贯通联系,且教学手段单一,没有趣味性,再加上当前智能手机的发展,使得学生无论在对抗学习,还是游戏的心境中,往往对手机的爱好超过课堂学习,教学效果显然不好。
2.教学方法陈旧,不利于提高学生的实践能力。在教学中,往往是通过例题、视频或实验提高学生的理解力,学生主动思考能力几乎没有得到提高,很多学校往往为了提高学生的创新意识,单独开设一门《机械创新设计》课程,舍本逐末。项目设计与制作教学法,以项目作为引领,要求学生在理论知识的学习过程中,还必须完成项目的设计和制作,注重团队协作,以学生为中心,培养学生自主学习的能力。2014年的地平线报告认为:“世界各地大学校园教学实践的焦点正在发生转移,各个学科的学生正在通过制作和创造的方式进行学习,而不再是课程内容的单纯消费者……按照工作过程的顺序开发课程,是凸显职业教育特色课程开发的突破口。”
二、机械设计基础课程制作项目的设计
以项目设计与制作的方式来解决课堂问题,通过设计合适的项目,囊括知识和技能,按照项目的实施合理的组织教学内容;设计一些带有趣味性和理论结合的专题项目,要求学生通过理论学习,对老师提出的项目任务进行分析,设计一个合理的机构,并收集材料,使用通用的工具,将机构模型制作出来,通过课堂作品发布,展示团队作品。为此,机械设计基础课程将知识重新整合,将知识融入雨刮器机构、塔吊机构、起重绞车、减速器轴、仿生机器人五个制作项目中。这五个项目基本按照机械设计基础知识体系的顺序展开,很好弟兼顾了机械设计基础理论知识体系的完整和实践能力的培养,如表所示。
三、项目设计与制作教学实施
1.项目设计的典型化和趣味化。项目设计首先要典型化,能阐述该项目所涵盖的知识,能利用知识点解决实际问题,最好是工程实践项目,项目设计不能过于复杂,过于复杂学生不能实现。其次,项目设计应趣味化,带有一定的趣味,更能吸引学生的注意力,更能激发学生的学习动力。
2.课堂教学的方式。由于机械设计基础是一门基础过渡课程,理论与实践并重,机械设计基础的理论将用来解释后续课程所发生的现象,在教学上可以利用更多的翻转教室的模式,理论知识部分教师制作视频与动画提前发布,在教室里一部分时间用来梳理知识,解答疑问。一部分时间则应在引导学生的机构设计和制作上。
3.团队分工与作品展示很重要。在学习中应该进行团队分组,项目化设计与制作单一成员完成的难度是很大的,注重团队的培养,相互磨合,取长补短;同时,作品的展示很重要,在完成项目的设计与制作之后应举行作品发布会,让学生展示自己的作品,叙述作品的设计、制作经过,利用了哪些知识点,如何解决问题的,过程分享在学生创造能力的培养中也非常重要。
四、结束语
将机械设计基础最终落实到一个个项目的设计和制作中,对学生、教师都是一个很高的挑战,但是兴趣是最好的老师,通过项目的推行,学生对作品的精心设计和周密实施,使得整个课程充满了分享,思维碰撞和快乐。不仅培养了学生扎实的实践能力和创新精神,锻炼了学生的语言表达、团队协作的职业能力,在教学质量和课堂效益上也得到了大幅提高。
参考文献:
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[3]李刚.“项目导入法”在机械设计基础教学中的应用[J].经济研究导刊,2010
[4]万志坚.高职《机械设计基础》课程项目化教学改革实践[J].职业技术教育,2009
[5]毕明生.高职“教学做合一”人才培养模式研究与实践[J].教育与职业,2009
摘要:本文根据当下我国在机械设计实验教学中存在的问题,针对性地提出了相应的解决这些问题的方案,并实际举例这些方案该如何运用与机械设计,在此基础上真正实现学生个人技术能力的提高,希望本文能给机械设计基础实验教学改革提供一些帮助。
关键词:机械设计;教学;改革
机械设计课程在工科类大学中是一门必修的专业基础类课程,该课程强调了培养学生的个人操作能力,并对学生在今后的工作作用极大。因此机械设计课是工科学生的一门极为重要的课程,学生的个人实践能力和创造精神均可以在该课程中得以提高。但是,在当今我国的机械课程教学当中,仍存在有不少的问题,针对性的解决这些问题,是让机械设计课程更上一层楼的关键。
1实验项目在机械设计课程中暴露的问题
1.1实验过于偏重验证性
