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一、EPB與傳統(tǒng)手制動相比的優(yōu)點
1.1EPB系統(tǒng)可以在發(fā)動機(jī)熄火后自動施加駐車制動。駐車方便、可靠,可防止意外的釋放(比如小孩、偷盜等)。
1.2不同駕駛員的力量大小有別,手駐車制動桿的駐車制動可能由此對制動力的實際作用不同。而對于EPB,制動力量是固定的,不會因人而異,出現(xiàn)偏差。
1.3可在緊急狀態(tài)下組委行車制動用。
二、EPB的功能
2.1基本功能:通過按鈕實現(xiàn)傳統(tǒng)手剎的靜態(tài)駐車和靜態(tài)釋放功能。
2.2動態(tài)功能:行車時,若不踩踏板剎車,通過EPB按鈕,一樣也可以實現(xiàn)制動功能。
2.3“熄火控制”模式:當(dāng)汽車拔鑰匙熄火時,自動啟用駐車制動,發(fā)動機(jī)不打火駐車不能解除。
2.4開車釋放功能:當(dāng)駕駛員開車時,踩油門,掛擋后自動解除駐車。
2.5啟動約束:點火關(guān)閉,釋放約束模式(保護(hù)兒童),不用操作制動踏板,即可釋放約束模式。
2.6緊急釋放功能:當(dāng)電子駐車沒電需要解除駐車時,可用專門的釋放工具釋放駐車。
三、拉線式EPB的組成及各部件的作用
3.1拉線。拉線和傳統(tǒng)的駐車系統(tǒng)中拉線所起的作用完全一樣,就是把力從EPB總成傳遞到駐車制動器上實現(xiàn)駐車功能。拉線式EPB有單拉線和雙拉線兩種。
單、雙拉線有各自的優(yōu)點和缺點。相比較起來雙拉線有較大的拉線效率,拉線行程短,但布置沒單拉線靈活,產(chǎn)生相同的拉力,控制器需要加載的力大。工作時,雙拉線EPB控制器同時帶動兩根拉線運動,帶動制動器駐車,而單拉線時,EPB控制器是只帶動了一根拉線,然后通過拉索平衡器此拉線帶動后面的兩根拉線駐車。
單拉線式樣的EPB,一根拉線帶動兩根拉線的原理為:第一根拉線的芯線在控制器的帶動下產(chǎn)生移動,其帶動拉線向右移動,然后因為第一根拉線受力彎曲,第一根拉線通過固定在其拉線護(hù)套上面的平衡器帶動拉線1向左移動,從而實現(xiàn)了一根拉線帶動兩根拉線移動的目的。
3.2按鈕。通過按或者拉按鈕控制EPB駐車和解除駐車,按鈕上有背景燈,提醒駕駛者是否已工作。
3.3緊急工具。在EPB因斷電不工作時,實現(xiàn)駐車解除功能。
3.4電機(jī)。EPB工作時的動力來源,由其來帶動齒輪機(jī)構(gòu)工作實現(xiàn)駐車。(有人僅靠電子駐車紙面意思可能會擔(dān)心駐車后,出現(xiàn)沒電的情況怎么辦?實際上電子駐車只是靠電觸發(fā)齒輪機(jī)構(gòu)工作,最終使車長時間駐車的還是機(jī)械機(jī)構(gòu),并且國家法規(guī)中也明確要求,駐車要用可靠的機(jī)械機(jī)構(gòu)來完成)。
3.5齒輪機(jī)構(gòu)。不同廠家EPB的此部分機(jī)構(gòu)的工作原理不一定相同但其作用是一樣的。都是力的傳遞機(jī)構(gòu),把力由電機(jī)齒輪的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化成拉線方向上力。其齒輪結(jié)構(gòu)的工作原理如右圖電機(jī)帶動拉線所在的外齒輪機(jī)構(gòu)和內(nèi)齒輪機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn),因為旋轉(zhuǎn)方向相反,帶動連接在內(nèi)外齒輪機(jī)構(gòu)的拉線運動,實現(xiàn)駐車。
3.6ECU和傳感器。ECU用來控制EPB對外的信息交流和反饋。傳感器用來感應(yīng)拉力的大小。
四、EPB總成的工作原理和其功能的實現(xiàn)原理
4.1EPB總成的工作原理。拉線式EPB工作原理為:通過開關(guān)給ECU一個通斷信號,EPB的ECU控制電機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn),然后由內(nèi)部的齒輪機(jī)構(gòu)把此力輸出到拉線上,由拉線帶動制動器進(jìn)行駐車。
4.2EPB各功能的實現(xiàn)原理
(1)基本功能。最基本的功能,靜態(tài)釋放和靜態(tài)駐車功能,通過按鈕駐車和解除駐車此工作原理簡單,也就是上面的EPB工作原理。
(2)EPB賣點之一的動態(tài)功能。當(dāng)車在行車狀態(tài),速度大于12km/h,若按下EPB按鈕,ECU指揮馬達(dá)帶動拉線駐車,當(dāng)車輪要抱死,有滑移的傾向時,ECU通過CAN得到這個信號后,會使拉線力減小,以便不使車輪抱死,如此循環(huán),直至車停下為止。雖然EPB有此功能,但各個EPB廠家,并不推薦客戶把EPB當(dāng)作行車制動器使用,并且還明確要求客戶,此功能只能在常規(guī)制動器失效或不可使用踏板的緊急情況下才能使用,這是因為在行車中,駐車制動器啟動后,那么就把制動力全部加在后輪,對后制動器的損害是很大的。
(3)“熄火控制”模式。發(fā)動機(jī)熄火后,通過CAN把此信息傳遞給ECU,ECU指揮EPB駐車。
(4)EPB的另一賣點功能:開車釋放功能。要實現(xiàn)該功能,則EBP系統(tǒng)需要知道駕駛員是否希望車輛開始行駛。對自動擋車輛來說,EPB可以通過變速器信息及油門信息了解車輛狀態(tài)。然后ECU指揮EPB釋放駐車。而對手動擋車輛來說,原有的配置所能提供的信息無法確認(rèn)駕駛員的期望。為了實現(xiàn)該功能,需要在車輛上加裝檔位傳感器及離合器傳感器。
(5)緊急釋放功能。用專門開發(fā)的緊急釋放工具來實現(xiàn)此功能。工具的工作原理為,用專門開發(fā)的EPB工具,先插入緊急工具孔,然后旋轉(zhuǎn),使齒輪旋轉(zhuǎn)帶動渦桿移動,解除駐車。有時為了使解除駐車方便,或者不便于使用剛性的緊急釋放工具,也可以使用易曲工具,實現(xiàn)過程為:把緊急釋放工具由剛性改成可彎曲的易曲工具,然后根據(jù)EPB的布置位置,設(shè)計合理的導(dǎo)向管,設(shè)計導(dǎo)向管的原則為將來在使用工具時比較方便,不需要拆卸其它零件,或者鉆到車下。導(dǎo)向管一端,另一端固定死在電子駐車工具孔上,使用時,取出緊急工具,把工具從導(dǎo)向管端插入,順著導(dǎo)向管,把工具連接到電子駐車上,然后轉(zhuǎn)動工具搖把,即可釋放駐車。在開發(fā)易曲工具中需要注意的是:1.工具的易曲長度不能太長否則會因工具彎曲端過長而使傳遞到電子駐車的力矩解除不了駐車。2.導(dǎo)向管扭曲的幅度不能過于大,否則工具在通過導(dǎo)管時的難度就很大,甚至通不過導(dǎo)管。
五、拉線式EPB的布置
5.1EPB的布置
EPB的布置需要注意以下幾點:
(1)若EPB布置在車身下,要設(shè)計合理的支架,力求把EPB包起來,防止車底下高速飛起的石子打在EPB殼體上。(2)注意保證EPB周圍的溫度不能過高,要在其工作溫度范圍內(nèi)。(3)注意選擇合理的緩沖墊來起到防震的效果。(4)EPB位置的選擇,要考慮到將來緊急工具使用的方便性。
5.2拉線的布置
拉線的布置需要注意以下幾點:
(1)拉線之間的間隙要求,需要滿足一定要求。(2)單拉線式。EPB是由一根拉線帶動后面兩根拉線來實現(xiàn)駐車的,為了實現(xiàn)一根拉線帶動二根拉線,所以布置時一定要保證第一根拉線的末端是可移動的,不能在此處做支架給其固定死。
六、結(jié)論
EPB是近來研究的重要成果之一。它替代了手駐車制動,用電子按鈕實現(xiàn)停車制動,且節(jié)省了車廂內(nèi)部的空間。符合現(xiàn)在消費者們希望在車內(nèi)安裝更多的基本配置和功能的這個趨勢。因此設(shè)計小巧的EPB倍受青睞。目前電子駐車在國外已應(yīng)用的比較普遍。在不久的將來電子駐車也會頻頻裝配在中國的汽車上。
參考文獻(xiàn):
舒華,姚國平.汽車電子控制技術(shù).北京.人民交通出版社,2002.
