機械設計制造及其自動化發(fā)展方向的研究畢業(yè)設計-wenkub.com
2025-05-06 23:44 本頁面
【正文】 為機電一體化技術發(fā)展開辟廣闊的天地。 機械自動化技術所面臨的共性關健技術是傳感檢測技術、信息處理技術、伺服驅動技術、自動化控制技術、接口技術、精密機械技術及系統(tǒng)總體技術等。機械自動化產(chǎn)品的綠色化主要是指使用時不污染環(huán)境，報廢后能回收利用。 綠色化 工業(yè)的發(fā)達給人們生活帶來了巨大的變化。 微型化 微型化興起于 20 世紀 80 年代末，指的是機械自動化向微觀領域發(fā)展的趨勢 。由于網(wǎng)絡化的普及，基于網(wǎng)絡的各種遠程控制和監(jiān)測技術方興未艾、而遠程控制的終端設備本身就是機械自動化產(chǎn)品。 網(wǎng)絡化 中國石油大學（北京）現(xiàn)代遠程教育畢業(yè)設計（論文） 17 20 世紀 90 年代，計算機技術的突出成就是網(wǎng)絡技術。研制和開發(fā)具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環(huán)境接口的機械自動化產(chǎn)品單元是一項十分復雜但又是非常重要的事。這 里所說的“智能化”是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎上，吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數(shù)學、心里學、生理學和混飩動力學等新思想、新方法、模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得更高的控制目標。但與日本等先進國家相比，仍有相當差距。同時，由于多種學科的交叉融合，機械自動化系統(tǒng)的許多功能一方面從機械系統(tǒng)轉移到微電子、計算機系統(tǒng)，另一方面從硬件系統(tǒng)轉移到軟件系統(tǒng)，從而使得機械自動化產(chǎn)品系統(tǒng)朝著輕小型方向發(fā)展，減少了材料消耗。 具有復合功能，適用面廣 機械自動化產(chǎn)品跳出機電產(chǎn)品單技術、單功能限制，具有復合技術和復合功能，使產(chǎn)品的功能水平和自動化程度大大提高。機械自動化產(chǎn)品的自動化檢驗和自動 監(jiān)視功能可對工作過程中出現(xiàn)的故障自動采取措施，使工作恢復正常。故障率降低，壽命得到了延長。柔性制造系統(tǒng)的生產(chǎn)設備利用率可提高 ～ 倍，機床數(shù) 量可減少約 50%，節(jié)省操作人員約 50%，縮短生產(chǎn)周期 40%，使加工成本降低 50%左右。 中國石油大學（北京）現(xiàn)代遠程教育畢業(yè)設計（論文） 14 第四章 機械自動化系統(tǒng)的優(yōu)點與效益 隨著機械自動化技術的快速發(fā)展，機械自動化產(chǎn)品有逐步取代傳統(tǒng)機電產(chǎn)品的趨勢，與傳統(tǒng)機電產(chǎn)品相比，機械自動化產(chǎn)品具有高的功能水平和附加值，它將給開發(fā)生產(chǎn)者和 用戶帶來社會、經(jīng)濟效益。操作工坐在操作室里，就能觀察到整個裝置的變化。 氣 氨物 料物 料液 氨T TL TT CT C氣 氨物 料物 料液 氨T TL TT CT CL S 圖 37 溫度與液位串級控制方案 圖 38 溫度與液位選擇性控制方案 控制氣氨排量 如圖 39 所示，為氨冷卻器控制氣氨排量的控制方案，其機理是通過改中國石油大學（北京）現(xiàn)代遠程教育畢業(yè)設計（論文） 13 變傳熱速率方程中的平均溫度來控制工藝物料的出口溫度的 ，這種方案控制靈敏迅速，但制冷系統(tǒng)必須許可壓縮機入口壓力的波動。該方案控制平穩(wěn)，冷量（冷卻劑量）利用充分，且對壓縮機入口壓力無影響。圖 35（ a）接法的優(yōu)點是使用儀表最少，只要一臺多通道的控制器即可實現(xiàn)。這種微分信號應是負微分作用，以避免由于負荷突然增加和減少時，水位偏離設定值過高或過低而造成鍋爐停車。 三沖量控制系 統(tǒng)的實施方案較多，如圖 33 所示為其中的典型控制方案之一。 設置 I0 的目的是使其在正常負荷下，控制器和加法器的的輸出都有一個比較適中的數(shù)值。 ( 雙 沖 量 控 制 原 理 圖 )L T L C汽 包給 水蒸 汽∑I CI FI省 煤 器F T( 雙 沖 量 控 制 方 框 圖 )G m DI FC 2C 1G C G V G PG m LX+ I C I OW LG fD 圖 32 汽包雙沖量原理圖及方框圖 圖 32 所示的連接方式中，加法器的輸出 I 是 I＝ C1IC177。如果根據(jù)蒸汽流量來進行校正，不僅可以補償“虛假水位”所引起的誤動作，而且使給水位控制閥的動作十分及時，從而減少水位波動，改善控制品質。等到假水位消失后，由于蒸汽量增加，送水量反而減小，將使水位嚴重下降，波動很歷害，嚴重時氣包水位降到危險程度以至發(fā)生事故。這些都是危險的，因此對汽包的液位嚴加控制是保證鍋爐正常生產(chǎn)必不可少的措施， 單沖量控制系統(tǒng) 汽包水位控制手段是控制給水，基于這一原理，可構成如圖 31 所示的單沖量控制系統(tǒng)。有些工藝變量直接表現(xiàn)生產(chǎn) 過程，對產(chǎn)品的數(shù)量與質量起著決定性的作用。例如，金屬切削機床是根據(jù)工件與刀具相對運動產(chǎn)生切削作用的原理進行工作的。 中國石油大學（北京）現(xiàn)代遠程教育畢業(yè)設計（論文） 7 機械自動化系統(tǒng)除了具備上述必須的主功能外，還應具體備其它內(nèi)部功能、即動力功能、檢測功能、控制功能、構造功能。 以信息處理為主，輸入信息和能量。輸入物質、能量和信息，經(jīng)過加工處理，主要輸出改變了位置和形態(tài)的物質系統(tǒng)（或產(chǎn)品）稱為加工機。如圖 21 所示 : 物 質能 量信 息系 統(tǒng) 主 功 能（ 變 換 、 傳 遞 、 存 儲 ）物 質能 量信 息控 制 （ 人 ）工 業(yè)三 大 要 素具 有所 需 特 性 圖 21 機械自動化系統(tǒng)功能示意圖 如上所述，機械自動化系統(tǒng)是一個綜合的概念，包含了機電一體化技術和機電一體化產(chǎn)品兩個方面的內(nèi)容?，F(xiàn)代機械設計制造出的產(chǎn)品，不僅是人和手與肢體的延伸，還是人的感官與頭腦的延伸，具有智能化的特征是現(xiàn)代機械自動化和傳統(tǒng)的機械在功能上的本質區(qū)別。 機械自動化的科學技術 機械設計制造及其自動化是機械技術和電子技術為主體，多門技術學科相互滲透、相互結合的產(chǎn)物，是正在發(fā)展和逐漸完善的一門新興的邊緣學科，機械自動化使機械工業(yè)的技術結構、產(chǎn)品結構、功能與構成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大 變化，使工業(yè)生產(chǎn)由“機械電器化”邁入了以“機械自動化”為特征的發(fā)展階段。美國機械工程師協(xié)會于 1984年為現(xiàn)代機械下了如下定義：“由計算機信息網(wǎng)絡
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