機械設計制造及其自動化發(fā)展方向的研究畢業(yè)論文-免費閱讀
【正文】 機電一體化的發(fā)展就是機械自動化的發(fā)展，所以廣大設計人員應清醒的認識到機械設計制造只有向機械自動化設計制造方向發(fā)展，才是機械工業(yè)發(fā)展的唯一出路。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應運而生，綠色化是時代的趨勢，綠色產(chǎn)品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環(huán)境保護和人類健康的要求，對生態(tài)環(huán)境無害或危害及少，資源利用率最高。利用家庭網(wǎng)絡將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統(tǒng)，使人們在家里充分享受各種高技術帶來的便利和快樂。這樣，可利用標準單元迅速開發(fā)出新的產(chǎn)品，同時也可擴大生產(chǎn)規(guī)模。機械自動化在技術和工程系統(tǒng)方面已有很大的發(fā)展，但基礎理論方面尚在發(fā)展中，還很不完備，所以今后的發(fā)展方向是：機電一體化就是機械自動化的發(fā)展和延伸，傳統(tǒng)的機械產(chǎn)品只有向機電一體化方向發(fā)展，才是機械工業(yè)發(fā)展的唯一出路。，有利于自動化生產(chǎn)機械自動化產(chǎn)品自動化程度高，是知識密集型和技術密集型產(chǎn)品，是將人們從繁重的體力勞動中解放出來的重要途徑，可以加速工廠自動化、辦公自動化、農(nóng)業(yè)自動化、交通自動化甚至是家庭自動化，從而可促進我國四個現(xiàn)代化的實現(xiàn)。這些控制程序可通過多種手段輸入到機械自動化產(chǎn)品的控制系統(tǒng)中，而不需要改變產(chǎn)品中的任何部件和零件。同時，由于機械自動化產(chǎn)品實現(xiàn)了工作自動化，所以生產(chǎn)力大大提高。為確保系統(tǒng)的安全運行，還需要設置一個液位控制系統(tǒng)，防止液氨進入氨管路而導致壓縮機損壞。 冷卻器控制方案的研究冷卻器的熱載體是冷卻劑，常采用液態(tài)氨等介質(zhì)作為冷卻劑，利用它們在冷卻器內(nèi)蒸發(fā)進吸收工藝物料的大量熱量，使用工藝物料的出口溫度下降來達到生產(chǎn)工藝要求，工業(yè)用冷卻器的一般控制方案有以下幾種。其中，汽包水位是主沖量（主變量），蒸汽，給水流量為輔助沖量。I0式中 IC——液位控制器的輸出； IF——蒸汽流量變送器（一般經(jīng)開方器）的輸出；I0——初始偏置值CC2 ——加法器系數(shù)。然而對于小型鍋爐，由于水在汽包中的停留時間較長，在蒸汽負荷變化時，假水位的現(xiàn)象并不顯著，配上一些聯(lián)鎖報警裝置，也可以保證安全操作，故采用這種單沖量控制系統(tǒng)尚能滿足生產(chǎn)要求。有些工藝變量雖不直接地影響產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量，然而保持其平穩(wěn)卻是使生產(chǎn)獲得良好控制的前提。例如，根據(jù)3種不同的主功能及其不同的輸入，組合起來可形成9大類型的系統(tǒng)產(chǎn)品。以能量轉(zhuǎn)換為主，輸入能量和信息，輸出不同能量的系統(tǒng)（或產(chǎn)品）稱為動力機，其中輸出機械能的為原動機。概而言之，都能對輸入的物質(zhì)、能量和信息（即所謂工業(yè)三大要素）進行某種處理，輸出具有所需特性的物質(zhì)、能量與信息。20世紀90年代國際機器與機構理論聯(lián)合會，給出了這樣的定義，機電一體化是精密機械工程、電子控制和系統(tǒng)思想在產(chǎn)品設計和制造過程中的協(xié)同結(jié)合。因此又可以說機電一體化就是在機械設計制造及其自動化基礎上的發(fā)展。因此，機械自動化系統(tǒng)也必須具有對輸入的物質(zhì)、能量和信息進行某種處理，從而輸出具有所需特性的物質(zhì)、能量與信息的主功能。如電動機、水輪機、內(nèi)燃機等。如表21所示： 表21 不同主功能及輸入的組合此外，對于不同主功能的加工機構，其運動方式不同，也構成不同用途的機械。 鍋爐汽包水位控制方面的研究 鍋爐汽包是生產(chǎn)蒸汽的設備，幾乎是工業(yè)生產(chǎn)不可缺少的設備，保持鍋爐汽包的液位高度在規(guī)定范圍內(nèi)是非常重要的，若水位過低，則會影響產(chǎn)氣量，且鍋爐易燒干而發(fā)生事故；若水位過高，生產(chǎn)蒸汽含水量高，會影響蒸汽質(zhì)量。 在汽包水位的控制中，最主要的擾動是蒸汽負荷的變化。C1的設置一般取1，C2的值應考慮到靜態(tài)前饋補償，可現(xiàn)場湊試，也可經(jīng)理論推導得出。在汽包停留時間較短、“虛假水位”嚴重時，需引入蒸汽流量信號的微分作用。 控制冷卻劑的流量如圖36所示： 圖36 氨冷卻器控制冷卻劑流量的控制方案 為氨冷卻器控制冷卻劑流量的控制方案，其機理也是通過改變傳熱速率方程中的傳熱面積F來實現(xiàn)的。 圖39 控制氣氨排量的控制方案根據(jù)以上分析研究可知：自動控制裝置和被控的工藝設備組成了一個沒有人直接參與的自動化控制系統(tǒng)。例如:數(shù)控機床對工件的加工穩(wěn)定性大大提高,生產(chǎn)效率比普通機床提高5～6倍。對于具有存儲功能的機械自動化主品，可以事先存入若干套不同的執(zhí)行程序，然后根據(jù)不同的工作對象，給定一個代碼信號輸入即可按指定的預定程序進行自動工作。，減少耗材節(jié)約一次和二次能源是國家的戰(zhàn)略目標，也是用戶十分關心的問題，機械自動化產(chǎn)品通過采用低能耗驅(qū)動機構，最佳的調(diào)節(jié)控制，以提高設備的能源利用率，可達到明顯的節(jié)能效果。 智能化是21世紀機械自動化技術發(fā)展的一個重要發(fā)展方向。顯然，從電氣產(chǎn)品的標準化、系例化帶來的好處可以肯定，無論是對生產(chǎn)標準機械自動化單元的企業(yè)還是對生產(chǎn)機械自動化產(chǎn)品的企業(yè)，模塊化將給機械自動化企業(yè)帶美好的前程。因此，機械自動化產(chǎn)品無疑朝著網(wǎng)絡化方向發(fā)展。設計
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