時間:2023-03-08 15:38:30
導言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇機械工程,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內容能為您提供靈感和參考。
主管單位:黑龍江省機械工業廳
主辦單位:黑龍江省機械科學研究院;黑龍江省機械工程學會
出版周期:月刊
出版地址:黑龍江省哈爾濱市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:1002-2333
國內刊號:23-1196/TH
郵發代號:14-53
發行范圍:國內外統一發行
創刊時間:1969
期刊收錄:
核心期刊:
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊榮譽:
中科雙效期刊
Caj-cd規范獲獎期刊
二、機械工程系列核心課程教學培養現狀
機械工程系列核心課程包含機械制圖、機械原理、機械設計、理論力學、材料力學、電工電子技術、互換性與測量技術基礎、機械制造工藝學、機電傳動控制、液壓傳動與氣壓傳動、數控技術等理論課程,以及課程設計、專業課程設計、畢業設計、認識實習、生產實習等實踐教學環節。每門課程的理論性和實踐性都非常強,與相關課程關聯關系強,在機械類學生的知識結構中都具有舉足輕重的地位。以《機電傳動控制》為例,該課程的理論性、實踐性和綜合性強,涉及動力學基礎、電機與拖動、傳感器、機床電氣自動控制、電力電子技術、傳動控制系統、可編程序控制器等知識面,關乎《理論力學》、《電工電子技術》、《機械制造技術基礎》等前期課程,和《金屬切削機床》、《機床夾具設計》、《液壓傳動與氣壓傳動》等同期課程,甚至《數控技術》、專業課程設計、生產實習、畢業設計等后期課程的關聯教學,在機械設計制造及其自動化專業人才培養體系中尤為重要?,F有教學體系中,機械工程系列核心課程均存在內容量大,知識面廣,教學以理論為主,實驗為輔的現狀。理論教學方面,由于原理圖多,文字敘述較抽象,學生又無實物接觸,難以全面了解、掌握機械工程技術在生產實際應用中的內涵和精髓,不僅影響了學生的實際應用能力,也降低了學生在今后的工作中不斷學習提高的后勁。在工科教學中尤為重要的實驗或實踐教學環節,多采用驗證型實踐教學,且往往由于受控對象體積大、重量重、價格高、維護難等因素,難以大量裝備于實驗室,使學生在實踐教學中無法感受工程實踐的趣味性、知識性和實驗成功后的成就感,在很大程度上挫傷了學生的積極性,更談不上對工程設計能力的培養。對于教學另一重要環節,即考試,現有的考試方式僅注重于考查具體知識點的了解或掌握,比較理論化,并不注重與工程實際的聯系,往往出現教師為考而教,學生為考而考、考后即忘的現象,無助于對工程技術人才的培養。機械工程領域知識的復雜性和交叉性,使得實際工程問題通常是隱性的,學生畢業進入企業后,無法再像課堂學習一樣根據已知條件和固有步驟得到答案,企業必須投入相關資源進行二次培養,企業的經濟效益和高校的人才競爭能力都大受影響。因此,工科院校機械設計制造及其自動化專業,針對機械工程系列核心課程實施以培養工程設計能力為目標的課程改革,培養學生對工程實際問題的分析判斷能力、工程設計能力和終生學習能力是實現該專業人才培養目標的需要,是適應社會發展需求的需要。
三、以培養學生工程設計能力為目標的機械工程系列
核心課程教學改革研究與實踐我校以培養工程設計能力為目標的機械工程系列核心課程教學改革的思路是以培養學生工程設計能力為總體目標,貫徹以工程項目構思(Conceive)、設計(Design)、實施(Implement)和運作(Operate)全過程為載體的CDIO高等工程教育理念,打破以理論知識全面性為原則的專業課程群設置方式和課程教學內容安排方式,以完成工程項目CDIO過程作為課程群設置或整合、課程教學內容(含實踐教學)安排、教學方法以及師資和教材建設的核心,系統推進教學改革。一個典型的領域工程項目(一級項目),其CDIO過程所需的專業知識和技能幾乎可以涵蓋一個專業方向甚至一個專業的所有課程(含實驗),這就給專業課程群設置及其教學內容整合提供了一個內在的“綱”,極大地增強了專業課程群的整體性。與此同時,工程項目的實施流程及各部分工作內容也為專業課程的教學內容和教學重點安排提供了有效依據。以工程項目運行過程來驅動課程教學實施,構建真實的工作場景,以完成“完整技術工作”的訓練并以此來實現工程綜合應用能力的培養,加速學生從在校生到工程技術人員的角色轉變。解決現有教學體系中重理論輕實際、教學過程中缺乏工程實踐和工程設計的引入、教與學均是紙上談兵等教學問題;解決現有實驗環節以傳統的驗證型實驗為主的實驗教學模式下,學生動手能力差、綜合分析問題能力欠缺,以及現有實驗設置與工廠實際脫離、與先進技術的發展和應用相脫離的現狀,使實驗教學環節與培養工程設計人才目標相促進;解決現有考試方式“考”老師所“教”、考試內容簡單化、命題標準化等教學問題,真正避免現有教學制度下,老師教學生“考”而不是教學生“學”和“用”的現狀。針對教學體系改革,建立以能力培養為中心、以工程設計為主線的課程教學體系,優化課程結構,改革教學內容。如教學過程中,以“車用氣瓶螺紋接口自動加工專機”的完整設計工作為主線,給出學生某企業待加工氣瓶產品的不同形狀與尺寸規格、加工精度要求、加工效率與設備成本要求等參數,要求學生直接進行該產品加工設備的設計。整個教學過程既圍繞“氣瓶螺紋接口自動加工專機”的實際工程課題研究,又緊密圍繞《機電傳動控制》課程各章節內容,注重工程實際在恰當知識點的引入。如進行第二章“機電傳動系統的動力學基礎”內容的教學時,將轉矩折算與電機選擇、專用鉆孔動力頭設計、車床變頻器主軸改造等工程實際案例逐層相結合,扎實培養學生的工程設計思路和能力。教學過程中適當引入“三通球閥加工專機設計”、“鋁塑藥品包裝機改造”“、80噴漆線伺服系統”等相關工程設計實例貫穿課堂的教學和設計指導。部分章節如“繼電器接觸器控制系統”、“PLC控制技術”等采用了現場教學模式,使學生易學,老師易教。在《機電傳動控制》課程教學改革過程,共有三條主線:其一,課程自身教學系統主線;其二,工程設計項目與實驗教學主線;其三,對相關課程知識進行驗證學習的主線。三條主線圍繞工程設計項目主線同步展開,最終為學生的《機電傳動控制》課程服務。學生在課程學習過程中,在授課教師的帶領下,進行了企業委托項目《氣瓶螺紋接口自動加工專機》的研究與設計。因涉及學習內容多,工作量大,單靠課堂學時遠遠不能完成。但是由于構建了一個學生進入企業后真正的現代化生產主戰場,極大地激發了整個團體的學習積極性和創造性。依靠課后大量的資料查閱與學習,課堂上再結合教師對《機電傳動控制》相應章節的講解與對該工程項目的設計思路引導,學生在課程學習期間即完成了該項目的工廠調研、工藝分析、方案設計、刀具設計等工作,完成了企業要求的設計任務。并成功申請了發明專利“氣瓶螺紋接口自動加工生產線”1項和實用新型專利“直動式電控疊加溢流閥”、“專用锪車復合刀具”等9項,目前均已獲得授權。由于學生學習積極性高漲,課后主動學習時間大增,在這個環節中扮演重要角色的教師的實際教學過程相對以往教學模式輕松。教師更多是扮演“導師”角色,而不是以往的“填鴨式”教學;學生通過實際的工程設計歷練逐步建立和深化了工程意識與能力,達到的是雙贏效果的工程設計人才培養目標的實現。同步實施的實驗環節改革,強調針對工程實際進行設計、選型、搭建、調試的系統性實驗,培養動手操作和創造能力,注重該課程與相關課程的關聯設計,注重該環節理論與實踐的聯系;對于考試環節,不以最后一考來定輸贏,而以階段性工程設計與期末整體性設計相結合,筆試與口試結合,注重工程設計的實際應用方面的考評。
1.1設備外觀檢查
項目經理應十分注意工程設備的外部質量,設備外觀給驗收人員的第一印象對驗收工作至關重要。注意的重點是:(1)設備及周邊環境清潔;(2)設備布置與設計圖紙完全一致、數量齊全;(3)設備已正確并牢固地安裝;(4)鋼結構中無影響強度、剛度和性能的明顯變形;(5)電氣設備的電纜、導線的接頭牢固、標記準確;(6)電氣與控制設備柜布置整齊、布線規范美觀,資料袋內資料齊全;(7)表面涂裝均勻,無漏涂、裂紋及脫落等。
1.2設備特性和安全標記的檢查
(1)表明單臺設備特性的銘牌應齊全;(2)舞臺設備使用的安全標記,如表明吊桿在不同載荷(均布載荷或集中載荷)條件下允許承載能力的標牌(通常設置在主舞臺側墻易于觀察的地方)、各種有關安全的警示牌等的檢查;(3)有關安全的警示信號(光、聲、標志牌等)的檢查。
1.3設備性能檢測
