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時(shí)間:2023-03-22 17:39:50
序論:寫作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇機(jī)械科技論文范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創(chuàng)作。
我國在發(fā)展基礎(chǔ)工業(yè)的初期階段,絕大多數(shù)的技術(shù)和機(jī)器都來自前蘇聯(lián)。水力發(fā)電從解放以來很長一段時(shí)間都是全套引進(jìn)得前蘇聯(lián)水輪發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)技術(shù),并且同步使用JSX型機(jī)械轉(zhuǎn)速信號器作為水輪發(fā)電機(jī)組的過速保護(hù)監(jiān)控。但由于當(dāng)時(shí)技術(shù)的局限性,該型機(jī)械轉(zhuǎn)速信號器只能發(fā)出過速保護(hù)信號,而不能根據(jù)信號作出相應(yīng)的保護(hù)措施,也就是說只有報(bào)警而機(jī)械不能相應(yīng)的執(zhí)行保護(hù)操作;另一局限性表現(xiàn)在該型機(jī)械轉(zhuǎn)速信號器在長時(shí)間的工作后會出現(xiàn)誤傳信號或者作業(yè)失靈的現(xiàn)象。直到八十年代中期,研究者針對前者只報(bào)告信號不操作的局限性,增加了帶執(zhí)行操作部分的機(jī)械液壓過速保護(hù)裝置,但該由于當(dāng)時(shí)電子信息技術(shù)尚不完善,在作業(yè)過程中經(jīng)常發(fā)生讀卡不成功導(dǎo)致拒絕執(zhí)行操作現(xiàn)象。改革開放之后,大量的國外的產(chǎn)品和技術(shù)被引進(jìn)到國內(nèi),有幾種國外廠商提供的純機(jī)械液壓過速保護(hù)裝置被一些水電站使用,但是又出現(xiàn)了新的問題:國外的純機(jī)械液壓過速保護(hù)裝置與水輪發(fā)電機(jī)大軸連接的卡環(huán)設(shè)計(jì)有瑕疵,在安裝的時(shí)候還需要增加一道在水輪機(jī)大軸上加工齒口的工序之后,才能保證該裝置不在水輪機(jī)大軸上做軸向位移,即才能保證裝置在軸上的穩(wěn)固性。我們知道軸承的材質(zhì)和大小、粗細(xì)、長短的規(guī)格,都是經(jīng)過嚴(yán)格計(jì)算的,在水輪機(jī)大軸上再加工齒口必然會對大軸的強(qiáng)度產(chǎn)生影響,會產(chǎn)生很大的安全隱患。另外對于經(jīng)濟(jì)建設(shè)來說,拿貨時(shí)間、購買預(yù)算、花費(fèi)的人力、物力,以及對國外產(chǎn)品技術(shù)的掌握和其產(chǎn)品的售后維修服務(wù)都在重點(diǎn)考慮之列,故使用國產(chǎn)的、性能可靠地、能解決上述局限性的過速保護(hù)系統(tǒng)裝置是勢在必行。
2.新型機(jī)械液壓過速保護(hù)裝置的優(yōu)勢
2.1通過技術(shù)知識的積累和以往現(xiàn)場作業(yè)反饋給我們的經(jīng)驗(yàn)可以了解到:機(jī)械液壓過速保護(hù)裝置的優(yōu)點(diǎn)就在于獲得的轉(zhuǎn)速信號不是來自于機(jī)組的轉(zhuǎn)速測量裝置,而是由于裝置本身的離心探測器通過機(jī)組轉(zhuǎn)速上升而增大的離心力帶動柱塞作徑向位移而直接啟動事故配壓閥操作液壓回路來關(guān)閉的導(dǎo)水機(jī)構(gòu),完全是同一機(jī)組上的另外一套測速方法和感應(yīng)、操作的裝置,避免了因?yàn)殡娖鳒y速系統(tǒng)出現(xiàn)故障之后可能發(fā)生的機(jī)器損壞和飛逸事故的發(fā)生,可以確保水輪發(fā)電機(jī)組的安全運(yùn)行。新型機(jī)械液壓過速保護(hù)裝置國內(nèi)就已經(jīng)擁有極高的技術(shù)力量去生產(chǎn),機(jī)器維護(hù)簡單方便,相對于昂貴的國外產(chǎn)品,可靠性高、經(jīng)濟(jì)預(yù)算少、適合國情,對于關(guān)系到國家大中小城市、村鎮(zhèn)的水電站作業(yè)可以達(dá)到廣泛應(yīng)用。
2.2新型機(jī)械液壓過速保護(hù)裝置的技術(shù)要點(diǎn)和設(shè)想
2.2.1在調(diào)速器失靈的情況下,新型機(jī)械液壓過速保護(hù)裝置能實(shí)現(xiàn)“零時(shí)間”無縫鏈接,直接啟動事故配壓閥操作液壓回路來關(guān)閉的導(dǎo)水機(jī)構(gòu),從而實(shí)現(xiàn)緊急安全關(guān)機(jī)。
2.2.2新型機(jī)械液壓過速保護(hù)裝置與電子調(diào)速器的有機(jī)結(jié)合,實(shí)際上就是完成了兩套過速保護(hù)裝置系統(tǒng)的安裝,新型機(jī)械液壓過速保護(hù)裝置本質(zhì)上是一套在電器測速系統(tǒng)發(fā)生故障、電源系統(tǒng)和調(diào)速器同時(shí)失控的情況下的備用保護(hù)裝置,完善了過速保護(hù)裝置的工作系統(tǒng)。
2.2.3鑒于機(jī)械運(yùn)動必然產(chǎn)生的高溫和軸承的變形,以及在作業(yè)的應(yīng)用范圍,比如應(yīng)用到水電站的地下深層取水,應(yīng)用到石油工業(yè)的地下深層取油過程中,必然要遇到高溫和高壓的問題,新型機(jī)械液壓過速保護(hù)裝置必須要克服高壓和高溫德難關(guān)。。
2.2.4標(biāo)準(zhǔn)液壓元件已經(jīng)在水電市場的大量應(yīng)用,將標(biāo)準(zhǔn)液壓元件應(yīng)用于新型機(jī)械液壓過速保護(hù)裝置,不僅能大量節(jié)省制造時(shí)間,提高水電輔機(jī)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化程度,并且降低了操作難度和維護(hù)的難度。
3.裝置工作原理
3.1機(jī)械原理
新型機(jī)械液壓過速保護(hù)裝置為兩級控制的切換閥。離心探測器由兩個(gè)半法蘭圓環(huán)、彈簧以及配重塊組成。法蘭環(huán)安裝在大軸承上,當(dāng)軸承旋轉(zhuǎn)的時(shí)候,法蘭環(huán)也隨之旋轉(zhuǎn),而旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力則由探測器中彈簧產(chǎn)生的彈力作用在軸承柱塞上消除力的作用,使其保持徑向的相對靜止?fàn)顟B(tài),而法蘭圓環(huán)上配置的配重塊,則加強(qiáng)了兩個(gè)半法蘭圓環(huán)運(yùn)動的平穩(wěn)性。而當(dāng)機(jī)組處于過速狀態(tài)且其他過速保護(hù)裝置不能正??刂扑俣葧r(shí),當(dāng)機(jī)組轉(zhuǎn)速達(dá)到了設(shè)定的上限17.8r/min時(shí),則離心探測器中的柱塞產(chǎn)生的離心力大于彈簧的彈力,從而使柱塞產(chǎn)生徑向位移,離心力增大產(chǎn)生的徑向位移直接的結(jié)果就是增大了柱塞的旋轉(zhuǎn)半徑,徑向位移增加到一定的值時(shí),則柱塞可以直接撞擊到切換閥的撞塊,使得切換閥開始動作,通過與其串聯(lián)的電磁先導(dǎo)閥作用于事故配壓閥,然后通過壓力油推動事故配壓閥來切換油路,從而實(shí)現(xiàn)快速關(guān)機(jī)的操作。同時(shí)電氣接點(diǎn)導(dǎo)通,發(fā)出事故停機(jī)警報(bào)。
3.2液壓系統(tǒng)工作原理
機(jī)組正常運(yùn)行時(shí),過速保護(hù)裝置內(nèi)的切換閥處于開的狀態(tài),事故配壓閥上的電磁先導(dǎo)閥不動作,此時(shí)事故配壓閥只作為主配壓閥操作導(dǎo)葉接力器管路中的一個(gè)通道,使得壓力油經(jīng)過主配壓閥和事故配壓閥通道進(jìn)入導(dǎo)葉接力器。當(dāng)機(jī)組過速運(yùn)轉(zhuǎn)且調(diào)速器調(diào)速失靈,急停電磁換向閥和事故配壓閥上的電磁先導(dǎo)閥等過速保護(hù)裝置未能正常啟動時(shí),一旦達(dá)到設(shè)定的臨界值117.8r/min時(shí),由于離心力的作用使得離心探測器中的柱塞旋轉(zhuǎn)半徑加大撞擊到切換閥撞塊,使得切換閥進(jìn)入動作程序,使得事故配壓閥左側(cè)油導(dǎo)入到漏油箱,而排出油,其另一側(cè)壓力油則導(dǎo)致了兩側(cè)管道的壓力差,由于右側(cè)油壓力產(chǎn)生的壓強(qiáng),右側(cè)的壓力油便將事故配壓閥活塞向左推動,使得壓力油通過事故配壓閥的內(nèi)腔直接進(jìn)入到導(dǎo)葉接力器的關(guān)腔,并同時(shí)切斷經(jīng)過主配壓閥的壓力油回路,并通過導(dǎo)葉接力器關(guān)閉電氣閥門。在此運(yùn)行過程中壓力油不經(jīng)主配壓閥而直接通過事故配壓閥的內(nèi)腔操作來關(guān)閉導(dǎo)葉接力器,縮短了壓力油的作用路線,既縮短了導(dǎo)葉操作的反應(yīng)時(shí)間,也減少了油耗。還有一點(diǎn)要補(bǔ)充說明的是,在啟動緊急事故停機(jī)流程來關(guān)閉機(jī)組進(jìn)口快速閘門的時(shí)候,也同時(shí)啟動了事故停機(jī)流程來關(guān)閉導(dǎo)葉,雙管齊下保證了停機(jī)的安全性和可靠性。
4.機(jī)械液壓過速保護(hù)裝置在水電站作業(yè)中的可用機(jī)組類型
