機(jī)電一體化有關(guān)的論文
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機(jī)電一體化有關(guān)的論文一
一、機(jī)電一體化的基本概念
機(jī)電一體化是在以機(jī)械、電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)科學(xué)為主的多門學(xué)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(xué)科，而機(jī)電一體化產(chǎn)品是在機(jī)械產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，采用微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)生產(chǎn)出來的新一代產(chǎn)品。機(jī)電一體化技術(shù)同時(shí)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(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)和信息處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、電力電子技術(shù)、伺服驅(qū)動(dòng)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(jī)電產(chǎn)品相比，機(jī)電一體化產(chǎn)品具有下述優(yōu)越性。
�。ㄒ唬┦褂冒踩院涂煽啃蕴岣摺C(jī)電一體化產(chǎn)品一般都具有自動(dòng)監(jiān)視、報(bào)警、自動(dòng)診斷、自動(dòng)保護(hù)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(shí)，能自動(dòng)采取保護(hù)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。
�。ǘ┥a(chǎn)能力和工作質(zhì)量提高。機(jī)電一體化產(chǎn)品大都具有信息自動(dòng)處理和自動(dòng)控制功能，其控制和檢測(cè)的靈敏度、精度以及范圍都有很大程度的提高，通過自動(dòng)控制系統(tǒng)可精確地保證機(jī)械的執(zhí)行機(jī)構(gòu)按照設(shè)計(jì)的要求完成預(yù)定的動(dòng)作，使之不受機(jī)械操作者主觀因素的影響，從而實(shí)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(shí)，由于機(jī)電一體化產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了工作的自動(dòng)化，使得生產(chǎn)能力大大提高。例如，數(shù)控機(jī)床對(duì)工件的加工穩(wěn)定性大大提高，生產(chǎn)效率比普通機(jī)床提高5～6倍。
�。ㄈ┦褂眯阅芨纳�。機(jī)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(jiǎn)化并且方便、簡(jiǎn)單。機(jī)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(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)可重復(fù)實(shí)現(xiàn)全部動(dòng)作。高級(jí)的機(jī)電一體化產(chǎn)品可通過被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型以及外界參數(shù)的變化隨機(jī)自尋最佳工作程序，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)最優(yōu)化操作。
�。ㄋ模┚哂袕�(fù)合功能并且適用面廣。機(jī)電一體化產(chǎn)品跳出了機(jī)電產(chǎn)品的單技術(shù)和單功能限制，具有復(fù)合技術(shù)和復(fù)合功能，使產(chǎn)品的功能水平和自動(dòng)化程度大大提高。機(jī)電一體化產(chǎn)品一般具有自動(dòng)化控制、自動(dòng)補(bǔ)償、自動(dòng)校驗(yàn)、自動(dòng)調(diào)節(jié)、自動(dòng)保護(hù)和智能化等多種功能，能應(yīng)用于不同的場(chǎng)合和不同領(lǐng)域，滿足用戶需求的應(yīng)變能力較強(qiáng)。例如，電子式空氣斷路器具有保護(hù)特性可調(diào)、選擇性脫扣、正常通過電流與脫扣時(shí)電流的測(cè)量、顯示和故障自動(dòng)診斷等功能，使其應(yīng)用范圍大為擴(kuò)大。
