機電一體化技術(shù)特點范文
時間:2023-12-06 18:01:09
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篇1
關(guān)鍵詞:煤礦機電一體化應(yīng)用
一、概述
煤礦機電一體化產(chǎn)品是把各項高新技術(shù)融于一體的高科技產(chǎn)品,其主要技術(shù)包括:微電子、計算機、自動控制、人工智能、傳感產(chǎn)品可靠性等等,這些都是科技高速發(fā)展的熱門技術(shù)。在煤礦企業(yè)中,開始利用機電一體化技術(shù)對煤炭系統(tǒng)進行改造舊設(shè)備和開發(fā)新產(chǎn)品,并取得了巨大的成功,這讓人們清楚地意識到,機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品的發(fā)展是實現(xiàn)高效、安全、機械化采煤和煤礦機電產(chǎn)品更新?lián)Q代的重要途徑。
二、煤礦機電一體化技術(shù)產(chǎn)品的應(yīng)用
2.1礦井運輸提升產(chǎn)品的應(yīng)用在煤礦生產(chǎn)中,因為現(xiàn)代化煤礦發(fā)展的需要,對煤礦機械化采煤提出更高的要求,那么隨之對井下、井上的運輸和提升系統(tǒng)的要求也就越來越高。如今,對于國外一些采煤技術(shù)比較先進的國家,煤礦井下大巷的運輸系統(tǒng)大多是采用帶式運輸機,他們基本上是采用直流式交流變頻裝置驅(qū)動方式,主要以電力電子器件為核心。在英國和意大利等國家,高性能、高可靠性的磁阻電機在煤礦提升系統(tǒng)中也得以應(yīng)用。還有德國自主研發(fā)的內(nèi)裝式交——交變頻調(diào)速提升機,它采用機電一體化技術(shù)把電機和滾筒做成一體,這樣的融合技術(shù)不論在機械結(jié)構(gòu)設(shè)計方面還是在電氣控制系統(tǒng)方面在世界上都處于領(lǐng)先地位。
在我國,大多數(shù)煤礦井下生產(chǎn)已經(jīng)實現(xiàn)了皮帶化,采用大巷強力帶式運輸機運輸?shù)姆绞揭卜浅F毡?。另外,計算機控制系統(tǒng)發(fā)展也非常迅速,它們具有很多種及時故障診斷和自我保護等功能,如應(yīng)用過程中的軸承溫度、倒轉(zhuǎn)、跑偏及斷帶等故障,可能在某些方面沒有面面俱到,在使用上還不能滿足一些功能,但是從發(fā)展的角度看問題,這的確是一個很好的開始。目前,我國直徑在兩米以上的提升機有1700多臺,其中90%為交流提升機,并且均是采用轉(zhuǎn)差功率消耗型的轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速,電控系統(tǒng)部分絕大多數(shù)仍采用繼電器——接觸器系統(tǒng),只有一小部分采用可控制編程器。直流提升機多數(shù)為發(fā)電機拖動,雖有部分可控硅供電系統(tǒng),也均為模擬量控制。而PLC可編程控制器使用比較簡單,程序設(shè)計起來也比較容易,不需要一些復(fù)雜的輸入輸出接口裝置,抵抗外界的干擾能力也很強,因此,它能在環(huán)境比較惡劣的情況下進行長時間工作。
2.2綜合機械化采煤1970年,我國自主設(shè)計制造裝配了第一套綜合機械化采煤工作面,并在大同礦務(wù)局進行試驗使用,一直試驗使用到80年代后期,這項技術(shù)的使用標(biāo)志著我國的煤礦綜合機械化采煤有了重大的突破性發(fā)展,推動了煤礦自動化的發(fā)展進程,同樣,采煤機也由液壓牽引開始轉(zhuǎn)向電牽引;液壓支架的控制系統(tǒng)也逐漸向計算機化發(fā)展,以計算機為核心,采用電液控制,移架自動化得以實現(xiàn)。另外,對工作面刮板運輸機也進行了微機監(jiān)控裝置的配置,實現(xiàn)計算機自動化控制。機電一體化技術(shù)在綜合機械化采煤中的應(yīng)用,使設(shè)備動作趨于協(xié)調(diào),且安全性、可靠性大為提高,操作性能更加完善,為煤炭企業(yè)帶來了更高的經(jīng)濟效益。
2.3礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)從多數(shù)煤礦使用監(jiān)控系統(tǒng)的效果來看,還存在一些問題,但是主要問題是傳感器的不足,并且使用過程中,其穩(wěn)定性相對較差,使用壽命不足,一些研究所和使用單位在這方面進行了大量的研究,對一些關(guān)鍵技術(shù)也實施多次再設(shè)計改進措施,但仍然沒有得到預(yù)期的效果,因此這些在實際現(xiàn)場應(yīng)用率不是很高。在國外,由于計算機網(wǎng)絡(luò)軟硬件技術(shù)發(fā)展很快,運行速度和質(zhì)量也在不斷提高,傳輸介質(zhì)由同軸電纜發(fā)展到光纜,信息媒體由字符發(fā)展到聲像,煤礦的安全監(jiān)控系統(tǒng)有了很大的發(fā)展,他們的機電一體化技術(shù)在監(jiān)控系統(tǒng)上的應(yīng)用已有了非常高的水平。我國煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)是煤炭行業(yè)內(nèi)部機電一體化技術(shù)推廣應(yīng)用最快的產(chǎn)品,一些高校、科研所和企業(yè)正在研究和生產(chǎn)煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)。
三、對我國煤礦機電一體化技術(shù)的思考
在20世紀(jì),我國煤礦機電一體化技術(shù)(產(chǎn)品)取得了較大的發(fā)展,機電一體化技術(shù)應(yīng)用到了煤礦每個環(huán)節(jié),但相對國外先進煤礦還是比較落后的。因此,要讓我國煤礦機電一體化技術(shù)達(dá)到世界先進技術(shù)水平,必須掌握信息時代機電一體化技術(shù)的特點和相關(guān)技術(shù)發(fā)展的動態(tài)。:
應(yīng)提高我國煤礦機電一體化產(chǎn)品的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化的程度;以計算機為機電一體化的核心裝置,因為計算機運算和存貯能力非常強,且體積和功耗小,更加適合于工作空間狹小的煤礦機電一體化產(chǎn)品,在設(shè)計煤礦機電一體化產(chǎn)品時,應(yīng)盡可能的選用功能強大的嵌入式計算機,從而保證工作性能更可靠;對于新開發(fā)的煤礦機電一體化產(chǎn)品應(yīng)具有通信功能,同時,要選用很好的開放性和高可靠性的通信模塊,方便與控制網(wǎng)絡(luò)進行連接通信控制;煤礦機電一體化產(chǎn)品需要達(dá)到智能化發(fā)展水平,能判斷機電設(shè)備和周圍環(huán)境的狀態(tài),使設(shè)備能自動適應(yīng)環(huán)境并以最優(yōu)的狀態(tài)工作,同時能快速地對所采集的參數(shù)進行分析,從而對故障進行診斷,再根據(jù)這些診斷結(jié)果對以后工作過程中的故障進行預(yù)測;要對礦用傳感器進行深入研究和開發(fā),提高礦用傳感器的可靠性和使用壽命,同時考慮傳感器的數(shù)字化、集成化、智能化和多維化,使礦用傳感器在比較惡劣的工作環(huán)境下進行信號的測量,并保證其測量準(zhǔn)確度,并具有自校正、自診斷、狀態(tài)識別和自我調(diào)節(jié)等功能;要關(guān)注國內(nèi)外高新技術(shù)的發(fā)展,將那些適于煤礦井下工作環(huán)境的高新技術(shù)用于煤礦機電一體化產(chǎn)品,從而提高煤礦現(xiàn)代化,達(dá)到煤礦自動化生產(chǎn)。
四、結(jié)束語
煤礦機電一體化技術(shù)是煤礦綜合自動化的發(fā)展基礎(chǔ),更是煤礦企業(yè)信息化建設(shè)的重要支撐技術(shù),煤礦機電一體化技術(shù)在采、掘、運、裝備等方面的應(yīng)用和推廣,大力地推動我國煤礦綜合生產(chǎn)力,同時,為實現(xiàn)安全、高效、潔凈、結(jié)構(gòu)優(yōu)化的現(xiàn)代化、高科技煤炭工業(yè)生產(chǎn)打下了堅實的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
[1]李建勇.機電一體化技術(shù)[M].北京:科學(xué)出版社.2004.