冬季溫度過低時,雞的體溫散失加快,飼料消耗增加,致使產(chǎn)蛋量減少,雞體消瘦,容易感染疾病,所以冬季必須做好雞的飼養(yǎng)管理工作。
一、防寒保暖
蛋雞的生長發(fā)育最適溫度為16~18℃,16~24℃時,蛋雞產(chǎn)蛋率較高。當(dāng)雞舍溫度低于5℃時,產(chǎn)蛋率下降,低于0℃時產(chǎn)蛋量顯著減少,低于-10℃時停產(chǎn),同時還會增加飼料的消耗量,所以適宜的雞舍溫度是提高母雞冬天產(chǎn)蛋率的關(guān)鍵。因此,入冬前應(yīng)堵塞迎風(fēng)口面的窗戶,裝好玻璃或塑料薄膜;隨時檢查四壁及屋頂,在修補(bǔ)除換氣孔窗以外的所有孔洞及裂縫的同時,適當(dāng)提高飼養(yǎng)密度或加厚墊料,采用這種方法可使雞舍溫度提高5℃以上。墊料要干燥,經(jīng)常翻動,與雞糞混合,促進(jìn)微生物活動,使其發(fā)酵,達(dá)到厚墊草的目的。另外,堅持每天聽天氣預(yù)報,防止寒流的突然襲擊。
二、補(bǔ)充光照
光照能促進(jìn)性腺的分泌,從而促進(jìn)產(chǎn)蛋,蛋雞每天需16h的光照,但是冬季晝短夜長,自然光照短于12h,不能滿足蛋雞對光照的需要,因此,需人工補(bǔ)光。一般1m2雞舍地面有2.7~3.0W白熾燈光源就能保證光照強(qiáng)度,燈離地1.8~2.0m,燈與燈之間3m左右,燈與燈之間的距離要相等,一般適宜的光照強(qiáng)度為5~10Lx,舍內(nèi)各處光照均勻,保持燈泡清潔,否則影響光照強(qiáng)度。另外,凌晨是一天當(dāng)中氣溫最低的時候,此時的低溫對處于睡眠狀態(tài)的雞所造成的冷刺激最嚴(yán)重,因此早晨4時開燈喂料,使雞在溫度低的時候開始采食和運動,增加機(jī)體產(chǎn)熱量,以提高其抵御寒冷的能力,緩解冷刺激所造成的不良影響。一般情況下,晚上8時即可關(guān)燈。補(bǔ)充光照時間一旦確定,就要準(zhǔn)時開、關(guān)燈,持之以恒,切不可時斷時續(xù),忽早忽晚。
三、通風(fēng)換氣
養(yǎng)雞場多采用高密度飼養(yǎng),冬季許多養(yǎng)殖戶為了給雞舍保溫,都將雞舍門窗緊閉,有的養(yǎng)雞戶甚至整個冬天也不打開1次,致使雞舍內(nèi)有害氣體氨、硫化氫、二氧化碳增多。氨和硫化氫濃度過高時,會刺激呼吸道黏膜,誘發(fā)雞的慢性呼吸道疾病,導(dǎo)致產(chǎn)蛋量下降,進(jìn)而降低經(jīng)濟(jì)效益。因此,要定期進(jìn)行通風(fēng)換氣,以排出舍內(nèi)的有害氣體,保持空氣清新,一般可利用中午比較暖和時打開門窗進(jìn)行換氣,并注意不要讓冷空氣直接吹向雞體,更要防止賊風(fēng)。另外,為有效清除或降低舍內(nèi)氨氣等有害氣體濃度,可撒過磷酸鈣,每周0.05kg/m2或30mL/m3,進(jìn)行過氧乙酸噴霧,每周1次。舍內(nèi)的糞便、污物要每天清掃,也可降低氨和硫化氫濃度。
四、控制雞舍濕度
舍內(nèi)的相對濕度以50%~70%為宜,最高不得超過75%。要經(jīng)常檢修飲水系統(tǒng),避免水管、飲水器或水槽漏水淋濕雞體、飼料,造成舍內(nèi)濕度和雞體散熱加大。要保證排水暢通,及時排除舍內(nèi)污水。
五、注意飲水
蛋雞的飲水量與氣溫高低有直接關(guān)系,水溫過低會明顯降低雞的耗水量。這是因為雞飲低溫水后會增加體熱的損失,加重冷應(yīng)激,同時對消化道黏膜造成不良的刺激,甚至引起痙攣,而影響消化和吸收。因此冬季飲溫水為好,最好飲大蒜水,能健胃,促進(jìn)食欲,助消化,而且能提高雞的抗病能力,對雞瘟、雞白痢等都有預(yù)防作用。水量偏少也會影響產(chǎn)蛋量。一般來說,喂干料時雞的飲水量約為采食量的2倍,若連續(xù)36h不給飲水,母雞產(chǎn)蛋量下降直至停產(chǎn),因而要保證產(chǎn)蛋雞的飲水。
六、改善營養(yǎng)水平
冬季氣溫低,體熱容易散失,需要更多的營養(yǎng)維持正常體溫,產(chǎn)蛋也需要大量營養(yǎng)物質(zhì),為保持高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn),必須改善營養(yǎng)以滿足雞體抵抗寒冷和產(chǎn)蛋的需要。首先,增加日糧的能量水平,提高玉米、稻谷等能量飼料的比例,亦可添加適量油脂,適當(dāng)減少麩皮、米糠等粗纖維飼料,并依產(chǎn)蛋情況適當(dāng)增加日糧。其次,增加維生素和礦物質(zhì),全面滿足蛋雞對蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)、維生素等的需要,可提高蛋雞產(chǎn)蛋量。另外,每隔幾天喂點碎辣椒,以刺激食欲,增加雞的抗寒力,同時夜間補(bǔ)喂1次粒料。:
七、疾病防疫
冬季常見的呼吸系統(tǒng)疾病有傳染性喉氣管炎、傳染性支氣管炎、傳染性鼻炎和慢性呼吸道病等。對于這些疾病,除了做好日常的飼養(yǎng)管理工作外,還要按當(dāng)?shù)氐囊卟×餍星闆r制定科學(xué)的免疫程序,并按程序有條不紊的免疫,使產(chǎn)蛋雞獲得較強(qiáng)的抵抗力,以防止疾病在雞群內(nèi)擴(kuò)散,從而在產(chǎn)蛋相對較少的冬季獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。
八、減少應(yīng)激
各種應(yīng)激反應(yīng)都會造成雞產(chǎn)蛋量下降或停產(chǎn)。因此,要保持雞舍內(nèi)外及周圍環(huán)境安靜,禁止高聲播放音響、鳴笛等,以防雞受驚嚇而影響產(chǎn)蛋。飼養(yǎng)人員要穿著固定的工作服,嚴(yán)禁穿著紅色衣服進(jìn)入雞舍,工作時動作要輕緩,嚴(yán)禁外界人員和車輛進(jìn)入雞舍。要堵塞雞舍及雞場內(nèi)外的鼠洞,定期在雞舍及雞場內(nèi)外投放鼠藥以消滅老鼠;要防止犬、貓、鼠等進(jìn)入雞舍驚嚇雞群。如有應(yīng)激因素存在時,可在飼料中添加多種維生素,對由于應(yīng)激反應(yīng)造成的產(chǎn)蛋量下降具有良好的防治作用。
參考文獻(xiàn)
[1]付健康,王玉紅,崔春生,等.談?wù)劧镜娘曫B(yǎng)管理[J].河南畜牧獸醫(yī),2007,28(2):40.
2計算機(jī)遠(yuǎn)動控制技術(shù)的應(yīng)用分析
計算機(jī)遠(yuǎn)動控制技術(shù)的應(yīng)用主要是通過遙測、遙信、遙控以及遙調(diào)等功能實現(xiàn)的,計算機(jī)遠(yuǎn)動控制技術(shù)是電力系統(tǒng)自動化技術(shù)中的核心技術(shù),其在電力系統(tǒng)運行中發(fā)揮著重要的作用,尤其是在電力系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集、通信傳輸以及信道編譯碼等環(huán)節(jié)中占據(jù)著重要的地位。其中,計算機(jī)遠(yuǎn)動控制技術(shù)的工作原理如圖1所示。2.1遠(yuǎn)動控制技術(shù)中的數(shù)據(jù)采集技術(shù)遠(yuǎn)動控制技術(shù)中的數(shù)據(jù)采集技術(shù)主要有A/D技術(shù)和變送器技術(shù)等,其處理的信號多數(shù)為0~5V的TTL電平信號,而在電力系統(tǒng)自動化技術(shù)中,多數(shù)采用大功率參數(shù),為了實現(xiàn)采用遠(yuǎn)動控制技術(shù)處理電力系統(tǒng)中的信號,只有通過變送器將大功率參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)門TL電平信號,從而達(dá)到遙信信息的編碼和遙測信息的采集任務(wù)。其中在電力系統(tǒng)中,其遙信信息需要經(jīng)過采集遙信對象的狀態(tài),將采集到的描述遙信對象狀態(tài)的二進(jìn)制位編進(jìn)具體的遙信碼中這2個途徑進(jìn)行傳送,然后再通過數(shù)字多路開關(guān)將電力系統(tǒng)各路的遙信狀態(tài)輸出到接口電路中,最后通過接口電路將遙信信息送入到CPU系統(tǒng)中進(jìn)行處理,從而實現(xiàn)遙信信息編碼。2.2信道編譯碼技術(shù)分析在計算機(jī)遠(yuǎn)動控制技術(shù)中的信道編譯碼技術(shù)主要有編碼、譯碼以及信息傳輸協(xié)議(規(guī)約)等。在電力系統(tǒng)自動化控制中,想要實現(xiàn)采用遠(yuǎn)動控制技術(shù)進(jìn)行信息采集,則必須通過通信信道傳輸?shù)秸{(diào)控中心才能使用。因此在電力系統(tǒng)自動化控制中,為了進(jìn)一步保證傳送的信息具有非常好的抗干擾能力,必須要對信息進(jìn)行信道編譯碼,其中數(shù)字傳輸系統(tǒng)模型如圖2所示。在上述電力系統(tǒng)自動化系統(tǒng)中,通過采用遠(yuǎn)動控制進(jìn)行數(shù)字傳輸中,其干擾是不可避免的,而通過信道編譯碼能夠有效克服通道中的干擾,其中,信道編譯碼的方法主要采用線性分組碼中的循環(huán)碼進(jìn)行編譯碼。2.3循環(huán)式數(shù)據(jù)傳送規(guī)約遠(yuǎn)動控制技術(shù)在變電站、電廠以及調(diào)度中心的數(shù)據(jù)通信應(yīng)用中,首先需要在信道編譯碼前,預(yù)先設(shè)定通信方式和數(shù)據(jù)格式,也就是通信信息傳輸協(xié)議(規(guī)約),以保證電力系統(tǒng)中數(shù)據(jù)通信的可行性。另外,在電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動控制技術(shù)中,其數(shù)據(jù)傳輸主要是以幀結(jié)構(gòu)的形式進(jìn)行傳輸?shù)模渲兄匾倪b測信息主要安排在A幀,次要遙測信息安排在B幀,一般遙測信息安排在C幀。通過采用幀格式進(jìn)行包裝后,電力系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)就能夠有效按照規(guī)約進(jìn)行傳送,從而實現(xiàn)信道全部編譯工作,實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的全方位監(jiān)控。
3電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的發(fā)展及建議