�。ㄎ澹┱{(diào)整和維護(hù)方便。機(jī)電一體化產(chǎn)品在安裝調(diào)試時(shí)，可通過改變控制程序來實(shí)現(xiàn)工作方式的改變，以適應(yīng)不同用戶對(duì)象的需要以及現(xiàn)場(chǎng)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(jī)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(duì)于具有存儲(chǔ)功能的機(jī)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(duì)象，只需給定一個(gè)代碼信號(hào)輸入，即可按指定的預(yù)定程序進(jìn)行自動(dòng)工作。機(jī)電一體化產(chǎn)品的自動(dòng)化檢驗(yàn)和自動(dòng)監(jiān)視功能可對(duì)工作過程中出現(xiàn)的故障自動(dòng)采取措施，使工作恢復(fù)正常。
機(jī)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(jī)電一體化產(chǎn)品的種類很多，而且還在不斷地增加。按照機(jī)電一體化產(chǎn)品的功能，可以將其分成下述幾類。
�、贁�(shù)控機(jī)械類。主要產(chǎn)品包括數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)以及全自動(dòng)洗衣機(jī)等。這類產(chǎn)品的特點(diǎn)是執(zhí)行機(jī)構(gòu)為機(jī)械裝置。
�、陔娮釉O(shè)備類。主要產(chǎn)品包括電火花加工機(jī)床、線切割機(jī)、超聲波加工機(jī)以及激光測(cè)量?jī)x等。這類產(chǎn)品的特點(diǎn)是執(zhí)行機(jī)構(gòu)為電子裝置。
�、蹤C(jī)電結(jié)合類。主要產(chǎn)品包括自動(dòng)探傷機(jī)、形狀自動(dòng)識(shí)別裝置、CT掃描診斷機(jī)以及自動(dòng)售貨機(jī)等。這類產(chǎn)品的特點(diǎn)是執(zhí)行機(jī)構(gòu)為電子裝置和機(jī)械裝置的有機(jī)結(jié)合。④電液伺服類。主要產(chǎn)品為機(jī)電液一體化的伺服裝置，如電子伺服萬能材料試驗(yàn)機(jī)。這類產(chǎn)品的特點(diǎn)是執(zhí)行機(jī)構(gòu)為液壓驅(qū)動(dòng)的機(jī)械裝置，控制機(jī)構(gòu)是接受電信號(hào)的液壓伺服閥。
�、菪畔⒖刂祁�。主要產(chǎn)品包括傳真機(jī)、磁盤存儲(chǔ)器、磁帶錄像機(jī)、錄音機(jī)、復(fù)印機(jī)等。這類產(chǎn)品的主要特點(diǎn)是執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作由所接收的信息類信號(hào)來控制。除此之外，機(jī)電一體化產(chǎn)品還可根據(jù)機(jī)電技術(shù)的結(jié)合程度分為功能附加型、功能替代型和機(jī)電融合型三類。
二、機(jī)電一體化產(chǎn)品的構(gòu)成及特點(diǎn)
機(jī)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(shí)現(xiàn)的。從其結(jié)構(gòu)來看，機(jī)電一體化產(chǎn)品具有自動(dòng)化、智能化和多功能的特性，而實(shí)現(xiàn)這種多功能一般需要機(jī)電一體化產(chǎn)品具備五種內(nèi)部功能，即主功能、動(dòng)力功能、檢測(cè)功能、控制功能和執(zhí)行功能，而實(shí)現(xiàn)這些功能的各個(gè)組成部分及其技術(shù)就構(gòu)成了機(jī)電一體化產(chǎn)品的總體或系統(tǒng)。
�。ㄒ唬C(jī)械系統(tǒng)。機(jī)電一體化產(chǎn)品的機(jī)械系統(tǒng)包括機(jī)身、框架、機(jī)械傳動(dòng)和聯(lián)接等機(jī)械部分。這部分是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能的基礎(chǔ)，因此對(duì)機(jī)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(jī)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。
�。ǘ﹦�(dòng)力系統(tǒng)。動(dòng)力系統(tǒng)為機(jī)電一體化產(chǎn)品提供能量和動(dòng)力功能，去驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作以完成預(yù)定的主功能。動(dòng)力系統(tǒng)包括電、液、氣等動(dòng)力源。機(jī)電一體化產(chǎn)品以電能利用為主，包括電源、電動(dòng)機(jī)及驅(qū)動(dòng)電路等。
