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機電一體化論文范文第1篇

[論文摘要]機電一體化產(chǎn)品的功能是通過其內(nèi)部各組成部分功能的協(xié)調(diào)和綜合來共同實現(xiàn)的。

一、機電一體化的基本概念

機電一體化是在以機械、電子技術(shù)和計算機科學為主的多門學科相互滲透、相互結(jié)合過程中逐漸形成和發(fā)展起來的一門新興邊緣技術(shù)學科，而機電一體化產(chǎn)品是在機械產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，采用微電子技術(shù)和計算機技術(shù)生產(chǎn)出來的新一代產(chǎn)品。機電一體化技術(shù)同時也是工程領(lǐng)域不同種類技術(shù)的綜合及集合，它是建立在機械技術(shù)、微電子技術(shù)、計算機和信息處理技術(shù)、自動控制技術(shù)、電力電子技術(shù)、伺服驅(qū)動技術(shù)以及系統(tǒng)總體技術(shù)基礎(chǔ)之上的一種高新技術(shù)。與傳統(tǒng)的機電產(chǎn)品相比，機電一體化產(chǎn)品具有下述優(yōu)越性。

（一）使用安全性和可靠性提高。機電一體化產(chǎn)品一般都具有自動監(jiān)視、報警、自動診斷、自動保護等功能。在工作過程中，遇到過載、過壓、過流、短路等電力故障時，能自動采取保護措施，避免和減少人身和設(shè)備事故，顯著提高設(shè)備的使用安全性。

（二）生產(chǎn)能力和工作質(zhì)量提高。機電一體化產(chǎn)品大都具有信息自動處理和自動控制功能，其控制和檢測的靈敏度、精度以及范圍都有很大程度的提高，通過自動控制系統(tǒng)可精確地保證機械的執(zhí)行機構(gòu)按照設(shè)計的要求完成預(yù)定的動作，使之不受機械操作者主觀因素的影響，從而實現(xiàn)最佳操作，保證最佳的工作質(zhì)量和產(chǎn)品的合格率。同時，由于機電一體化產(chǎn)品實現(xiàn)了工作的自動化，使得生產(chǎn)能力大大提高。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。

（三）使用性能改善。機電一體化產(chǎn)品普遍采用程序控制和數(shù)字顯示，操作按鈕和手柄數(shù)量顯著減少，使得操作大大簡化并且方便、簡單。機電一體化產(chǎn)品的工作過程根據(jù)預(yù)設(shè)的程序逐步由電子控制系統(tǒng)指揮實現(xiàn)，系統(tǒng)可重復實現(xiàn)全部動作。高級的機電一體化產(chǎn)品可通過被控對象的數(shù)學模型以及外界參數(shù)的變化隨機自尋最佳工作程序，實現(xiàn)自動最優(yōu)化操作。

（四）具有復合功能并且適用面廣。機電一體化產(chǎn)品跳出了機電產(chǎn)品的單技術(shù)和單功能限制，具有復合技術(shù)和復合功能，使產(chǎn)品的功能水平和自動化程度大大提高。機電一體化產(chǎn)品一般具有自動化控制、自動補償、自動校驗、自動調(diào)節(jié)、自動保護和智能化等多種功能，能應(yīng)用于不同的場合和不同領(lǐng)域，滿足用戶需求的應(yīng)變能力較強。例如，電子式空氣斷路器具有保護特性可調(diào)、選擇性脫扣、正常通過電流與脫扣時電流的測量、顯示和故障自動診斷等功能，使其應(yīng)用范圍大為擴大。

（五）調(diào)整和維護方便。機電一體化產(chǎn)品在安裝調(diào)試時，可通過改變控制程序來實現(xiàn)工作方式的改變，以適應(yīng)不同用戶對象的需要以及現(xiàn)場參數(shù)變化的需要。這些控制程序可通過多種手段輸入到機電一體化產(chǎn)品的控制系統(tǒng)中，而不需要改變產(chǎn)品中的任何部件或零件。對于具有存儲功能的機電一體化產(chǎn)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，只需給定一個代碼信號輸入，即可按指定的預(yù)定程序進行自動工作。機電一體化產(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。

機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品的應(yīng)用范圍非常廣泛，涉及到工業(yè)生產(chǎn)過程的所有領(lǐng)域，因此，機電一體化產(chǎn)品的種類很多，而且還在不斷地增加。按照機電一體化產(chǎn)品的功能，可以將其分成下述幾類。