篇2
本小節(jié)主要從機電一體化的相關(guān)基本概念、機電一體化技術(shù)的基本特征、機電一體化的最新發(fā)展趨勢等三個方面對機電一體化技術(shù)做較為全面的介紹,接下來詳細(xì)介紹。
1.1機電一體化的基本概念
機電一體化技術(shù)從大的領(lǐng)域來說屬于機械領(lǐng)域,其定義版本較多,其中一種較為權(quán)威的定義表述如下:機電一體化一般是指在機械的設(shè)計與功能擴展中,應(yīng)用機械特有的主要功能、信息處理、功能控制等,把機械系統(tǒng)的控制中心進行集成化,并且與安裝在計算上的上位機軟件實現(xiàn)雙向通信,一般來說,機電一體化技術(shù)也是一門交叉學(xué)科技術(shù),涉及到的主要技術(shù)有通信技術(shù),機械技術(shù),微電子技術(shù),電力電子技術(shù)等,機電一體化技術(shù)的核心功能就是把以上技術(shù)結(jié)合起來,形成一個整體并內(nèi)嵌入機械系統(tǒng)中。
1.2機電一體化技術(shù)的基本特征
機電一體化技術(shù)作為一門應(yīng)用廣泛的技術(shù),有其自身的特點,通過實際調(diào)查總結(jié)和查閱相關(guān)資料,本文總結(jié)出了機電一體化技術(shù)的3個主要特點,接下來詳細(xì)說明如下。(1)應(yīng)用的廣泛性:機電一體化技術(shù)由于涉及的技術(shù)較多,是一門涉及多學(xué)科的交叉技術(shù),正是由于這一特點,使得機電一體化技術(shù)應(yīng)用十分廣泛,已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了機械工程的應(yīng)用范疇,當(dāng)然,本文的研究重點還是放在機電一體化技術(shù)在機械工程上的應(yīng)用及發(fā)展趨勢。(2)具有很強的邏輯性:由于機電一體化的核心任務(wù)就是把各種技術(shù)合理融合,應(yīng)用到機械領(lǐng)域中,把系統(tǒng)的機械機構(gòu)和上位機軟件控制合為一體,也就是形成一個統(tǒng)一的整體,從這個層面來說,機電一體化技術(shù)具有很強的邏輯性,或者說擁有很強的系統(tǒng)性。(3)機電一體化具有很強的最優(yōu)化建模理論:機電一體化技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展,已經(jīng)形成完整的最優(yōu)化理論體系,相關(guān)算法可以參閱相關(guān)文獻(xiàn),限于論文篇幅,在這里不再累述。
1.3機電一體化技術(shù)的最新發(fā)展趨勢
經(jīng)過多年的發(fā)展,機電一體化技術(shù)已經(jīng)形成了自己的理論體系,隨著我國高新技術(shù)不斷發(fā)展,越來越多的新技術(shù)被應(yīng)用到機電一體化技術(shù)上,機電一體化的最新的發(fā)展趨勢是控制智能化、精確化、零延遲化、結(jié)合計算機處理技術(shù)和信號傳輸技術(shù),機電一體化技術(shù)也朝著無線控制、高速控制、精確控制的方向發(fā)展。
2機電一體化技術(shù)在機械工程上的應(yīng)用以及發(fā)展趨勢分析
本小節(jié)在上文介紹機電一體化技術(shù)相關(guān)知識的基礎(chǔ)上探討機電一體化技術(shù)在機械工程領(lǐng)域的當(dāng)前應(yīng)用以及未來的發(fā)展趨勢,結(jié)合實際,本文從機電一體化技術(shù)應(yīng)用于機械工程領(lǐng)域的歷程分析、機電一體化在現(xiàn)代機床控制上的應(yīng)用、機電一體化技術(shù)在全自動包裝機領(lǐng)域的應(yīng)用等三方面簡單論述機電一體化技術(shù)在機械工程上的應(yīng)用以及發(fā)展趨勢,下面詳細(xì)討論。
2.1機電一體化技術(shù)應(yīng)用于機械工程領(lǐng)域的歷程分析
在國外,機電一體化技術(shù)應(yīng)用到機械工程領(lǐng)域較早,通過查閱資料得知,美國在上世紀(jì)90年代就把自動控制設(shè)備應(yīng)用與機械制造領(lǐng)域,我國相對起步晚,但是起點較高,20世紀(jì)60年代,我國通過引進蘇聯(lián)控制設(shè)備,逐漸把機電一體化技術(shù)應(yīng)用到機械領(lǐng)域,并在20世紀(jì)80年代,實現(xiàn)機電控制設(shè)備國產(chǎn)化,隨著科技不斷進步,以計算機處理技術(shù)和無線通信技術(shù)為代表的新技術(shù)不斷應(yīng)用與機電一體化技術(shù),這使得機電一體化技術(shù)煥發(fā)出勃勃生機,應(yīng)用領(lǐng)域進一步擴大。
2.2機電一體化在現(xiàn)代機床控制上的應(yīng)用
機電一體化在機械工程領(lǐng)域很重要的一個應(yīng)用領(lǐng)域就是應(yīng)用在現(xiàn)代機床控制上,現(xiàn)代機床控制要求精度高、速度快、智能化高,這就要求現(xiàn)代機床的控制系統(tǒng)具有很強的抗干擾性,機電一體化技術(shù)由于采用計算機處理技術(shù),處理速度快,精度高、內(nèi)置多塊DSP芯片,抗干擾能力強。
2.3機電一體化技術(shù)在全自動包裝機領(lǐng)域的應(yīng)用
機電一體化技術(shù)除了應(yīng)用與純機械工程領(lǐng)域,還大量應(yīng)用于相關(guān)機械與電子相結(jié)合的控制領(lǐng)域,通過實際調(diào)查得知,我國全自動包裝機已經(jīng)全部采用機電一體化技術(shù),由于包裝機械不但設(shè)計機械工程知識,還涉及機電控制技術(shù),微機處理技術(shù)等,所以一般的控制系統(tǒng)很難勝任,機電一體化技術(shù)由于是一門交叉學(xué)科,所以具有很強的靈活性,所以機電一體化技術(shù)較好的解決了這個問題,機電一體化把軟件控制和機械控制結(jié)合起來,融為一體,通過上位機軟件來控制包裝機的運行狀態(tài)。
3機電一體化技術(shù)在機械領(lǐng)域的發(fā)展前景
通過對機電一體化當(dāng)前發(fā)展趨勢的調(diào)查研究,本文認(rèn)為,機電一體化技術(shù)在機械領(lǐng)域的發(fā)展前景包括以下幾點:(1)專用化趨勢不斷加強:隨著機電一體化應(yīng)用到機械領(lǐng)域的不斷深化,機電一體化技術(shù)表現(xiàn)出明顯的專用化趨勢。(2)智能化不斷加強:近年來,隨著人工智能等新技術(shù)不斷應(yīng)用到機電一體化領(lǐng)域,機電一體化技術(shù)也呈現(xiàn)了智能化趨勢。(3)能耗低:節(jié)約資源,保護環(huán)境成為全社會的共識,在這種背景下,機電一體化技術(shù)積極加強自身改革,不斷研發(fā)新技術(shù),把能耗進一步降低。
4結(jié)論
篇3
關(guān)鍵詞:單片機技術(shù);機電一體化;特點;技術(shù)
集成電路制造技術(shù)推動了單片機技術(shù)的發(fā)展,隨著單片機技術(shù)的發(fā)展,機電一體化技術(shù)也越來越成熟。機電一體化主要從系統(tǒng)方面,運用信息技術(shù)、自動控制技術(shù)、軟件編程技術(shù)、計算機技術(shù)、微電子技術(shù)以及機械技術(shù)等綜合技術(shù),使機電技術(shù)有機結(jié)合,從而形成機電一體化技術(shù)。
1 單片機技術(shù)的特點及在機電一體化技術(shù)中的作用
單片機是單片微型計算機的簡稱,對計算機的基本部件進行微型化,使基本部件以微機的形式集成在芯片上。芯片內(nèi)包含定時器/計數(shù)器、CPU、ROM、RAM、并行I/O、串行I/O、中斷控制及系統(tǒng)時鐘等。單片機具有體積小、功能強、功耗低等特點,性價比較高,更加易于推廣及應(yīng)用[1]。新型單片機可用于圖象處理、信號處理、承擔(dān)數(shù)據(jù)與數(shù)值分析及機器人智能控制等方面。微電子技術(shù)在機電一體化產(chǎn)品中廣泛應(yīng)用,使產(chǎn)品在節(jié)能、性能、質(zhì)量及效率方面,表現(xiàn)出較高的水平。單片機具有較強的邏輯能力,操作指令豐富,與機電一體控制系統(tǒng)相適應(yīng)。
2 基于單片機的機電一體化技術(shù)
2.1機械技術(shù)特點
機械技術(shù)利用高科技更新概念,在性能、材料以及結(jié)構(gòu)上進行變更,以此達(dá)到改善性能、提高精度、提高剛度、縮小體積及重量的目的?;跈C械技術(shù)的機電一體化,在系統(tǒng)制造時,根據(jù)機械理論及經(jīng)典的機械工藝,結(jié)合計算機輔助技術(shù),采取人工智能化方式,形成機械制造技術(shù)。
2.2自動控制技術(shù)與計算機
自動控制技術(shù)主要包含人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)、判斷、決策、存取、運算及信息交換等計算機信息處理技術(shù)。將控制理論作為指導(dǎo)方向,對系統(tǒng)進行設(shè)計,設(shè)計的系統(tǒng)要經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)試及控制技術(shù),如速度控制、自適應(yīng)控制、高精度定位控制等。
2.3系統(tǒng)技術(shù)與接口技術(shù)
機電一體化的系統(tǒng)技術(shù),是將整體的概念組織,應(yīng)用到各種技術(shù)中,以全局角度以及系統(tǒng)目標(biāo)為出發(fā)點,將總體經(jīng)過分解,變成若干功能單元,并使之相互關(guān)聯(lián),以接口技術(shù)作為系統(tǒng)技術(shù)中的重要方向,接口技術(shù)是系統(tǒng)各部分實現(xiàn)有機連接的重要保障。
2.4傳感檢測技術(shù)與伺服技術(shù)