目前廣泛采用的是由標(biāo)準(zhǔn)化耐高油壓事故配壓閥為主體構(gòu)成的新型機(jī)械液壓過速保護(hù)裝置符合各項(xiàng)大工業(yè)時(shí)代對機(jī)械產(chǎn)品的需求:標(biāo)準(zhǔn)化程度高、耐高油壓、結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便、經(jīng)濟(jì)實(shí)用。機(jī)械液壓過速保護(hù)系統(tǒng)在水電站作業(yè)中可用于額定轉(zhuǎn)速為2500r/min以內(nèi),軸承直徑在100mm~2500mm內(nèi)的軸流式、混流式、貫流式、沖擊式水輪發(fā)電機(jī)組,目前在國內(nèi)大中小城市和廣大農(nóng)村水電站已經(jīng)得到了較廣泛的應(yīng)用,并且在運(yùn)作中已經(jīng)避免了數(shù)起事故的發(fā)生,反響極佳。需要指出的是,在實(shí)際的應(yīng)用中,為了配合新型機(jī)械液壓過速保護(hù)裝置的使用,水電站需要在引水管道上加裝一道檢修閘門,以方便水輪機(jī)的使用和維護(hù),此項(xiàng)裝置需要增加一筆費(fèi)用,不過其總體費(fèi)用與傳統(tǒng)過速保護(hù)裝置所需要的總體費(fèi)用相比仍然較少,符合經(jīng)濟(jì)實(shí)用的需求。
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【摘要】教學(xué)組織形式是教師和學(xué)生在人員、程序、時(shí)空關(guān)系上的組合方式。不同的教學(xué)組織形式, 反映了不同的教學(xué)理念和社會客觀條件。隨著現(xiàn)代科技的進(jìn)步, 計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)在社會中大量普及和應(yīng)用, 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)開始作為一種全新的教學(xué)形式, 出現(xiàn)在我們的面前。
【關(guān)鍵詞】教學(xué)組織形式 教師和學(xué)生在人員、程序、時(shí)空關(guān)系上的組合方式
不同的教學(xué)組織形式
反映了不同的教學(xué)理念和社會客觀條件
【本頁關(guān)鍵詞】學(xué)術(shù)期刊征稿 職稱論文投稿 職稱
【正文】
教學(xué)組織形式是教師和學(xué)生在人員、程序、時(shí)空關(guān)系上的組合方式。不同的教學(xué)組織形式, 反映了不同的教學(xué)理念和社會客觀條件。隨著現(xiàn)代科技的進(jìn)步, 計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)在社會中大量普及和應(yīng)用, 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)開始作為一種全新的教學(xué)形式, 出現(xiàn)在我們的面前。將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)運(yùn)用于中等專業(yè)學(xué)校的《機(jī)械制圖》教學(xué), 可促進(jìn)《機(jī)械制圖》教學(xué)方法的改進(jìn), 擴(kuò)大課堂知識容量,優(yōu)化教學(xué)過程, 提高教學(xué)效率。
一、傳統(tǒng)教學(xué)模式和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式的比較傳統(tǒng)課堂教學(xué)強(qiáng)調(diào)知識的有效性和便捷性, 走的是一條“授—受”的路線。由于教學(xué)安排嚴(yán)密有序、整齊劃一, 很難真正實(shí)施以學(xué)生為中心的教學(xué)模式, 所以, 教師一言堂、滿堂灌, 學(xué)生死記硬背成了傳統(tǒng)課堂教學(xué)的一種普遍現(xiàn)象。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)是應(yīng)用計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù), 通過多媒體教學(xué)信息的傳輸和共享, 以及師生遠(yuǎn)程互動來實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)的現(xiàn)代化教學(xué)形式。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)是開放式的, 學(xué)生主動性學(xué)習(xí)成為一種必然現(xiàn)象。它的實(shí)質(zhì)是個(gè)別教學(xué)。在符合總體教學(xué)目標(biāo)的前提下, 學(xué)生可以有針對性地開展學(xué)習(xí); 課程和進(jìn)度允許因人而異, 學(xué)生根據(jù)個(gè)人的情況, 可以反復(fù)學(xué)習(xí)、重點(diǎn)學(xué)習(xí); 學(xué)生通過查找、探究的學(xué)習(xí)過程, 能夠提高認(rèn)知和思辯能力, 有利于開發(fā)學(xué)生的智慧潛力。在目前尚未達(dá)到遠(yuǎn)程教育普及的情況下, 現(xiàn)在部分學(xué)校已配備了功能齊全的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教室, 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)使得多媒體課件的運(yùn)用更靈活、有效。學(xué)校內(nèi)部課堂教學(xué)的網(wǎng)絡(luò)化及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)的開通, 也能提高課程的整體教學(xué)效率。
二、《機(jī)械制圖》課程教學(xué)網(wǎng)絡(luò)化的優(yōu)勢《機(jī)械制圖》課程教學(xué)不同于其他課程, 它比較注重于形象思維。三維空間概念的建立在《機(jī)械制圖》學(xué)習(xí)中非常關(guān)鍵。在機(jī)械制圖教學(xué)中, 圖形的分析與講解貫穿于整個(gè)教學(xué)的全過程。在傳統(tǒng)教學(xué)方式中, 教師為了幫助學(xué)生建立空間概念, 就必須在課堂上用大量板書并輔助以模型掛圖進(jìn)行講解、分析, 并在課后布置學(xué)生完成較多的作圖練習(xí), 進(jìn)行知識鞏固, 且為了更好的提高學(xué)生的實(shí)際繪圖技能技巧, 還要增加一定數(shù)量的繪圖課指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行圖板練習(xí), 教師的教學(xué)工作量較大, 學(xué)生的作業(yè)負(fù)擔(dān)較重, 學(xué)習(xí)比較被動。實(shí)際效果并不理想, 學(xué)生的空間思維建立達(dá)不到預(yù)期的效果, 兩極分化及其嚴(yán)重。1. 網(wǎng)絡(luò)最大限度地利用了各種教學(xué)資源, 集中優(yōu)秀課件, 優(yōu)化課堂教學(xué)隨著教學(xué)改革的不斷推進(jìn), 采用計(jì)算機(jī)多媒體輔助課堂教學(xué)的方式已經(jīng)比較普遍。根據(jù)《機(jī)械制圖》課程的教學(xué)特點(diǎn), 多媒體課件制作一般圖形容量較大, 需使用多種圖形軟件制作完成,每個(gè)課件制作時(shí)間長, 且教學(xué)時(shí)靈活性較差。在教學(xué)中, 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不僅能將已有的大量的信息資料作為教學(xué)素材儲存起來(如必要的課堂教學(xué)圖片、例題及學(xué)生課堂練習(xí)題、課后的作業(yè)題、部分課件積件、錄象和VCD 教學(xué)片段等) , 而且調(diào)用資料方便。另外由于多媒體課件、錄象和VCD 教學(xué)片段、圖片都可以通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不同的功能, 獨(dú)立的、適時(shí)適度播放或打開直接參與教學(xué), 所以許多部分無需做在課堂教學(xué)的主課件內(nèi), 縮短了課件制作的時(shí)間, 提高了課件制作的效率。教學(xué)內(nèi)容能根據(jù)上課的實(shí)際效果進(jìn)行調(diào)整, 使用靈活, 使多媒體課件輔助教學(xué)能廣泛運(yùn)用到教學(xué)中去。根據(jù)現(xiàn)有的教學(xué)體系, 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)最大限度地利用了各種教學(xué)資源, 集中優(yōu)秀課件, 優(yōu)化課堂教學(xué)。2. 網(wǎng)絡(luò)最廣泛的利用課余的時(shí)間、地域, 單獨(dú)地進(jìn)行課程的再學(xué)習(xí)教學(xué)效率的提高, 不僅在于課堂教學(xué), 而且包括課前、課后學(xué)生的預(yù)復(fù)習(xí)和學(xué)生的自學(xué), 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)最廣泛的利用了學(xué)生課余的時(shí)間、地域, 充分發(fā)揮了學(xué)生的再學(xué)習(xí)潛力。這種模式是由教師將教學(xué)要求、教學(xué)內(nèi)容、以及教學(xué)評測等教學(xué)材料, 編制成相關(guān)文件, 存放在W eb 服務(wù)器上, 學(xué)生通過瀏覽這些頁面來達(dá)到學(xué)習(xí)的目的。當(dāng)學(xué)生遇到疑難問題時(shí), 便以電子郵件或主題討論等其他方式向教師和同學(xué)請教, 教師和其它同學(xué)對學(xué)生的疑難問題給予參與討論, 再通過電子郵件對學(xué)生的疑難問題給予解答。特別是《機(jī)械制圖》教學(xué), 由于每個(gè)學(xué)生個(gè)體的空間想象能力差異很大, 要提高學(xué)生整體的學(xué)習(xí)能力, 就必須運(yùn)用各種教學(xué)手段、方法及工具強(qiáng)化感性認(rèn)識, IN T 網(wǎng)有強(qiáng)大的功能, 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)能為學(xué)生提供多種學(xué)習(xí)方法, 激發(fā)學(xué)生主動參與的熱情, 提高學(xué)生的自學(xué)能力, 切實(shí)將以教師為主導(dǎo), 學(xué)生為主體的現(xiàn)代教學(xué)思想貫徹到整個(gè)《機(jī)械制圖》課程教學(xué)中去。