①數(shù)控機械類。主要產(chǎn)品包括數(shù)控機床、機器人、發(fā)動機控制系統(tǒng)以及全自動洗衣機等。這類產(chǎn)品的特點是執(zhí)行機構(gòu)為機械裝置。

②電子設(shè)備類。主要產(chǎn)品包括電火花加工機床、線切割機、超聲波加工機以及激光測量儀等。這類產(chǎn)品的特點是執(zhí)行機構(gòu)為電子裝置。

③機電結(jié)合類。主要產(chǎn)品包括自動探傷機、形狀自動識別裝置、CT掃描診斷機以及自動售貨機等。這類產(chǎn)品的特點是執(zhí)行機構(gòu)為電子裝置和機械裝置的有機結(jié)合。④電液伺服類。主要產(chǎn)品為機電液一體化的伺服裝置，如電子伺服萬能材料試驗機。這類產(chǎn)品的特點是執(zhí)行機構(gòu)為液壓驅(qū)動的機械裝置，控制機構(gòu)是接受電信號的液壓伺服閥。

⑤信息控制類。主要產(chǎn)品包括傳真機、磁盤存儲器、磁帶錄像機、錄音機、復印機等。這類產(chǎn)品的主要特點是執(zhí)行機構(gòu)的動作由所接收的信息類信號來控制。除此之外，機電一體化產(chǎn)品還可根據(jù)機電技術(shù)的結(jié)合程度分為功能附加型、功能替代型和機電融合型三類。

二、機電一體化產(chǎn)品的構(gòu)成及特點

機電一體化產(chǎn)品的功能是通過其內(nèi)部各組成部分功能的協(xié)調(diào)和綜合來共同實現(xiàn)的。從其結(jié)構(gòu)來看，機電一體化產(chǎn)品具有自動化、智能化和多功能的特性，而實現(xiàn)這種多功能一般需要機電一體化產(chǎn)品具備五種內(nèi)部功能，即主功能、動力功能、檢測功能、控制功能和執(zhí)行功能，而實現(xiàn)這些功能的各個組成部分及其技術(shù)就構(gòu)成了機電一體化產(chǎn)品的總體或系統(tǒng)。

（一）機械系統(tǒng)。機電一體化產(chǎn)品的機械系統(tǒng)包括機身、框架、機械傳動和聯(lián)接等機械部分。這部分是實現(xiàn)產(chǎn)品功能的基礎(chǔ)，因此對機械結(jié)構(gòu)提出了更高的要求，需在結(jié)構(gòu)、材料、工藝加工及幾何尺寸等方面滿足機電一體化產(chǎn)品高效、多功能、可靠、節(jié)能和小型輕量等要求。

（二）動力系統(tǒng)。動力系統(tǒng)為機電一體化產(chǎn)品提供能量和動力功能，去驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)工作以完成預(yù)定的主功能。動力系統(tǒng)包括電、液、氣等動力源。機電一體化產(chǎn)品以電能利用為主，包括電源、電動機及驅(qū)動電路等。

（三）傳感與檢測系統(tǒng)。傳感器的作用是將機電一體化產(chǎn)品在運行過程中所需要的自身和外界環(huán)境的各種參數(shù)轉(zhuǎn)換成可以測定的物理量，同時利用檢測系統(tǒng)的功能對這些物理量進行測定，為機電一體化產(chǎn)品提供運行控制所需的各種信息。傳感與檢測系統(tǒng)的功能一般由測量儀器或儀表來實現(xiàn)，對其要求是體積小、便于安裝與聯(lián)接、檢測精度高、抗干擾等。