我国机械设计课程的教材中虽设计有多项实验,例如带传送实验、机械运动的图像绘画、机械的参数测量等。但是这些实验绝大部分都是作为验证性试验出现在课本之上,且具有很强的理论性。学生认为课本上的这些设计实验往往对自己今后的工作并没有什么太大的用处,因此,当前高校的机械设计教材中的实验部分很难引起学生的学习热情,学生也很难将这些知识与自己今后的工作相结合。
1.2实验内容缺乏综合性
高校中的机械设计课程设计实验,往往在单个的实验中缺乏对机械设计理论知识的综合运用,每个实验设计均是围绕了单一的理论知识点,没有进行综合性的理论知识运用。单纯注重实验对理论基础知识的验证,无法有效增强学生的创新能力,只会让学生在实验当中枯燥地证实教材中的相关理论。
1.3实验类项目在机械设计课程的评定之中分数比例较低
在对学生进行机械设计课程能力的综合评定时,各大高校往往都较为重视学生理论知识的掌握,但往往忽略了最为重要的学生的实践操作能力的培养。实验课程在学生成绩的评定之中,往往得分只占其中的三成左右,绝大多数得分均在于理论知识的书面表达。这样偏重记忆的教学方式,背离了机械实验课程重视实验的初衷,无法真正做到培养学生的自主创新意识,也不能起到增强学生职业技能的作用。并且受到这种“重视理论,轻视操作”的思想的影响,很多学生在实验课上往往不愿意亲自动手做实验,更加无法增强机械设计课程中学生的个人技能的使用能力。
2机械设计课程中对于实验教学的改革对策
2.1实验课程中教学方式的改革
改变现有的以老师作为机械设计实验中核心的教学方法,使用开放式的机械设计实验教学,让学生作为课堂的主导。老师利用学生已经掌握的机械设计的相关理论知识,提出相应的实验设计要求,让学生自行查阅相关档案,并独立设计实验模型。老师根据学生的完成进度,进行发问,并提出相关的修改意见和评价。这样既可以杜绝学生之间验证性机械设计实验的实验报告抄袭的现象发生,同时也可以有效增强学生自主动手能力和实践能力。例如,实验课上,老师公布实验课题为“水平结构的运动数据的综合测试试验”,要求学生利用当前所学的机械设计相关理论知识,自行设计一套传动系统,如曲柄的滑块结构。在设计好这个结构之后,故意改变该结构中的一个参数,查看该参数的变化对整个实验数据会产生怎样的影响。例如改变曲柄的长短的影响,连杆长短的影响。并让学生记录于自己的实验报告之中,并浅谈在该实验中如何选择最佳的参数,并通过相关的理论验证自己的观点。这样的实验设计,既锻炼了学生的动手操作能力,又可以让学生的技能水平有所提升,增强了学生对于机械设计实验的重视程度和学习热情。
2.2考核办法的改革
当下我国的机械设计课程的考核办法依旧是“重视理论而轻视实践”,造成了机械设计课程就好像高中的物理一样。只要学生会相应的计算方法,就可以取得好成绩,这往往与机械设计课程的教学初衷背道而驰。所以,需要改进当下机械设计课程的考核办法,让机械课程的教学目的回归正轨。例如,在考核标准中,应让学生在规定时间内,按照老师提供的要求,独立完成一套机械设计项目,如连杆机构等。根据老师提供的相关要求作出相应的实验实物和实验报告,并根据该实验提出相关课题,让学生通过理论知识进行有关的阐述,这个考核占学生总成绩的60%。另外,平时的课堂表现占学生总成绩的20%,期末成绩占学生总成绩的20%。这样设计的好处在于学生在掌握理论知识的同时,也要注重个人的动手操作,让机械设计课程的教学初衷得以实现。真正让学生做到重视实验的目的,也为学生今后的职业技能打下了良好的基础。
2.3补充
机械实验课程在进行相关的改革之后,伴随着而来的是对教学工作者的要求提高。相关教师要对改革后的机械设计课程有更高的重视,领会新教材的创新内涵,将自己的教学重心从理论教学逐步偏向实验指导。
3结束语
当前我国的机械设计课程在教学过程当中,依旧过于保守,并且不利于学生在进入社会工作后的发展。学生无法在该课程之中培养自己的个人技能素养,针对这一些问题,有关教育工作者必须要严肃重视起来。实验的课程改革,相关的考核办法,都需要进行更详细的打磨。这一切的目的,都是为了将学生的能力培养做到最好,完成这一目的,需要所有教育工作者不懈的努力。
参考文献
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