傳感檢測技術(shù)是機電一體化系統(tǒng)的感受器官,傳感檢測技術(shù)是自動調(diào)節(jié)及自動控制的關(guān)鍵所在。傳感檢測技術(shù)可以提高機電一體化系統(tǒng)的水平,在現(xiàn)代工程的應(yīng)用中,傳感器能精確快速地獲取信息。伺服傳動技術(shù)包括液壓及電動等各種相關(guān)類型的傳動裝置,伺服系統(tǒng)包含電信號到機械動作的轉(zhuǎn)換部件及裝置,其對系統(tǒng)的功能、動態(tài)性能以及控制質(zhì)量,起著決定性的作用。
3 機電一體化技術(shù)分析
機電一體化是指在機構(gòu)的信息處理功能、動力功能、主動功能及控制功能上結(jié)合電子技術(shù),將電子化設(shè)計和軟件與機械裝置結(jié)合,所組成的體統(tǒng)總稱。機電一體化系統(tǒng)是以眾多技術(shù)支撐為基礎(chǔ)的,它在諸多結(jié)構(gòu)方面都有涉及。步進電機是基于單片機的機電控制系統(tǒng),同時,它也是微縮的機電一體化技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)。步進電機作為常規(guī)的機電控制執(zhí)行機構(gòu),它的主要作用是把電脈沖轉(zhuǎn),化為角位移,例如:步進驅(qū)動器收到脈沖信號后,就會驅(qū)動步進電機轉(zhuǎn)動,按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動到固定角度。利用脈沖個數(shù),對角位移量進行控制,以此保證定位的準(zhǔn)確性;在調(diào)速過程中,應(yīng)控制脈通頻率,并以此控制電機轉(zhuǎn)動的速度、以及電機轉(zhuǎn)動的加速度。步進電機的精準(zhǔn)控制,以單片機的運用作為前提,單片機技術(shù)使控制智能化、規(guī)范化,并使步進電機具備良好的特性。單片機可以消除步進電機的低頻振蕩,也可以提高電機的輸出轉(zhuǎn)矩及電機分辨率。機電一體化技術(shù)已發(fā)展成帶有自身體系的新型學(xué)科,隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異,機電一體化將被賦予新的涵義。機電一體化涵蓋產(chǎn)品與技術(shù)方面,是一種經(jīng)過有機融合的綜合技術(shù)。基于單片機的機電一體化技術(shù),具備許多新功能,如自動調(diào)節(jié)與控制自動診斷與保護、自動顯示記錄、自動檢測、自動處理信息等,機電一體化產(chǎn)品是人的手與肢體的延伸。
4 結(jié)束語
總之,單片機技術(shù),有利于提高機電一體化水平及自動化水平。應(yīng)加深對這方面的研究,使基于單片機技術(shù)的機電一體化技術(shù)更加成熟。隨著單片機技術(shù)的發(fā)展,機電一體化技術(shù)趨向智能化。智能化作為機電一體化技術(shù)的發(fā)展方向,極具重要性。智能化吸收了混沌動力學(xué)、心理學(xué)、計算機科學(xué)、人工智能、運籌學(xué)等方面的新方法及新思想,使機電一體化技術(shù)具備邏輯思維能力、自主決策能力以及判斷推理能力。本文對單片機技術(shù)的機電一體化進行了探討與分析,為機電一體化技術(shù)在智能化機器人方面的研究提供了借鑒。
參考文獻(xiàn):
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[3]朱曲波.機電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢探究[J].科技風(fēng), 2011,18(12):252-253
篇4
關(guān)鍵詞:機電一體化技術(shù);軍事裝備;自動化技術(shù);發(fā)展
1 引言
機電一體化技術(shù)有效地結(jié)合了機械技術(shù)和自動化控制技術(shù),促進了現(xiàn)代軍事裝備的發(fā)展[1]。隨著現(xiàn)代科技進步,軍事裝備設(shè)計及生產(chǎn)中要充分發(fā)揮機電一體化技術(shù)優(yōu)勢,推進相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展,使我國軍事裝備行業(yè)取得較好的發(fā)展態(tài)勢[2]。由于軍事裝備有著特殊要求,在軍事裝備設(shè)計及制造中都對機電一體化技術(shù)有著諸多要求,這就需要加強機電一體化技術(shù)的研究,不斷地的在軍事裝備行業(yè)推廣該技術(shù)的應(yīng)用[3]。本文主要結(jié)合現(xiàn)代軍事裝備的發(fā)展,結(jié)合機電一體化的基本原理,分析了軍事裝備一體化技術(shù)及其應(yīng)用,為軍事裝備應(yīng)用機電一體化技術(shù)提供指導(dǎo)。
2 現(xiàn)代軍事裝備機電一體化技術(shù)應(yīng)用特點
現(xiàn)代軍事裝備在新世紀(jì)呈現(xiàn)出新的特點,對裝備的各項指標(biāo)有了新的要求。機電一體化技術(shù)能夠提升軍事裝備的先進性,在軍事裝備領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。軍事裝備機電一體化技術(shù)應(yīng)用特點:
(1)自動化
由于軍事裝備運行涉及復(fù)雜的操作過程,并且對于操作人員的操作技術(shù)有著嚴(yán)格要求。采用機電一體化技術(shù)避免了人為操作技術(shù)的影響,使軍事裝備在運行中采用預(yù)定設(shè)計的程序,達(dá)到自動化運轉(zhuǎn)的效果。
(2)高可靠性
由于軍事裝備對可靠性有著嚴(yán)格要求,可靠性直接決定了軍事裝備的實戰(zhàn)性能。應(yīng)用機電一體化技術(shù)能夠保證裝備的正常運行,由于在操作中應(yīng)用各種電子控制設(shè)備,改變了傳統(tǒng)采用線路控制的局面,就可以在很大程度上簡化軍事裝備的控制結(jié)構(gòu),提高其自身可靠性。
(3)高準(zhǔn)確性
由于采用諸多輔助工作系統(tǒng),例如彈道修正系統(tǒng),自動瞄準(zhǔn)系統(tǒng)和自動跟蹤系統(tǒng),大大提升了軍事裝備的準(zhǔn)確性,保證其在工作中保持良好的準(zhǔn)準(zhǔn)確性。機電一體化技術(shù)為現(xiàn)代軍事裝備提供了模塊化的功能輔助,增加其工作準(zhǔn)確性。
3 現(xiàn)代軍事裝備機電一體化技術(shù)應(yīng)用分析
機電一體化技術(shù)是在現(xiàn)代軍事裝備中應(yīng)用主要包括裝備生產(chǎn)控制和武器裝備性能,具體內(nèi)容如下:
3.1 軍事裝備生產(chǎn)機電一體化分析
裝備生產(chǎn)水平?jīng)Q定了軍事裝備實際性能,加工生產(chǎn)也是現(xiàn)代裝備的核心環(huán)節(jié)。為了提高生產(chǎn)設(shè)備的技術(shù),機電一體化技術(shù)逐漸取代了傳統(tǒng)的人為操控,具體包括:
(1)生產(chǎn)工藝控制分析
在進行生產(chǎn)先進裝備零部件時,利用自動生產(chǎn)規(guī)劃,建立自動化的生長線,實現(xiàn)物料的自動傳輸,在特定的位置進行監(jiān)控物料傳輸,并相應(yīng)的按照生產(chǎn)工序啟動和停止相關(guān)操作。在生產(chǎn)系統(tǒng)組態(tài)、PLC配置、元器件選型等方面要準(zhǔn)確合理,充分發(fā)揮PLC、計算機的功能,大力應(yīng)用先進的計算機網(wǎng)絡(luò)等先進技術(shù)。
(2)加工控制參數(shù)分析
機電一體化技術(shù)能夠?qū)ο到y(tǒng)參數(shù)進行監(jiān)控,并執(zhí)行相應(yīng)的操作。具體包括:第一,溫度控制。溫度傳感器能夠收集溫度信息,利用PLC的模擬量模塊,通過PID調(diào)節(jié)輸出信號給調(diào)功器;第二,液位控制。PLC通過液位變送器采集現(xiàn)場水位信號,將其傳送給相應(yīng)控制電磁閥。第三,真空控制。在線檢測和LCD組態(tài)畫面顯示真空度,采用現(xiàn)場及遠(yuǎn)控操作方式實現(xiàn)真空泵的啟/??刂啤?/p>
3.2 軍事裝備功能機電一體化分析
現(xiàn)代軍事裝備呈現(xiàn)高度的自動化,這與應(yīng)用機電一體化有著密切關(guān)系。在軍事裝備設(shè)計中應(yīng)用機電一體化技術(shù)主要包括:
(1)彈藥自動填充系統(tǒng)
現(xiàn)代軍事裝備強調(diào)彈藥的自動填充,實現(xiàn)不同型號和不同數(shù)量彈藥的快速傳遞,達(dá)到在戰(zhàn)場把握戰(zhàn)機的目的。在武器裝備設(shè)計中就需要根據(jù)功能設(shè)計相應(yīng)的執(zhí)行機構(gòu),利用機電一體化技術(shù)進行彈藥分類、傳輸和填充。
(2)自動導(dǎo)向系統(tǒng)
針對遠(yuǎn)程性打擊武器,往往需要精確制導(dǎo),這就要求導(dǎo)彈發(fā)射機構(gòu)必須能夠建立自動導(dǎo)向系統(tǒng),依靠衛(wèi)星發(fā)射信號執(zhí)行相應(yīng)的動作。武器自動導(dǎo)向系統(tǒng)應(yīng)用機電一體化技術(shù)進行精密調(diào)節(jié),控制各個機構(gòu)的運轉(zhuǎn),達(dá)到精確打擊的要求。
(3) 自動化裝備
隨著現(xiàn)代武器的發(fā)展,自動化裝備成為部隊發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù),例如,無人機偵探,自動化機器人,自動化運輸裝置等。這些裝備均是依靠機電一體化技術(shù),按照設(shè)計的功能完善部隊作用,提高部隊的戰(zhàn)斗能力。
4 結(jié)束語
機電一體化技術(shù)促進了現(xiàn)代裝備技術(shù)發(fā)展,使武器裝備呈現(xiàn)高程度的自動化。同時,在生產(chǎn)現(xiàn)代裝備中,機電一體化技術(shù)能夠保證生產(chǎn)效率和質(zhì)量。軍事裝備必須緊密結(jié)合機電一體化技術(shù),將最新的研究成果應(yīng)用到武器裝備。
參考文獻(xiàn)
[1]潘麗霞.論機電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].山西科技,2010(4).