設備性能檢測包括設備安全性能和安全設施檢查、設備技術參數(如載荷、速度、行程、停位及精度、運動模式、同步及精度、連鎖、特殊設備的特殊要求等)檢查和控制系統性能檢查。通過各項具體的技術參數測試,確認設備(含控制)的能力、運動及精度等,進而確認設備的性能。
1.3.1安全性能檢查和安全設施檢查
舞臺機械設備及其控制系統的安全功能,是舞臺機械長期、穩定和安全運轉的基本保證,安全設施的測試是對舞臺機械安全功能確認的前提,必須對設備的所有安全設施進行逐項測試。安全性能檢查首先要對單臺設備的安全設施進行檢查和測試,確保動作安全可靠。檢查的項目為安全開關和安全回路,其中包括:工作行程開關和超行程開關;防剪切開關;卷揚系統的松繩開關;卷揚系統的疊繩開關(如有);車臺運行障礙檢測裝置或防擠壓開關(如有);升降臺等設備的鎖定裝置及其工作開關;超載保護回路;安全防護裝置(防護門、安全欄桿、防護網等)及其與主機的連鎖開關;設備內部聯鎖開關;管路破裂安全閥;溢流閥、壓力繼電器;超速保護回路;超載保護回路;緊急停機控制元件;控制電氣的安全回路;不同操作點控制操作的連鎖;有關安全的警示信號。對于設備組要增加以下檢查:同步運動誤差控制回路;速度誤差控制回路;設備組聯鎖開關;緊急停機控制元件;控制電氣的安全回路;有關安全的警示信號。檢查和測試應在不同載荷與不同速度條件下進行,須觸發安全保護開關并確認開關的動作。對升降臺防剪切開關的測試,應涵蓋運動與靜止、相向運動、同向追越運動等情況,測試用的速度應為相對速度。
1.3.2技術參數測試
技術參數測試包括單臺設備運動參數和精度檢測(載荷、速度、停位精度等),以及設備組運行和精度檢測。設備組運行及精度檢測應按不同的成組模式(自由型組、鎖定型組即同步型組、連鎖型組)進行:有同步要求的設備要進行同步精度測試和同步運動誤差控制測試;有速度要求的設備要進行速度精度測試和速度運動誤差控制測試;連鎖型組的設備要進行連鎖條件測試。技術參數的測試也應在不同載荷條件與不同速度條件下進行。測試的項目有載荷測試、速度測試、停位精度測試、同步精度測試、設備連鎖運動測試等。(1)載荷測試①懸吊設備和升降臺等升降設備的載荷測試測試載荷為額定載荷的1.25倍,在額定速度下進行全行程載荷試驗,以確認設備在測試載荷條件下的升降能力和以下機件的有效運行:驅動機械及傳動裝置(測試并記錄電動機電流);制動器或載荷保持裝置(為確認制動器的載荷保持能力,要對制動器的制動力矩進行單獨調試);離合器的結合與分離;液壓、氣動和電氣系統元件。使用曳引滑輪的驅動裝置,應以安全工作載荷的1.3倍和在額定載荷工作時的平衡重,在全行程中進行測試。②移動和旋轉設備(特指車臺和轉臺)的載荷測試移動和旋轉設備的載荷測試,是對驅動裝置和制動器的能力進行驗證,承載鋼結構不需要進行載荷測試,以設計計算證明。③超載保護開關的測試以額定載荷的1.2倍、額定速度進行超載保護開關的測試,在任何情況下,設備不能運轉。(2)速度測試速度測試包括額定速度、調速設備的調速比和低速運動穩定性測試。①測定設備的運動速度,與額定速度相比,確定誤差是否在設計規定的允許范圍內。在設計未作具體規定時,允許誤差應小于額定速度的8%。②按設計規定的調速比進行調速性能測試。③進行調速設備的低速運轉性能測試,確認設備在最低速度運行時平穩運轉。在確認控制操作臺的顯示值與實際值一致的前提下,速度值可以在控制操作臺的儀表上直接讀取。(3)停位精度測試在額定載荷與額定速度條件下,設定不同行程進行單臺設備的停位精度測試。停位精度值應在現場進行測量,并與控制操作臺上的顯示值進行比較,只有在確認兩者的一致性后才可在控制操作臺上直接讀取數據。(4)同步精度測試設定不同行程進行同步精度測試,以設備運動的最大絕對差值作為同步精度誤差,該誤差應在設計規定值的范圍內。(5)設備連鎖運動測試對連鎖型編組運動的設備,要進行連鎖條件下的設備運動測試。在設備正常連鎖條件下,設備組能按指令運動;在人為的模擬事故狀態、破壞連鎖條件時,設備組停止運動。
1.4控制及操作系統功能檢查
控制及操作系統功能檢查的主要項目包括:(1)操作模式:自動、手動和設定、編程、場景序列等模式逐項確認;(2)操作系統優先順序:操作系統優先順序確認;(3)操作設備:不同操作設備如主操作臺、移動操作臺、便攜式操作盤以及其他形式操作器對不同設備的操作確認(包含進行排他性測試);(4)操作安全管理系統中的密碼管理、操作權限管理、操作記錄功能的確認;(5)各種操作臺(盤)上設備參數設定及設備動作確認;(6)設備編組運行;(7)場景物理參數的確認;(8)自由型編組中設備的選擇與忽略(即在已有的設備編組中臨時選擇某設備或忽略某設備)功能的確認;(9)設備各種運行方式(單臺設備運動、設備編組運動等)的手動介入(即在單臺設備運動前改變設備運行參數;在編程或場景序列模式下運行的設備,在設備運行前改變編組組成或改變組內設備運行參數等)功能的確認;(10)緊急停機功能及其顯示功能的確認;(11)不間斷電源(UPS)性能的確認;(12)警示系統(光、聲等)的狀態確認;(13)打印及檔案管理系統的確認,特別是故障報警歷史記錄等的確認;(14)操作控制系統的測試中,預選設備、參數設定、編組運行、狀態顯示、緊急停機、安全回路、自動與手動、警示等功能在設備性能檢測中已經進行。
1.5防火幕的手動釋放功能測試
應對防火幕的手動釋放功能進行測試,以確認其在無動力條件下的總關閉時間、減速緩沖關閉時間、定位減速和緩沖性能符合有關標準。
1.6噪聲測試
通常在觀眾廳按約定的條件和方法進行單臺設備的噪聲測試。如沒有約定,通常的條件是:大幕打開,按舞臺布置掛三分之一的幕布,側舞臺和后舞臺的隔離幕關閉,在觀眾席第一排中間1.5m高度處,使被測設備在額定速度下運行。測試方法為GB/T17248.1-2000《聲學機器和設備發射的噪聲測定工作位置和其他指定位置發射聲壓級的基礎標準使用導則》以及GB/T17248.2~GB/T17248.5系列標準所規定的相關方法。在有特殊要求時,進行設備的機旁噪聲測試。
1.7舞臺臺板水平間隙和高差的測量
測量運動設備臺板間、運動設備與固定舞臺臺板間的水平間隙和高差。該測量在舞臺平面進行,水平間隙值和高差應符合設計文件的規定。
2備品備件
應提交備品備件清單及實物到貨檢查結果記錄。
3培訓工作實施情況
應提交培訓教材、培訓工作實施情況及結果記錄。
3.Two-dimensional modeling of sintering of a powder layer on top of nonporous substrateTiebing CHEN,Yuwen ZHANG
4.Statistical process control with intelligence using fuzzy ART neural networksMin WANG,Tao ZAN,Renyuan FEI
5.Selecting and prioritizing key factors for CAD/CAM software in small- and medium-sized enterprises using AHPGhulam ZAKRIA,Zailin GUAN,Yasser RIAZ,Mirza JAHANZAIB,Anwar KHAN
6.Design and realization of a remote monitoring and diagnosis and prediction system for large rotating machineryShaohong WANG,Tao CHEN,Jianghong SUN
7.Trend prediction technology of condition maintenance for large water injection unitsXiaoli XU,Sanpeng DENG
8.Signal separation technology for diphase opposition giant magnetostrictive self-sensing actuatorXinhua WANG,Qianyi YA,Deguo WANG,Shuwen SUN,Jian ZHEN
9.Human reliability in maintenance taskPacaiova HANA
10.Structure and performance of welding joint of Q235 steel welded by SHS weldingJunzhi HU,Sumei WANG,Xiaoli ZHAO,Shilin ZHU,Botao YU