機電一體化論文范文第2篇

一個墨守成規(guī)的教師會抑制甚至扼殺學生的創(chuàng)造意識，一個創(chuàng)新型的教師則可以啟發(fā)學生的創(chuàng)造思維。教師只有自身創(chuàng)新意識增強了，才能在教學的實際過程中，將知識深化、內(nèi)化為學生的知識，學生在具備了充分的知識儲備后，他們不僅會增強創(chuàng)新意識，而且還會形成創(chuàng)新思維，從而提高創(chuàng)新能力。在日常教學中，教師應(yīng)從知識的傳授者變?yōu)閷W生學習、科技活動的指導者，學生應(yīng)由被動學習的接受者變?yōu)橹鲃诱摺＝處熞陆逃枷?，轉(zhuǎn)變教學理念，尊重學生的個性，鼓勵學生興趣多樣化，積極開展創(chuàng)造性的教學活動。要營造一個寬松、民主的學習氛圍，激發(fā)學生獨立思考和創(chuàng)新思維。建設(shè)創(chuàng)新型師資隊伍我們可以從具有雙師型師資隊伍中挑選，因為雙師型教師具有較深厚的基礎(chǔ)文化知識、較扎實的技術(shù)基礎(chǔ)知識、較全面的專業(yè)知識、較強的應(yīng)變和創(chuàng)新能力及不斷更新知識的學習能力。他們將是學生自主創(chuàng)新能力培養(yǎng)的引領(lǐng)者和護航者。

二、注重實踐教學，提高學生的創(chuàng)新能力

學生每一項發(fā)明創(chuàng)造都離不開其在實踐教學過程中實踐能力的培養(yǎng)，學生實踐能力的強弱，直接關(guān)系到他們的創(chuàng)造發(fā)明能力。在實踐教學中學生會遇到很多問題，這個時候老師應(yīng)該引導學生多想幾個為什么，讓學生去尋找解決問題的方法，例如：在實踐教學中，老師可以給學生示范該項目應(yīng)該“怎樣做”，為什么“這樣做”，“這樣做”的好處，“不這樣做”的害處達到啟發(fā)學生的目的；同時還應(yīng)該質(zhì)問學生還有沒有其它“怎樣做”的方法，鼓勵學生找出最有效、最簡便、最科學的方法，通過在這樣“做”的實踐過程中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。另外再多開設(shè)一些具有難度和挑戰(zhàn)性實驗項目，讓學生通過這種實驗體會探索新知識的過程和科研實踐的艱辛與樂趣，了解科研過程和研究方法，有助于培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。例如：2014年全國職業(yè)院校技能大賽高職組“數(shù)控機床裝調(diào)、維修與升級改造”競賽項目，要求3名選手在300分鐘內(nèi)完成數(shù)控銑床升級改造為加工中心的競賽內(nèi)容，要想完成此次任務(wù)最關(guān)鍵的是在數(shù)控銑床上添加過刀庫后，刀庫是如何按照操作者的要求完成刀具換刀的，完成刀具換刀其核心就是刀庫PMC的梯形圖編輯。為了充分發(fā)揮學生的自主創(chuàng)新能力，我在輔導學生時，講解了數(shù)控機床刀庫是如何實施換刀的，以及數(shù)控機床在換刀過程中所涉及到的各種元器件在PMC梯形圖中的邏輯關(guān)系，至于具體刀庫換刀PMC的梯形圖的編輯，需要學生運用所學理論、技能知識自主完成。從一臺數(shù)控銑床升級到加工中心這就是一個技術(shù)創(chuàng)新。這樣不僅培養(yǎng)了學生的獨立工作能力，更重要的是給學生提供了創(chuàng)新平臺，培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力。

三、參與競賽，促進創(chuàng)新能力的發(fā)展

職業(yè)院校應(yīng)多參與省級、國家級甚至國際間的各種創(chuàng)新技能競賽，縮小同國內(nèi)國際同行業(yè)在創(chuàng)新能力上的的差距。因為創(chuàng)新技能競賽的宗旨就是“比實用、比新穎”，對培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力來講是一個非常重要的環(huán)節(jié)。2012年全國職業(yè)院校技能大賽高職組“數(shù)控機床裝調(diào)、維修與升級改造”競賽項目要求3名選手在360分鐘內(nèi)除了加工出圖紙要求的試切件、完成競賽答題記錄表、項目教學方案設(shè)計、教學資源成果及展示與答辯PPT外，還要完成三軸數(shù)控機床升級為四軸的競賽內(nèi)容。

2014年全國職業(yè)院校技能大賽高職組“數(shù)控機床裝調(diào)、維修與升級改造”競賽項目要求3名選手在300分鐘內(nèi)完成機械拆裝與電氣安裝、機床功能檢查與故障排除、數(shù)控機床位置精度的檢測、試件切削試驗編程與操作、職業(yè)素養(yǎng)與安全意識、數(shù)控銑床升級改造為加工中心6個任務(wù)環(huán)節(jié)。這些競賽都是圍繞著技術(shù)升級考核學生的，這就要求參賽學生有一定的自主創(chuàng)新能力。從而激勵學生，在平時的學習中就注重自身創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