【文章來源】/article/35/6658.Html
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如:《現(xiàn)代商業(yè)》 論我國金融改革及其未來發(fā)展
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協(xié)會深刻認(rèn)識到,在這輪全球性金融危機(jī)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的大潮中,行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整實(shí)施越早,轉(zhuǎn)型升級就能越快。作為為下游行業(yè)提供加工裝備的縫制機(jī)械行業(yè),實(shí)施結(jié)構(gòu)調(diào)整的核心就是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整和產(chǎn)品技術(shù)的升級,通過調(diào)整和升級去滿足下游行業(yè)的發(fā)展需求。而行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整的方向就是發(fā)展智能、高效的機(jī)電一體化縫制設(shè)備,實(shí)現(xiàn)節(jié)能、省人工;產(chǎn)品技術(shù)的升級就是提升產(chǎn)品的技術(shù)和質(zhì)量發(fā)展水平,推動產(chǎn)品由中低端向中高端升級,提高市場競爭力和品牌影響力。為此,近年來,協(xié)會抓住發(fā)展機(jī)電一體化高效縫制機(jī)械這條產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整主線不動搖,推動行業(yè)步入增量取代存量的發(fā)展新周期,實(shí)現(xiàn)了行業(yè)平穩(wěn)復(fù)蘇和持續(xù)發(fā)展,取得了較為明顯的調(diào)整成效。
一、多管齊下引導(dǎo)行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)向
機(jī)電一體化方向快速調(diào)整
1. 通過編制《行業(yè)“十二五”科技開發(fā)指南》,明確將光機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用研究列為“十二五”關(guān)鍵領(lǐng)域,將高效電腦平縫機(jī)、電子花樣機(jī)等設(shè)備列為優(yōu)先研發(fā)項(xiàng)目,引導(dǎo)企業(yè)向光機(jī)電一體化產(chǎn)品方向傾斜。
2. 通過協(xié)會主辦的國際展會鼓勵(lì)企業(yè)展示機(jī)電一體化新品。協(xié)會將2011、2013CISMA展會主題分別定為“質(zhì)量、效益、綠色”和“品質(zhì)、效率、智能”,通過舉行優(yōu)秀新產(chǎn)品評選,以新產(chǎn)品獲獎等級來適當(dāng)減免企業(yè)參展攤位費(fèi)用的舉措進(jìn)行資金獎勵(lì),支持鼓勵(lì)企業(yè)創(chuàng)新和展示高效、環(huán)保的縫制設(shè)備。如,在CISMA2013優(yōu)秀新產(chǎn)品評選中,獲獎的52個(gè)產(chǎn)品100%為機(jī)電一體化新產(chǎn)品。據(jù)協(xié)會對參力CISMA2013的40家骨干整機(jī)企業(yè)展示的產(chǎn)品進(jìn)行初步統(tǒng)計(jì)顯示,機(jī)電一體化產(chǎn)品的展示比重已經(jīng)由2011年的60%快速提升至 2013年的90%。
3. 定期舉辦行業(yè)機(jī)電一體化技術(shù)交流和《機(jī)電一體化技術(shù)研究與創(chuàng)新優(yōu)秀論文》征文與評選表彰活動。自2011起,協(xié)會依托電子電控專業(yè)委員會工作,每年舉辦機(jī)電一體化技術(shù)交流,組織行業(yè)科技人員開展技術(shù)交流;連續(xù)舉辦了兩屆機(jī)電論文征文與評選表彰活動,征集論文上百篇,其中40余篇優(yōu)秀論文被推薦至各類核心及國家學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表。較好的發(fā)揮了促進(jìn)電控技術(shù)研究和交流提升的目的。
4. 在國家發(fā)改委《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》等產(chǎn)業(yè)政策層面,積極將“機(jī)電一體化高效節(jié)能縫制機(jī)械”列為優(yōu)先和鼓勵(lì)發(fā)展目錄,發(fā)揮了重要的產(chǎn)業(yè)調(diào)控和政策導(dǎo)向作用。
通過以上工作引導(dǎo)和推動,行業(yè)近年來產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐加快,機(jī)電一體化產(chǎn)品占比大幅提升。據(jù)協(xié)會2013年最新行業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,機(jī)電一體化高效節(jié)能縫制機(jī)械總產(chǎn)量占工業(yè)縫制機(jī)械總量的比例已由2009年的10%提升到目前的49%;平、包、繃等大宗主導(dǎo)產(chǎn)品中機(jī)電一體化產(chǎn)品占比由2009年的15%提升到目前的55%。其中,電腦平縫機(jī)2013年總產(chǎn)量高達(dá)270萬臺,同比猛增80%,首次超過機(jī)械型普通平縫機(jī)產(chǎn)量。
二、以實(shí)施行業(yè)科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目為著力點(diǎn)
推動產(chǎn)品技術(shù)升級
為促進(jìn)行業(yè)產(chǎn)品技術(shù)升級,創(chuàng)造具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)與產(chǎn)品,提升行業(yè)整體技術(shù)發(fā)展水平,在中輕聯(lián)的組織領(lǐng)導(dǎo)下,協(xié)會2008年聯(lián)合骨干企業(yè)向國家科技部申報(bào)了《高效節(jié)能縫制設(shè)備》國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目,該項(xiàng)目于2010年正式批準(zhǔn)立項(xiàng)實(shí)施。三年來,參與典型高效節(jié)能縫制設(shè)備課題研究的主要企業(yè)均已完成了各自負(fù)責(zé)的高性能電腦平縫機(jī)、電子花樣機(jī)和電控上袖機(jī)的整機(jī)產(chǎn)品試制、定型及示范生產(chǎn)線的建設(shè)。參與伺服控制系統(tǒng)課題研究的主要企業(yè)均已各自建成具備標(biāo)準(zhǔn)軟硬件接口及靈活定制功能的多軸縫制設(shè)備電控系統(tǒng)開發(fā)平臺,完成了典型產(chǎn)品的測試、定型、優(yōu)化,建成了年生產(chǎn)能力1萬臺以上高性能多軸縫制機(jī)械伺服控制系統(tǒng)生產(chǎn)示范線。
經(jīng)攻關(guān)成果聯(lián)合測試,高效電腦平縫機(jī)可實(shí)現(xiàn)5000針/分鐘,電子花樣機(jī)可實(shí)現(xiàn)2800針/分鐘、電子上袖機(jī)可實(shí)現(xiàn)3500針/分鐘的最高縫紉速度,產(chǎn)品平均節(jié)電30%,效率提升20%以上,機(jī)器噪音、振動等各項(xiàng)主要技術(shù)性能指標(biāo)完全達(dá)到了國外先進(jìn)技術(shù)水平。同時(shí),該課題還累計(jì)14篇,申請專利16項(xiàng),計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán) 4項(xiàng),開發(fā)完成面向電子套接機(jī)的運(yùn)動學(xué)及動力學(xué)仿真分析軟件1套,縫制機(jī)械參數(shù)化設(shè)計(jì)軟件1套,完成制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)8項(xiàng),參與制修訂國際標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng),國家標(biāo)準(zhǔn)2項(xiàng)。
通過組織實(shí)施行業(yè)科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目,各參與企業(yè)累計(jì)配套投入科研資金近1200萬元,購置了一批先進(jìn)高精密的試驗(yàn)儀器與設(shè)備,培養(yǎng)了一批既有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)又有豐富理論知識的青年科技人才,科研成果在提升各企業(yè)自身科研技術(shù)實(shí)力的同時(shí),也通過新產(chǎn)品的市場配套和示范推廣,有力帶動了整個(gè)行業(yè)的技術(shù)發(fā)展水平。如,北京大豪公司在課題研發(fā)過程推出的HSC高壓閉環(huán)系統(tǒng)、綿陽58所的HDSC全伺服系統(tǒng)、鮑麥克斯公司的MT系列多軸伺服系統(tǒng)、中捷股份公司W(wǎng)R系列系統(tǒng)在國內(nèi)外市場上配套電子套結(jié)機(jī)、花樣機(jī)、曲折縫、鎖眼機(jī)、自動縫制單元等機(jī)器累計(jì)逾4萬多臺,創(chuàng)造產(chǎn)值近10億元人民幣,有效填補(bǔ)了行業(yè)中高端縫制設(shè)備電控系統(tǒng)領(lǐng)域的空白。