11.Impact force detection using an energy flow estimator with piezoelectric sensorsXingjun WANG,Daniel GUYOMAR,Kaori YUSE,Micka(e)l LALLART,Lionel PETIT
12.IPMC gripper static analysis based on finite element analysisHanmin PENG,Yao HUI,Qingjun DING,Huafeng LI,Chunsheng ZHAO
13.Novel piezoelectric pump with "E"-shaped valve found from sub-experimentsJianhui ZHANG,Jun HUANG,Xiaoqi HU,Qixiao XI
14.Dynamic analysis of free-surface thin film flows driven by gravity over undulated substrateZhaomiao LIU,Xin LIU,Guobin WANG,Hong LIAO
15.Characteristics of metal magnetic memory signals of different steels under static tensionYiliang ZHANG,Ruibin GOU,Jimin LI,Gongtian SHEN
16.Transfer function solving, simulating and testing of thermal dynamics characteristics of a ballscrewJunyong XIA,Bo WU,Youmin HU,Tielin SHI
17.Improving the performances of ultrasonic motors using intermittent contact schemeJiamei JIN,Jianhui ZHANG,Fu QIAN,Zhenfeng PAN
1.Creep of brazed plate-fin structures in high temperature compact heat exchangersShantung TU,Guoyan ZHOU
2.Design considerations and experimental studies on semi-active smart pin jointYancheng LI,Jianchun LI,Bijan SAMALI,Jiong WANG
3.Design approach for single piston hydraulic free piston diesel enginesWei WU,Shihua YUAN,Jibin HU,Chongbo JING
4.Singularity loci of an orthogonal spherical two-degree-of-freedom parallel mechanismJialun YANG,Feng GAO
5.New decentralized control technique based on substructure and LQG approachesYing LEI,Ying LIN
6.Development of electrorheological chip and conducting polymer-based sensorXianzhou ZHANG,Weihua LI,Weijia WEN,Yanzhe WU,Gordon WALLACE
7.Vibration analysis of a simply supported beam under moving mass based on moving finite element methodZhuchao YE,Huaihai CHEN
8.Low crosstalk switch unit for dense piezoelectric sensor networksLei QIU,Shenfang YUAN
9.Efficiency characteristics of piezostack pump for linear actuatorsJunwu KAN,Taijiang PENG,Kehong TANG,Chenghui SHAO,Guoren ZHU
10.Performance investigation on ultrasonic levitation axial bearing for flywheel storage systemTaijiang PENG,Zhigang YANG,Junwu KAN,Fengjun TIAN,Xiaohong CHE
11.Present situation and classification of piezoelectric pumpFang YE,Shouyin WANG,Wei CHENG,Qixiao XIA,Jianhui ZHANG
12.Performance of ionic polymer-metal composite (IPMC) with different surface roughening methodsNing JIN,Bangfeng WANG,Kan BIAN,Qi CHEN,Ke XIONG
13.Preparation and performance of soft actuator based on IPMC with silver electrodesQi CHEN,Ke XIONG,Kan BIAN,Ning JIN,Bangfeng WANG
14.Vibration control efficiency of piezoelectric shunt damping systemDan WU,Zhichun YANG,Hao SUN
15.Deformation analysis of shape memory polymer for morphing wing skin under airflowWeilong YIN,Jingcang LIU,Jinsong LENG
16.Extended stochastic resonance (SR) and its applications in weak mechanical signal processingNiaoqing HU,Min CHEN,Guojun QIN,Lurui XIA,Zhongyin PAN,Zhanhui FENG
17.Smart optical-fiber structure monitoring based on granular computingGuan LU,Dakai LIANG
18.Overall HIEs deconstruction method and its applicationLi LIN,Chengqi XUE
19.Development of an electrorheological chip and conducting polymer based sensor
1.Mechanical and geometric advantages in compliant mechanism optimizationMichael Yu WANG
2.Semi-active vibration control using piezoelectric actuators in smart structuresJinhao QIU,Hongli JI,Kongjun ZHU 3.Burnett simulations of gas flow and heat transfer in microchannelsFubing BAO,Jianzhong LIN
4.Integrated design of legged mechatronic systemChinYin CHEN,IMing CHEN,ChiCheng CHENG
5.Loop theory and applications to some key problems of kinematic structure of kinematic chainsHuafeng DING,Zhen HUANG