機電一體化論文范文第3篇

傳感器是一種檢測裝置，其測量對象是被檢測系統(tǒng)的信息，然后將其以不同的形式進行傳輸、處理和管理等工作，從而能夠?qū)崿F(xiàn)對被檢測系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)的自動測量和控制。簡單來說，傳感器的作用就是類似于人的感覺器官，幫助機電一體化系統(tǒng)探索和發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)當中存在的問題。因此，將傳感器技術(shù)應(yīng)用于檢測機電一體化系統(tǒng)的操作對象以及運行環(huán)境狀態(tài)，能夠精確、快速的獲取機電一體化系統(tǒng)的運作信息，有效地提高了機電一體化系統(tǒng)的運行水平。目前，傳感器技術(shù)已經(jīng)被廣泛用于人們的生活和生產(chǎn)當中，引起了人們的高度重視。但是與此同時，由于傳感器技術(shù)在我國的起步較晚，在發(fā)展過程中仍然存在著一些局限性，因此為了提高傳感器技術(shù)的精確度，還需要對其進行進一步的改進與完善。

2傳感器技術(shù)在機電一體化中的應(yīng)用價值

機電一體化技術(shù)包含機械制造技術(shù)、微電子技術(shù)、信息處理技術(shù)、自動控制技術(shù)以及人工智能技術(shù)等多方面內(nèi)容，在發(fā)展過程中直接導致了自動化技術(shù)的產(chǎn)生。而從某種程度上說，傳感器技術(shù)是機電一體化發(fā)展過程中不可缺少的關(guān)鍵技術(shù)，影響著機電一體化系統(tǒng)的自動化程度，具有非常重要的應(yīng)用價值。

2.1傳感器技術(shù)在機械加工過程中的應(yīng)用

眾所周知，在機械加工的過程中，需要檢測的地方有很多，下面將從兩個個方面進行簡要介紹：第一，將傳感器技術(shù)應(yīng)用于機械的切削過程和機床運行過程?，F(xiàn)階段，在切削方面，傳感器技術(shù)主要是對切削過程中的機械設(shè)備切削力的變化狀態(tài)進行控制，通過分析這個過程當中的相關(guān)數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)對設(shè)備運行狀態(tài)的了解，保證切削過程的順利進行，提高切削過程的生產(chǎn)效率，以及降低材料的消耗量。將傳感器技術(shù)應(yīng)用到機床的運行當中，主要是為了對機床的驅(qū)動系統(tǒng)、溫度進行檢測，從而保證機床運行的安全性，通過分析得到的相應(yīng)參數(shù)，從而不斷提高機床的運行效率和精度。第二，將傳感器技術(shù)應(yīng)用到工件的生產(chǎn)過程。與切削和機床的運行過程相比，工件的生產(chǎn)過程監(jiān)視是非常重要，而且研究和應(yīng)用也是最早、最多的。首先，在加工之前需要對所用的加工設(shè)備和坯件進行自動檢查，從而保證加工過程的正常進行，比如說自動判斷和調(diào)整坯件的夾持方位等；其次，在加工過程中，也有嚴格的要求，對切削的剫、力度、扭矩等參數(shù)都需要進行自動檢測，以保證加工條件處于最佳狀態(tài)，除此之外，對于在這個過程中加入傳感技術(shù)的其他目的還在于提高切削過程的生產(chǎn)效率；最后，在加工完成之后還需要對工件的合格與否進行測量，例如工件的尺寸、粗糙程度、形狀等，由于檢查的過程比較繁瑣和復雜，所以這些檢測需要能夠自動的進行，并且可以將檢測結(jié)果直接輸入到下一道程序，從而選用合格的產(chǎn)品。