對于電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展方向,應(yīng)從以下幾點出發(fā):(1)兼顧提高經(jīng)濟(jì)效益和改善自動化服務(wù)水平,我們追求的自動化技術(shù)應(yīng)向著更優(yōu)化、更具實效性、更加智能化、區(qū)域覆蓋更廣的方向前進(jìn)。(2)加強(qiáng)電力自動化系統(tǒng)的設(shè)備穩(wěn)定性,有效保障其安全運行,盡量減少大面積停電,建立一系列行之有效的處理機(jī)制,將停電損失降到最低。(3)開拓電力系統(tǒng)自動化的數(shù)字化之路,使數(shù)據(jù)更加全面,數(shù)字更加精準(zhǔn),力求節(jié)省更多時間和人力。(4)隨著科技的不斷進(jìn)步,各種先進(jìn)設(shè)備相繼出現(xiàn),對電力企業(yè)的工作人員提出了更高的要求,加強(qiáng)電力企業(yè)人員的技能培訓(xùn)和技術(shù)隊伍建設(shè),注重對新技術(shù)高素質(zhì)人才的引進(jìn)和吸收,培養(yǎng)全面發(fā)展的技術(shù)人才,鼓勵員工以先進(jìn)的理論知識和豐富的實踐武裝自身,投入更多精力到電力自動化的發(fā)展中去,推進(jìn)電力自動化的發(fā)展進(jìn)程。(5)在全球能源危機(jī)的嚴(yán)峻形勢下,正是挑戰(zhàn)電氣自動化進(jìn)程的關(guān)鍵時期,要以可持續(xù)的發(fā)展觀,改善傳統(tǒng)的管理模式,從整體化逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榉植际?、集約化的運營模式,實現(xiàn)能源利用的最大化、功耗的最小化、資金節(jié)約化。
2我國機(jī)械設(shè)計制造自動化技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀分析
機(jī)械設(shè)計制造以及實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的自動化需要做很多的準(zhǔn)備工作,其中包括要擁有良好的產(chǎn)品設(shè)計模塊、保證產(chǎn)品的加工具有系統(tǒng)性、對于產(chǎn)品的銷售要具有規(guī)劃和策略,同時對現(xiàn)有機(jī)械制造體系進(jìn)行整體的改造和完善,保證行業(yè)能夠具有一定的競爭力,在國際競爭市場中可以站穩(wěn)腳步。機(jī)械設(shè)計制造以及自動化的實現(xiàn)離不開先進(jìn)技術(shù)的支持,對于發(fā)達(dá)國家而言該技術(shù)已經(jīng)較為成熟,但我國目前能處于發(fā)展階段,相應(yīng)的技術(shù)體系還需要進(jìn)一步完善。針對我國目前機(jī)械制造及自動化工業(yè)發(fā)展的實際情況而言,我國一直都在加強(qiáng)對其的研究力度,具體的來說,CIMS技術(shù)在我國的應(yīng)用越來越為廣泛,我國目前建有很多關(guān)于該技術(shù)的實驗室,并且通過一定的實際操作對該技術(shù)體系不斷進(jìn)行改良和完善,我國先后開展了很多關(guān)于CIMS技術(shù)的研究項目,對CIMS工程軟件不斷進(jìn)行更新,優(yōu)化。機(jī)械設(shè)計制造行業(yè)與IMS軟件有著很大的聯(lián)系,可以說二者相互影響,相互制約,因為會涉及到企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計自動化的實現(xiàn),工藝設(shè)計自動化的實現(xiàn)。加強(qiáng)對制造業(yè)質(zhì)量技術(shù)的改善,建立良好的信息數(shù)據(jù)庫,可以為我國機(jī)械制造行業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展增加源源不斷的動力。目前我國仍有許多機(jī)械制造企業(yè)的管理信息系統(tǒng)存在很多缺陷,導(dǎo)致先進(jìn)的CAD技術(shù)不能與企業(yè)的機(jī)械制造相融合,最總導(dǎo)致企業(yè)的自動化生產(chǎn)水平不高,數(shù)控機(jī)床技術(shù)的廣泛應(yīng)用,制造行業(yè)的技術(shù)和設(shè)備也需要進(jìn)行一場巨大的更新。二十一世紀(jì)是信息時代,也是機(jī)械制造領(lǐng)域需要大跨步的時代,一方面給我國國名經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來了巨大的機(jī)遇,另一方面也對我國機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展帶來了巨大的沖擊,因為我國機(jī)械制造領(lǐng)域的自動化水平與西方發(fā)達(dá)國家相比較仍有一定的差距,如果不能夠改變成產(chǎn)技術(shù)落后,制備工藝落后的現(xiàn)狀,則會對我國工業(yè)的國際市場競爭力帶來極其不良的影響??梢哉f實現(xiàn)全球化、科學(xué)化、自動化等模式是我國機(jī)械設(shè)計制造領(lǐng)域發(fā)展的必然趨勢。
3關(guān)于機(jī)械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)應(yīng)用環(huán)節(jié)的多元化分析
3.1機(jī)械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)的應(yīng)用趨勢
為了保證我國機(jī)械制造企業(yè)的長期發(fā)展,落實好基礎(chǔ)環(huán)節(jié)的自動化模塊是非常必要的,從而進(jìn)行機(jī)械加工體系的健全,進(jìn)行可編程控制器、工業(yè)機(jī)器人的有效應(yīng)用,立足于我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展情況,進(jìn)行制造業(yè)基礎(chǔ)工作體系的健全,實現(xiàn)其內(nèi)部各個環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào),以應(yīng)對機(jī)械設(shè)計及其制造的國際化潮流。在當(dāng)今國際科技應(yīng)用背景下,進(jìn)行先進(jìn)性的制造技術(shù)的應(yīng)用是必要的,這涉及到機(jī)械制造自動化技術(shù)、信息技術(shù)、傳感技術(shù)等的應(yīng)用,保證現(xiàn)代系統(tǒng)管理體系的健全,積極做好相關(guān)的生產(chǎn)組織管理工作,進(jìn)行高新技術(shù)的普及,讓制造及其自動化技術(shù)真正實現(xiàn)其系統(tǒng)性、整體性,從而保證我國制造業(yè)國際競爭力的提升。這對于機(jī)械制造成本提出了更高的要求,其產(chǎn)品開發(fā)模塊、工藝設(shè)計模塊、加工制造模塊等面臨著巨大的挑戰(zhàn)。如何做好機(jī)械制造體系的整體性應(yīng)用工作,這是當(dāng)下制造業(yè)發(fā)展所必須要解決的問題。機(jī)械制造業(yè)的市場競爭核心,就是生產(chǎn)率的提升,保證其市場全球化的拓展,進(jìn)行勞動生產(chǎn)率提升,進(jìn)行生產(chǎn)成本的控制,保證其制造成本、制造質(zhì)量等的優(yōu)化,這離不開對先進(jìn)機(jī)械制造及其自動化技術(shù)的更新。
2機(jī)械自動化技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用分析
2.1集成化應(yīng)用分析
對于機(jī)械制造領(lǐng)域來說,其中所涉及到的集成化實際上主要是在技術(shù)功能、技術(shù)經(jīng)營上所進(jìn)行的集成。而也正是由于信息技術(shù)的作用影響,才能夠使得計算機(jī)集成化技術(shù)轉(zhuǎn)化成為對于機(jī)械制造的整體性優(yōu)化。企業(yè)本身在實際進(jìn)行經(jīng)營管理的過程中,所涉及到的相關(guān)動態(tài)集成措施,能夠讓制造企業(yè)本身的動態(tài)集成為一個整體,通過這方面的措施才使得自動化技術(shù)保持自身的應(yīng)用合理性,進(jìn)而讓企業(yè)信息管理系統(tǒng)、計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)、數(shù)控加工技術(shù)等被應(yīng)用到制造系統(tǒng)中。就現(xiàn)階段來說,將CAD/CAM作為主要核心的CIMS工程應(yīng)用措施,實際上已經(jīng)在整個制造行業(yè)中進(jìn)行了覆蓋,其生產(chǎn)形式必然會成為未來的發(fā)展趨勢。
2.2柔性化應(yīng)用分析
柔性化最顯著的特點在于其能夠根據(jù)外界因素作用力的差異表現(xiàn)出與之相對應(yīng)的適應(yīng)能力。換句話說,在柔性化應(yīng)用過程中,生產(chǎn)出的產(chǎn)品能夠較好地適應(yīng)市場的更改特性。現(xiàn)代機(jī)械制造行業(yè)必須針對終端用戶的各類需求及時精確地做出反應(yīng),進(jìn)而對機(jī)械制造產(chǎn)品類型和結(jié)構(gòu)屬性做出相應(yīng)調(diào)整。從這一角度上來說,柔性化應(yīng)用可以很好地解決該問題,其在確保必要生產(chǎn)柔性的基礎(chǔ)上,對人機(jī)交互界面進(jìn)行了合理優(yōu)化,并在構(gòu)建產(chǎn)品制造信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)上將計算機(jī)管理的工作效益發(fā)揮到最大。在當(dāng)前技術(shù)條件的支持下,敏捷制造已成為柔性化應(yīng)用的必然選擇與發(fā)展趨勢,其最顯著的應(yīng)用優(yōu)勢體現(xiàn)在以下幾個方面:a.提高產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率。b.確保產(chǎn)品交貨期,滿足客戶需求。c.強(qiáng)化信息系統(tǒng)運行全過程的可靠性。
2.3自動化的加工系統(tǒng)
機(jī)械是由不同的零部件組合而成,而成品是將零部件按照一定的順序和技術(shù)要求進(jìn)行組裝而成的。自動化的加工系統(tǒng)能夠有效地完成生產(chǎn)過程中的重復(fù)勞動,能夠大大降低工人的重復(fù)勞動,節(jié)省體力,保證充足的人力資源。
2.4智能化應(yīng)用分析
智能化機(jī)械制造技術(shù),主要是將自動化技術(shù)、人工智能技術(shù)、機(jī)械制造技術(shù)、系統(tǒng)工程管理技術(shù)等多項不同的技術(shù)進(jìn)行了良好的結(jié)合。而通過和專家系統(tǒng)所進(jìn)行的結(jié)合,智能機(jī)械實際上完全能夠依據(jù)機(jī)械制造體系中所呈現(xiàn)出的環(huán)境不同變化。機(jī)械智能化體系中所存在的一個主要特性,便是其所呈現(xiàn)出的極為特殊的人機(jī)工作界面,在實際執(zhí)行制造工作的過程中,可以利用交互界面來進(jìn)行人機(jī)溝通。智能化技術(shù)的應(yīng)用,其中所存在的關(guān)鍵,就在于使用智能技術(shù)來對于相關(guān)專家所呈現(xiàn)出的智力活動加以模擬,如此一來,便能夠使得自動化機(jī)械按照專家化的模式來進(jìn)行運轉(zhuǎn)。同時,還由于智能技術(shù)的應(yīng)用,使得運行的系統(tǒng)能夠依據(jù)自身當(dāng)前所呈現(xiàn)出的情況來執(zhí)行實時性的檢測工作,盡可能的保證運行得以優(yōu)化。