�。ㄈ﹤鞲信c檢測(cè)系統(tǒng)。傳感器的作用是將機(jī)電一體化產(chǎn)品在運(yùn)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(cè)定的物理量，同時(shí)利用檢測(cè)系統(tǒng)的功能對(duì)這些物理量進(jìn)行測(cè)定，為機(jī)電一體化產(chǎn)品提供運(yùn)行控制所需的各種信息。傳感與檢測(cè)系統(tǒng)的功能一般由測(cè)量?jī)x器或儀表來實(shí)現(xiàn)，對(duì)其要求是體積小、便于安裝與聯(lián)接、檢測(cè)精度高、抗干擾等。
�。ㄋ模┬畔⑻幚砑翱刂葡到y(tǒng)。根據(jù)機(jī)電一體化產(chǎn)品的功能和性能要求，信息處理及控制系統(tǒng)接收傳感與檢測(cè)系統(tǒng)反饋的信息，并對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的處理、運(yùn)算和決策，以對(duì)產(chǎn)品的運(yùn)行施以按照要求的控制，實(shí)現(xiàn)控制功能。機(jī)電一體化產(chǎn)品中，信息處理及控制系統(tǒng)主要是由計(jì)算機(jī)的軟件和硬件以及相應(yīng)的接口所組成。
�。ㄎ澹﹫�(zhí)行機(jī)構(gòu)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)在控制信息的作用下完成要求的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的主功能。機(jī)電一體化產(chǎn)品的執(zhí)行機(jī)構(gòu)一般是運(yùn)動(dòng)部件，常采用機(jī)械、電液、氣動(dòng)等機(jī)構(gòu)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)因機(jī)電一體化產(chǎn)品的種類和作業(yè)對(duì)象不同而有較大的差異。執(zhí)行機(jī)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品目的功能的直接執(zhí)行者，其性能好壞決定著整個(gè)產(chǎn)品的性能，因而是機(jī)電一體化產(chǎn)品中最重要的組成部分。機(jī)電一體化產(chǎn)品的五個(gè)組成部分在工作時(shí)相互協(xié)調(diào)，共同完成所規(guī)定的目的功能。在結(jié)構(gòu)上，各組成部分通過各種接口及其相應(yīng)的軟件有機(jī)地結(jié)合在一起，構(gòu)成一個(gè)內(nèi)部匹配合理、外部效能最佳的完整產(chǎn)品。
機(jī)電一體化有關(guān)的論文二
一、機(jī)電一體化概要
1.微型化微型化興指的是機(jī)電一體化向設(shè)備的體積逐漸的縮小。比如最原始的時(shí)候的計(jì)算機(jī)，由幾立方米到現(xiàn)在的手掌大小，無疑給人們帶來了巨大的方便。各種機(jī)械的微型化都方便的運(yùn)用到我們生活中的每一個(gè)角落。
2.綠色化工業(yè)的逐漸興起為生活帶來了豐富的物質(zhì)與生活享受，卻也帶來了資源的減少、環(huán)境的'破壞等一系列不可彌補(bǔ)的損害。人們都注意到人們賴以生存的環(huán)境遭到破壞，人們呼吁綠色的生活方式。綠色的產(chǎn)品在人們的需求下產(chǎn)生了。它能有效地減少對(duì)環(huán)境的污染，減少對(duì)人們身體的損傷，符合人們的發(fā)展目標(biāo)。
3.系統(tǒng)化系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征就是系統(tǒng)之間等夠靈活地拆分并組合成一個(gè)新的系統(tǒng)，更加快速的地開發(fā)新的產(chǎn)品以適應(yīng)市場(chǎng)的需求，這樣才能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品與人的有機(jī)結(jié)合。
二、道路壓實(shí)機(jī)的應(yīng)用