2.2傳感器技術(shù)在汽車行業(yè)中的應(yīng)用

近年來，隨著傳感器技術(shù)在汽車行業(yè)中的廣泛應(yīng)用，現(xiàn)代汽車不斷朝著智能化、小型化和電子化發(fā)展，進入了全新時期。目前，在汽車的制造過程中，為了實現(xiàn)汽車的機電一體化，需要用自動控制系統(tǒng)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機械式控制裝置，將先進的監(jiān)測和控制技術(shù)擴大到汽車的全身，從而全面改善汽車的功能，不斷增加汽車的人性化服務(wù)、減少排氣污染和汽油損耗、提高汽車的安全駕駛和舒適性。比如說，在實現(xiàn)汽車的一體化過程中，凡是和電子控制有關(guān)的系統(tǒng)或是裝置都離不開傳感器的應(yīng)用，尤其是在安全報警裝置、信息裝置和自動變速器等裝置當中，所以這也要求傳感器能夠適應(yīng)惡劣的環(huán)境，無論是塵土彌漫還是風雨交加的時候，都能夠保證具有很好的密封性，與此同時還應(yīng)該具備一定的抗干擾能力，尤其是安裝在汽車發(fā)動機內(nèi)的傳感器，需要能夠承受得住發(fā)動機在工作時的高溫和高壓環(huán)境。

3我國傳感器技術(shù)在機電一體化中的發(fā)展現(xiàn)狀和未來方向

機電一體化論文范文第4篇

首先，具備自動監(jiān)視以及自動報警與保護等多種功能，不僅大大減少了勞動力，而且提高了機電設(shè)備的安全性與可靠性；其次，機電一體化技術(shù)能夠滿足不同客戶的不同需求，因而其應(yīng)用范圍尤為廣泛；再次，機電一體化技術(shù)集合機械與電子兩大主流技術(shù)，通過對先進技術(shù)的有機整合，使自身具備強大的功能，使調(diào)整維護工作更為便捷。將機電一體化技術(shù)運用于煤礦生產(chǎn)中，不僅有助于大幅度減少勞動強度，改善工作環(huán)境，而且可以降低能源消耗，提高安全系數(shù)并加快煤礦生產(chǎn)進程。

2煤礦生產(chǎn)中的機電一體化技術(shù)

2．1在煤礦采掘工程中的應(yīng)用

煤礦采掘工程作為煤礦生產(chǎn)的基礎(chǔ)工程，對整個生產(chǎn)活動的效率有著重要的影響及作用，在煤礦采掘工程中引入機電一體化技術(shù)具有不容忽視的現(xiàn)實意義。在現(xiàn)階段的煤礦開采作業(yè)中多采用電牽引采煤機，與傳統(tǒng)液壓牽引采煤機不同，電牽引采煤機不需要復雜的防滑設(shè)施，其具有良好的牽引性能，能夠適用于傾斜度較大的煤層，可以提供較大的牽引力，并且在下滑過程中能夠進行自動發(fā)電制動。除此之外，電牽引采煤機以其簡單靈敏的結(jié)構(gòu)及良好的動態(tài)性有效減少了電能的損耗，維護方便，運行高效且具有較高的可靠性、耐用性以及安全性，對提高煤礦生產(chǎn)效益有著巨大的推動作用。

2．2在礦井提升系統(tǒng)中的應(yīng)用

礦井提升系統(tǒng)注重的是煤炭從井下被提升至地面環(huán)節(jié)的效率以及質(zhì)量，隨著機械化采煤程度的不斷提高，現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)對礦井提升系統(tǒng)的要求也更加嚴格。機電一體化技術(shù)應(yīng)用于礦井提升系統(tǒng)中無疑對提高煤礦生產(chǎn)效率有重要的意義，其中以全數(shù)字化交直流提升機為典型應(yīng)用。全數(shù)字化交直流提升機無需配備專門的絞車司機，將驅(qū)動結(jié)構(gòu)與滾筒進行有效結(jié)合，并對機械與計算機、電力電子、自動控制等多種技術(shù)進行有機融合，通過同步運行的兩臺計算機進行相互檢測與備用即可實現(xiàn)對煤礦生產(chǎn)過程的實時監(jiān)測與故障記憶。全數(shù)字化交直流提升機以其簡單化的硬件設(shè)備和較強的兼容性使礦井提升系統(tǒng)在效率和安全性方面都得到了較大的改善。