篇5
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B文章編號:1008-925X(2012)07-0292-02
摘要:
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展.極大地推動了不同學(xué)科的交叉與滲透,導(dǎo)致了工程領(lǐng)域的技術(shù)革命與改造。由于微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機械工業(yè)的滲透所形成的機電一體化.
關(guān)鍵詞:機電一體化; 發(fā)展; 趨勢
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展.極大地推動了不同學(xué)科的交叉與滲透,導(dǎo)致了工程領(lǐng)域的技術(shù)革命與改造。由于微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機械工業(yè)的滲透所形成的機電一體化.筆者結(jié)合自身的實踐經(jīng)驗淺談如下的看法與觀點,供大家參考:
1機電一體化的發(fā)展歷史
2O世紀(jì)6O年代以來.人們自覺不自覺地利用電子技術(shù)的初步成果來完善機械產(chǎn)品的性能后.刺激了機械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合,再后來計算機技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展,為機電一體化的發(fā)展更進一步奠定了技術(shù)基礎(chǔ) 大約到20世紀(jì)8O年代末期在世界范圍內(nèi)得到比較廣泛的承認(rèn):機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展:各國均開始對機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品給以很大的關(guān)注和支持:2O世紀(jì)9O年代后期.開始了機電一體化技術(shù)向智能化方向邁進的新階段.機電一體化進入深入發(fā)展時期。一方面,光學(xué)、通信技術(shù)等進入了機電一體化.微細(xì)加工技術(shù)也在機電一體化中嶄露頭腳.出現(xiàn)了光機電一體化和微機電一體化等新分支;另一方面對機電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計、分析和集成方法.機電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢都進行了深入研究。
我國是從20世紀(jì)8O年代初才開始在這方面研究和應(yīng)用。許多大專院校、研究機構(gòu)及一些大中型企業(yè)對這一技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用做了大量的工作.取得了一定成果,但與歐美、日本等先進國家相比仍有相當(dāng)差距機電一體化是集機械、電子、光學(xué)、控制、計算機、信息等多學(xué)科的交叉綜合。它的發(fā)展和進步依賴并促進相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進步。
機電一體化發(fā)展至今也已成為一門有著自身體系的新型學(xué)科.隨著科學(xué)技術(shù)的不但發(fā)展.還將被賦予新的內(nèi)容。
2機電一體化的優(yōu)點
機電一體化是指在機構(gòu)的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術(shù).將機械裝置與電子化設(shè)計及軟件結(jié)合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱 其涵蓋“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個方面.是基于上述群體技術(shù)有機融合的一種綜合技術(shù).而不是機械技術(shù)、微電子技術(shù)以及其它新技術(shù)的簡單組合、拼湊.這是機電一體化與機械+電氣所形成的機械電氣化在概念上的根本區(qū)別機械工程技術(shù)由純機械發(fā)展到機械電氣化.仍屬傳統(tǒng)機械.其主要功能依然是代替和放大的體力 但是發(fā)展到機電一體化后.其中的微電子裝置除可取代某些機械部件的原有功能外.還能賦予許多新的功能,如自動檢測、自動處理信息、自動顯示記錄、自動調(diào)節(jié)與控制、自動診斷與保護等 即機電一體化產(chǎn)品不僅是人的手與肢體的延伸.還是人的感官與頭腦的眼神。機電一體化與機械電氣化在功能上的本質(zhì)區(qū)別是智能化 機電一體化產(chǎn)品的典型例子有:數(shù)控加工中心、機器人以及具有檢測控制性能的數(shù)碼相機等??傊粋€機電一體化的系統(tǒng)主要是由機械裝置、執(zhí)行裝置、動力源、傳感器、計算機這五個要素構(gòu)成。
3"機電一體化"發(fā)展趨勢
機電一體化是集機械、電子、光學(xué)、控制、計算機、信息等多學(xué)科的交叉綜合,它的發(fā)展和進步依賴并促進相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進步。
3.1光機電一體化。
一般的機電一體化系統(tǒng)是由傳感系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)、機械結(jié)構(gòu)等部件組成的.因此,引進光學(xué)技術(shù),實現(xiàn)光學(xué)技術(shù)的先天優(yōu)點是能有效地改進機電一體化系統(tǒng)的傳感系統(tǒng)、能源(動力)系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng).光機電一體化是機電產(chǎn)品發(fā)展的重要趨勢.
3.2自律分配系統(tǒng)化——柔性化。
未來的機電一體化產(chǎn)品,控制和執(zhí)行系統(tǒng)有足夠的“冗余度”,有較強的“柔性”,能較好地應(yīng)付突發(fā)事件,被設(shè)計成“自律分配系統(tǒng)”。在自律分配系統(tǒng)中,各個子系統(tǒng)是相互獨立工作的,子系統(tǒng)為總系統(tǒng)服務(wù),同時具有本身的“自律性”,可根據(jù)不同的環(huán)境條件作出不同反應(yīng)。其特點是子系統(tǒng)可產(chǎn)生本身的信息并附加所給信息,在總的前提下,具體“行動”是可以改變的。這樣,既明顯地增加了系統(tǒng)的適應(yīng)能力(柔性),又不因某一子系統(tǒng)的故障而影響整個系統(tǒng)。
3.3全息系統(tǒng)化——智能化。
今后的機電一體化產(chǎn)品“全息”特征越來越明顯,智能化水平越來越高。這主要收益于模糊技術(shù)、信息技術(shù)(尤其是軟件及芯片技術(shù))的發(fā)展。除此之外,其系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu),也變簡單的“從上到下”的形勢而為復(fù)雜的、有較多冗余度的雙向聯(lián)系。
3.4“生物一軟件”化—仿生物系統(tǒng)化。
今后的機電一體化裝置對信息的依賴性很大,并且往往在結(jié)構(gòu)上是處于“靜態(tài)”時不穩(wěn)定,但在動態(tài)(工作)時卻是穩(wěn)定的。這有點類似于活的生物:當(dāng)控制系統(tǒng)(大腦)停止工作時,生物便“死亡”,而當(dāng)控制系統(tǒng)(大腦)工作時,生物就很有活力。仿生學(xué)研究領(lǐng)域中已發(fā)現(xiàn)的一些生物體優(yōu)良的機構(gòu)可為機電一體化產(chǎn)品提供新型機體,但如何使這些新型機體具有活的“生命”還有待于深入研究。這一研究領(lǐng)域稱為“生物——軟件”或“生物系統(tǒng)”,而生物的特點是硬 件(肌體)——軟件(大腦)一體,不可分割??磥?,機電一體化產(chǎn)品雖然有向生物系統(tǒng)化發(fā)展趨,但有一段漫長的道路要走。
3.5微型機電化——微型化。
目前,利用半導(dǎo)體器件制造過程中的蝕刻技術(shù),在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。當(dāng)將這一成果用于實際產(chǎn)品時,就沒有必要區(qū)分機械部分和控制器了。屆時機械和電子完全可以“融合”,機體、執(zhí)行機構(gòu)、傳感器、CPU等可集成在一起,體積很小,并組成一種自律元件。這種微型機械學(xué)是機電一體化的重要發(fā)展方向。
篇6
[關(guān)鍵詞]機電一體化設(shè)備;故障診斷技術(shù);問題
中圖分類號:TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)16-0333-01
前言:機電一體化技術(shù)是集多種技術(shù)于一體,在生產(chǎn)實踐中有著廣泛的應(yīng)用。其技術(shù)種類繁多,如計算機技術(shù)、機械設(shè)備制造技術(shù)、傳感設(shè)備技術(shù)等。在機電設(shè)備建設(shè)與發(fā)展中,機電一體化技術(shù)的應(yīng)用是必要的,這不僅加快我國經(jīng)濟建設(shè),而且對推動社會發(fā)展發(fā)揮著重要的作用。新時期,機電一體化技術(shù)應(yīng)和機電生產(chǎn)設(shè)備有機結(jié)合,以滿足生產(chǎn)實踐需要,但其在運行中面臨諸多故障種類,因而有關(guān)人員應(yīng)針對其故障問題采取有效的診斷技術(shù),以快速解決設(shè)備故障問題。
一、機電一體化設(shè)備故障診斷技術(shù)存在的問題
機電一體化設(shè)備的自動化程度越來越高,其故障問題也逐漸增多,增加故障診斷的難度。以數(shù)控車床為例,其常見故障有:主軸部件切削振動大、系統(tǒng)不良、工件夾緊不牢固、刀架轉(zhuǎn)換重負(fù)定位精度差等。就我國現(xiàn)有的機電一體化設(shè)備故障診斷技術(shù)看,在實踐中存在著一定的不足,主要表現(xiàn)在以下方面:
首先,診斷理論體系相對不夠完善。國內(nèi)關(guān)于機電一體化設(shè)備的故障診斷技術(shù)發(fā)展時間相對較晚,且缺乏專業(yè)技術(shù)人才,致使機電一體化設(shè)備故障診斷處于明顯的劣勢。與此同時,工作人員在工作實踐中,未能及時對故障診斷經(jīng)驗加以總結(jié),缺乏有力的理論體系框架。
其次,在開展機電一體化設(shè)備故障診斷工作后,工作人員對其的診斷準(zhǔn)確度相對較低。機電一體化系統(tǒng)具有復(fù)雜性,如果故障診斷工作人員對其功能模塊圖的了解較少,則不能通過有效的技術(shù)而進行故障診斷,更無從談及查找故障原因等,降低機電設(shè)備運行的可靠性。
最后,在機電一體化設(shè)備故障診斷工作中,可能存在著診斷信息錯誤的情況。機械和電子是該設(shè)備的重要組成部分,實際故障診斷中,工作人員可能將二者弄混淆,給機械設(shè)備帶來更多不必要的故障影響。
二、機電一體化設(shè)備故障診斷的方法與原則
要更好開展機電一體化設(shè)備故障診斷工作,相關(guān)人員應(yīng)通過行之有效的方法和遵循一定的原則,進而切實做好故障診斷工作。
從檢測方法看,其方式較多。如溫度檢測技術(shù)、白診斷技術(shù)、設(shè)備壓力檢測等。在具體檢測過程中,要根據(jù)實際情況而判斷故障。如,在數(shù)控車床的故障診斷中,首先,如果設(shè)備故障之前有指示提示,則工作人員可根據(jù)顯示的內(nèi)容做好故障診斷;如果設(shè)備故障時沒有指示提示,則工作人員可通過系列檢測手段或根據(jù)已有經(jīng)驗進行判斷。其次,如果機電設(shè)備屬于破壞性故障,則必須對其加以妥善處理,否則極易影響機電一體化設(shè)備機床,甚至出現(xiàn)二次故障事故。再次,了解機床結(jié)構(gòu)圖及液壓原理,明確機床的工作原理,進而對其故障原因進行分析。最后,按照液壓元件的難易程度進行逐一的檢測,排查故障所在,如若仍然未能檢查出故障,則檢查液壓缸。
在機電一體化設(shè)備的故障診斷檢測中,應(yīng)遵循一定的原則而進行。開展診斷工作之前,對機電一體化設(shè)備的框架、功能模塊進行了解,并分析設(shè)備運行環(huán)境,以判定可能出現(xiàn)的故障或形式,利用故障樹加以分析,在層層分解的基礎(chǔ)上,找到故障的根源所在。建議工作人員堅持兩個原則而開展檢測工作:一是先機后電的原則;二是先外后內(nèi)的原則。
三、機電一體化設(shè)備的故障診斷技術(shù)分析
機電一體化設(shè)備具有特殊性,因而其故障也具有特殊性。該設(shè)備的零部件數(shù)量較多,技術(shù)含量水平高,加大設(shè)備的故障維修難度。從該設(shè)備的故障特點看,主要有:一是零件磨損幾率大;二是設(shè)備本身具有的自我診斷與檢測功能,相對于簡單故障有效;三是設(shè)備報警信號系統(tǒng)不明晰;四是由于缺乏專業(yè)技術(shù)人才,其診斷難度加大。正因為此,工作人T更應(yīng)該采用先進的故障診斷技術(shù),以解決故障。
首先,故障測試分析技術(shù)。未發(fā)生故障時,對處于運行狀態(tài)的機電設(shè)備做故障測試,不僅能夠及時發(fā)現(xiàn)故障隱患,而且也能不影響機電設(shè)備的正常工作,實現(xiàn)在線檢測。其次,故障診斷測試技術(shù),主要用于故障發(fā)生之后。通常,此類機電設(shè)備處于非運行的狀態(tài)下,因而相關(guān)人員可根據(jù)故障的具置對機電設(shè)備做檢測,制定明確的維修方案。以數(shù)控機床為例,要保證該設(shè)備運行的可靠性,建議對元器件加強設(shè)計或借鑒容錯技術(shù),提高系統(tǒng)的性能。同時,依據(jù)上述兩種故障診斷技術(shù),保證機電一體化設(shè)備的故障診斷有效性。
此外,為加快機電一體化設(shè)備的故障診斷進程,建議相關(guān)工作者應(yīng)采取有效的對策,以期提高故障診斷技術(shù)水平。一是完善故障診斷技術(shù)理論,為后期實際工作創(chuàng)造有利的條件,同時也理順故障診斷思路,為機電一體化設(shè)備的故障診斷工作開創(chuàng)新局面;二是采用先進的診斷技術(shù),對設(shè)備各部件進行逐一的故障排查,同時還應(yīng)優(yōu)化組建設(shè)計;三是加強故障診斷事前預(yù)測。
結(jié)論:通過對機電一體化設(shè)備故障診斷技術(shù)的分析探討,能夠進一步提高機電設(shè)備運行的安全穩(wěn)定性和效益型,這也是人工智能化的一種表現(xiàn)?;诖耍嚓P(guān)人員應(yīng)創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫,針對機電一體化設(shè)備運行中的故障、診斷及維修信息加以整合,為后期設(shè)備故障診斷發(fā)揮借鑒性意義。
參考文獻(xiàn):
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篇7
【關(guān)鍵詞】機電一體化 發(fā)展歷程 關(guān)鍵技術(shù) 發(fā)展趨勢
機電一體化最早出現(xiàn)在1971年日本雜志《機械設(shè)計》的副刊上,隨著機電一體化技術(shù)的快速發(fā)展,現(xiàn)在的機電一體化技術(shù),是將機械技術(shù)、電工電子技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、傳感器技術(shù)、接口技術(shù)、信號變換技術(shù)等多種技術(shù)進行有機地結(jié)合,并綜合應(yīng)用到實際中去的綜合技術(shù)。它不是上述技術(shù)的簡單拼湊,而是從系統(tǒng)的觀點出發(fā),合理配置各功能單元,使得整個系統(tǒng)具有高質(zhì)量,高可靠性的特點。
機械工程技術(shù)由純技術(shù)發(fā)展到機械電氣化,仍屬傳統(tǒng)機械,其主要功能依然是代替和放大的體力但是發(fā)展到機電一體化后,其中的微電子裝置除可取代某些機械部件的原有功能外,還能賦撲許多新的功能,如自動檢測、自動處理信息、自動顯示記錄、自動調(diào)節(jié)與控制自動診斷與保護等。即機電一體化產(chǎn)品不僅是人的手與肢體的延仲,還是人的感官與頭腦的眼神,具有智能化的特征是機電一體化與機械電氣化在功能上的本質(zhì)區(qū)別。現(xiàn)代化的自動生產(chǎn)設(shè)備幾乎可以說都是機電一體化的設(shè)備。
1.機電一體化的發(fā)展過程
機電一體化經(jīng)歷了長期的產(chǎn)生于發(fā)展過程,大致分為三個階段:
萌芽階段:20世紀(jì)60年代以前為萌芽階段。由于電子技術(shù)發(fā)展迅速,人們逐步使用電子技術(shù)的初步成果完善機械產(chǎn)品的性能。特別是第二次世界大戰(zhàn)后,機械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合使得許多性能優(yōu)良的產(chǎn)品出現(xiàn),對戰(zhàn)后經(jīng)濟的恢復(fù)和技術(shù)的進步起到了積極的作用。
蓬勃發(fā)展階段:20世紀(jì)70年代至20世紀(jì)80年代是蓬勃發(fā)展階段。在這一階段,人們主動地利用新技術(shù)的巨大成果創(chuàng)造新的機電一體化產(chǎn)品。應(yīng)該特別指出的是,日本在推動機電一體化技術(shù)的發(fā)展方面起了主導(dǎo)作用。日本政府于1971年3月頒布了《特定電子工業(yè)與特定機械工業(yè)振興臨時措施法》,要求企業(yè)界“應(yīng)特別注意促進為機械配備電子計算機和其他電子設(shè)備,從而實現(xiàn)控制的自動化和機械產(chǎn)品的其他功能”。這一時期,計算機技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展,為基點一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。
智能化階段:從20世紀(jì)90年代開始至今稱為智能化階段。機電一體化技術(shù)向智能化新階段邁進。人工智能技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進步,為機電一體化技術(shù)開辟了發(fā)展的新天地。大量的智能化機械產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。出現(xiàn)了“模糊控制”和“混沌控制”等新概念。
機電一體化的目的是使系統(tǒng)高附加值化,即多功能化、高效率化、高可靠化、省材料省能源化,并使產(chǎn)品結(jié)構(gòu)向輕薄短小巧化方向發(fā)展,不斷滿足人們的生活多樣化需求和生產(chǎn)的省力化、自動化需求。因此,機電一體化的研究方法并不是拼拼湊湊的“混合”設(shè)計法,應(yīng)該從系統(tǒng)的角度出發(fā),采用現(xiàn)代設(shè)計分析方法,充分發(fā)揮邊緣學(xué)科技術(shù)的優(yōu)勢。
2.機電一體化發(fā)展的共性關(guān)鍵技術(shù)
機電一體化發(fā)展所采用微電子技術(shù)必須解決一些共性關(guān)鍵技術(shù)。這些技術(shù)包括檢測傳感技術(shù)、信息處理技術(shù)、伺服驅(qū)動技術(shù)、自動控制技術(shù)、精密機械技術(shù)及系統(tǒng)總體技術(shù)等。各部分所包括的內(nèi)容如下:
檢測傳感技術(shù):檢測傳感器的檢測對象有位移、壓力、溫度、速度、加速度、流量等物理量,其檢測精度的高低直接影響機電一體化產(chǎn)品的性能好壞。檢測傳感技術(shù)的主要難點在于提高可靠性、精度和靈敏度。