下運帶式輸送機(jī)是煤礦生產(chǎn)中的一種重要的運輸設(shè)備,其可靠平穩(wěn)運行對保證礦井正常、安全、高效生產(chǎn)有著重要的意義。目前常用的制動系統(tǒng)有機(jī)械閘塊制動,電氣動力制動,液力制動和液壓制動等。電氣制動性能較穩(wěn)定,但在突然斷電時制動系統(tǒng)就無法工作;液力制動不僅系統(tǒng)復(fù)雜,并且在轉(zhuǎn)速較低的情況下制動力矩迅速減小,仍需機(jī)械閘塊進(jìn)行干摩擦制動;而對于機(jī)械閘塊制動,由于其會產(chǎn)生火花及燒灼現(xiàn)象,對礦井生產(chǎn)安全產(chǎn)生危害,因而液壓制動的采用就顯得越來越迫切。
一、制動控制系統(tǒng)的原理及基本構(gòu)成
1.1制動控制系統(tǒng)的原理
隨著長距離、大運量、大功率的下運帶式輸送機(jī)的廣泛應(yīng)用,其制動裝置功能的完善、性能的好壞,直接影響著下運帶式輸送機(jī)的安全與可靠運行。主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
(1)制動力矩可控;
(2)具有斷電可靠制動;
(3)具有定車功能;
(4)具有重載起車制動力矩零速保持功能;
(5)實現(xiàn)多機(jī)制動力矩平衡;
(6)易實現(xiàn)井下防爆要求;
(7)盡量做到節(jié)能。
在下運帶式輸送機(jī)制動過程中,制動裝置不但要能克服負(fù)載力矩的作用,同時要不斷地吸收制動過程產(chǎn)生的熱量。若制動減速度取較小時,制動裝置的制動力矩可以較小,但是此時要求制動裝置作的制動功較大,要求制動裝置的熱容量也要大。由于這個原因,在現(xiàn)場使用中,制動裝置的制動力矩由于設(shè)置不當(dāng),制動時間過長,產(chǎn)生了大量的熱,使得制動裝置溫升過高。但是當(dāng)制動減速度過大時,雖然產(chǎn)生的發(fā)熱量小了,但要求制動裝置輸出的制動力矩大了,對帶式輸送機(jī)系統(tǒng)的機(jī)械沖擊也大,甚至出現(xiàn)減速機(jī)齒輪損壞或斷軸事故。所以一般情況下,對于大功率的下運帶式輸送機(jī)都要采用可控制動裝置,同時要求制動裝置具有較大的熱容量和良好的散熱條件。
此外,對于大功率、長距離的下運帶式輸送機(jī)的制動技術(shù)而言,直接機(jī)械抱閘可能會產(chǎn)生滾料、打滑、飛車、冒火花等問題。因此,為保證正常停車和緊急停車需要,避免發(fā)生事故,也要求大功率、長距離的下運帶式輸送機(jī)采用可控制動裝置。
1.2制動控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成
下運帶式輸送機(jī)的制動控制系統(tǒng)主要包括控制單元、制動單元、皮帶輸送機(jī)傳動系統(tǒng)和信號傳感反饋單元。當(dāng)控制單元得到主控信號;要求液壓制動器實施制動,即向皮帶輸送機(jī)傳動系統(tǒng)輸出一個制動力矩,則控制單元發(fā)送一定值得電流與電壓信號,然后由信號傳感單元反饋加速信號與速度信號到控制單元中,控制單元即可按一定的指標(biāo)來實現(xiàn)對力矩的調(diào)節(jié)功能,使皮帶輸送機(jī)傳動系統(tǒng)的制動滿足工況要求。
二、制動裝置
針對下運帶式輸送機(jī)的制動技術(shù)要求,目前國內(nèi)已應(yīng)用和開發(fā)研究成功的大功率可控制動裝置主要有以下幾種:盤式制動器,液力制動器、液壓制動器和粘液可控制動器。
2.1盤式制動器
盤式制動系統(tǒng)主要由機(jī)械盤閘和可控液壓站組成,其工作原理是通過制動器對工作盤施加摩擦制動力而產(chǎn)生制動力矩,通過液壓站調(diào)整制動器中油壓的大小,可以調(diào)整正壓力,從而調(diào)整制動力矩的大小。液壓站采用了電液比例控制技術(shù),所以制動系統(tǒng)的制動力矩可以根據(jù)工作需要自動進(jìn)行調(diào)整,實現(xiàn)良好的可控制動。它具有制動力矩大、可調(diào)、動作靈敏、散熱性能好、使用和維護(hù)方便等優(yōu)點。但由于需要設(shè)置油泵站而導(dǎo)致體積較大。
煤礦井下因有防爆要求,則盤式制動器不能安裝在高速軸上,而是將其安裝在不足以產(chǎn)生火花的中低速軸上。同時,根據(jù)下運帶式輸送機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的要求,當(dāng)大功率或多機(jī)驅(qū)動時,要在減速器與電動機(jī)之間安裝軟起動裝置,以保持功率平衡。
2.2液力制動裝置
液力制動器實質(zhì)上是一個渦輪固定,并對泵輪帶動的高速液流產(chǎn)生巨大的阻力矩,使帶式輸送機(jī)減速運行的液力偶合器。它可以通過調(diào)整充液量來改變制動力矩的大小,實現(xiàn)下運帶式輸送機(jī)的可控制動功能。主要由帶泵累、渦輪的液力制動偶合器和液壓冷卻控制系統(tǒng)組成。
當(dāng)帶式輸送機(jī)正常運轉(zhuǎn)時制動器內(nèi)不充液,泵輪被驅(qū)動電動機(jī)帶動而運轉(zhuǎn),需要制動時將液體輸入,根據(jù)所充入液體量的多少來調(diào)節(jié)其制動力矩的大小。通常采用的液體為油,但是由于在很短的制動時間內(nèi)需要把帶式輸送機(jī)的全部動能消耗掉,因此油溫勢必急劇上升,所以油路必須采用循環(huán)系統(tǒng)以利散熱。它具有制動力矩大,可以調(diào)節(jié)的優(yōu)點,但因配有泵站等設(shè)備,因此設(shè)備體積大。
液力制動器的制動力矩與制動器葉輪轉(zhuǎn)速的平方成正比,一般安裝在減速器的高速軸上。由于制動力矩在制動過程中可調(diào),因此非常適用于下運帶式輸送機(jī)。又由于液力制動器不可能把帶式輸送機(jī)制動到零速,當(dāng)泵輪速度低于400r/min時,必須安裝其他類型的制動裝置與之配合,滿足定車要求。但因設(shè)備體積大,在可伸縮帶式輸送機(jī)上無法安裝使用。
2.3液壓制動裝置
液壓制動分為液壓調(diào)壓制動與液壓調(diào)速制動。
1)液壓調(diào)壓制動器
它的工作原理是將容積式油泵連接在帶式輸送機(jī)上,由主機(jī)拖動。當(dāng)制動時,油泵將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤耗?,通過調(diào)節(jié)泵出口壓力的大小就可以調(diào)整制動力矩的大小,從而實現(xiàn)帶式輸送機(jī)制動目的。液壓調(diào)壓制動裝置的壓力確定后,系統(tǒng)將輸出一個不隨主機(jī)轉(zhuǎn)速變化的恒定制動力矩。其主要優(yōu)點是制動力矩正比于調(diào)定壓力,而且它與轉(zhuǎn)速無關(guān),故可將轉(zhuǎn)速制動到零而無需設(shè)機(jī)械閘。
2)液壓調(diào)速制動器
該裝置的油泵隨主機(jī)轉(zhuǎn)動,當(dāng)改變液壓油泵的流量時,就可以改變帶式輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速,從而實現(xiàn)制動裝置的可控制動。
液壓制動裝置通過控制油壓或流量,可以有效地對下運帶式輸送機(jī)實現(xiàn)制動減速。對于大功率下運帶式輸送機(jī)的制動,一般采用高壓大流量變量柱塞泵,當(dāng)制動帶式輸送機(jī)時,排量調(diào)到最大,而帶式輸送機(jī)正常運行時,排量調(diào)到最小。由于液壓泵長時間處于高速運轉(zhuǎn)狀態(tài),磨損快,壽命短,在制動過程中,大量的制動熱由液壓油帶走,并經(jīng)水冷散熱器散熱,增加了附設(shè)系統(tǒng)。當(dāng)油溫過高時,液壓元件易出現(xiàn)故障,同時油液由于大流量的循環(huán)運動和溫度變化,很容易變質(zhì),進(jìn)一步影響液壓控制系統(tǒng)的可靠性,同時當(dāng)帶式輸送機(jī)定車時,由于液壓泵和液壓系統(tǒng)的泄漏,必須專門加液壓推桿制動器以定車。
2.4粘液可控制動裝置
液粘可控制動裝置工作原理與液體粘性可控軟起動裝置相同。它是利用摩擦片在粘性液體中的摩擦力來傳遞力矩的。為實現(xiàn)帶式輸送機(jī)各項制動性能要求,液粘可控制動裝置采用常閉式結(jié)構(gòu)。當(dāng)主動軸帶動主動摩擦片旋轉(zhuǎn)時,由于從動摩擦片不動,使得主、從動摩擦片之間產(chǎn)生摩擦力。改變控制油缸中的油壓大小,就可以調(diào)節(jié)主、從動摩擦片之間的壓緊力,進(jìn)一步改變主動摩擦片與從動摩擦片間的摩擦力矩,從而實現(xiàn)帶式輸送機(jī)各項制動技術(shù)要求。在制動過程中,制動力矩隨油膜間隙的減小而增大,隨制動速度的降低而減小。所以在制動過程中,應(yīng)不斷地減小油膜間隙,才能保證一定的制動力矩。
液粘可控制動裝置結(jié)構(gòu)簡單:能提供可調(diào)的、平滑的、無沖擊的制動力矩;可以用一個液壓站進(jìn)行多臺制動;帶式輸送機(jī)過載時能實現(xiàn)自動過載保護(hù)功能;使用安全可靠,制動力矩沖擊小,具有良好的使用效果;液粘可控制動裝置的主、從動摩擦片都在粘性油中工作,它是通過油來進(jìn)行冷卻散熱,可以省去冷卻用水,節(jié)省了運行費用。液粘可控制動裝置是目前較好的制動裝置,特別適合應(yīng)用于長距離、大功率的下運帶式輸送機(jī)上。
三、結(jié)論
以上各種制動裝置在實際使用用中各有特色。根據(jù)它們的工作原理和工作特點,在實現(xiàn)大功率下運帶式輸送機(jī)制動要求的設(shè)計中,它們的工作性能也各有差別,如表所示。
各制動裝置性能比較表
制動裝置類型工作原理可控性定車效果可靠性防暴性安裝部位維護(hù)費復(fù)雜性
盤式干摩擦好好好好中低速軸低簡單
液力式液體動壓好無一般好高速軸低復(fù)雜
液壓式流體靜壓好差一般好高速軸高一般
粘液可控濕摩擦好好良好好任意軸一般一般
為滿足大型下運帶式輸送機(jī)可控制動的要求,結(jié)合現(xiàn)場使用情況,可選用適當(dāng)?shù)目煽刂苿友b置。對具有較高的可控制動性能要求的場合,為更好的達(dá)到限速制動的目的,均可與液壓推桿制動器配合使用,實現(xiàn)軟、硬兩級制動。
參考文獻(xiàn)
[1]崔根偉.下運帶式輸送機(jī)液壓制動系統(tǒng)的研究[J].礦山機(jī)械,2002,(11).