6.Numerical modeling of nonlinear deformation of polymer composites based on hyperelastic constitutive lawQingsheng YANG,Fang XU
7.Identification of dynamic stiffness matrix of bearing joint regionFeng HU,Bo WU,Youmin HU,Tielin SHI
8.Oscillation frequency of simplified arterial tubesHui AN,Fan HE,Lingxia XING,Xiaoyang LI
9.Vibratory behaviors of Jeffcott system on cylindrical roller bearingsHao WU,Jianwen WANG,Qi AN
10.Variable stiffness and damping magnetorheological isolatorYang ZHOU,Xingyu WANG,Xianzhou ZHANG,Weihua LI
11.Monitoring corrosion of reinforcement in concrete structures via fiber Bragg grating sensorsZhupeng ZHENG,Xiaoning SUN,Ying LEI
12.Stress field near circular-arc interface crack tip based on electric saturation conceptLongchao DAI,Xinwei WANG
13.Lamb wave propagation modeling for structure health monitoringXiaoyue ZHANG,Shenfang YUAN,Tong HAO
14.Fabrication of ionic polymer-metal composites (IPMCs) and robot designHanmin PENG,Qingjun Ding,Huafeng LI
15.Analysis and experiment of controllability of magnetorheological fluids based on micro-pipelineYongqing SU,Yikuan SONG,Jiguang YUE
16.Microstructure and electrical properties of NaNbO3-BaTiO3 lead-free piezoelectric ceramicsShihui XIE,Kongjun ZHU,Jinhao QIU,Hua GUO
17.Polymer nanocomposites for microactuation and magneto-electric transductionKaori YUSE,Benoit GUIFFARD,Rabah BELOUADAH,Lionel PETIT,Laurence SEVEYRAT,Daniel GUYOMAR
1.Structural health monitoring with fiber optic sensorsF.ANSARI
2.Error compensation for tool-tip trace during cutting of laminated paper for rapid prototypingYucheng DING,Changhe LI,Dichen LI,Guoxin YU
3.Run-time system based on LinSERCANS and Soft-PLCCunfeng KANG,Chong WANG,Chunmin MA,Xudong HUANG,Renyuan FEI
4.Review of research and development of computer-aided Kansei EngineeringLi LIN,Chengqi XUE
5.Modeling and analysis of controllable output property of cantilever-beam inertial sensors based on magnetic fluidGuixiong LIU,Peiqiang ZHANG,Chen XU
6.ARC welding method for bonding steel with aluminumZhenyang LU,Pengfei HUANG,Wenning GAO,Yan LI,Hanpeng ZHANG,Shuyan YIN
7.NC flame pipe cutting machine tool based on open architecture CNC systemXiaogen NIE,Yanbing LIU
parison between four piezoelectric energy harvesting circuitsJinhao QIU,Hao JIANG,Hongli JI,Kongjun ZHU
9.Synthesis and stiffness modeling of XYZ flexure parallel mechanisms with large-motion and decoupled kinematic structureXueyan TANG,IMing CHEN
10.Control research and optimization design of self-synchronous vibrating machineDegang WANG,Chunyu ZHAO,Zhaohui REN,Bangchun WEN
11.Dynamic characteristics of an NC table with phase space reconstructionLinhong WANG,Bo WU,Runsheng DU,Shuzi YANG
12.Research and application of visual location technology for solder paste printing based on machine visionLuosi WEI,Zongxia JIAO
13.Arithmetic of automatically forming meridian tire tread pattern on basis of unigraphicsXiuting WEI,Ping ZHANG,Xiaoning SU
14.Design and static performance of high speed machining centre with "direct drive"Shuhong XIAO,Yulian CHEN,Guangyuan ZHENG HtTp://
15.Analytical approach to robust design of nonlinear mechanical systemsJian ZHANG,Nengsheng BAO,Guojun ZHANG,Peihua GU
16.Temperature control of transfer roller's bearing based on finite element analysisPeng ZHANG,Yourong LI,Han XIAO
17.A novel high-temperature and high-pressure hydraulic pump based on mononeuron controlLinhui ZHAO,Xin FANG
18.Detection for transverse corner cracks of steel plates' surface using waveletQiong ZHOU,Qi AN
1.Development of a new wear resistant coating by arc spraying of a steel-based cored wireLidong ZHAO,Binyou FU,Dingyong HE,Pia KUTSCHMANN