信息處理技術(shù):信息處理技術(shù)包括信息的輸入、變換、運算、次數(shù)和輸出技術(shù)。信息處理是否及時正確,直接影響機電一體化產(chǎn)品的質(zhì)量和效率,因而成為機電一體化產(chǎn)品的關(guān)鍵技術(shù)。在信息處理技術(shù)方面存在的問題有減輕重量、提高處理速度、提高可靠性和抗干擾能力以及標(biāo)準(zhǔn)化、提高操作性及便于維修保養(yǎng)等。
自動控制技術(shù):自動控制技術(shù)包括高精度定位控制、速度控制、自適應(yīng)控制、自診斷、校正、補償、再現(xiàn)、檢索等技術(shù)。其技術(shù)難點是現(xiàn)代控制理論的工程化與實用化,以及優(yōu)化控制模型的建立等。
伺服驅(qū)動技術(shù):伺服驅(qū)動技術(shù)主要是指執(zhí)行元件中的一些技術(shù)問題。伺服驅(qū)動包括電動、氣動、液動等各種類型。希望之星元件滿足小型、重量輕和輸出功率大等三個方面的要求,以及提高對環(huán)境的適應(yīng)性和可靠性。
精密機械技術(shù):機電一體化產(chǎn)品對精密機械提出的新要求有:減輕重量、縮小體積、提高精度、提高剛度、改善動態(tài)性能等。
系統(tǒng)總體技術(shù):系統(tǒng)總體技術(shù)是以中國從整體目標(biāo)出發(fā),用系統(tǒng)的觀點和方法,將總體分解成若干功能單元,找出能完成各個功能的技術(shù)方案,再把功能和技術(shù)方案組合成方案組進行分析、評價和優(yōu)選的綜合應(yīng)用技術(shù)。機電一體化產(chǎn)品要求系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性很好,否則即使各個部分的性能、可靠性都很好,性能和產(chǎn)品也很難保證正常運行。
3.機電一體化發(fā)展趨勢
隨著科技的發(fā)展和經(jīng)濟的進步,對機電一體化技術(shù)提出了許多新的和更高的要求,出現(xiàn)了新的概念。如數(shù)控技術(shù)、CNC、FMS、CIMS及機器人等都被一致認(rèn)為是典型的機電一體化技術(shù)、產(chǎn)品及系統(tǒng)。機電一體化的發(fā)展趨勢有以下幾點:
高性能化:高性能化一般包含高速化、高精度、高效率和高可靠性。新一代CNC系統(tǒng)就是以此“四高”為滿足生產(chǎn)急需和人誕生的??蓪崿F(xiàn)告訴數(shù)據(jù)傳遞,在相當(dāng)高的分辨率情況下,系統(tǒng)仍有高速度,此外其效率也非常高。
智能化:人工智能的研究日益得到重視,其中機器人與數(shù)控機床的智能化就是重要應(yīng)用。智能機器人通過視覺,觸覺和聽覺等各類傳感器檢測工作狀態(tài),根據(jù)實際變化過程反饋信息并作出判斷與決定。數(shù)控機床智能化,使用各類傳感器對切削加工前后和加工過程中的各種參數(shù)進行監(jiān)測,并通過計算機系統(tǒng)做出判斷,自動對異?,F(xiàn)象進行調(diào)整和補償。
此外,機電一體化發(fā)展趨勢還有系統(tǒng)化,輕量化及微型化等
參考文獻(xiàn):
[1]機電一體化技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用,梁俊彥
[2]機電一體化系統(tǒng)設(shè)計 張建民 北京理工大學(xué)出版社 2006.2
篇8
“機電一體化”這個詞是日本安川電機公司在上世紀(jì)60年代末作商業(yè)注冊時最先創(chuàng)用的。當(dāng)時及70年代,人們一直把機電一體化看作是機械與電子的結(jié)合。國內(nèi)早期將“機電一體化技術(shù)”與“機械電子學(xué)”并用,近年來“機電一體化”更流行。
上世紀(jì)80年代,信息技術(shù)嶄露頭角。微處理機的性能提高,為更高級的機電一體化產(chǎn)品所采用,典型的機電一體化產(chǎn)品如數(shù)控機床、工業(yè)機器人和汽車的電子控制系統(tǒng)等。微機作為關(guān)鍵技術(shù)引入了飛行器系統(tǒng)后,使機械-電子系統(tǒng)在高度控制、排氣控制、振動控制和保險氣袋等方面獲得廣泛應(yīng)用。
關(guān)于“機電一體化”這個名詞的起源,說法很多。早在1971年,日本“機械設(shè)計”雜志副刊就提出了“Electronics”這一名詞,從圖47.6-1可見它是融合機械技術(shù)、電子技術(shù)、信息技術(shù)等多種技術(shù)為一體的新興的技術(shù)。采用機電一體化技術(shù)設(shè)計和制造出的產(chǎn)品,稱之為機電一體化產(chǎn)品。
從系統(tǒng)科學(xué)的觀點來看,機電一體化產(chǎn)品又可稱之為機電一體化系統(tǒng),它是集機械元件和電子元件于一體的復(fù)合系統(tǒng)。
信息技術(shù)驅(qū)使機械系統(tǒng)在不同程度上利用數(shù)據(jù)庫,連洗衣機和其他消費品也用上了數(shù)據(jù)庫驅(qū)動系統(tǒng)。這樣,對機電一體化的系統(tǒng)設(shè)計方法的探索、成型和系統(tǒng)集成以及并行工程設(shè)計和控制的實施日顯重要。此外,光學(xué)也進入了機電一體化,產(chǎn)生了“光機電一體化”的新領(lǐng)域。
進入90年代,通信技術(shù)進入了機電一體化,機器可像機器人系統(tǒng)那樣,遙控和虛擬現(xiàn)實多媒體等技術(shù)緊密聯(lián)系的計算機控制的網(wǎng)絡(luò)化機電一體化日益普及。有些機電一體化機械可兩用,有的在性能上更是多用途的,尤其是微傳感器和執(zhí)行器技術(shù)的發(fā)展,和半導(dǎo)體技術(shù)以光刻為基礎(chǔ)的方法以及和傳統(tǒng)機電一體化微型化方法的結(jié)合,開創(chuàng)了以精密工程和系統(tǒng)集成為特點的機電一體化新分支“微機電一體化”。雖然微加工方法尚未成熟,但將逐漸成為集成控制系統(tǒng)的一個組成部分。之后,機電一體化隨著自動化技術(shù)的發(fā)展而日益發(fā)展,穩(wěn)步進入了21世紀(jì)。
一、光機電一體化
一般的機電一體化系統(tǒng)是由傳感系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)、機械結(jié)構(gòu)等部件組成的。因此,引進光學(xué)技術(shù),實現(xiàn)光學(xué)技術(shù)的先天優(yōu)點是能有效地改進機電一體化系統(tǒng)的傳感系統(tǒng)、能源(動力)系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)。光機電一體化是機電產(chǎn)品發(fā)展的重要趨勢。
二、自律分配系統(tǒng)化――柔性化
未來的機電一體化產(chǎn)品,控制和執(zhí)行系統(tǒng)有足夠的“冗余度”,有較強的“柔性”,能較好地應(yīng)付突發(fā)事件,被設(shè)計成“自律分配系統(tǒng)”。在自律分配系統(tǒng)中,各個子系統(tǒng)是相互獨立工作的,子系統(tǒng)為總系統(tǒng)服務(wù),同時具有本身的“自律性”,可根據(jù)不同的環(huán)境條件作出不同反應(yīng)。其特點是子系統(tǒng)可產(chǎn)生本身的信息并附加所給信息,在總的前提下,具體“行動”是可以改變的。這樣,既明顯地增加了系統(tǒng)的適應(yīng)能力(柔性),又不因某一子系統(tǒng)的故障而影響整個系統(tǒng)。
三、全息系統(tǒng)化――智能化
今后的機電一體化產(chǎn)品“全息”特征越來越明顯,智能化水平越來越高。這主要受益于模糊技術(shù)、信息技術(shù)(尤其是軟件及芯片技術(shù))的發(fā)展。除此之外,其系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu),也變簡單的“從上到下”的形勢而為復(fù)雜的、有較多冗余度的雙向聯(lián)系。
四、“生物一軟件”化―仿生物系統(tǒng)化
今后的機電一體化裝置對信息的依賴性很大,并且往往在結(jié)構(gòu)上是處于“靜態(tài)”時不穩(wěn)定,但在動態(tài)(工作)時卻是穩(wěn)定的。這有點類似于活的生物:當(dāng)控制系統(tǒng)(大腦)停止工作時,生物便“死亡”,而當(dāng)控制系統(tǒng)(大腦)工作時,生物就很有活力。仿生學(xué)研究領(lǐng)域中已發(fā)現(xiàn)的一些生物體優(yōu)良的機構(gòu)可為機電一體化產(chǎn)品提供新型機體,但如何使這些新型機體具有活的“生命”還有待于深入研究。這一研究領(lǐng)域稱為“生物――軟件”或“生物――系統(tǒng)”,而生物的特點是硬件(肌體)――軟件(大腦)一體,不可分割??磥?,機電一體化產(chǎn)品雖然有向生物系統(tǒng)化發(fā)展趨勢,但有一段漫長的道路要走。
五、微型機電化――微型化
目前,利用半導(dǎo)體器件制造過程中的蝕刻技術(shù),在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。當(dāng)將這一成果用于實際產(chǎn)品時,就沒有必要區(qū)分機械部分和控制器了。屆時機械和電子完全可以“融合”,機體、執(zhí)行機構(gòu)、傳感器、CPU等可集成在一起,體積很小,并組成一種自律元件。這種微型機械學(xué)是機電一體化的重要發(fā)展方向。
參考文獻(xiàn)
[1]黃勇 陳子辰 《機床數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢》.浙江大學(xué)出版社,2010。
篇9
關(guān)鍵詞:機電一體化;機械系統(tǒng);設(shè)計
中圖分類號:TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
一、前言