2機(jī)械制造與自動化中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用
數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造與自動化上應(yīng)用廣泛,本文主要從航空業(yè),機(jī)床設(shè)備,工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域論述數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用。
2.1航空業(yè)的應(yīng)用
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,飛機(jī)對于普通大眾來說不再是奢侈的出行工具,航空業(yè)發(fā)展進(jìn)入了一個新的階段,和發(fā)達(dá)國家相比,我國的航空業(yè)仍然存在著不小的差距,但是這種差距在逐漸的縮小。航空業(yè)是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè),在航空業(yè)中,數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用大大的提高了航空零件生產(chǎn)的效率,促進(jìn)了航空業(yè)的發(fā)展。
2.2機(jī)床設(shè)備中的應(yīng)用
數(shù)控技術(shù)是機(jī)床設(shè)備生產(chǎn)中的重要組成部分,在機(jī)床設(shè)備生產(chǎn)中扮演著重要的角色。數(shù)控技術(shù)以其獨特的優(yōu)越性,在一些精密零件的生產(chǎn)中被廣泛的應(yīng)用。數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用能夠提高機(jī)床設(shè)備零件加工的精度和機(jī)床設(shè)備行業(yè)整體的水平。在這種情況下,出現(xiàn)了數(shù)控機(jī)床設(shè)備,將最初由人工的操作變成由數(shù)控操作,在運行的時候工作人員只需把各種指令參數(shù)輸入到設(shè)備里,數(shù)控就能夠正常工作運行,相比人工而言,數(shù)控技術(shù)生產(chǎn)出來的零件質(zhì)量和速度明顯高于人工。數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用,很大程度的提高了機(jī)床設(shè)備的的質(zhì)量和速度。
2.3工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用
有些工業(yè)的工作環(huán)境較差,危險性較高。數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用,有效的改善了這些情況,切實的保護(hù)好工人的人身安全。在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中,比如煤礦開采工業(yè),在過去煤礦生產(chǎn)具有很高的危險性,許多煤礦工人在工作時,要冒著巨大的生命危險,隨著科技的進(jìn)步,在采用數(shù)控技術(shù)之后,這種情況大為改善,數(shù)控技術(shù)的使用,將一些危險系數(shù)較高的工作交給數(shù)控設(shè)備有很多工作風(fēng)險度較高,數(shù)控設(shè)備只需要按照所輸入的指令進(jìn)行工作即可。一旦在運行過程中發(fā)生故障,工作人員也能夠及時的進(jìn)行排除,降低的工人工作的危險性,數(shù)量以及生產(chǎn)成本。
3機(jī)械制造與自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢
機(jī)械制造與自動化技術(shù)成產(chǎn)的產(chǎn)品種類較多,研究標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的機(jī)械化各種接口是極其復(fù)雜的,使用起來比較麻煩,必須要根據(jù)不同的型號的接口及時的進(jìn)行更換。為此,很有必要生產(chǎn)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的接口。目前,有些機(jī)械制造零件體積較大,雖然能夠正常的進(jìn)行各項工作,但是搬運起來極不方便,因此研究微型的機(jī)械極其重要。過去,在機(jī)械制造與自動化發(fā)展上,大量的資源被浪費,人們很長一段時間沒有意識到這個問題的嚴(yán)重性。資源是固定的同時還會造成環(huán)境的污染,大量資源的浪費必然導(dǎo)致資源的緊缺。如今,人們意識到環(huán)境和資源的重要性,因此,機(jī)械制造在今后的發(fā)展過程中,應(yīng)該不斷的提高自身的技術(shù),最大限度的利用現(xiàn)有的資源,除此之外,還要對一些環(huán)節(jié)進(jìn)行改進(jìn),從而減少對環(huán)境的污染,做到清潔生產(chǎn),對于廢棄的資源,也要充分的回收利用,從而真正的做到在生產(chǎn)過程中的最大綠色經(jīng)濟(jì)效益。目前,在機(jī)械制造與自動化技術(shù)上,還需要一定的人力,但是,我們一定要堅信,時代是前進(jìn)的,在不遠(yuǎn)的將來,機(jī)械制造與自動化技術(shù)能夠真正的實現(xiàn)自主操作,在機(jī)械制造中,發(fā)揮重要作用。
一、引言
信息時代的高新技術(shù)流向傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),引起后者的深刻變革。作為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)之一的機(jī)械工業(yè),在這場新技術(shù)革命沖擊下,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)都發(fā)生了質(zhì)的躍變,微電子技術(shù)、微計算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展使信息、智能與機(jī)械裝置和動力設(shè)備相結(jié)合,促使機(jī)械工業(yè)開始了一場大規(guī)模的機(jī)電一體化技術(shù)革命。
隨著計算機(jī)技術(shù)、電子電力技術(shù)和傳感器技術(shù)的發(fā)展,各先進(jìn)國家的機(jī)電一體化產(chǎn)品層出不窮。機(jī)床、汽車、儀表、家用電器、輕工機(jī)械、紡織機(jī)械、包裝機(jī)械、印刷機(jī)械、冶金機(jī)械、化工機(jī)械以及工業(yè)機(jī)器人、智能機(jī)器人等許多門類產(chǎn)品每年都有新的進(jìn)展。機(jī)電一體化技術(shù)已越來越受到各方面的關(guān)注,它在改善人民生活、提高工作效率、節(jié)約能源、降低材料消耗、增強(qiáng)企業(yè)競爭力等方面起著極大的作用。
在機(jī)電一體化技術(shù)迅速發(fā)展的同時,運動控制技術(shù)作為其關(guān)鍵組成部分,也得到前所未有的大發(fā)展,國內(nèi)外各個廠家相繼推出運動控制的新技術(shù)、新產(chǎn)品。本文主要介紹了全閉環(huán)交流伺服驅(qū)動技術(shù)(FullClosedACServo)、直線電機(jī)驅(qū)動技術(shù)(LinearMotorDriving)、可編程序計算機(jī)控制器(ProgrammableComputerController,PCC)和運動控制卡(MotionControllingBoard)等幾項具有代表性的新技術(shù)。
二、全閉環(huán)交流伺服驅(qū)動技術(shù)
在一些定位精度或動態(tài)響應(yīng)要求比較高的機(jī)電一體化產(chǎn)品中,交流伺服系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛,其中數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)更符合數(shù)字化控制模式的潮流,而且調(diào)試、使用十分簡單,因而被受青睞。這種伺服系統(tǒng)的驅(qū)動器采用了先進(jìn)的數(shù)字信號處理器(DigitalSignalProcessor,DSP),可以對電機(jī)軸后端部的光電編碼器進(jìn)行位置采樣,在驅(qū)動器和電機(jī)之間構(gòu)成位置和速度的閉環(huán)控制系統(tǒng),并充分發(fā)揮DSP的高速運算能力,自動完成整個伺服系統(tǒng)的增益調(diào)節(jié),甚至可以跟蹤負(fù)載變化,實時調(diào)節(jié)系統(tǒng)增益;有的驅(qū)動器還具有快速傅立葉變換(FFT)的功能,測算出設(shè)備的機(jī)械共振點,并通過陷波濾波方式消除機(jī)械共振。
一般情況下,這種數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)大多工作在半閉環(huán)的控制方式,即伺服電機(jī)上的編碼器反饋既作速度環(huán),也作位置環(huán)。這種控制方式對于傳動鏈上的間隙及誤差不能克服或補(bǔ)償。為了獲得更高的控制精度,應(yīng)在最終的運動部分安裝高精度的檢測元件(如:光柵尺、光電編碼器等),即實現(xiàn)全閉環(huán)控制。比較傳統(tǒng)的全閉環(huán)控制方法是:伺服系統(tǒng)只接受速度指令,完成速度環(huán)的控制,位置環(huán)的控制由上位控制器來完成(大多數(shù)全閉環(huán)的機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)就是這樣)。這樣大大增加了上位控制器的難度,也限制了伺服系統(tǒng)的推廣。目前,國外已出現(xiàn)了一種更完善、可以實現(xiàn)更高精度的全閉環(huán)數(shù)字式伺服系統(tǒng),使得高精度自動化設(shè)備的實現(xiàn)更為容易。