2.Digital monitoring and health diagnosis for mechanical equipment operation safety based on fiber Bragg grating sensorZude ZHOU,Desheng JIANG,Quan LIU
3.General expression for linear and nonlinear time series modelsRen HUANG,Feiyun XU,Ruwen CHEN
4.Robust control of XYZ flexure-based micromanipulator with large motionXueyan TANG,I-Ming CHEN
5.Statics of levitated vehicle model with hybrid magnetsDesheng LI,Zhiyuan LU,Tianwu DONG
6.Application of metal magnetic memory test in failure analysis and safety evaluation of vesselsYiliang ZHANG,Song YANG,Xuedong XU
7.Temperature field simulation of laser homogenizing equipmentJuanjuan WANG,Yunshan WANG,Fudong ZHU
8.Extended two-fluid model applied to analysis of bubbly flow in multiphase rotodynamic pump impellerZhiyi YU,Guoyu WANG,Shuliang CAO
9.Investigation on drilling-grinding of CFRPYanming QUAN,Wenwang ZHONG
10.Model reduction techniques for dynamics analysis of ultra-precision linear stageXuedong CHEN,Zhixin LI
11.Five-axis rough machining for impellersRuolong QI,Weijun LIU,Hongyou BIAN,Lun LI
12.Edge detection of steel plates at high temperature using image measurementQiong ZHOU,Qi AN
13.Case modifying of high-speed cutting database based on CSP and similarity theoryKejun XIANG,Zhanqiang LIU,Xing AI
14.Linear ultrasonic motor using quadrate plate transducerJiamei JIN,Chunsheng ZHAO
15.Improving retrieval precision of NO2 density in DOAS by accurately ascertaining low-frequency structureJinpeng YANG
C programming system for complex components based on KBE within integrated environment of CAD/CAPP/CAMShengwen ZHANG,Guicheng WANG,Liang ZHANG,Xifeng FANG
1.Flux-free brazing of Mg-containing aluminium alloys by means of cold sprayingKirsten BOBZIN,Lidong ZHAO,Felix ERNST,Katharina RICHARDT
2.Fundamental frequency and testing mode of complicated elastic clamped-plate vibrationHongyuan QI,Yiduo GUAN
3.Experiment and surge analysis of centrifugal two-stage turbocharging systemYituan HE,Chaochen MA
4.Reliability-based design for automobiles in ChinaYimin ZHANG
5.Noise control technology for generator sets in enclosuresNailong ZHANG,Wentong YANG,Renyuan FEI
6.Dynamic characteristics of NC table with SVDLinhong WANG,Bo WU,Runsheng DU,Shuzi YANG
7.Task-space position/attitude tracking control of FAST fine tuning systemLin QI,Hui ZHANG,Guanghong DUAN
8.Air-bearing position optimization based on dynamic characteristics of ultra-precision linear stagesXuedong CHEN,Zhixin LI
9.Theory analysis and system identification methods on thermal dynamics characteristics of ballscrewsJunyong XIA,Youmin HU,Bo WU,Tielin SHI
10.Inner strain determination of three-dimensional braided preforms with co-braided optical fiber sensorsXianghua LI,Xiaohui LIU,Shenfang YUAN
11.Precision control system of two-DOF stage with linear ultrasonic motorHanlei ZHANG,Yunlai SHI,Chunsheng ZHAO
12.Optimal localization of complex surfaces in CAD-based inspectionJinting XU,Weijun LIU,Yuwen SUN
13.Power performance of circular piezoelectric diaphragm generatorsKehong TANG,Junwu KAN,Taijiang PENG,Zhigang YANG,Guangming CHENG
14.Numerical analysis of hydrodynamic process of circular-translational-moving polishing (CTMP)Wenjie ZHAI,Changxiong LIU,Yingchun LIANG
15.Piezoelectric diffuser/nozzle micropump with double pump chambersWei WANG,Ying ZHANG,Li TIAN,Xiaojie CHEN,Xiaowei LIU
16.Operation and control of flow manufacturing based on constraints management for high-mix/low-volume productionZailin GUAN,Yunfang PENG,Li MA,Chaoyong ZHANG,Peigen LI
17.Equivalent thermal conductivity of heat pipesZesheng LU,Binghui MA
1.Integrated control strategies for railway vehicles with independently-driven wheel motorsJinzhi FENG,Jun LI,R. M. Goodall