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),特別是微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展,使得傳統(tǒng)的機械系統(tǒng)的設(shè)計受到了極大的沖擊,電一體化產(chǎn)品在機械系統(tǒng)中發(fā)揮著越來越重要的作用。機電一體化技術(shù)是將機械技術(shù)、電工電子技術(shù)、微電子技術(shù)、信息機電一體化機電一體化技術(shù)、傳感器技術(shù)、接口技術(shù)、信號變換技術(shù)等多種技術(shù)進行有機地結(jié)合,并綜合應(yīng)用到實際中去的綜合技術(shù)。機電一體化是一門獨立的綜合叉學(xué)科,現(xiàn)已發(fā)展到光機電一體化、機械智能化和微機械化階段。目前,機電一體化技術(shù)已經(jīng)在的各個領(lǐng)域已得到廣泛的應(yīng)用,在機械系統(tǒng)設(shè)計領(lǐng)域也發(fā)揮著越來越重要的作用。
二、機電一體化機械系統(tǒng)概述
機電一體化是在傳統(tǒng)的機械技術(shù)基礎(chǔ)上,綜合應(yīng)用機械技術(shù)、信息技術(shù)、微電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、軟件編程技術(shù)等技術(shù),根據(jù)優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)目標(biāo)和系統(tǒng)功能目標(biāo),以智力、結(jié)構(gòu)、運動、動力和感知組成等要素為基礎(chǔ),進而對各個成要素和各要素之間的運動傳遞、信息處理、能量變換、接口耦合、物質(zhì)運動等進行研究,使整個系統(tǒng)進行結(jié)合與集成,并在系統(tǒng)控制程序的信息流控制下,形成物質(zhì)的和能量的有規(guī)則運動,在高質(zhì)量、高功能、高精度、高可靠性等方面實現(xiàn)最佳功能價值系統(tǒng)工程技術(shù)。機電一體化的產(chǎn)生和發(fā)展對機械系統(tǒng)也起了極大的推動和促進作用,它提高了機械系統(tǒng)的性能,完成傳統(tǒng)機械所不能完成的功能。一般來說,機械技術(shù)只能形成功能有限的純機械的產(chǎn)品,但與信息技術(shù)、微電子技術(shù)相結(jié)合后,就可以形成機電一體化產(chǎn)品。但并非任何的機械產(chǎn)品都能改造成機電一體化產(chǎn)品,必須要對其零部件也要進行適當(dāng)選擇或替換,再結(jié)合相關(guān)技術(shù)等才能形成機電一體化產(chǎn)品。
圖1 機電一體化系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)示意圖
機電一體化機械系統(tǒng)是通過計算機信息網(wǎng)絡(luò)進行協(xié)調(diào)與控制,主要是用來完成動力學(xué)任務(wù)的機械及其機電部件的系統(tǒng)。機電一體化機械系統(tǒng)核心是由計算機控制的,包括機械、電子、液壓等技術(shù)的伺服系統(tǒng)。機電一體化機械系統(tǒng)的主要功能是在計算機協(xié)調(diào)和控制下,單獨由控制電動機、傳動機構(gòu)和執(zhí)行機構(gòu)組成的子系統(tǒng)來完成一系列機械運動,完成其系統(tǒng)功能要求。機電一體化機械系統(tǒng)的設(shè)計要從系統(tǒng)的角度進行合理化和最優(yōu)化設(shè)計。機電一體化系統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)主要包括執(zhí)行機構(gòu)、傳動機構(gòu)和支承部件。(1)執(zhí)行機構(gòu)是依據(jù)操作指令的要求在動力源的帶動下,完成操作任務(wù)的直接裝置。一般具有較高的靈敏度、精確度和可靠性等。由于計算機的越來與強大的性能,傳統(tǒng)作為動力源的電動機已發(fā)展為具有動力、變速與執(zhí)行等多重功能的伺服電動機,從而簡化了傳動和執(zhí)行機構(gòu)。 (2)傳動機構(gòu)是伺服系統(tǒng)的一部分,要根據(jù)伺服控制的要求進行選擇設(shè)計。傳動機構(gòu)不但要滿足傳動精度的要求,還要滿足輕量、低噪聲和高可靠性的要求。(3)導(dǎo)向機構(gòu)一般指起支承和導(dǎo)向作用的導(dǎo)軌、軸承等,為機械系統(tǒng)中各運動裝置完成其特定方向的運動提供保障。此外,在機械系統(tǒng)設(shè)計時,為獲得良好的伺服性能,必須考慮機械結(jié)構(gòu)因素與整個伺服系統(tǒng)的電氣參數(shù)、性能參數(shù)的匹配。
與一般的機械系統(tǒng)相比,機電一體化系統(tǒng)的機械系統(tǒng)要求較高的制造精度、良好的動態(tài)響應(yīng)特性和良好的穩(wěn)定性。(1)高精度。精度的高低直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量,機電—體化機械系統(tǒng)的高精度是其最重要的要求。機電—體化機械系統(tǒng)其技術(shù)性能、工藝水平和功能有很大的提高,如機械系統(tǒng)的精度不能滿足要求,則無論機電—體化也無法完成其預(yù)定的機械操作。(2)快速響應(yīng)。機電一體化系統(tǒng)的快速響應(yīng)要求機械系統(tǒng)從接到指令到開始執(zhí)行指令指定的任務(wù)之間的時間間隔應(yīng)當(dāng)短。只有這樣,能控制系統(tǒng)也才能及時根據(jù)機械系統(tǒng)的運行情況獲取相關(guān)信息,然后下達(dá)指令,從而精確地完成預(yù)定的任務(wù)要求。(3)良好的穩(wěn)定性。機電一體化系統(tǒng)要求系統(tǒng)抵御外界環(huán)境的影響和抗干擾能力強,機械裝置在外界干擾的作用下依然能夠保證穩(wěn)地進行工作。因此,在機電一體化系統(tǒng)的機械系統(tǒng)設(shè)計中,一般應(yīng)當(dāng)滿足無間隙、低摩擦、高諧振頻率等要求。此外,機械系統(tǒng)還要求具有高可靠性、壽命長、體積小、重量輕等特點。
三、機電一體化機械系統(tǒng)的設(shè)計
1.機械傳動設(shè)計
機械傳動系統(tǒng)的方案設(shè)計是機械設(shè)計工作中的一個重要組成部分,是最具創(chuàng)造性的設(shè)計環(huán)節(jié)。正確合理地設(shè)計機械傳動系統(tǒng),對提高機械的性能和質(zhì)量、降低機械的制造成本和使用費用等都是至關(guān)重要的。機械傳動是一種把動力機產(chǎn)生的運動和動力傳遞給執(zhí)行機構(gòu)的中間裝置,是一種扭矩和轉(zhuǎn)速的變換器,其目的是在動力機與負(fù)載之間使扭矩得到合理的匹配,并可通過機構(gòu)變換實現(xiàn)對輸出的速度調(diào)節(jié)。機械傳動設(shè)計的任務(wù),是將動力機產(chǎn)生的機械能傳輸?shù)讲僮鳈C械上,因而機電一體化系統(tǒng)中機械傳動系統(tǒng)的設(shè)計也就是伺服機械傳動系統(tǒng)設(shè)計。在機電一體化系統(tǒng)中, 在一定程度上伺服電動機的伺服變速功能替代了傳統(tǒng)機械傳動中的變速機構(gòu),只有在伺服電機的轉(zhuǎn)速范圍滿足不了系統(tǒng)要求的情況下,才會通過傳動裝置進行變速。由于機電一體化系統(tǒng)對快速響應(yīng)指標(biāo)要求一般都會很高,機械傳動裝置不僅要解決伺服電機與負(fù)載間的力矩匹配問題,還應(yīng)當(dāng)大力提高系統(tǒng)的伺服性能。因此,機電一體化系統(tǒng)要求機械傳動部件轉(zhuǎn)動應(yīng)當(dāng)滿足慣量小、摩擦小、阻尼合理、間隙小、輕量和高可靠性等要求。因此機電一體化機械傳動系統(tǒng)具有傳動鏈短、轉(zhuǎn)動慣量小、盡可能采用線性傳遞、無間隙傳遞等設(shè)計特點。
2.機械結(jié)構(gòu)設(shè)計
機電一體化的機械結(jié)構(gòu)仍屬于傳統(tǒng)機械技術(shù)的范疇,在滿足伺服系統(tǒng)對其穩(wěn)、準(zhǔn)、快要求的前提下,從整體上說應(yīng)該是朝著高速化、精密化和輕量化的方向發(fā)展。因而在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時,必須要對具體的零部件的設(shè)計提出了更高、更嚴(yán)的要求,應(yīng)當(dāng)綜合考慮到各個零部件的制造和安裝精度、結(jié)構(gòu)剛度、穩(wěn)定性等具體情況??梢酝ㄟ^一些措施來改善機械結(jié)構(gòu)零部件特性,如采用新材料和鋼板焊接結(jié)構(gòu)來提高支承件的剛度、采用合理的截面形狀和尺寸、采用低摩擦系數(shù)的導(dǎo)軌提高運動的平穩(wěn)性。近幾年在結(jié)構(gòu)上也出現(xiàn)了并聯(lián)形式,如并聯(lián)機器人、并聯(lián)機床等,極大地簡化了機械結(jié)構(gòu),提高了產(chǎn)品的剛度重量比及精度。除了以上兩個方面以外,機電一體化機械系統(tǒng)設(shè)計還需工程技術(shù)人員在設(shè)計方法上大膽創(chuàng)新,充分利用已有的模塊,,并且在設(shè)計之初,就考慮到產(chǎn)品在制造、使用過程中對生態(tài)環(huán)境的影響。
四、結(jié)束語
由于機電一體化的迅速發(fā)展,機電一體化技術(shù)已逐步滲透到機械工業(yè)的每一個領(lǐng)域,幾乎不受行業(yè)的限制。機電一體化是機械設(shè)計理論的發(fā)展,設(shè)計好機電一體化機械系統(tǒng)是機電一體化產(chǎn)品的前提。面對日益發(fā)展信息時代,掌握機電一體化機械系統(tǒng)設(shè)計的思路,是開發(fā)機電一體化產(chǎn)品的關(guān)鍵所在。伴隨著機電一體化技術(shù)的不斷發(fā)展其機械部分的設(shè)計將會朝著結(jié)構(gòu)更簡單,控制更容易,可靠性更好,性能價格比更高的方向不斷發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]黃杰波. 淺談機電一體化機械系統(tǒng)設(shè)計理論[J]. 科技資訊,2011,16:109.