該系統(tǒng)克服了上述半閉環(huán)控制系統(tǒng)的缺陷,伺服驅(qū)動器可以直接采樣裝在最后一級機(jī)械運動部件上的位置反饋元件(如光柵尺、磁柵尺、旋轉(zhuǎn)編碼器等),作為位置環(huán),而電機(jī)上的編碼器反饋此時僅作為速度環(huán)。這樣伺服系統(tǒng)就可以消除機(jī)械傳動上存在的間隙(如齒輪間隙、絲杠間隙等),補(bǔ)償機(jī)械傳動件的制造誤差(如絲杠螺距誤差等),實現(xiàn)真正的全閉環(huán)位置控制功能,獲得較高的定位精度。而且這種全閉環(huán)控制均由伺服驅(qū)動器來完成,無需增加上位控制器的負(fù)擔(dān),因而越來越多的行業(yè)在其自動化設(shè)備的改造和研制中,開始采用這種伺服系統(tǒng)。
三、直線電機(jī)驅(qū)動技術(shù)
直線電機(jī)在機(jī)床進(jìn)給伺服系統(tǒng)中的應(yīng)用,近幾年來已在世界機(jī)床行業(yè)得到重視,并在西歐工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)掀起"直線電機(jī)熱"。
在機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)中,采用直線電動機(jī)直接驅(qū)動與原旋轉(zhuǎn)電機(jī)傳動的最大區(qū)別是取消了從電機(jī)到工作臺(拖板)之間的機(jī)械傳動環(huán)節(jié),把機(jī)床進(jìn)給傳動鏈的長度縮短為零,因而這種傳動方式又被稱為"零傳動"。正是由于這種"零傳動"方式,帶來了原旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動方式無法達(dá)到的性能指標(biāo)和優(yōu)點。
1.高速響應(yīng)由于系統(tǒng)中直接取消了一些響應(yīng)時間常數(shù)較大的機(jī)械傳動件(如絲杠等),使整個閉環(huán)控制系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)性能大大提高,反應(yīng)異常靈敏快捷。
2.精度直線驅(qū)動系統(tǒng)取消了由于絲杠等機(jī)械機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的傳動間隙和誤差,減少了插補(bǔ)運動時因傳動系統(tǒng)滯后帶來的跟蹤誤差。通過直線位置檢測反饋控制,即可大大提高機(jī)床的定位精度。
3.動剛度高由于"直接驅(qū)動",避免了啟動、變速和換向時因中間傳動環(huán)節(jié)的彈性變形、摩擦磨損和反向間隙造成的運動滯后現(xiàn)象,同時也提高了其傳動剛度。
4.速度快、加減速過程短由于直線電動機(jī)最早主要用于磁懸浮列車(時速可達(dá)500Km/h),所以用在機(jī)床進(jìn)給驅(qū)動中,要滿足其超高速切削的最大進(jìn)個速度(要求達(dá)60~100M/min或更高)當(dāng)然是沒有問題的。也由于上述"零傳動"的高速響應(yīng)性,使其加減速過程大大縮短。以實現(xiàn)起動時瞬間達(dá)到高速,高速運行時又能瞬間準(zhǔn)停??色@得較高的加速度,一般可達(dá)2~10g(g=9.8m/s2),而滾珠絲杠傳動的最大加速度一般只有0.1~0.5g。
5.行程長度不受限制在導(dǎo)軌上通過串聯(lián)直線電機(jī),就可以無限延長其行程長度。
6.運動動安靜、噪音低由于取消了傳動絲杠等部件的機(jī)械摩擦,且導(dǎo)軌又可采用滾動導(dǎo)軌或磁墊懸浮導(dǎo)軌(無機(jī)械接觸),其運動時噪音將大大降低。
7.效率高由于無中間傳動環(huán)節(jié),消除了機(jī)械摩擦?xí)r的能量損耗,傳動效率大大提高。
直線傳動電機(jī)的發(fā)展也越來越快,在運動控制行業(yè)中倍受重視。在國外工業(yè)運動控制相對發(fā)達(dá)的國家已開始推廣使用相應(yīng)的產(chǎn)品,其中美國科爾摩根公司(Kollmorgen)的PLATINNMDDL系列直線電機(jī)和SERVOSTARCD系列數(shù)字伺服放大器構(gòu)成一種典型的直線永磁伺服系統(tǒng),它能提供很高的動態(tài)響應(yīng)速度和加速度、極高的剛度、較高的定位精度和平滑的無差運動;德國西門子公司、日本三井精機(jī)公司、臺灣上銀科技公司等也開始在其產(chǎn)品中應(yīng)用直線電機(jī)。
四、可編程計算機(jī)控制器技術(shù)
自20世紀(jì)60年代末美國第一臺可編程序控制器(ProgrammingLogical Controller,PLC)問世以來,PLC控制技術(shù)已走過了30年的發(fā)展歷程,尤其是隨著近代計算機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展,它已在軟硬件技術(shù)方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)走出了當(dāng)初的"順序控制"的雛形階段??删幊逃嬎銠C(jī)控制器(PCC)就是代表這一發(fā)展趨勢的新一代可編程控制器。
與傳統(tǒng)的PLC相比較,PCC最大的特點在于它類似于大型計算機(jī)的分時多任務(wù)操作系統(tǒng)和多樣化的應(yīng)用軟件的設(shè)計。傳統(tǒng)的PLC大多采用單任務(wù)的時鐘掃描或監(jiān)控程序來處理程序本身的邏輯運算指令和外部的I/O通道的狀態(tài)采集與刷新。這樣處理方式直接導(dǎo)致了PLC的"控制速度"依賴于應(yīng)用程序的大小,這一結(jié)果無疑是同I/O通道中高實時性的控制要求相違背的。PCC的系統(tǒng)軟件完美地解決了這一問題,它采用分時多任務(wù)機(jī)制構(gòu)筑其應(yīng)用軟件的運行平臺,這樣應(yīng)用程序的運行周期則與程序長短無關(guān),而是由操作系統(tǒng)的循環(huán)周期決定。由此,它將應(yīng)用程序的掃描周期同外部的控制周期區(qū)別開來,滿足了實時控制的要求。當(dāng)然,這種控制周期可以在CPU運算能力允許的前提下,按照用戶的實際要求,任意修改。
基于這樣的操作系統(tǒng),PCC的應(yīng)用程序由多任務(wù)模塊構(gòu)成,給工程項目應(yīng)用軟件的開發(fā)帶來很大的便利。因為這樣可以方便地按照控制項目中各部分不同的功能要求,如運動控制、數(shù)據(jù)采集、報警、PID調(diào)節(jié)運算、通信控制等,分別編制出控制程序模塊(任務(wù)),這些模塊既獨立運行,數(shù)據(jù)間又保持一定的相互關(guān)聯(lián),這些模塊經(jīng)過分步驟的獨立編制和調(diào)試之后,可一同下載至PCC的CPU中,在多任務(wù)操作系統(tǒng)的調(diào)度管理下并行運行,共同實現(xiàn)項目的控制要求。
PCC在工業(yè)控制中強(qiáng)大的功能優(yōu)勢,體現(xiàn)了可編程控制器與工業(yè)控制計算機(jī)及DCS(分布式工業(yè)控制系統(tǒng))技術(shù)互相融合的發(fā)展潮流,雖然這還是一項較為年輕的技術(shù),但在其越來越多的應(yīng)用領(lǐng)域中,它正日益顯示出不可低估的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
五、運動控制卡
運動控制卡是一種基于工業(yè)PC機(jī)、用于各種運動控制場合(包括位移、速度、加速度等)的上位控制單元。它的出現(xiàn)主要是因為:(1)為了滿足新型數(shù)控系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化、柔性、開放性等要求;(2)在各種工業(yè)設(shè)備(如包裝機(jī)械、印刷機(jī)械等)、國防裝備(如跟蹤定位系統(tǒng)等)、智能醫(yī)療裝置等設(shè)備的自動化控制系統(tǒng)研制和改造中,急需一個運動控制模塊的硬件平臺;(3)PC機(jī)在各種工業(yè)現(xiàn)場的廣泛應(yīng)用,也促使配備相應(yīng)的控制卡以充分發(fā)揮PC機(jī)的強(qiáng)大功能。
運動控制卡通常采用專業(yè)運動控制芯片或高速DSP作為運動控制核心,大多用于控制步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)。一般地,運動控制卡與PC機(jī)構(gòu)成主從式控制結(jié)構(gòu):PC機(jī)負(fù)責(zé)人機(jī)交互界面的管理和控制系統(tǒng)的實時監(jiān)控等方面的工作(例如鍵盤和鼠標(biāo)的管理、系統(tǒng)狀態(tài)的顯示、運動軌跡規(guī)劃、控制指令的發(fā)送、外部信號的監(jiān)控等等);控制卡完成運動控制的所有細(xì)節(jié)(包括脈沖和方向信號的輸出、自動升降速的處理、原點和限位等信號的檢測等等)。運動控制卡都配有開放的函數(shù)庫供用戶在DOS或Windows系統(tǒng)平臺下自行開發(fā)、構(gòu)造所需的控制系統(tǒng)。因而這種結(jié)構(gòu)開放的運動控制卡能夠廣泛地應(yīng)用于制造業(yè)中設(shè)備自動化的各個領(lǐng)域。
櫻桃番茄又叫圣女果,原產(chǎn)于我國臺灣省和東南亞地區(qū),是番茄栽培亞種的一個變種,其果型小,近圓形,品質(zhì)好,糖度及VC含量遠(yuǎn)高于普通番茄,經(jīng)濟(jì)價值高。現(xiàn)將冬暖式溫室櫻桃番茄栽培技術(shù)總結(jié)如下。
一、品種選擇
冬暖式溫室秋冬櫻桃番茄的種植,要求在溫度最低、光照最差的季節(jié)開花結(jié)果。選擇品種要求耐低溫,耐弱光,抗枯萎病、白粉病、霜霉病能力強(qiáng),果實在低溫條件下生長快等。目前選擇的品種有美味櫻桃番茄。
二、苗期管理
苗床溫度要求出苗前保持30℃,出苗后20~25℃。晴天控溫25℃,陰天16℃,夜間比白天低7~10℃。底水澆足濕透表土10~13cm,做到白天濕、晚上干,晴天濕、陰天干。苗出土后要經(jīng)常通過低溫和控制澆水來進(jìn)行煉苗,定植前7d,沒有風(fēng)雨霜的夜晚還要進(jìn)行露天煉苗。每隔10~15d,用65%代森鋅600~800倍液噴霧1次,也可用50%代森銨和70%托布津1000倍液交替使用。當(dāng)苗床出現(xiàn)個別病株時,應(yīng)立即將病株拔除,及時噴藥,防止病害蔓延。苗齡25~30d、3葉1心時,達(dá)到子葉肥大、葉片深綠、根系發(fā)達(dá)、無病蟲害的標(biāo)準(zhǔn)。