目前該課題已經(jīng)結(jié)題并進(jìn)入全面驗(yàn)收環(huán)節(jié),協(xié)會下步重點(diǎn)組織做好科研成果的行業(yè)示范和推廣,加快行業(yè)高效節(jié)能縫制設(shè)備的全面升級和更新?lián)Q代。
三、以實(shí)施產(chǎn)品質(zhì)量提升工程為抓手打造
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卷首語
(3)技術(shù)創(chuàng)新的思路從何而來? 無
科技風(fēng)云
(7)最低溫度:“無限逼近”開辟科學(xué)新領(lǐng)域 楊書卷
特別欄目
(8)科技新聞媒體關(guān)注指數(shù)排行榜 無
封面圖片說明
(8)地質(zhì)災(zāi)害生命可接受風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)研究的意義 無
科技事件
(9)陡山沱組球形化石新解難獲認(rèn)同 李娜
特別欄目
(10)科技界聲音 無
科技工作大家談
(11)中國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)不可忽視的專利問題 耿潔 劉旭彤
特別欄目
(12)科學(xué)共同體要聞 無
(13)科技期刊亮點(diǎn) 無
(14)科技要聞 無
本刊專稿
(15)錢學(xué)森與《科技導(dǎo)報(bào)》 蘇青
研究論文
(17)中國地質(zhì)災(zāi)害生命可接受風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)研究 趙洲 侯恩科
(23)基于演化涌現(xiàn)的復(fù)雜信息網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)優(yōu)化 趙東杰 何宇 楊海濤 王華 李智 趙洪利
無
(27)“第8屆全國計(jì)算機(jī)支持的協(xié)同工作學(xué)術(shù)會議(ccscw2012)學(xué)術(shù)會議、第23屆計(jì)算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用(cacis·2012)學(xué)術(shù)會議”征文
無
研究論文
(28)硫化礦石低溫氧化性指標(biāo)的相關(guān)性分析 李孜軍 王曉磊 石東平
(33)脈沖耦合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對肝包蟲圖像分割 田翔華 木拉提·哈米提 朱從旭 孔德偉
無
(37)“第七屆全國制冷空調(diào)新技術(shù)研討會(2012)”征文 無
研究論文
(38)基于復(fù)雜性理論的軍事通信網(wǎng)絡(luò)中心化方法比較 熊金石 李建華 楊迎輝 郭威武
(42)小型四軸飛行器動力學(xué)參數(shù)測定方法設(shè)計(jì) 王冬來 呂強(qiáng) 劉峰
無
(45)“第十七屆全國小兒心血管疾病學(xué)術(shù)會議”征文 無
研究論文
(46)順傾軟巖邊坡穩(wěn)定性分析與防治 曹蘭柱 霍麗紅
(50)高速公路路側(cè)容錯(cuò)環(huán)境的rst-gce法評價(jià) 陳沅江 陳熠
(58)沖擊噪聲背景下一種穩(wěn)健自適應(yīng)波束形成算法 楊磊 馬杰
綜述文章
(61)爆炸箔起爆系統(tǒng)的發(fā)展 呂軍軍 李明愉 曾慶軒 鄭
猛 馮長根
科技評論
(65)“第十七屆全國青年通信學(xué)術(shù)會議”征文 無
無
(66)機(jī)械史成就鼓舞機(jī)械行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展 羅圣國
科技評論
(67)科研:業(yè)績多多,成果是零 文雙春
(68)這次長三角植物學(xué)研討會 高建國
無
(68)講座后的一點(diǎn)思考 黃錦芳
主編心語
(69)怎樣指導(dǎo)博士生打下走向成功的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)(18)——讓優(yōu)秀博士生成長為科技領(lǐng)軍人才 馮長根
特別欄目
(69)中國生態(tài)學(xué)學(xué)會 無
走向職場
(70)求職的經(jīng)歷和經(jīng)驗(yàn)——劉廣福博士訪談 王華鋒
(71)科技人才招聘 無
(75)全球招聘新聞 無
無
(80)《科技導(dǎo)報(bào)》征稿 無
特別欄目
(81)完詞填空 無
(81)推理小游戲——水有一半嗎? 無
(81)好玩的數(shù)學(xué)——24整除 無
(81)九宮填數(shù) 無
[關(guān)鍵詞]精品本科 機(jī)械 畢業(yè)設(shè)計(jì)
一、概述
打造精品本科教育,努力培養(yǎng)卓越創(chuàng)新人才是時(shí)代的呼喚,也是致力于服務(wù)國家和地方經(jīng)濟(jì)文化建設(shè)的地方高校責(zé)任所在。而畢業(yè)設(shè)計(jì)是本科教育中實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)的重要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),對于以工程實(shí)踐為背景的機(jī)械類本科生而言,畢業(yè)設(shè)計(jì)也是培養(yǎng)其綜合運(yùn)用專業(yè)知識,科學(xué)研究和解決工程實(shí)際問題或?qū)W術(shù)問題的一次較為全面的綜合訓(xùn)練和總結(jié)測評,是將本科數(shù)年所學(xué)知識融合提煉并加以升華的過程。畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)際效果是衡量高等院校教學(xué)質(zhì)量的重要評價(jià)標(biāo)準(zhǔn),在高等工科教育體系中具有舉足輕重的地位。本項(xiàng)目的建立和實(shí)施將打破畢業(yè)設(shè)計(jì)傳統(tǒng)的教學(xué)模式與體系,建立畢業(yè)設(shè)計(jì)的長線教學(xué)機(jī)制,將CDIO(“Conceive”(構(gòu)思)、“Design”(設(shè)計(jì))、“Implement”(實(shí)施)、“Operate”(運(yùn)行))理念融入畢業(yè)設(shè)計(jì)的教學(xué)過程,把培養(yǎng)學(xué)生掌握扎實(shí)的工程基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識與工程實(shí)際案例緊密結(jié)合,通過貫穿于整個(gè)人才培養(yǎng)過程的團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)和創(chuàng)新實(shí)踐訓(xùn)練,培養(yǎng)專業(yè)基礎(chǔ)扎實(shí)的應(yīng)用型人才。
二、國內(nèi)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀分析
根據(jù)國內(nèi)大多數(shù)高等院校工科專業(yè)的培養(yǎng)計(jì)劃,畢業(yè)設(shè)計(jì)工作一般安排在本科第八學(xué)期執(zhí)行,實(shí)際持續(xù)時(shí)間往往在3~5個(gè)月不等。畢業(yè)設(shè)計(jì)選題一般由教師確定,學(xué)生根據(jù)自己的興趣選擇指導(dǎo)教師和設(shè)計(jì)題目。這樣的畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)過程存在諸多問題,嚴(yán)重影響了畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量,主要包括如下幾方面:
1.教學(xué)培養(yǎng)計(jì)劃在畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)分配的時(shí)間不夠充足。
根據(jù)高等院校工科專業(yè)的本科培養(yǎng)計(jì)劃,畢業(yè)設(shè)計(jì)選題在第七學(xué)期末進(jìn)行,并在第八學(xué)期執(zhí)行。通常學(xué)生必須在第八學(xué)期開始的一至四周或一至六周時(shí)間內(nèi)進(jìn)行文獻(xiàn)資料的收集和查閱,完成文獻(xiàn)綜述,并閱讀和翻譯與課題相關(guān)的英文科技文獻(xiàn),在對課題研究內(nèi)容形成一定認(rèn)識的基礎(chǔ)上撰寫開題報(bào)告。之后利用約七至八周的時(shí)間進(jìn)行課題方案的設(shè)計(jì),并進(jìn)行具體的課題研究工作。最后利用四周時(shí)間進(jìn)行畢業(yè)論文的撰寫和論文答辯。整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)約持續(xù)十六周時(shí)間。這樣的時(shí)間對于機(jī)械類這種實(shí)踐性非常強(qiáng)的學(xué)科專業(yè),學(xué)生缺乏足夠的時(shí)間進(jìn)行課題的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)踐工作以及課題的深入研究,難以完成高質(zhì)量的畢業(yè)設(shè)計(jì)或科研論文。