2．3在煤炭運輸過程中的應(yīng)用

現(xiàn)代化煤礦生產(chǎn)作業(yè)中，井下運輸多采用皮帶式運輸機。與傳統(tǒng)運輸機不同，皮帶式運輸機多通過計算機進行控制，有著簡單的驅(qū)動結(jié)構(gòu)，其主要驅(qū)動方式為直流式變頻裝置，可以有效保障煤礦運輸過程的穩(wěn)定。大巷強力運輸機的廣泛應(yīng)用大大提高了煤炭運輸?shù)男屎唾|(zhì)量；CST可控軟啟動裝置則采用機、液、電一體化技術(shù)，極大地改善了運輸機的驅(qū)動現(xiàn)狀，有效提高了煤礦的運輸效益。近些年來，皮帶運輸以其在運輸煤炭過程中的連續(xù)性、穩(wěn)定性、高效性以及自動化等優(yōu)勢，已經(jīng)逐漸成為煤炭運輸?shù)闹髁鞣绞健?/p>

2．4在煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

機電一體化技術(shù)通過在設(shè)備中安裝傳感器以及設(shè)備檢測裝置，以計算機為媒介實現(xiàn)遠程管理與控制，優(yōu)化了機電一體化設(shè)備的管理；另外，在煤礦主扇中安裝有變頻設(shè)備，通過對風量和頻率的調(diào)節(jié)實現(xiàn)自動化，進而節(jié)約能源、降低消耗；從液壓支架向電液控制和自動移駕的轉(zhuǎn)變可以有效防止對頂板和支架的沖擊；采用微機保護技術(shù)使高壓開關(guān)柜具備遠程遙控功能；真空開關(guān)的使用可以有效延長高壓開關(guān)柜的使用壽命從而大大減少維護工作量。這些都是機電一體化技術(shù)在煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用，不僅有效改善了設(shè)備的運行效率，也極大提高了設(shè)備的安全性能。

2．5在機電設(shè)備維護維修中的應(yīng)用

在煤礦生產(chǎn)作業(yè)中，由于工作環(huán)境的復雜性，導致機電設(shè)備往往會出現(xiàn)一些故障性問題，因此機電設(shè)備的維修維護工作非常重要。機電一體化技術(shù)在機電設(shè)備維修維護中的應(yīng)用可以有效縮短維修維護周期，提高效率。機電一體化設(shè)備中先進的傳感系統(tǒng)可以根據(jù)傳感器反饋的信息對設(shè)備故障及時地進行確定，并通過計算機對故障類型進行備案，很大程度上節(jié)約了檢修維護時間，實現(xiàn)煤礦生產(chǎn)的經(jīng)濟性與高效性。另外，機電一體化設(shè)備無需對故障進行一步一步地排除，只需查詢計算機數(shù)據(jù)庫即可確定其故障代碼進而確定設(shè)備故障，具有較強的高效性。

2．6在其他生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

除上文所提到的諸多環(huán)節(jié)外，機電一體化技術(shù)在其他生產(chǎn)環(huán)節(jié)也有涉足。如螺桿式空壓機智能控制系統(tǒng)的應(yīng)用，在有效實現(xiàn)對電動機過載、缺相、錯相等的保護功能的同時，也具備記憶存儲、故障診斷、遠程通信等增值功能。此外，還有微機保護與高壓開關(guān)的結(jié)合等。

3機電一體化技術(shù)的發(fā)展前景

近些年來，我國的機電一體化技術(shù)在不斷發(fā)展中改進，在不斷改進中完善，已經(jīng)相繼取得很大進步，但是與發(fā)達國家相比，仍然存在一定的差距，有著較大的發(fā)展空間。我們必須不斷改進與創(chuàng)新，以滿足現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)的要求，進一步加深其在我國煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用。

3．1網(wǎng)絡(luò)化

機電一體化，顧名思義即機械與電子的有效結(jié)合，機電一體化技術(shù)較為注重設(shè)備運行系統(tǒng)與控制系統(tǒng)間的通信連接，其發(fā)展偏向網(wǎng)絡(luò)化。大多數(shù)煤礦企業(yè)通過網(wǎng)絡(luò)化平臺實現(xiàn)對設(shè)備運行以及故障排除等方面的遠程控制及優(yōu)化管理。隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，機電一體化技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化已經(jīng)成為一種必然的發(fā)展趨勢。