三、整地施肥
種植越冬番茄一定要施足底肥。底肥應(yīng)以腐熟的秸稈堆肥、牛馬糞、雞禽糞、豬圈糞等為主,施入圈肥時可適量摻入充分腐熟的麥糠、稻殼及廢棄食用菌培養(yǎng)基等。一般施農(nóng)家肥45~75t/hm2、過磷酸鈣1500kg/hm2或磷酸二銨450~750kg/hm2或生物肥600~750kg/hm2或餅肥3000kg/hm2。底肥多時宜撒施,底肥較少時可2/3撒施、1/3溝施。地面撒施后深翻2遍,再按行距開溝,將剩余肥料施入溝里,與土充分混勻,然后在溝里澆大水,造足底墑。
四、定植
定植一般采取南北向地膜覆蓋雙高壟(大小壟)種植,一般可提高地溫2℃左右,可減少土壤水分蒸發(fā),降低溫室內(nèi)濕度,地膜可起到反光作用。雙高壟的規(guī)格為壟高20~30cm,小行距80cm,大行距100cm,定植4.95~5.25萬株/hm2。溫室內(nèi)應(yīng)適當(dāng)稀植,并加強(qiáng)肥水管理。定植密度應(yīng)根據(jù)品種、地力而定,耕深25cm,耕平耙細(xì),使肥料與土壤均勻,做成20~30cm高的畦,有條件可安裝滴灌設(shè)施。
選晴天午后光弱時定植,順壟開溝澆水后定植苗。將苗按大、中、小分級,搬運到定植壟旁,從整個溫室來看,大苗應(yīng)放到東西兩頭和溫室前部,小苗宜放到溫室中間。從一行來看,大苗在前,小苗在后,一般苗居中,這樣有利于后來生長整齊一致。擺苗時子葉方向一致,培土深度以苗坨面與壟面持平為宜,由于定植時地溫還較高,可不覆膜,定植后應(yīng)在反復(fù)鋤劃的基礎(chǔ)上,盡量促進(jìn)根系深扎,等定植后15d左右再破洞引苗,覆蓋好地膜,并把地膜兩邊壓好。
五、田間管理
1適時澆水
澆水要控兩頭促中間,即結(jié)果期以前,以中耕保墑提高地溫為主,以小水勤澆,做到見濕見干;定植到深冬季節(jié),澆水可選擇晴天上午,將兩小壟間的地膜揭開,進(jìn)行膜下澆小水,午后適當(dāng)提前蓋草簾,以后幾天加強(qiáng)通風(fēng)排濕。在此期間,切不可澆大水、明水。2月以后番茄需水量加大時可適當(dāng)加大澆水量和澆水次數(shù)。
2科學(xué)追肥
在保證土壤氮素供應(yīng)的前提下,適當(dāng)多施磷、鉀肥。摘果后每隔10~15d穴施1次活性有機(jī)肥,用量1500kg/hm2,葉面噴施3~4次磷酸二氫鉀。
3調(diào)節(jié)溫度,加強(qiáng)通風(fēng)換氣
定植到發(fā)棵,以促根為主,保持白天25~30℃,夜間15~18℃,地溫21℃,緩苗后陸續(xù)通風(fēng)降溫。深冬嚴(yán)寒季節(jié),隨著天氣情況的變化,將溫度控制在適溫下限,晴天白天最高溫度不超過28℃,晚上不低于10℃;陰天白天盡量提高溫度,晚上最低8℃,保持晝夜溫差在8℃以上。2月氣溫逐漸回升,番茄進(jìn)入結(jié)果盛期,晴天白天不超過30℃,晚上12℃以上。定植緩苗前不進(jìn)行大通風(fēng),緩苗后加強(qiáng)通風(fēng)。嚴(yán)冬前,溫室內(nèi)溫度達(dá)到要求時,晚上要留通風(fēng)口。深冬嚴(yán)寒季節(jié),晚上不再通風(fēng),白天通風(fēng)量要逐漸減少。溫室溫度較低時,中午仍要通小風(fēng),以排出溫室內(nèi)有害氣體及濕氣。2月隨著氣溫回升,通風(fēng)量要由小逐漸加大,根據(jù)溫室內(nèi)的溫度,通過通風(fēng)維持溫室內(nèi)適宜溫度的下限范圍。
4植株調(diào)整
2智能化技術(shù)優(yōu)勢
在智能化的發(fā)展過程中,其相對于自動化的優(yōu)勢逐漸凸顯出來。智能化技術(shù)應(yīng)用到電氣自動化中,能夠更好的推動自動化技術(shù)向著更高效、更快速、更精確的方向發(fā)展。首先,智能技術(shù)的應(yīng)用,使得電氣自動化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)在運行過程中的動靜結(jié)合控制,使得生產(chǎn)能夠更加具有高效性,不斷提高電氣自動化技術(shù)的發(fā)展。其次,智能化技術(shù)的運用還能夠迎合每位用戶的需求,針對不同用戶的不同需求進(jìn)行設(shè)置,使得電氣自動化本身能夠更好的滿足更多數(shù)人的需要。實現(xiàn)這種需求主要是依靠智能化的柔性系統(tǒng)控制作用,在生產(chǎn)過程中能夠控制生產(chǎn)參數(shù),實現(xiàn)模塊化的時機(jī)理念。此外,在更為復(fù)雜的技術(shù)運用時,智能化技術(shù)能夠使得實際應(yīng)用中多程序和復(fù)雜化加工的實現(xiàn)成為可能。
3智能化技術(shù)的應(yīng)用
3.1電氣產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計
為保證電氣產(chǎn)品的市場競爭力,產(chǎn)品需要不斷的更新和發(fā)展,才能不斷滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需求。對于電氣產(chǎn)品的優(yōu)化更新是一項繁瑣復(fù)雜的過程,其設(shè)計需要投入大量的人力和物力,耗費的財力也是相當(dāng)巨大的,對于優(yōu)化的內(nèi)容主要包含以下幾個方面:第一,在理論知識方面需要優(yōu)化更新。理論知識是指導(dǎo)產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計的基礎(chǔ),是一切工作的前提。第二,產(chǎn)品的優(yōu)化還需要足夠的經(jīng)驗知識。豐富的經(jīng)驗知識是進(jìn)行產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計的保障。在傳統(tǒng)的電氣產(chǎn)品的設(shè)計過程中,要想進(jìn)行產(chǎn)品的優(yōu)化,必須進(jìn)行大量的實驗,并且還需要憑借經(jīng)驗進(jìn)行綜合驗證,如果沒有足夠的財力物力支持,或者相應(yīng)的經(jīng)驗沒有達(dá)到相關(guān)的要求,就很難實現(xiàn)電氣產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計。即使各方面都能達(dá)到相應(yīng)的要求,所設(shè)計出的方案也并不能完全達(dá)到要求。但是隨著智能化技術(shù)在電氣自動化領(lǐng)域中的應(yīng)用,對于電氣產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計也有了全新的技術(shù)支持,不是憑借從前的經(jīng)驗進(jìn)行,人工智能化使得計算機(jī)自動化技術(shù)就能完成相應(yīng)的設(shè)計。計算機(jī)智能化的投入,使得電氣產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計逐漸簡單化,不僅大大降低了成本的投入,大大縮短了研發(fā)的時間,而且還使產(chǎn)品更能適應(yīng)市場發(fā)展的需求,為電氣自動化技術(shù)的發(fā)展提供了保障。
3.2人工智能控制技術(shù)
在電氣自動化技術(shù)的不斷發(fā)展過程中,人工智能控制技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展已成為其優(yōu)化的必經(jīng)之路,人工智能技術(shù)也將逐步成為未來發(fā)展過程中的新興力量。對于人工智能的控制,目前階段較為常用和有效的三種控制方式主要指的是模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制和專家系統(tǒng)控制。人工智能控制的運用,能夠使得生產(chǎn)經(jīng)營過程中出現(xiàn)的問題得到及時的解決,其在線經(jīng)營模式加快了問題的處理速度,能夠提高生產(chǎn)效率。在生產(chǎn)經(jīng)營過程中,人工智能控制技術(shù)能夠?qū)γ總€設(shè)備的運行情況進(jìn)行實時監(jiān)控,并將收集到的信息進(jìn)行及時的采集處理,在第一時間發(fā)現(xiàn)故障并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行解決。
3.3故障的診斷電氣設(shè)備
由于其特殊的性質(zhì),同普通設(shè)備相比更具有復(fù)雜性和非線性的特點,因此其診斷和維修更為復(fù)雜。采用傳統(tǒng)的方式進(jìn)行故障的診斷,不僅診斷效率較為低下,還造成人力物力的浪費,因此,采用智能技術(shù)進(jìn)行電氣故障的診斷顯得十分有必要。人工智能技術(shù)在電氣診斷方面的應(yīng)用,不僅能夠使得診斷的效率大大提高,還會使得診斷的差錯率降低,推動力電氣自動化技術(shù)的發(fā)展。在對電動機(jī)進(jìn)行診斷的過程中,智能技術(shù)的應(yīng)用,能夠使得神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊邏輯進(jìn)行結(jié)合,診斷更具有高效性和準(zhǔn)確性。
4智能化應(yīng)用的發(fā)展趨勢
4.1主站體系的規(guī)模
不斷擴(kuò)大對于主站而言,在其發(fā)展過程中,所能夠接收到的信息范圍不斷擴(kuò)大,覆蓋面積更加廣泛,因此,在發(fā)展過程中逐漸向著規(guī)模不斷擴(kuò)大的方向發(fā)展。主站在其開放性、安全性以及穩(wěn)定性等方面,對于軟件都有突出的要求。因此,在主站智能化的建設(shè)過程中,不僅要保證其規(guī)模的擴(kuò)大,在規(guī)模擴(kuò)大的過程中還要保證其安全性和穩(wěn)定性。
4.2應(yīng)用的復(fù)雜程度不斷的提高
主站規(guī)模的不斷擴(kuò)大,使得對電力調(diào)度的實用性的要求也將逐步增加。電力自動化智能技術(shù)的不斷提升,還要體現(xiàn)在企業(yè)的管理和運營上。應(yīng)用的復(fù)雜程度不斷提高,就要求在數(shù)據(jù)的源頭也要相應(yīng)跟上應(yīng)用程序的要求,源頭努力做好多樣化和復(fù)雜化的處理,還要在應(yīng)用的程序中體現(xiàn)出獨具特色的運行和管理模式。