2.學(xué)科基礎(chǔ)課程和學(xué)科專業(yè)課程與畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)缺乏連貫性。
目前,對于專業(yè)知識體系的構(gòu)建通常在本科培養(yǎng)計(jì)劃中的第六、第七兩個(gè)學(xué)期的課程教學(xué)中進(jìn)行。其中,第六學(xué)期主要進(jìn)行學(xué)科基礎(chǔ)課程的教學(xué),第七學(xué)期主要進(jìn)行學(xué)科專業(yè)課程的教學(xué)。在專業(yè)課程的設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)上,各課程相對獨(dú)立、缺乏連貫性。無論是在安排理論教學(xué)內(nèi)容還是在安排實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容時(shí),任課教師往往更多地局限于關(guān)注本門專業(yè)課程自身,缺乏對該課程的先修專業(yè)課程、后續(xù)專業(yè)課程或相關(guān)聯(lián)專業(yè)課程教學(xué)內(nèi)容的綜合考慮,忽略了培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用專業(yè)知識的能力,進(jìn)而也無法在畢業(yè)設(shè)計(jì)中使學(xué)生將學(xué)到的各種專業(yè)知識進(jìn)行綜合應(yīng)用,制約了學(xué)生綜合應(yīng)用專業(yè)知識解決實(shí)際問題的能力的訓(xùn)練和提高。
3.學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中缺乏興趣和主動性。
目前大多畢業(yè)設(shè)計(jì)課題由教師指定,學(xué)生被動地進(jìn)行選題與設(shè)計(jì),缺乏興趣和學(xué)習(xí)主動性,有的學(xué)生在畢業(yè)答辯時(shí)甚至連研究的課題背景都說不清楚,這樣的畢業(yè)設(shè)計(jì)何談質(zhì)量保證?
4.實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)對學(xué)生動手能力、分析能力及創(chuàng)新意識的培養(yǎng)不足。
機(jī)械類本科專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃中涉及專業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)的實(shí)踐環(huán)節(jié)主要是專業(yè)實(shí)驗(yàn)和畢業(yè)設(shè)計(jì)。受本科培養(yǎng)計(jì)劃總學(xué)分的限制,專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)置在專業(yè)培養(yǎng)體系中所占比例較低。而實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)置以專業(yè)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)為主,這些實(shí)驗(yàn)大多為演示性實(shí)驗(yàn)或驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),在學(xué)生掌握了這一部分實(shí)驗(yàn)?zāi)芰χ螅艚o學(xué)生鍛煉實(shí)際動手能力、激發(fā)創(chuàng)新意識的空間并不多。而過多的演示性和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),并不能使學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基本技能得到培養(yǎng)和鍛煉。這樣在畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),一些學(xué)生在課題研究中面臨具體問題時(shí)往往感覺無從下手或不知如何進(jìn)行分析研究,也就更談不上在課題研究中進(jìn)行創(chuàng)新了。
5.缺乏培養(yǎng)學(xué)生從事科研工作所具備的基本能力和素質(zhì)的教學(xué)及實(shí)踐環(huán)節(jié)。
工科類專業(yè)的大學(xué)學(xué)歷教育的目的之一是培養(yǎng)具有一定科學(xué)研究能力和素質(zhì)的研究型或應(yīng)用型專門人才。這就要求培養(yǎng)學(xué)生具備從事科研工作的基本能力和素質(zhì),包括查閱國內(nèi)外科技文獻(xiàn)、撰寫科研論文、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神、嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)等各方面。但在目前多數(shù)工科專業(yè)的本科培養(yǎng)計(jì)劃中,缺乏或并不重視對這方面能力和素質(zhì)進(jìn)行培養(yǎng)的教學(xué)和實(shí)踐環(huán)節(jié)。學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中表現(xiàn)出缺乏查閱國內(nèi)外相關(guān)科技文獻(xiàn)的研究習(xí)慣、不能規(guī)范地撰寫學(xué)術(shù)論文、語言組織能力較差、抄襲他人研究論文、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神缺失、不能承受多次實(shí)驗(yàn)失敗的挫折等一系列問題。
在當(dāng)前世界各國工科院校進(jìn)行的畢業(yè)設(shè)計(jì)改革中,加強(qiáng)基礎(chǔ),整合課程內(nèi)容,注重工程實(shí)踐和設(shè)計(jì)教育,已經(jīng)成為普遍趨勢。美國MIT 提出了“回歸工程”和“工程教育必須更密切地回到工程實(shí)踐的根本上來”中的培養(yǎng)原則;德國的工科院校一向特別注重培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力,重視學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際能力和工程設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng);日本的工科專業(yè)學(xué)生從一進(jìn)校即開始選擇導(dǎo)師,四年級一年均以畢業(yè)設(shè)計(jì)課題研究為主。此外,英國、加拿大、丹麥等其他發(fā)達(dá)國家也在綜合工程素質(zhì)培養(yǎng)方面推進(jìn)改革進(jìn)程。
在世界進(jìn)入知識經(jīng)濟(jì)的時(shí)代,國際競爭盡越來越明顯地表現(xiàn)為科技和人才的競爭,特別是科技創(chuàng)新能力和創(chuàng)新人才的競爭。機(jī)械類本科畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)將更加注重質(zhì)量和人才綜合素質(zhì)的培養(yǎng)、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)、綜合應(yīng)用知識能力的培養(yǎng)、以及獨(dú)立獲取知識等能力的培養(yǎng),為學(xué)生終身學(xué)習(xí)和繼續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。為適應(yīng)素質(zhì)教育和創(chuàng)新教育的要求,對傳統(tǒng)的常規(guī)實(shí)踐性環(huán)節(jié)進(jìn)行相應(yīng)的、必要的改革研究和探索,已勢在必行。
三、精品本科目標(biāo)下的機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)改革思路與實(shí)施方案
“精良厚德的師資隊(duì)伍、精確卓越的培養(yǎng)方案、精彩豐富的課程體系、精密完善的教學(xué)設(shè)施、精細(xì)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕虒W(xué)管理、精致實(shí)用的人才產(chǎn)品”是“精品本科”的六個(gè)核心要素,抓住了這六個(gè)要素,也就抓住了教育的本質(zhì);實(shí)現(xiàn)了這六個(gè)“精”,我們打造精品本科教育、培養(yǎng)卓越創(chuàng)新人才的目標(biāo)就一定會實(shí)現(xiàn)。有鑒于此,必須對現(xiàn)有機(jī)械類本科畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行大刀闊斧的改革。按照精品本科的培養(yǎng)核心思想,機(jī)械類本科畢業(yè)設(shè)計(jì)要以提高學(xué)生綜合工程素質(zhì)為總線,以強(qiáng)化工程意識,培養(yǎng)工程實(shí)踐能力為目的,改變以往由指導(dǎo)教師指定選題的單一模式,讓教師、單位和學(xué)生都參與到畢業(yè)設(shè)計(jì)選題中,構(gòu)筑多層次的畢業(yè)設(shè)計(jì)平臺,結(jié)合相關(guān)學(xué)科必要的技術(shù)基礎(chǔ)知識的改革與創(chuàng)新,加強(qiáng)學(xué)生研究能力的啟迪,充分體現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計(jì)的工程性與創(chuàng)新性。
為此,本文針對機(jī)械類本科畢業(yè)設(shè)計(jì)提出以下改革思路與實(shí)施方案:
1.研究機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)理念,采用新模式建立畢業(yè)設(shè)計(jì)體系。
機(jī)械類本科畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)以提高綜合工程素質(zhì)為目標(biāo),強(qiáng)化綜合應(yīng)用專業(yè)知識的能力。為此,改革機(jī)械類本科畢業(yè)設(shè)計(jì)的教學(xué)體系至關(guān)重要,結(jié)合精品本科教育的核心思想,必須建立一套完善的機(jī)械類畢業(yè)設(shè)計(jì)長效教學(xué)機(jī)制,明確畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的和重要性,切實(shí)保證畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。主要的改革思路是分階段實(shí)施畢業(yè)設(shè)計(jì),讓學(xué)生有充足的時(shí)間為畢業(yè)設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備,結(jié)合興趣與專業(yè)選題,變被動為主動,提高畢業(yè)設(shè)計(jì)的積極性。
1)第一階段:畢業(yè)設(shè)計(jì)研究方向歸類
將近三年的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題導(dǎo)入畢業(yè)設(shè)計(jì)課題庫模塊,讓學(xué)生在第四學(xué)期就能了解近年來本專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的研究領(lǐng)域,結(jié)合自身的專業(yè)興趣,初步制定畢業(yè)設(shè)計(jì)的研究方向,從而在第五、六學(xué)期能合理安排和調(diào)整自身的選課內(nèi)容,為畢業(yè)設(shè)計(jì)做知識的儲備和積累。
2)第二階段:選題階段。
第六學(xué)期末進(jìn)入選題階段,采用雙向選題制度,學(xué)生可以根據(jù)自己的實(shí)際情況申報(bào)符合專業(yè)要求的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題,也可以選擇老師申報(bào)的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題,學(xué)生由被動選擇變?yōu)橹鲃舆x擇,以激發(fā)學(xué)生的主觀能動性和自主學(xué)習(xí)的熱情。
3)第三階段:實(shí)施基于工程案例的模塊教學(xué),提高綜合運(yùn)用專業(yè)知識的能力。
第七學(xué)期,學(xué)生根據(jù)自己的選題方向,選擇相應(yīng)的知識模塊進(jìn)行培訓(xùn),從而較快的掌握畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的研究和設(shè)計(jì)方法,明確畢業(yè)設(shè)計(jì)的工作流程;閱讀國內(nèi)外科研論文若干篇,了解課題所屬領(lǐng)域的最新研究前沿,明確畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)和創(chuàng)新方向;以培養(yǎng)和提高學(xué)生文字組織表達(dá)能力、撰寫科研論文能力及查閱國內(nèi)外科技文獻(xiàn)的能力。
4)第四階段:設(shè)計(jì)實(shí)施環(huán)節(jié)。
第八學(xué)期按照學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)規(guī)范和要求,結(jié)合課題具體內(nèi)容,全面完成畢業(yè)設(shè)計(jì)各項(xiàng)任務(wù)。
2.營造多層次的畢業(yè)設(shè)計(jì)平臺,突出工程素質(zhì)的培養(yǎng)。
1) 以理論研究為主題的畢業(yè)設(shè)計(jì)
針對研究能力突出的學(xué)生為主體,利用現(xiàn)有的設(shè)計(jì)理論與方法,激發(fā)學(xué)生的研究熱情,培養(yǎng)學(xué)生理論分析研究能力。
2) 以創(chuàng)新設(shè)計(jì)為主題的畢業(yè)設(shè)計(jì)
針對創(chuàng)新能力較強(qiáng)的學(xué)生為主體,利用創(chuàng)新設(shè)計(jì)的理論與方法,以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力為目標(biāo),以創(chuàng)新性為主要的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)衡量畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。
3)以工程應(yīng)用為主題的畢業(yè)設(shè)計(jì)
針對動手能力較強(qiáng)的學(xué)生為主體,以教師的橫向課題為主要的選題標(biāo)準(zhǔn),鍛煉學(xué)生實(shí)際從事科研項(xiàng)目的能力。
4)以校企聯(lián)合,面向工程實(shí)際為主題的畢業(yè)設(shè)計(jì)
以到企業(yè)實(shí)習(xí)的學(xué)生為主體,采用企業(yè)給定的項(xiàng)目作為畢業(yè)設(shè)計(jì)選題,學(xué)生在企業(yè)完成畢業(yè)設(shè)計(jì),采用聯(lián)合答辯的方式評價(jià)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量。
3.學(xué)科發(fā)展帶動畢業(yè)設(shè)計(jì)平臺建設(shè),進(jìn)而促進(jìn)應(yīng)用型教師隊(duì)伍建設(shè)。
1) 我校機(jī)械工程學(xué)科已經(jīng)獲得一級博士學(xué)位授予權(quán),在博士點(diǎn)建設(shè)的過程中,機(jī)械設(shè)計(jì)及理論二級學(xué)科在平臺建設(shè)、教師隊(duì)伍建設(shè)等方面均取得進(jìn)展,目前正在建設(shè)“機(jī)械工業(yè)數(shù)控機(jī)床優(yōu)化技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”。在現(xiàn)有的平臺支持下,進(jìn)一步建設(shè)機(jī)械類畢業(yè)設(shè)計(jì)平臺建設(shè),使學(xué)生的應(yīng)用型畢業(yè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目得以實(shí)施。
2) 畢業(yè)設(shè)計(jì)課程體系的建設(shè),將有助于提高畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師的實(shí)踐教學(xué)能力。
以培養(yǎng)綜合工程能力為指導(dǎo)思想,增設(shè)基于機(jī)械類不同方向的工程案例模塊教學(xué)先修課、建立畢業(yè)設(shè)計(jì)長效教學(xué)機(jī)制、分階段實(shí)施畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)劃,構(gòu)建應(yīng)用型本科畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的新模式,將顯著提高學(xué)生分析解決問題的綜合能力;以多層次的畢業(yè)設(shè)計(jì)平臺構(gòu)建為切入點(diǎn),強(qiáng)化學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,升華學(xué)生的創(chuàng)新精神,訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)際動手能力,為學(xué)生構(gòu)筑深厚的工程技術(shù)根基,發(fā)揮其它課程不可替代的綜合工程素質(zhì)的教育作用;以學(xué)院學(xué)科發(fā)展為推動力,構(gòu)建畢業(yè)設(shè)計(jì)平臺,促進(jìn)應(yīng)用型教師隊(duì)伍建設(shè)。
四、總結(jié)
以上,對以精品本科教育為目標(biāo)的機(jī)械類本科畢業(yè)設(shè)計(jì)提出了一些思路和實(shí)踐方法。當(dāng)然,精品本科教學(xué)質(zhì)量的提高,需要將理論教學(xué)與工程實(shí)踐有機(jī)的結(jié)合起來,通過高等院校不斷地探索和實(shí)踐,針對各自的培養(yǎng)模式和方向,選擇適合自己的方法和方式去實(shí)踐和推進(jìn),不斷地改革教育體制,以提高教育教學(xué)水平。
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關(guān)鍵詞:液壓;鑿巖機(jī);設(shè)計(jì)研究;建議
中圖分類號:TD421.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:C
Abstract: The paper analyzes various design and research literature on hydraulic rock drills in China, enumerates major arguments in some related papers, points out the imperative problems, and puts forward academic and policy-related advice on the R&D of the hydraulic rock drills industry in China.