2.Time reversal method for guided wave inspection in pipesFei DENG,Bin WU,Cunfu HE
3.Growth and properties analysis of metal-organic chemical vapor deposited MgxZn1-xO films on C-Al2O3 substratesZengliang SHI,Dali LIU,Xiaolong YAN,Zhongmin GAO,Shiying BAI
4.Piezoelectric film-actuated motion platform with high resolutionShunming HUA,Hongzhuang ZHANG,Guangming CHENG,Zunqiang FAN,Jianfang LIU
5.PD pattern recognition based on multi-fractal dimension in GISXiaoxing ZHANG,Yao YAO,Ju TANG,Qian ZHOU,Zhongrong XU
6.Interfacial potential barrier theory of friction and wearZhongming XU,Lingyun DING,Ping HUANG
7.Self-organizing method for collaboration in multi-robot system on basis of balance principleYangbin DONA,Jinping JIANG,Yan HE
1.2解決方法(1)為克服內容抽象,建議在今后課堂教學中以相關的典型工程實例(最好是學生身邊所能看到,能摸到的系統)為介入點來引入重要知識點。例如,我們在一開始介紹自動控制系統的概念、組成要素、類型和工作原理等知識時,完全可以將洗衣機、空調、烤箱等實例引入,采取由“教師啟發—學生討論—教師總結”的方式進行教學,逐步提高培養學生對抽象事物的概括能力和邏輯分析能力,進而在后續章節學習中逐步引入一些較為常見的典型工業控制系統和生產過程對象。(2)數學知識的缺失短時間是很難彌補的,但是必要的數學知識的簡要復習和講解仍然十分必要(例如,復變函數和積分變換等)。此外在利用數學工具及相關電、力、液等知識進行控制論原理教學推導時,切忌不要使推導過程變成一種數學解題的氛圍,一旦這樣,學生的上課注意力和吸收消化知識點將隨之也將轉變成數學思維,頭腦中將一直浮現“公式,數據,結果”,而完全忽視了期間所要求掌握的系統控制論的物理概念的明晰性和數學結論的適用性和準確性。因此,教師要特別注意引導學生將注意力集中在系統問題的提出,解決的辦法和最終的結論之上,對數學的推導過程只要做到會用即可,注意本末的適當處理。(3)課程的銜接好壞可以說直接影響課程的教學效果,前述引入典型工程實例的教學方法雖然很好,但選擇怎樣的實例卻又是個大問題?,F實中機械工程實例中基本上都是具體的技術研究和開發問題,比如數控機床的伺服系統,機械手的自動控制等已經涉及到了后續很多的專業知識,在現行教學計劃下現階段的學生是無法理解的。所以目前,教師只能是用一些結構簡單、針對性強、便于理解、計算與分析的實例作為課堂的首選,但同時也割裂了課程內容在實際系統設計中的整體聯系,學生很難建立起一個各部分(環節)相互聯系、相互作用、系統在不斷經歷動態變化的全系統控制概念。因此,下一步如何修改現行教學計劃,提高課程間的銜接度將是提高機械工程控制基礎教學質量的關鍵之一。
【關鍵詞】
化工機械;工程管理;弊端問題;優化策略
在市場競爭體制中,需要不斷提高企業的競爭力與綜合能力,在化工工程中化工機械設備質量是工程管理中重要部分,對企業有著直接的影響。為提高化工企業的市場競爭力,保障工程質量,需要不斷對化工機械工程管理工作進行完善,建立健全化工機械工程管理制度,對傳統的機械管理模式進行改革[1]。從當前實際施工中發現,部分機械設備造成過度磨損,使用壽命較短,導致化工機械設備無法正常使用,主要原因是由于化工機械管理工作沒有有效落實,從而導致企業的經濟效益受損。為促進化工企業的長足發展與持續發展,保障企業的經濟效益,需要對化工機械工程管理工作的優化策略進行分析。
1化工機械工程管理中存在的問題
1.1管理意識淡薄,專業管理人員數量較少
在化學工程領域中,施工操作人員較多,施工時間長,機械使用頻繁,但化工企業的管理人員缺乏化工機械的管理意識,且在企業中為控制勞動力成本,對于化工機械設備工程管理人員的數量進行嚴格控制,甚至由施工人員進行代替,因此對于化工機械設備的專業管理人員數量較少,專業化程度不高,導致化工機械工程管理工作沒有有效落實,部分企業對于化工機械的數量及內容缺乏了解,出現無人管理現象,在施工中容易造成機械設備磨損,影響機械設備的使用壽命,導致企業出現經濟損失。
1.2缺乏完善的化工機械工程管理制度
化工機械工程管理水平不高,工作效率差主要原因是缺乏完善的工程管理制度,工作缺乏規范性與制度化,對于化工機械的管理流于形式,影響工程質量。在對化工機械工程管理工作中其管理內容較多,且管理周期長,管理工作人員需要具備較強的專業素質及專業知識,對化工機械設備進行逐臺登記,建立機械設備記錄,并定期對化工機械進行維護與保養工作,對施工操作人員進行監督,保障化工機械的完好,減少機械受損現象,保障化工機械設備的使用壽命。加強化工機械工程管理制度,促進化工機械工程管理工作的有序展開,有利于提高工程質量及工作效率,促進化工企業的持續發展。
1.3機械維修保養工作沒有有效落實
化工機械管理工作中重要內容是對機械進行定期維修保養工作,保障工程質量與工程進度,但由于當前化工企業中缺乏專業的化工機械工程管理人員,導致管理工作的效率低下,影響工程進度[2]。其中主要的原因是由于企業在機械管理方面的投入資金較少了,不能滿足化工機械的維修保養工作需求,管理人員為節約成本,對化工機械的維修保養工作沒有有效落實,一般會延遲機械設備的維修保養,從而導致機械設備的使用壽命受到影響,機械設備遭到損壞,從而造成企業的經濟效益受損。
1.4設備陳舊,機械設備沒有及時更新
化工機械的投入成本較高,化工企業對化工機械的定期更新工作難以保障,從而造成工程的施工質量及施工周期不能有效保障。由于化工企業的工程量較大,使用效率提高,在化工機械維修保養工作沒有有效落實,造成化工機械設備會提前老化或損壞,嚴重影響施工進度[3]。除此之外,化工企業中對于機械設備的專業管理人員沒有及時引進,對工程管理工作重視程度不足,并對化工機械設備沒有進行定期維護與保養,從而影響化工工程的施工質量與工程進度。
2化工機械工程管理的優化策略
2.1培養專業化工機械管理優秀人才
化工機械管理工作不能進行有效落實,工作效率不能整體提高,主要原因是缺乏專業的化工機械工程管理的優秀人才,為保障工程質量與工程進度,需要加強專業化工程機械管理人員的人才培養,提高管理人員的專業水平與綜合素質,加強管理人員的技術水平,化工企業對管理人員進行定期培訓,加強工作人員的相關專業知識,讓工作人員的行為,技術與綜合素質得到提升,對施工人員的知識體系進行更新,完善施工隊伍的文化建設與素質建設,提高管理水平,保障化工機械工程管理工作的工作效率,促進化工企業的長足發展,實施可持續發展戰略思想。
2.2建立健全化工機械工程管理制度與責任體系
化工機械管理工作不能有效落實的另一個重要方面是缺乏完善的管理制度與責任體系。因此加強化工機械工程管理工作,提高管理水平重要的是要建立健全化工機械工程的管理制度與責任體系,建立專門的管理部門,針對施工操作人員建立完善的崗位責任體系,讓施工人員能正確的對化工機械進行使用,防止化工機械設備遭到損壞,崗位責任體系需要對每一位工作人員的工作責任權限與工作內容進行明確,對施工現場的化工機械設備使用需要進行登記記錄,對化工機械設備設置編號,并登記檔案留存[4]。針對在施工中嚴格遵守規章制度的操作人員進行表揚,對違反工作制度并造成重大損失的操作人員給予懲罰,對獎懲制度進行明確,從而保障化工機械設備的使用壽命,提高管理水平與工作效率,并有效保障工程的施工質量。
3結語
總而言之,化工機械工程管理是化工項目工程中重要的組成部分,只有加強對化工機械工程的管理工作,提高管理水平,才能從根本上保障工程的施工質量與工程進度,減小因化工機械設備遭到破壞帶來的經濟損失,保障企業的經濟效益,提高化工企業的市場競爭能力,促進企業長足發展,貫徹落實可持續發展戰略思想[5]。
作者:劉亞龍 高南林 單位:成都理工大學核技術與自動化工程學院