4.3增強(qiáng)電力調(diào)度
自動化主站體系的交互電力自動化主站體系的交互已經(jīng)從開始的單一化的模式逐步向著多元化的模式發(fā)展起來,信息的流向也不再是從前的單一流向,也逐漸向著多向流動的趨勢發(fā)展。主體系統(tǒng)的發(fā)展不斷帶動著各個子系統(tǒng)壯大,子系統(tǒng)的不斷發(fā)展推動力各系統(tǒng)間耦合性提升,信息交互也由原來的單一模式逐步向多元化的方向發(fā)展,不斷實現(xiàn)信息的交互和共享。
引言
在機(jī)械制造業(yè)中,數(shù)控加工技術(shù)已經(jīng)越來越受到重視。隨著計算機(jī)技術(shù)為主流的現(xiàn)代科技技術(shù)發(fā)展和市場產(chǎn)品競爭的加劇,傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)很難滿足現(xiàn)代產(chǎn)品多樣化的發(fā)展和日新月異的換代速度。面對多品種小批量生產(chǎn)比重的加大,產(chǎn)品交貨質(zhì)量和成本要求的提高,要求現(xiàn)代的制造技術(shù)具有很高的柔性。如何能增強(qiáng)機(jī)械制造業(yè)對外界因素的適應(yīng)能力以及產(chǎn)品適應(yīng)市場的變化能力,就需要我們能利用現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的靈活性,最大限度的應(yīng)用于機(jī)械制造行業(yè)。將機(jī)械設(shè)備的功能、效率、可靠性和產(chǎn)品質(zhì)量提高到一個新的水平,從而滿足現(xiàn)代市場的競爭需求。
一、技術(shù)特點
數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對機(jī)械加工和運動過程進(jìn)行控制的技術(shù)。它是集傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、光機(jī)電技術(shù)于一體的現(xiàn)代制造業(yè)基礎(chǔ)技術(shù),具有高精度、高效率、柔性自動化等特點。
目前是采用計算機(jī)控制,預(yù)先編程然后利用控制程序?qū)崿F(xiàn)對設(shè)備的控制功能。由于計算機(jī)軟件的輔助功能替代了早期使用純硬件電路組成的數(shù)控裝置,使得輸入數(shù)據(jù)的存儲、處理、判斷、運算等功能均由現(xiàn)場可編輯的軟件來完成,這樣極大的增強(qiáng)了機(jī)械制造的靈活性,提高設(shè)備的工作效率。
二、機(jī)械制造中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用
2.1工業(yè)生產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人和傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)一樣是由控制單元、驅(qū)動單元和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成的。主要運用機(jī)器設(shè)備的生產(chǎn)線上,或者運用于復(fù)雜惡劣的勞動環(huán)境下下,完成人類難以完成的工作,很大程度上改善了勞動條件,保證了生產(chǎn)質(zhì)量和人身安全。
在實際操作中,控制單元是由計算機(jī)系統(tǒng)組成,指揮機(jī)器人按照寫入內(nèi)核的程序向驅(qū)動單元發(fā)出指令,完成預(yù)想的操作,同時同步檢測執(zhí)行動作,一旦出現(xiàn)錯誤或發(fā)生故障,由傳感系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)反饋到控制單元,發(fā)出報警信號和相應(yīng)的保護(hù)動作。而執(zhí)行機(jī)構(gòu)是由伺服系統(tǒng)和機(jī)械構(gòu)件組成。有動力部分向執(zhí)行機(jī)構(gòu)提供動力,使執(zhí)行機(jī)構(gòu)在驅(qū)動元件的作用下完成規(guī)定操作。
2.2煤礦機(jī)械現(xiàn)代采煤機(jī)開發(fā)速度快、品種多,都是小批量的生產(chǎn),各種機(jī)殼的毛坯制造越來越多地采用焊件,傳統(tǒng)機(jī)械加工難以實現(xiàn)單件的下料問題,而使用數(shù)控氣割,代替了過去流行的仿型法,使用龍骨板程序?qū)Σ擅簷C(jī)葉片、滾筒等下料,從而優(yōu)化套料的選用方案。使其發(fā)揮了切割速度快、質(zhì)量可靠的優(yōu)勢,一些零件的焊接坡口可直接割出,這樣大大提高了生產(chǎn)效率。同時,數(shù)控氣割機(jī)裝有自動可調(diào)的切縫補(bǔ)償裝置。它允許對構(gòu)件的實際輪廓進(jìn)行程序控制,好比數(shù)控機(jī)床上對銑刀的半徑補(bǔ)償一樣。這樣可以通過調(diào)節(jié)切縫的補(bǔ)償值來精確的控制毛坯件的加工余量。
2.3汽車工業(yè)汽車工業(yè)近20年來發(fā)展尤為迅猛,在快速發(fā)展的過程中,汽車零部件的加工技術(shù)也在快速發(fā)展,數(shù)控技術(shù)的出現(xiàn),更加快了復(fù)雜零部件快速制造的實現(xiàn)過程。
將高速加工中心和其它高速數(shù)控機(jī)床組成的高速柔性生產(chǎn)線集“高柔性”與“高效率”于一體,既可滿足產(chǎn)品不斷更新?lián)Q代的要求,做到一次投資,長期受益,又有接近于組合機(jī)床剛性自動線的生產(chǎn)效率,從而打破汽車生產(chǎn)中有關(guān)“經(jīng)濟(jì)規(guī)?!钡膫鹘y(tǒng)觀念,實現(xiàn)了多品種、中小批量的高效生產(chǎn)。數(shù)控加工技術(shù)中的快速成形制造技術(shù)在復(fù)雜的零部件加工制造中可以很輕易方便的實現(xiàn),不僅如此,數(shù)控技術(shù)中的虛擬制造技術(shù)、柔性制造技術(shù)、集成制造技術(shù)等等,在汽車制造工業(yè)中都得到了廣泛深入的應(yīng)用。21世紀(jì)的汽車加工制造業(yè)已經(jīng)離不開數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用了。
2.4機(jī)床設(shè)備機(jī)械設(shè)備是機(jī)械制造中的重中之重,面對現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)的需求,具備了控制能力的機(jī)床設(shè)備是現(xiàn)代機(jī)電一體化產(chǎn)品的重要組成部分。計算機(jī)數(shù)控技術(shù)為機(jī)械制造業(yè)提供了良好的機(jī)床控制能力,即把計算機(jī)控制裝置運用到機(jī)床上,也就是用數(shù)控技術(shù)對機(jī)床的加工實施控制,這樣的機(jī)床就是數(shù)控機(jī)床。它是以代碼實現(xiàn)機(jī)床控制的機(jī)電一體化產(chǎn)品,它把刀具和工件之間的相對位置、主軸變速、刀具的選擇、冷卻泵的起停等各種操作和順序動作數(shù)字碼記錄在控制介質(zhì)上,從而發(fā)出控制指令來控制機(jī)床的伺服系統(tǒng)或其他執(zhí)行元件,使機(jī)床自動加工出所需零件。
三、數(shù)控技術(shù)的發(fā)展
從第一臺數(shù)控機(jī)床開發(fā)成功到現(xiàn)在已有50多年的歷史,由傳統(tǒng)的封閉式數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展到現(xiàn)今的開放式PC數(shù)控系統(tǒng)。傳統(tǒng)的計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng),由于采用封閉的體系結(jié)構(gòu),它的通用性、軟件移植性、功能擴(kuò)展和維修都比較困難;開放式體系結(jié)構(gòu)的計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展,使傳統(tǒng)的計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的市場正在受到挑戰(zhàn)。開放式計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng),采用軟件模塊化的體系結(jié)構(gòu),顯示了優(yōu)良的性能,能適應(yīng)各種計算機(jī)的軟件平臺,具有統(tǒng)一風(fēng)格的用戶交互環(huán)境,操作、維護(hù)、更新?lián)Q代和軟件開發(fā)都比較方便,具有較高的性能價格比,已成為數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的方向。
四、結(jié)束語
機(jī)械制造技術(shù)不僅是衡量一個國家科技發(fā)展水平的重要標(biāo)志,也是國際間科技競爭的重點。我國正處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵時期,制造技術(shù)是我們的薄弱環(huán)節(jié)。PC機(jī)進(jìn)入數(shù)控領(lǐng)域,極大的促進(jìn)了數(shù)控技術(shù)的發(fā)展,也為我國在數(shù)控生產(chǎn)領(lǐng)域趕超發(fā)達(dá)國家提供了機(jī)遇。跟上發(fā)展先進(jìn)數(shù)控制造技術(shù)的世界潮流,將其放在戰(zhàn)略優(yōu)先地位,并以足夠的力度予以實施,盡快縮小與發(fā)達(dá)國家的差距,在激烈的市場競爭中立于不敗之地。同時,數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展孕育產(chǎn)生大量的數(shù)控專業(yè)技術(shù)人才,進(jìn)而推動我國現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)進(jìn)一步走向繁榮。
參考文獻(xiàn):
馬巖.中國木材工業(yè)數(shù)控化的普及[J].木材工業(yè).2006(02).