Keywords: hydraulic; rock drill; design & research; opinion
1 我國液壓鑿巖機(jī)設(shè)計(jì)研究歷史回顧
我國液壓鑿巖機(jī)的研制起步非常早,距今已近50年。我國液壓鑿巖機(jī)技術(shù)研究也很早,二十世紀(jì)七十年代,我國長沙礦冶研究院等就翻譯了大量國外液壓鑿巖機(jī)專利和論文,七十年代后期,我國作者撰寫了大量液壓鑿巖機(jī)的技術(shù)論文,直到現(xiàn)在,關(guān)于液壓鑿巖機(jī)的論文與專利仍然不斷出現(xiàn)在各類期刊與網(wǎng)絡(luò)上。
我國液壓鑿巖機(jī)設(shè)計(jì)研究方面的論文,有博士論文,碩士論文,學(xué)士論文,有期刊論文,也有網(wǎng)絡(luò)論文,在整個(gè)液壓鑿巖機(jī)技術(shù)論文中,占據(jù)了很大一部分。
估計(jì)有20個(gè)高等學(xué)校(其中包括3所師范大學(xué))和近10個(gè)研究院所的作者發(fā)表過液壓鑿巖機(jī)技術(shù)論文,其中大部分是關(guān)于液壓鑿巖機(jī)設(shè)計(jì)研究方面的論文。專利文獻(xiàn)更是與液壓鑿巖機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有關(guān)。可見,液壓鑿巖機(jī)設(shè)計(jì)研究在我國并非冷門。
我國液壓鑿巖機(jī)的技術(shù)論文與設(shè)計(jì)研究論文大量產(chǎn)出。與此形成鮮明對比,我國液壓鑿巖機(jī)產(chǎn)品發(fā)展很緩慢,獨(dú)立開發(fā)的產(chǎn)品,很少能在市場站住腳。
2 我國液壓鑿巖機(jī)文獻(xiàn)的分類
2.1 研究型論文
2.1.1 設(shè)計(jì)計(jì)算型論文
此類論文數(shù)量多。
設(shè)計(jì)計(jì)算型論文包括了仿真計(jì)算,優(yōu)化設(shè)計(jì),活塞間隙優(yōu)化設(shè)計(jì),蓄能器設(shè)計(jì)優(yōu)化,換向閥設(shè)計(jì)優(yōu)化,活塞緩沖設(shè)計(jì),釬尾緩沖設(shè)計(jì),沖擊頻率調(diào)節(jié)方法等等。
博士、碩士、學(xué)士的論文幾乎全部屬于此類。高校與研究院所作者的論文大都屬于此類。此類論文數(shù)量多。
2.1.2 實(shí)驗(yàn)研究型論文
實(shí)驗(yàn)研究型論文包括實(shí)驗(yàn)方法介紹,實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器介紹,實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目介紹,測試結(jié)果與測試曲線分析,誤差分析等等。
此類論文中介紹實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)方法的較多。專門介紹液壓鑿巖機(jī)測試結(jié)果與曲線,并且進(jìn)行分析的論文較少,大多散見于設(shè)計(jì)計(jì)算論文中,作為計(jì)算正確性的證明。
高校與研究院所作者有些論文屬于此類,此類論文數(shù)量不多。
2.1.3 材料熱處理研究型論文
材料熱處理研究型論文包括活塞、釬尾的選材與熱處理,銅套的選材等等。關(guān)于活塞、釬尾的選材與熱處理的論文較多,關(guān)于其他零件的論文數(shù)量少。
2.1.4 加工工藝型論文
加工工藝型論文包括鑿巖機(jī)主要零件的機(jī)加工的設(shè)備,工裝夾具,量具與測量方法,工序與工藝步驟,怎樣保證尺寸精度與位置精度,等等,大概是技術(shù)保密的原因,此類論文數(shù)量極少。
2.2 綜述型論文
2.2.1 產(chǎn)品品種型號綜述型論文
產(chǎn)品品種型號綜述型論文包括當(dāng)時(shí)國內(nèi)外液壓鑿巖機(jī)產(chǎn)品的廠家,系列,型號,主要性能參數(shù)等等。
此類論文數(shù)量較多,但大多是介紹阿特拉斯、山特維克公司的液壓鑿巖機(jī)產(chǎn)品,介紹國內(nèi)產(chǎn)品的較少。
2.2.2 產(chǎn)品歷史發(fā)展綜述型論文
產(chǎn)品歷史發(fā)展綜述型論文包括介紹國內(nèi)外液壓鑿巖機(jī)歷史發(fā)展,產(chǎn)品型號推出的年代,市場情況等等, 此類論文數(shù)量不多,但大多是介紹蒙特貝塔、阿特拉斯、山特維克公司的液壓鑿巖機(jī)產(chǎn)品歷史,介紹國內(nèi)產(chǎn)品歷史的較少。
2.2.3 產(chǎn)品技術(shù)綜述型論文
產(chǎn)品技術(shù)綜述型論文包括液壓鑿巖機(jī)結(jié)構(gòu)類型,技術(shù)進(jìn)展,等等。此類論文數(shù)量少而且內(nèi)容重復(fù)較多。
2.2.4 產(chǎn)品市場調(diào)研分析指導(dǎo)型論文
產(chǎn)品市場調(diào)研分析指導(dǎo)型論文包括當(dāng)時(shí)國內(nèi)使用的液壓鑿巖機(jī)產(chǎn)品的主要型號,市場保有量,年銷售量與銷售額,備件銷售量與銷售額,市場的細(xì)分,將來市場的趨勢預(yù)測,市場對液壓鑿巖機(jī)的性能與技術(shù)要求。
此類論文很重要,對于國家的產(chǎn)業(yè)政策和企業(yè)的產(chǎn)品規(guī)劃指導(dǎo)意義很大。
此類論文數(shù)量極少,幾乎沒有,倒是在網(wǎng)絡(luò)上各種市場調(diào)查公司的廣告不少,只提供提綱,具體內(nèi)容要付費(fèi)才能提供。
由于我國缺乏市場液壓鑿巖機(jī)產(chǎn)品銷售數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),要寫出高可信度的此類論文,必然要花費(fèi)巨大的人力財(cái)力,只靠個(gè)人或一個(gè)單位的力量難以完成,最好有行業(yè)組織與行政力量的參與。
2.3 使用維修型論文
2.3.1 產(chǎn)品使用方法型論文
產(chǎn)品操作方法型論文包括鑿巖機(jī)沖擊壓力,旋轉(zhuǎn)壓力,推進(jìn)壓力的優(yōu)化匹配,鉆頭直徑與旋轉(zhuǎn)速度的匹配,操作方法等等。
此類論文數(shù)量不多,有北京科技大學(xué)高瀾慶教授等的論文“液壓鑿巖機(jī)主要工作參數(shù)對鑿巖速度影響的試驗(yàn)研究”,有廣東省水利水電第二工程局梁明華論文“液壓鑿巖機(jī)旋轉(zhuǎn)速度與鑿孔直徑的關(guān)系” [1],是鑿巖機(jī)使用實(shí)踐總結(jié),指導(dǎo)意義更大。
2.3.1 產(chǎn)品維修與故障分析型論文
產(chǎn)品維修與故障分析型論文多數(shù)為水電工程局、鐵路隧道工程局的技術(shù)人員所寫。此類論文來源于生產(chǎn)實(shí)踐,言之有物,參考價(jià)值很大,數(shù)量不多,列舉如下:
煤科總院北京建井所黃園月、李耀武、郭孝先“液壓鑿巖機(jī)的故障分析與防治”;
廣東省水利水電第二工程局何雄彬“HDl35A和COPl238ME型液壓鑿巖機(jī)工作原理及常見故障處理” [2];
廣東水電二局股份有限公司李同明“阿特拉斯ROCD7鉆機(jī)使用中易出現(xiàn)的問題與改進(jìn)” [3];
李強(qiáng)“Atlas 1838型鑿巖機(jī)六種常見故障的排除”[4];
張兆欽“COP1238鑿巖機(jī)技術(shù)特點(diǎn)及使用維護(hù)” [5];
田華軍“HL500型液壓鑿巖機(jī)的日常維護(hù)保養(yǎng)” [6]。
2.4 產(chǎn)品介紹型論文
2.4.1 產(chǎn)品性能介紹型論文
產(chǎn)品性能介紹型論文多為介紹阿特拉斯、山特維克公司產(chǎn)品的論文,也有少量介紹國內(nèi)海卓公司產(chǎn)品,樂清采礦機(jī)械廠的液壓鑿巖機(jī)產(chǎn)品的論文。
2.4.2 市場應(yīng)用報(bào)道型論文
國外作者關(guān)于液壓鑿巖機(jī)市場應(yīng)用報(bào)道型論文很多,國內(nèi)此類論文數(shù)量很少,有少量關(guān)于YYT26支腿式液壓鑿巖機(jī)工程案例,使用成本效益分析的報(bào)道。
2.5 專利文獻(xiàn)
最近的十幾年關(guān)于鑿巖機(jī)械的專利有六十多件,大都是液壓鑿巖機(jī)械的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的專利。尚未見到有重大影響,或產(chǎn)生效益的專利。
3 我國液壓鑿巖機(jī)技術(shù)研究的不足
3.1 鑿巖機(jī)文獻(xiàn)的五多五少現(xiàn)象
通過對我國液壓鑿巖機(jī)文獻(xiàn)的分析,我們發(fā)現(xiàn)有五多五少現(xiàn)象。
(1) 設(shè)計(jì)論文多,實(shí)驗(yàn)與工藝論文少;
(2) 研究論文多,使用維修論文少;
(3) 性能介紹型論文多,市場應(yīng)用報(bào)道型論文少;
(4) 歷史發(fā)展綜述論文多,市場調(diào)研分析指導(dǎo)型論文少;
(5) 專利多,影響小。
3.2 缺少學(xué)術(shù)交流討論
我國大概有20多年沒有開過全國性液壓鑿巖機(jī)技術(shù)方面的交流會或研討會。