3．2智能化

機電一體化技術(shù)一大顯著的特點即較高的自動化與智能化，系統(tǒng)具備正常人的邏輯思維能力、判斷能力以及自我選擇能力，采用智能機器人來適應(yīng)復雜的開采環(huán)境，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備的無人管理，煤礦生產(chǎn)中的機電一體化技術(shù)正朝著這個方向不斷邁進。

3．3綠色化

機電一體化論文范文第5篇

關(guān)鍵詞：截流井，等截流量，錐體控制

 

0 引 言

城市污水截流井是合流制管道中一個重要的附屬構(gòu)筑物，其主要功能是將城市旱流污水和初期雨水截流入污水截流管，以免城市水體受到更為嚴重的污染[1]。截流井設(shè)計的基本要求可歸納為幾點[2]:1）保證旱流時污水的截流；2）雨天時保證初期雨水的截流，當達到設(shè)計截流倍數(shù)時，能順暢地溢流排入水體；3）安全可靠、截流效率高，維修量少，管理方便，能適應(yīng)不同截流倍數(shù)的要求；4）構(gòu)造簡單、加工方便、造價便宜。

1 國內(nèi)常用污水截流井類型及其優(yōu)缺點

國內(nèi)目前涉及截流井設(shè)計及計算的規(guī)范和規(guī)程主要包括了《合流制系統(tǒng)污水截流井設(shè)計規(guī)程》(CECS 91: 97)(以下簡稱《規(guī)程》) 、《室外排水設(shè)計規(guī)范》(GB50101—2005)、《給水排水設(shè)計手冊》(第5冊)等[3]。在《規(guī)程》中提及的污水截流井型式主要有三種，即溢流堰式、截流槽式、跳躍堰式截流井。

1.1溢流堰式截流井

其結(jié)構(gòu)如圖1所示。溢流堰式截流井是在井中設(shè)置溢流堰，當上游來水過多時機電一體化論文，超量的水從堰頂?shù)渑湃胍缌鞴?。其?yīng)用范圍一般在雨、污水管道基本一致或合流管道與污水管道高程相仿時。在兩條管道間加兩個檢查井做連接管，并在雨水或合流管內(nèi)加設(shè)檔堰論文格式。擋堰可以砌磚或做成木板閘，擋堰和擋板的高度視截流污水量的大小而定。這樣在非汛期，管道內(nèi)的污水被堰或堰板擋住，折返進入污水管。而當雨季來臨，合流管或雨水管道內(nèi)的雨污混合水就會越過堰排入河湖中。

根據(jù)堰的平面布置形式不同，溢流堰可以分為正堰、斜堰、側(cè)堰和曲線堰。側(cè)堰式截流井在合流制截污系統(tǒng)中的應(yīng)用是較為成熟的一種[4]。

1.2截流槽式截流井

其結(jié)構(gòu)如圖2所示，截流槽式截流井一般只用于已建的合流制管道，該截流井不用改變下游管道，它可以由已建合流制管道上的污水檢查井改造而成。但由于其截流量難以控制,在雨季時將會有大量的雨水進入截流管道，增加污水處理廠的負荷，當污水截流倍數(shù)值選擇不當時，污水又會截不凈，因此在使用中受到一定的限制。

1.3跳躍堰式截流井

其結(jié)構(gòu)如圖3所示。跳躍堰式截流井是一種主要的截流井形式, 該種井的中間固定堰高度可根據(jù)手冊提供的公式計算到。由于設(shè)計周期較長，而合流管道的旱季污水量在工程竣工之前會有所變化，故將固定堰的上部改為磚砌，且不砌至設(shè)計標高，當投入使用后再根據(jù)實際水量進行節(jié)。但它的使用受到一定的條件限制，即其下游排水管應(yīng)為新敷設(shè)管道。對于已有的合流制管道，不宜采用跳躍式截流井(只有在能降低下管道標高的條件下方可采用)。

圖1圖2圖3

2錐體控制等截流量截流井

2.1工作原理

如圖4所示，一般截流井包括：內(nèi)部中空且具有一定容積的外形為正方體或長方體的井體機電一體化論文，井體壁上至少一個雨污混合水流進口即合流管，截流污水的截流管，溢流堰和溢流管。錐體控制等截流量截流井的特征在于帶浮力控制裝置的錐體裝置。