篇10
[關(guān)鍵詞]機電一體化;故障診斷;診斷技術(shù)
中圖分類號:TH165.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)03-0349-01
機電一體化設(shè)備的故障診斷技術(shù)也越來越多的得到了社會的廣泛關(guān)注和研究,機電一體化設(shè)備的診斷技術(shù)與機電一體化設(shè)備的發(fā)展是分不開的,先進的故障診斷技術(shù)能夠保證機電一體化設(shè)備的正常運行。
1、機電一體化設(shè)備的故障分析
機電一體化設(shè)備中包括動力控制部分、機械本體和執(zhí)行單元等,系統(tǒng)中涉及到電、氣、磁和光等。其中計算機起到控制設(shè)備動作的作用,而機械本體負(fù)責(zé)執(zhí)行動作,只有兩者協(xié)調(diào)合作,才能保障設(shè)備正常工作。機電一體化設(shè)備的故障特性有:(1)機械零件多并且易被磨損;(2)缺乏自動診斷能力;(3)沒有明顯的報警提示,部分故障有提示,而一些故障沒有提示;(4)缺乏有經(jīng)驗的技術(shù)人員。
機電一體化設(shè)備在企業(yè)機械加工中發(fā)揮著十分重要的作用,這種設(shè)備價格較高,機床的壽命是十分關(guān)鍵的因素。如果機電一體化設(shè)備出現(xiàn)故障,將給企業(yè)帶來重大的損失。但是很多企業(yè)的管理者只看到該設(shè)備的效能,對于如何合理操作設(shè)備并不關(guān)注,部分設(shè)備甚至經(jīng)常處于超負(fù)荷運作狀態(tài),因此經(jīng)常發(fā)生由于設(shè)備故障而停工的情況。因此,要想充分發(fā)揮機電一體化設(shè)備的效能,合理操作設(shè)備并定期進行故障診斷是十分必要的。
2、常見的機電一體化設(shè)備故障診斷技術(shù)
目前我國機電一體化設(shè)備中比較常用的故障診斷技術(shù)有以下幾種。
2.1 振動故障診斷技術(shù)
通過設(shè)置相關(guān)檢測設(shè)備的振動參數(shù),并根據(jù)檢測設(shè)備的信息特點對機電設(shè)備進行故障診斷的技術(shù)就是振動故障診斷技術(shù)。這種技術(shù)主要應(yīng)用于機械設(shè)備的故障檢測,由于機械設(shè)備在運行過程中會有劇烈的震動,使用振動檢測設(shè)備可以檢測到振動數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)包括加速度和速度等。在檢測過程中要想獲取充足的檢測數(shù)據(jù),并對機械設(shè)備的運作狀況進行準(zhǔn)確判斷,就需要對測量點的位置進行正確選擇。這種故障診斷技術(shù)操作較為簡單,檢測得出的設(shè)備運行狀況報告清晰明了,也增加了檢測和診斷故障的準(zhǔn)確率。
2.2 油液磨屑分析故障診斷技術(shù)
機械零件的磨損失效約占設(shè)備失效的80%,是設(shè)備最主要最常見的失效形式,而對其起決定性作用的兩大因素為:摩擦副的性質(zhì)和所用劑(油脂)。
2.2.1 油液磨屑分析技術(shù)原理
運動副的表面磨損會產(chǎn)生磨屑顆粒,以懸浮狀態(tài)和灰塵等雜物一起進入并存在設(shè)備的系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)中,而這些磨損顆粒為設(shè)備故障和失效提供很重要的信息。磨損顆粒的不同特性(形狀、尺寸、表面樣貌、數(shù)量以及顆粒的分布)反映了設(shè)備不同的磨損失效形式(粘著磨損、表面疲勞磨損、腐蝕磨損、磨料磨損等)。
2.2.2 油液磨屑分析故障診斷技術(shù)實用性
油液磨屑分析故障診斷技術(shù)一般用于機械系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)中,是對設(shè)備運行過程中的油液磨屑進行識別分析,通過了解油液的成分以及油液磨屑顆粒的形態(tài)來對設(shè)備的運行狀況進行判斷。該故障診斷技術(shù)可以根據(jù)油液顆粒的尺寸對機械設(shè)備的磨損情況進行判斷,而磨損的類型可以根據(jù)油液顆粒的形狀進行判斷,也可以根據(jù)微粒的成分來判斷機械磨損發(fā)生的具置。
2.2.3 油液磨屑理化性能的分析
根據(jù)油液磨屑顆粒的特性可以判斷設(shè)備運行的情況,如表1:
2.3 射線掃描故障診斷技術(shù)
Y射線掃描診斷技術(shù)屬于一種新興的設(shè)備故障診斷技術(shù),它一般用于檢測工藝設(shè)備。該檢測技術(shù)對設(shè)備運行狀況進行判斷的方法主要是對掃描圖譜的特點進行分析。
3、影響機電一體化設(shè)備故障診斷可靠性的因素
3.1 元器件失效
機電一體化設(shè)備中的基本構(gòu)成單元之一就是元器件,而單個元器件的可靠性為整個設(shè)備的可靠性打下了基礎(chǔ)。根據(jù)概率運算的準(zhǔn)則,機械設(shè)備各組成部分的失效率之和構(gòu)成了整個機械設(shè)備的失效率。因此,應(yīng)該選擇失效率較低的元器件產(chǎn)品,以降低機電一體化設(shè)備故障診斷的失效率。
3.2 元器件的組裝和連接
機電一體化設(shè)備中有十分復(fù)雜的控制系統(tǒng),并且元器件縱橫交錯連接在一起,要想提高整個設(shè)備的可靠性,就需要正確進行元器件的組裝和連接。設(shè)備如果某個插件出現(xiàn)接觸不良,可能導(dǎo)致信號傳輸失靈,這也是設(shè)備產(chǎn)生故障的主要原因之一。同時,機電設(shè)備中的溫度或者濕度有很大的變化,設(shè)備運行過程中粉塵的污染或者機械振動等都可能影響到故障檢測的可靠性。
3.3 電磁影響
機電一體化設(shè)備在運行過程中主要依靠電能工作,設(shè)備中必然會出現(xiàn)電磁能量的相互轉(zhuǎn)換,這種電磁不僅影響到周圍的環(huán)境,也影響到設(shè)備的制動、電源負(fù)載等多個方面。
4、機電一體化設(shè)備的故障診斷遇到的問題以及措施
4.1 缺少設(shè)備故障檢測的精確度
機電一體化設(shè)備的診斷技術(shù)在我國的發(fā)展已經(jīng)有很長的時間了,我們已經(jīng)掌握了機電一w化設(shè)備的診斷的相關(guān)技術(shù)和診斷方法。但是仍然缺少一套完整的機電一體化設(shè)備的故障診斷技術(shù)的理論體系和方法,我國國內(nèi)的診斷技術(shù)大多是針對設(shè)備的某一部分或者是某一具體類型的設(shè)備來說的,沒有形成科學(xué)完整的診斷技術(shù)的方法和理論;我們現(xiàn)在的當(dāng)務(wù)之急就是做好診斷的精確度問題,處理好設(shè)備故障和檢測信息之間的關(guān)系,提高診斷技術(shù)的精確度和準(zhǔn)確性,使機電一體化設(shè)備能夠正常的運行。
4.2 缺少檢測的實際經(jīng)驗和方法
我國的機電一體化設(shè)備的故障診斷技術(shù)在一些領(lǐng)域里仍然處于理論階段,缺少相關(guān)的實踐經(jīng)驗。在設(shè)備診斷的模糊理論、小波分析、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、智能方法這些領(lǐng)域,沒有豐富的實踐經(jīng)驗和豐富的操作經(jīng)驗,只有一些相關(guān)的理論作為設(shè)備故障檢驗的支撐和研究。我們應(yīng)該加大設(shè)備故障診斷技術(shù)的理論研究,在實際的工作生產(chǎn)過程中,積累故障診斷和修復(fù)的實際經(jīng)驗,能夠使理論和經(jīng)驗完整的結(jié)合,形成機電一體化設(shè)備的完整理論和方法。
4.3 缺少設(shè)備故障的專業(yè)技術(shù)人才
目前我國有很多操作機電一體化設(shè)備的專業(yè)技術(shù)型人才,但是缺乏相應(yīng)的設(shè)備故障檢測人員。我們針對這個問題,可以建立專家智力支持系統(tǒng),形成專業(yè)的機電一體化設(shè)備故障診斷隊伍,專業(yè)地維護設(shè)備的運行,實時進行設(shè)備故障的監(jiān)督。還要培養(yǎng)設(shè)備故障診斷的專業(yè)技術(shù)人才,可以定期對人員進行培訓(xùn)和教育,提高技術(shù)人員的專業(yè)技術(shù)和水平。
5、結(jié)束語
機電一體化設(shè)備的故障診斷技術(shù)是近些年來發(fā)展起來的一門新的學(xué)科,這與社會主義市場經(jīng)濟的發(fā)展是離不開的。我們要做好設(shè)備故障的診斷工作,提高設(shè)備故障的診斷技術(shù),積極探索新的更為有效的診斷方法,來提高國內(nèi)機電一體化設(shè)備的診斷技術(shù)的精確度,形成一套完整故障診斷理論,豐富實踐經(jīng)驗。以此來保證機電一體化設(shè)備的維護和正常運行。
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