1、道路壓實(shí)機(jī)的方向控制道路壓實(shí)機(jī)通過自身的重量和震動(dòng)，在路面上行走已達(dá)到壓實(shí)的目地。壓路機(jī)的設(shè)備體積非常大，這也增加了壓路機(jī)的靜載值，使壓路機(jī)能夠更加的實(shí)用。目前在國(guó)內(nèi)有輪胎的壓路機(jī)，這種壓路機(jī)還是很落后的，他只能通過頻繁的控制搖桿以實(shí)現(xiàn)壓路機(jī)的控制。而現(xiàn)在比較普遍的則是液壓變速機(jī)構(gòu)，這種系統(tǒng)操作時(shí)只需單根手柄就可以完成壓路機(jī)的前后運(yùn)行，但是其他的震動(dòng)以及灑水的功能則主要由機(jī)電一體化來完成，他并不需要手動(dòng)的來操控，為了提高壓路機(jī)的各項(xiàng)性能，在壓路機(jī)上也同樣裝載了很多實(shí)用的系統(tǒng)比如收音機(jī)可以緩解操作者的疲勞、暖風(fēng)能夠提高操作者的冷熱，這些都能夠很好地提高壓路機(jī)的使用性能。壓路機(jī)的行走主要靠通過手柄來挑動(dòng)液壓裝置，使液壓中的液壓油流動(dòng)來為壓路機(jī)調(diào)整方向。壓路機(jī)的操作是枯燥與頻繁的，操作人員需要聚精會(huì)神完成壓路的工作，開發(fā)者們了解到了這一情況也做了相當(dāng)大的改進(jìn)。壓路機(jī)中的方向控制改為了電液系統(tǒng)，電液系統(tǒng)的研制成功大大提高了產(chǎn)品的使用性能，更加延長(zhǎng)了壓路機(jī)的使用壽命，這對(duì)壓路機(jī)來說是一個(gè)相當(dāng)大的福音。
2、道路壓實(shí)機(jī)的計(jì)數(shù)碾壓遍數(shù)顯示裝置也裝備在顯示裝置中，路面的壓實(shí)情況除了人為地判斷，現(xiàn)在也可以通過機(jī)械的壓實(shí)變數(shù)來確定，使工程質(zhì)量能夠有據(jù)可依。在以前的設(shè)備中，碾壓的遍數(shù)只能夠憑借操作者的記憶來記憶，出現(xiàn)錯(cuò)誤的幾率相當(dāng)多，即對(duì)施工質(zhì)量造成了影響，也增加了操作者的負(fù)擔(dān)。這個(gè)裝置裝備在壓路機(jī)上能夠自動(dòng)計(jì)數(shù)，通過壓路機(jī)的前后操作來開始計(jì)數(shù)，通過壓路機(jī)中的顯示屏，明確的提供給操作者，讓操作者能夠更好地了解路面上的信息，做出相應(yīng)的處理。在網(wǎng)絡(luò)信息化的今天，壓路機(jī)中的數(shù)據(jù)也能夠通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到指定的位置，使管理人員能夠遠(yuǎn)距離操控，從而實(shí)現(xiàn)壓路機(jī)作業(yè)管理的遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)控和實(shí)時(shí)管理。這種方式能夠時(shí)時(shí)了解數(shù)據(jù)，確保工程中的質(zhì)量，也為下一步的工作打下了強(qiáng)有力的基礎(chǔ)。以往的做法是利用已壓實(shí)的路面采樣，再進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)，這樣既浪費(fèi)了時(shí)間，又耽誤了工期，是非常不合適的。
三、道路壓實(shí)設(shè)備的機(jī)電一體化發(fā)展趨勢(shì)
為了提高壓路機(jī)的施工質(zhì)量，機(jī)電一體化使必然的選擇，但是在機(jī)電一體化的發(fā)展中還是有很多存在的問題沒有得到解決，比如壓路機(jī)的系統(tǒng)可靠性，壓路機(jī)的工作環(huán)境非常的惡劣，壓路機(jī)的系統(tǒng)是否能夠滿足各個(gè)施工環(huán)境是非常重要的，如果一個(gè)壓路機(jī)只能適應(yīng)一種作業(yè)環(huán)境將會(huì)浪費(fèi)很大的設(shè)備資源，特別是對(duì)壓路機(jī)的抗震性能是否能夠適應(yīng)。任何設(shè)備都會(huì)有故障的一天，系統(tǒng)是否能夠檢查出設(shè)備的故障性也是圍為今一大難題。在現(xiàn)如今的壓路機(jī)中的設(shè)備操作化也越來越簡(jiǎn)單，可謂是觸一發(fā)二動(dòng)全身，萬一操作人員由于不正當(dāng)?shù)牟僮鲙砹撕艽蟮膿p失，這就得不償失了所以在操作板上應(yīng)當(dāng)需要配置相應(yīng)的聯(lián)動(dòng)措施，以增加設(shè)備的安全性能。隨著科技的不斷進(jìn)步，電子元件實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化的量產(chǎn)，價(jià)格是十分便宜的，但是壓路機(jī)不是像汽車一樣人人所必需的產(chǎn)品，雖然能夠可靠了量產(chǎn)，但是不能夠供需量很大，這造成了設(shè)備的銷售價(jià)格大幅度的提高。
壓路機(jī)的一體化極大地滿足了工程中的需求，更加解放了操作人員頻繁地操作，它不在需要人們頻繁地操作各個(gè)手柄來實(shí)現(xiàn)工作的需要，也滿足了工程中的質(zhì)量需求。機(jī)電液一體化的研發(fā)，推動(dòng)了壓路機(jī)的發(fā)展方向，使壓路機(jī)能夠適應(yīng)各種環(huán)境的需求，極大地緩解工程中對(duì)于設(shè)備的支出。壓路機(jī)在我們的生活中扮演著重要的角色，只有發(fā)展壓路機(jī)的機(jī)電液一體化，才能更好地為我們服務(wù)。
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