1.合流管 2.溢流管3.截流管 4.內(nèi)錐 5.滑桿 6.滑套 7.滑塊 8.搖桿 9.拉桿10.杠桿和浮球

圖4

錐體裝置由錐管和內(nèi)錐組成，錐管的左端與截流管連接，內(nèi)錐位于錐管內(nèi)，與錐管同軸，兩者的表面之間有一定間隙，內(nèi)錐的右端與滑桿固定連接。

浮力控制裝置由滑桿、滑套、滑塊、搖桿、拉桿、杠桿和浮球組成，滑桿的左端與內(nèi)錐固定連接，右端與滑塊鉸接，中間位于、滑套內(nèi)，滑套與井體固定連接，搖桿是一根彎桿，中間彎頭處與井體鉸接，垂直端部分位于滑塊內(nèi)，另一端與拉桿鉸接，拉桿的另一端與杠桿的中間部分鉸接，杠桿的一端與浮球固定連接，另一端與井體鉸接。

當旱流或雨量較小時，截流井內(nèi)水面較低，浮球下落機電一體化論文，帶動杠桿逆時針轉(zhuǎn)動，杠桿推動拉桿向下運動，拉桿推動搖桿逆時針轉(zhuǎn)動，搖桿帶動滑塊向右運動，滑塊帶動滑桿向右運動，滑桿帶動內(nèi)錐向右運動，內(nèi)錐與錐管之間的間隙加大論文格式。但由于此時水面較低，截流管口的污水的壓強較小，流速較小，流量一定。而當雨量較大時，截流井內(nèi)水面逐漸升高，浮球抬起，帶動內(nèi)錐向左運動，內(nèi)錐與錐管之間的間隙減小。但由于此時水面較高，截流管口的污水的壓強較大，流速較大，流量也一定。如果將浮力控制裝置中的各個構(gòu)件的尺寸合理確定，就能使錐體左右移動的距離與水面高度相對應(yīng)，從而使截流管的截流量恒定。

2.2 相關(guān)計算過程

（1）當井內(nèi)的液面高度有h1變化至h2時，截流管處的水流速度變化有v1變化至v2，如圖5所示。

根據(jù)伯努利方程有[6]：

式中: 為沿程損失；為局部損失；

λ為沿程阻力系數(shù)；為截流管管長；圖5

為截流管管徑；ξ為局部阻力系數(shù)；v為截流管內(nèi)水流速度（m/s）

由此可知：

；

（2）當井內(nèi)的液面高度有h1變化至h2時機電一體化論文，內(nèi)錐在雙搖桿機構(gòu)以及搖桿滑快機構(gòu)作用下有x1移動至x2，如圖6所示。

液面高度h和杠桿的轉(zhuǎn)動角度關(guān)系：

，

當杠桿產(chǎn)生了轉(zhuǎn)角（）后，搖桿L3也產(chǎn)生了一個轉(zhuǎn)角（)

(取負值) [6]

其中：

當搖桿轉(zhuǎn)動了角度后，滑塊推動滑桿向前移動了

圖 6

（3）當內(nèi)錐在滑桿推動下有x1移動至x2時，錐管內(nèi)的截面積有s1變化至s2，如圖7所示。

即：

而所謂等截流量要求的是：

即：圖 7

有以上推導可知，只要選取合適的雙搖桿的桿長以及內(nèi)錐的錐角值，即可保證截流量恒定的要求。

3 結(jié) 語

本文介紹了一種由液面高度控制截流量的錐體控制等截流量截流井，可用以解決在現(xiàn)有污水處理廠處理、儲存能力和截流井、管網(wǎng)儲存能力的不變的情況下，減少稀釋后的雨污混合水過多地進入截流管，從而進一步稀釋污水處理廠的儲水池的污水的問題，實現(xiàn)截流流域污染物截流的最大化。

參考文獻：

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[2]曹久耕,林淑佳.鐘罩虹吸式溢流井的探討[J].給水排水，1994 (7): 20-22.

[3]李勝海,許曉毅.污水截流井設(shè)計計算方法探討[J].中國給水排水,2006(24):41-44.

[4]陳鯤.山區(qū)城市內(nèi)河污水截流方案及技術(shù)措施研究[碩士學位論文].長沙:中南大學，2008

[5]楊根權(quán).污水截流井截流量的控制[J].安徽建筑,2003 (6):59-60

[6]陳興和.步行器原理設(shè)計[J].鎮(zhèn)江市高等?？茖W校學報,2000 (3):74-76