參考文獻:
[1]門玉琢,王華,高金剛.我國機械工程項目管理人才需求預測模型分析[J].長春工程學院學報(社會科學版),2013(02):1~3.
[2]李永鵬.探索和思考工程機械管理與維修策略[J].商,2015(10):11.
1.1以先進技術為支撐,促進材料利用率的提高將先進制造技術引入到機械工程生產過程當中,可進一步提高鑄件精度,降低廢品率,從而節約材料使用量。實際機械生產中,應在堅持科學套材、集中下料的基礎上,應用如下先進技術:采用數控編排、自動切割技術,對各種精度進行推廣,應用中溫剪切、帶鋸床等下料新設備;通過大力應用先進的焊接技術,降低焊條的使用數量;落實可控氣氛的推廣,規避金屬氧化作用的發生;積極應用先進熱處理技術,促進零部件壽命的提高;就關鍵基礎體而言,需擴大脫氧鋼和精煉鋼的使用范圍,并通過有效應用表面熱處理技術和熱處理技術,來延長基礎體使用壽命;強化材料表面處理技術的應用,促進材料表面性能的提高,從而在最大程度上保障節材的實現。
1.2引入先進防腐蝕技術,保障設備壽命機械工程中腐蝕問題是難以避免的,其在很大程度上制約了經濟的發展,如腐蝕會造成零件和機器設備損失,對正常生產有著不利的影響。當機器發生腐蝕情況時,會對產品質量造成直接傷害,導致新工藝難以被立即使用,在情況嚴重時,便會導致安全事故的發生。就相關資料來看,全球每年約有942億元的腐蝕損失,其中金屬腐蝕損失占據20%左右,可謂一項巨大的資源浪費。因此,對于機械工程中的節材來說,防腐蝕應成為重要手段。在科學技術不斷發展的今天,不斷涌現出新的防腐蝕方法和材料,其相關技術水平亦不斷提升,如新型電弧噴涂防腐技術等,在機械工程中注重這些先進技術、方法、材料的引入,對于保障設備壽命,實現工程節材意義重大。
1.3強化對新材料的應用,促進用材結構進一步完善在機械工程中,應當積極推進新材料的推廣應用,促進用材結構的改善,有效提高用材水平。節能節材新材料包括冷成形鋼、切削鋼、感應淬火鋼、高強度低合金鋼、冷撥鋼管、新型模具鋼等,在強化這些材料應用的基礎上,通過對硬質合金材料的擴大使用,來達到節約模具鋼、高速鋼的目的。同時,還需考慮擴大粉末冶金材料在家用電器、拖拉機、汽車等領域的應用。此外,在交通運輸設備當中,應積極推進復合材料和工程塑料的開發與應用,以減少材料用量。
1.4重視產品設計,促進材料潛力的充分發揮機械工程中,產品的設計是中間環節,提升產品設計水平,對于充分發揮材料潛力十分重要。在實際產品設計當中,應當著眼于輕量化的材料消耗,通過對價值工程方法、有限壽命設計、計算機輔助設計、防腐蝕設計、優化設計等的大力推廣,來保證產品用材的合理性,使其在安全可靠的基礎上有著緊湊的結構。同時,應考慮適當提高材料使用強度的等級,以促進材料性能潛力的充分發揮,進而達到材料消耗降低的目的。
1.5強化再制造工程領域的研究與應用再制造工程屬于新興產業,具有減少污染、節約資源、降低成本等功能,于我國尚在研究當中。就當前來看,對汽車、摩托車、計算機、電冰箱、空調等產品零件的再制造是研究的重要領域,通過再制造工程技術的應用,不但能夠使原產品技術性能得到恢復,還能夠保障新材料、新工藝、新技術的及時引入,從而達到提升產品可靠性、技術性,延長其使用壽命的目的。相比于新品價格,再制造產品節省了約一半費用,是一種“變廢為寶”的新技術,開辟了節材的新篇章。因此,積極推進和強化再制造工程的研究,使其應用日益完善和不斷推廣,將成為機械工程中節材的新途徑。
2機械工程中節材途徑的未來展望
在經濟、技術全球化的大形勢下,機械工程行業既面臨機遇,也需接受挑戰,再制造業作為節材途徑中的新突破,是應對挑戰的有效手段,放眼節材途徑的未來,我們應當看到再制造業的潛力與突出特點,其必將成為未來機械工程中節材的重要方式。材料的節約是一個系統的過程,最易見效、潛力最大的一個環節就是產品的設計制造過程。因此,加速對傳統工業技術的改造升級就顯得十分迫切??傊?,追求新方法與先進技術的有效融合,是未來機械工程中節材的必然要求,亦是我們努力的大方向。
1.引言:
隨著我國裝備制造業的與時俱進,機械加工制造工程也開始蓬勃發展,應用在機械工程中的自動化技術也正在經歷著蛻變,有以往的簡單化向如今的集成化、智能化、復雜化、多功能化發展的規模和超大規模的模式發展。,如此便在機械加工、設計、生產效率上較以往有了翻天覆地的變化,如今的機械加工制造業可謂日新月異。當自動化技術有了長足快速的發展后帶動了機械工程產業翻天覆地的變化。接下來我們對自動化技術在機械工程中的應用做一簡要地分析與闡述,并且對其未來大發展進行相應的探討。
2.機械工程自動化技術
作為全世界最大且發展最快的發展中國家,我國裝備制造業的全部技術都必須建立在這樣一個基本前提之下,即發展這樣一門產業是否與我國的基本國情相匹配,是否能夠將我國的經濟迅速的帶動起來、是否能夠加快促進我國傳統工業的發展及轉型,并且不會造成無論是對人來本身還是對整個生態環境產生嚴重的后遺癥,因此,針對上述問題,我們必須對我國裝備制造業的基本情況有一個明確地認識,即現階段我國裝備制造業所面臨的基本國情是,我國是要通過不斷的對國外的柔性制造系統中的優良成果進行快速的消化吸收來完成對本國裝備制造工業發展的成熟壯大,這是我國裝備制造業所面臨的一個最基本的事實,同時也是最關鍵的,而針對此種情況我們提出的解決方法就是,以國外的先進技術為依托,結合當前我國裝備制造業的實際情況,通過引進、學習、消化、仿制、研制、改進、開發以及推廣出適合我國裝備制造業發展的現代機械加工自動化制造技術。
3.自動化技術在機械工程中的應用
3.1.柔性自動化技術的應用
柔性自動化技術是伴隨著計算機技術的產生而出現的,所謂柔性自動化技術,其功能已不僅僅是能夠自動進行技術性的操作的一項傳統意義上的自動制造技術,而是以最終機械加工要求為引導對機械零部件進行自動化加工的技術。將這種自動化技術運用到機械部件的加工制造上面,不僅能夠節約成本減少勞動力的輸出,而且對于機械加工的生產效率而言更是起到了巨大的推動作用,進而促進整個裝備制造業的發展。就當下來看,柔性自動化生產加工技術機械加工制造業中已變得不可替代,占有十分重要的位置。現代柔性制造自動化技術是以數字控制技術為核心,以高端的計算機設備為依托、借助于先進的信息處理科技手段最終將這些技術運用到機械生產加工領域中對機械工業制造的發展注入強大的動力。將柔性加工自動化技術應用到機械加工制造工程中對于裝備制造業的發展來說有著深遠的意義。
3.2.集成自動化技術簡介
集成自動化技術的基本含義就是對現有的信息技術加以改進推廣,使整個機械制造過程更加具體化、高效化和易操作化的同時,將整個與機械加工制造生產流程中有關的多種技術、相關的生產信息及其控制反饋信息進行有效的集成,最終實現以擴大機械生產、提高機械加工效率和零件加工精度為目標的一種自動化加工技術。鑒于以上優勢,目前集成自動化技術在我國機械加工制造行業中已被廣泛認可,并且在計算機集成系統技術日新月異不斷改進和不斷的完善的條件下,集成自動化技術對于諸如質量系統工程、數據庫信息集成以及一些比較復雜的工業系統設計的涵蓋面越來越廣越來越深。就目前集成自動化技術的市場發展來看,該項技術的應用所取得的成果是最為顯著也是最為直接的。
3.3.機械工程自動化技術的發展.
因為機械產品的加工制造的根本目的就是為了產品日后的高效利用,而最終目的就是獲取最大的經濟效益;因此,就以整個裝備在造業的大前提而言,憑借自動化技術而快速發展的機械加工制造工程的進一步發展是要以企業的生產需要以及利益需求為最根本條件的。假如機械生產只注重于眼前所帶來的經濟效益而非整個機械加工的整體質量,那么機械工程中的自動化技術就已經不能夠滿足一個國家的國民經濟的發展和進步,同樣受其影響制造行業的發展將受到前所未有的威脅。因此對于現代機械加工制造業而言,就應該放慢自動化發展的進程,避免過于追求速度來追求經濟效益的最大化而忽視了產品的質量。因此,本著以加快我國自動化技術在機械加工制造工程中能夠更好的應用為前提,各大企業應該對原有的技術設施進行不斷的改進與完善,防止因為技術落后而被行業所淘汰,為日后的企業發展創造更為有利的條件。但這并無非是為了順應先進科技的發展來紛紛加快了產品的生產速度而對對人們賴以生存的環境造成嚴重破壞為前提的,如此本末倒置的行徑是萬不可取的。
小結:
作為現代裝備制造產業的龍頭老大,機械工程加工制造行業在其生產過程中必不可少的會對環境進行一定程度上的污染,由此也威脅到了人類的健康以至整個生態的穩定。而傳統自動化技術的應用又恰恰加重了環境的負擔。因此在機械加工制造產業的可持續發展過程中,人們對于綠色加工制造的需求已十分渴望,憑借其來降低對環境污染和對資源的浪費,為我們和諧的生態環境建設添油加柴。
參考文獻:
[1]周一鳴.索春英.淺談自動化技術在機械設計中的應用[J].價值工程,2011(12);
二、環境技術的發展概況
在上世紀80年代,環境技術開始融入到我國機械工程中,當時由于產品噪音大嚴重影響了出口,使用中群眾投訴也特別多,這引起了對噪音控制技術的改進。此后十幾年間,噪音控制技術從消聲控制、隔音裝置、吸聲裝置逐漸發展到設備本身的噪聲控制,從控制設備機械噪音到控制電磁噪音和流體噪音等。噪音的檢測技術也有了發展,對于高噪聲的產品如水泵、電壓機、車床等的噪聲控制技術取得了很大進步。此外,對于煙霧、粉塵的控制技術也取得了很大進步,通過借鑒國外的先進技術,發展節能降污染技術,改善燃燒質量,減少有害氣體的產生,控制污染氣體的排放。增加鍋爐的除塵、節能設備,減小有害氣體排放量。
三、環境機械設備的發展
機械工業在國民經濟發展中負責為國家建設提供機械設備,在新時期,開發環保的機械適應了時展的需求。我國的環保機械技術以市場為導向發展快速,在“七五”、“八五”期間環保機械的市場占有率達到90%左右,在技術更新上也保持著很好的勢頭,目前已經形成了比較完備環保機械制造體系。主要包括:空氣污染控制設備、水污染控制設備、固體廢棄物控制和處理設備、噪音控制設備以及除塵節能設備等。在應用技術和產品制造上都取得很大發展,一些重點技術領域已經達到世界前列水準。一些規模企業已經建立了自己的產品技術研發團隊,產品的選型和設計也開始采用CAD技術,產品質量在生產應用中得到了很好驗證,在國家工程建設中得到廣泛應用。
四、可持續發展戰略下的機械工程技術
隨著我國改革開放的不斷深入,社會各項事業發展迅速,市場領域逐步拓展,國家的經濟建設為機械工程技術發展提供了前所未有的機遇,同時也對機械工程技術提出了新的要求,十七大以來,我國堅持走可持續發展戰略,這是由我國的國情決定的,目前我國國民經濟整體水平比較低、產業結構不合理、產品的技術含量低、能源消耗量大,為了緩解經濟增長帶來的能源消耗、環境污染等方面的壓力,必須開辟可持續發展的道路,加快高新技術產業的發展,用科學、環保、高效的新技術代替原來粗放型的經濟增長模式,逐步實現國內經濟、環境、人口和社會的全面協調發展。在可持續發展戰略下機械工程環境技術的涉及領域愈發廣闊,在農業高光效肥料生產、秸稈微生物處理、城市垃圾處理技術、城市污水處理設備、煉鋼爐的煤塵凈化、環境污染的預警監測、石油類污染處理、海水凈化、可再生能源等領域都需要機械工程提供相應的設備。
中圖分類號:F8 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3198(2010)06-0314-02
0 前言
人機工程學是一門運用系統科學理論和方法,正確處理人、機、環境之間的關系,研究人――機――環境系統相互作用及最優組合的工程技術科學。其研究的對象是人在某種工作環境中的解剖學、生理學和心理學等方面的各種因素;其研究的內容是人和機器及環境之間的相互作用;其研究的目的是提高工作效率,保證人的健康、安全和舒適性等問題。
機械設計是一項極其復雜的工程,在設計過程中不僅需要設計人員考慮機械的材料、力學、溫度、工作環境、工作強度和頻率等因素外,還要求充分考慮人 ――機――環境之間的關系。因而人機工程學在機械工程領域,扮演著非常重要的角色。人們在設計機械產品的時候會因為所設計的作業空間的不同,顏色、溫度、亮度等因素考慮角度的不同,對人的作業效能和作業疲勞等方面考慮的不同,使同一種機械產品在工作中產生不同的效果。這些效果可能表現在工作效率的不同,工作者安全的保障與否,工作者工作時間的長短差異等等。因此,在機械工程中,我們一定要綜合考慮人、機、環境三者之間的關系,不僅要注重工作效率,還要注重作業人以及環境。
1 人機工程學的應用技術
人機工程學是一門新興的邊緣學科。它是運用人體測量學、生理學、心理學和生物力學及工程學等學科的研究方法和手段,綜合地進行人體結構、功能、心理以及力學等問題研究的學科。通過人機工程學的研究與應用,可為機械設計中考慮“人”的因素提供人體尺寸參數;為機械設計中考慮“物”的功能合理性提供科學依據;為機械設計中考慮“環境”因素提供設計準則;為進行人、 機、環境系統設計提供理論依據。
1.1 人體尺度在機械工程中的應用
為了使各種與人體尺度有關的設計對象能符合人的生理特點,讓人在使用時處于舒適的狀態和適宜的環境之中,就必須在設計中充分考慮人體的各種尺度。在進行各種機械、設備、設施和工具等的設計時,首先要考慮的問題就是如何使它們適合于人的形態和功能的范圍的限度。例如,所有的作業動作都必須在人的肢體活動所能及的范圍之類,其高低位置必須與人體相應部位的高度位置相適應;同時還要考慮將其布置在人操作方便,反應最靈敏的范圍之內。其目的是為了提高設計對象的宜人性,讓使用者能夠安全、健康、舒適、高效率的工作,從而有利于減少人體的疲勞和提高人機系統的效率。
人體不同部位的尺寸在機械設計中扮演著不同的角色,現舉一些人體主要尺寸的應用原則:
(1)肘部高度:對于確定柜臺、梳妝臺、廚房案臺、工作臺、以及其他站著使用的工作表面的舒適高度,肘部高度數據是必不可少的。通過科學研究發現,最舒適的高度是低于人的肘部高度7.6cm。休息平面的高度大約應該低于肘部高度的2.5-3.8cm。
(2)大腿厚度:這是設計柜臺、書桌、會議桌、課桌、家具及其他一些室內設備和為人們提供座位的設備的關鍵尺寸。要是大腿和大腿上方的物體有一定間隙。
(3)立姿垂直手握高度:可用于確定開關、控制器、拉桿、把手、書架以及衣帽架等等的高度。
以上只是列舉了一部分。在設計過程中要充分考慮人體的各種尺寸,使設計出來的產品讓人用著舒服,并盡量減輕人的疲勞感;同時還要注重工作效率的提高。
1.2 人體機能的應用
人主要有9個子系統,其中與外界直接發生聯系的主要有三個系統,即感覺系統、神經系統和運動系統。人在人機系統中作用過程大致如圖1。
圖1由圖可知,要使系統有效運行,要求人體各部位協調工作。感覺器官感受外界的信息;大腦理解和決策信息;運動器官執行相應的動作。
1.2.1 感覺系統
不同的感覺通道有不同的適應場合。例如視覺通道適合傳遞比較復雜或抽象的信息,比較長或需要延遲的信息,與空間方位、空間位置有關的信息等;聽覺通道傳遞比較復雜的信息,短的或無需延遲的信息,與時間無關的信息,快速響應的信息等;觸覺通道適合非常簡明的、需要快速傳遞的信息,經常用受觸摸的機器或裝置的場合等。
當我們的信息用視覺通道傳遞時,我們設計機械裝置時,要綜合考慮人的視角與視力,視野與視距,中央視覺和周圍視覺,色覺與色視野,暗適應和明適應等各方面的因素。例如眼睛沿水平方向運動比沿豎直方向運動快而且不宜疲勞;視線的變化習慣從左到右,從上到下;顏色對比與人眼也有一定關系,所以危險等信號標志都用紅色。
當信息用聽覺通道傳遞時,要綜合考慮聲音的頻率,動態范圍,人耳的方向敏感度,掩蔽效應等。同時,還要注意考慮人耳的安全。
1.2.2 神經系統
通過感覺通道傳入的信息,在大腦中樞進行復雜的處理。大腦處理信息的速度以及對信息的記憶活動等都具有很重要的意義。對于人腦反應的速度,我們在設計產品的過程中不能使之快于人腦的速度。同時,我們又要充分利用人腦的記憶功能,進行復雜只能活動的能力,來合理設計,從而提高效率,創造價值。
1.2.3 運動系統
運動系統是人體完成各種動作和從事生產勞動的器官系統。骨的功能,各種關節的活動范圍,肌肉的強度與力度等,都是我們設計機械器件時應該考慮的。例如關節必須處在一定的舒適調節范圍內。對于肢體的運動,要考慮肢體的出力范圍,運動范圍,動作速度與頻率等。
因此為了使操作者可以靈活、方便、快捷地執行動作,我們要考慮作對象的空間與操作者肢體所能及的范圍的關系,完成工作所需要的力與操作者可以提供的力之間的關系等。
2 環境因素的影響
在機械設計中經常要考慮的環境因素很多,如溫度、濕度、照明、噪聲、振動、粉塵、風力及有毒物質等;隨著人類生產活動領域的擴大,影響因素還有失重、超重、異常氣壓、加速度及電離輻射等。設計者必須全面考慮各種條件和要求,將環境因素和人的因素與機器的所要達到的要求結合起來進行綜合分析和決策,求得正確的解決方案。
3 結束語
綜上所述,現代機械工程的設計階段要充分考慮人機工程學原理,進行人性化的設計。綜合考慮環境因素,人的因素在設計中的影響。在保證工作者舒適、安全、健康、方便、快捷、靈活工作的同時,保證工作效率,尋求更優更高效的方法,找到人――機――環境間的最佳組合。
參考文獻
[1]丁玉蘭.人機工程學(第三版)[M].北京:北京理工大學出版社,2005.
[2]李建中,曾維鑫,李建華主編.人機工程學[M].南京:中國礦業大學出版社,2009.