我們眾多的論文作者,都是在自說自話,沒有交流,沒有討論,更沒有爭論。論文提出的論點(diǎn),基本沒有人跟進(jìn),進(jìn)行理論與實(shí)踐兩個(gè)方面的證明或證偽,或補(bǔ)充,只是不加評價(jià)的引用。
我懷疑,很少有人認(rèn)真閱讀這眾多的論文,如果不是博士生,碩士生,大學(xué)生因?yàn)樽霎厴I(yè)論文的需要,閱讀的人就更少了。我國關(guān)于液壓鑿巖機(jī)論文的影響力實(shí)在有限。
3.3 設(shè)計(jì)理論研究與產(chǎn)品生產(chǎn)脫節(jié)
我國大概可稱得上液壓鑿巖機(jī)設(shè)計(jì)研究論文數(shù)量大國,但是我國自行開發(fā)的液壓鑿巖機(jī)產(chǎn)品多數(shù)從市場上消失,現(xiàn)在還能在市場上站住腳,有一定銷售量的產(chǎn)品,多數(shù)為1980年代技術(shù)引進(jìn)的產(chǎn)品。這種情況至少說明我們的設(shè)計(jì)研究和產(chǎn)品生產(chǎn)是脫節(jié)的,或者說明我們的設(shè)計(jì)理論還不成熟,還要不斷改進(jìn)。
4 我國液壓鑿巖機(jī)設(shè)計(jì)理論的主要論點(diǎn)
4.1 關(guān)于鑿巖機(jī)沖擊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)理論
4.1.1 三段法理論
認(rèn)為活塞往復(fù)運(yùn)動一個(gè)周期是由活塞回程加速、回程減速、沖程加速三個(gè)階段組成的。4.1.2 設(shè)計(jì)變量理論
將一個(gè)無量綱數(shù)稱為設(shè)計(jì)變量,這個(gè)無量綱數(shù)可以是:
(1) 沖程時(shí)間與活塞運(yùn)動周期之比;
(2) 活塞回程加速度與沖程加速度之比;
(3) 活塞行程與可能最大行程之比;
(4) 活塞后腔受壓面積與前腔受壓面積之比,很明顯,第四個(gè)無量綱數(shù)最直觀,最易檢驗(yàn)。
4.1.3 優(yōu)化設(shè)計(jì)理論
根據(jù)以下5個(gè)設(shè)計(jì)目標(biāo),求得一個(gè)最佳設(shè)計(jì)變量。
(1) 蓄能器容積變化的最大值最?。?/p>
(2) 蓄能器隔膜震動次數(shù)最?。?/p>
(3) 能量利用效率最高;
(4) 沖程時(shí),最大瞬時(shí)流量最?。?/p>
(5) 回程時(shí),最大瞬時(shí)流量最小。
4.2 關(guān)于換向閥設(shè)計(jì)理論
4.2.1 換向閥中位正開口理論
換向閥在中位時(shí),換向閥的高壓窗口與低壓窗口都有微小開啟,叫正開口。認(rèn)為正開口有益于沖擊機(jī)構(gòu)性能改善。主張應(yīng)該采用正開口。
4.2.2 換向閥最優(yōu)行程理論
換向閥行程的選取受到閥口通流面積,換向時(shí)間與閥耗油量三重制約,存在一個(gè)優(yōu)化點(diǎn)。
4.3 關(guān)于蓄能器設(shè)計(jì)理論
4.3.1 高壓蓄能器與活塞運(yùn)動的最佳耦合理論
蓄能器的蓄油與排油量不僅與蓄能器的容積有關(guān),而且與系統(tǒng)的工作頻率有關(guān),如果蓄能器固有頻率選擇不合適,即使加大蓄能器容積,也不能增大蓄能器的蓄油與排油量。
在蓄能器結(jié)構(gòu)參數(shù)固定,鑿巖機(jī)進(jìn)油壓力確定的情況下,可以改變蓄能器充氣壓力來改變諧振頻率,使得系統(tǒng)處于最佳工作狀態(tài)。
這個(gè)理論是極有理論研究價(jià)值與學(xué)術(shù)價(jià)值的,是一個(gè)動態(tài)的理論,是北京科技大學(xué)首先進(jìn)行研究的,可惜無人跟進(jìn),這方面的論文太少。
4.3.2 蓄能器一次振動理論
在活塞運(yùn)動一個(gè)周期內(nèi),蓄能器隔膜只有一次振動。這個(gè)理論已經(jīng)包含在第4.1.2小節(jié)的優(yōu)化設(shè)計(jì)理論中了,這是一個(gè)靜態(tài)的理論。
4.4 關(guān)于信號孔位置
4.4.1 活塞回程換向信號孔位置的計(jì)算
這個(gè)理論是由北京科技大學(xué)與中南大學(xué)提出的,這是極其重要的計(jì)算,缺了這個(gè)計(jì)算公式,無法進(jìn)行鑿巖機(jī)的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。
4.4.2 活塞沖程換向信號孔位置的確定
這個(gè)理論是由北京科技大學(xué)與中南大學(xué)提出的,這也是極其重要的計(jì)算。既不能換向太早,使得撞擊釬尾時(shí),活塞已經(jīng)被減速,也不能換向太晚,造成活塞二次打擊釬尾。
4.5 釬尾反彈緩沖動力計(jì)算
研究這個(gè)理論的有浙江大學(xué)張新等人,廣東工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院劉智等人,中南大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院趙宏強(qiáng)等人,楊國平等人,難能可貴的是,張新做了實(shí)驗(yàn)研究,有實(shí)驗(yàn)曲線圖。
4.6 其他理論
(1)活塞密封間隙與長度優(yōu)化理論;
(2) 活塞空打緩沖結(jié)構(gòu)計(jì)算;
(3) 沖擊頻率無級調(diào)節(jié)自動換擋理論。
以上3種理論均有,就不一一論述了。
5 我國液壓鑿巖機(jī)設(shè)計(jì)研究亟待解決的問題
5.1 換向閥的結(jié)構(gòu)尺寸問題
(1) 換向閥中位負(fù)開口的優(yōu)缺點(diǎn)分析;
(2) 最優(yōu)負(fù)開口量的計(jì)算與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證;
(3) 換向閥最優(yōu)行程理論與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
5.2 活塞與缸體結(jié)構(gòu)尺寸問題
(1) 活塞前后腔面積的確定及優(yōu)化;
(2) 活塞回程換向信號孔位置的確定;
(3) 最優(yōu)沖程換向信號孔位置計(jì)算與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
5.3 蓄能器與活塞運(yùn)動的最佳耦合理論
研究蓄能器隔膜的動態(tài)頻率響應(yīng),蓄能器最佳充氣壓力的計(jì)算。
5.4 釬尾反彈緩沖系統(tǒng)動力計(jì)算與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
不但研究緩沖機(jī)構(gòu)本身,進(jìn)行靜力學(xué)計(jì)算,更要研究釬尾反彈緩沖系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng),將緩沖機(jī)構(gòu),釬具與緩沖液壓油路作為一個(gè)系統(tǒng),研究緩沖活塞的頻率響應(yīng),緩沖液壓系統(tǒng)是否能有效吸收釬尾反彈的能量,又是否能迅速將釬頭重新抵緊巖石。
5.5 鑿巖機(jī)反打系統(tǒng)動力計(jì)算
既要研究反打機(jī)構(gòu)本身,進(jìn)行靜力學(xué)計(jì)算。更要將反打機(jī)構(gòu)與反打液壓油路作為一個(gè)系統(tǒng),研究反打活塞的位移,運(yùn)動速度與沖擊能量。
5.6 零件的氣蝕與腐蝕問題
(1)活塞前后腔氣蝕問題的計(jì)算與解決方法;
(2)鑿巖機(jī)殼體聯(lián)接平面點(diǎn)蝕的原因與預(yù)防。
6 我國液壓鑿巖機(jī)設(shè)計(jì)研究的學(xué)術(shù)建議
6.1 反求法
對國外高端液壓鑿巖機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸的分析,用反求法研究鑿巖機(jī)沖擊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算公式與方法。反求法基本屬于歸納法,反求法需要統(tǒng)計(jì)多臺高端液壓鑿巖機(jī)的結(jié)構(gòu)尺寸,統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)越多,代數(shù)計(jì)算公式越接近實(shí)際,設(shè)計(jì)指導(dǎo)作用越大。這方面的工作似乎還沒有人去做。
6.2 驗(yàn)證法
將我們國內(nèi)的設(shè)計(jì)理論,如用最佳設(shè)計(jì)變量理論,換向閥最優(yōu)行程理論,蓄能器設(shè)計(jì)理論,分析國外高端液壓鑿巖機(jī)的結(jié)構(gòu)尺寸、充氣壓力等參數(shù),檢驗(yàn)是否符合我們的理論。如果大致符合,則驗(yàn)證了我們理論的正確性,如果相差很大,則要尋找原因。
6.3 代數(shù)計(jì)算公式研究
6.3.1 液壓鑿巖機(jī)設(shè)計(jì)研究方法的分類
理論分析與公式計(jì)算,實(shí)驗(yàn)研究,計(jì)算機(jī)數(shù)值仿真是鑿巖機(jī)設(shè)計(jì)研究的三駕馬車。
三段法,最佳設(shè)計(jì)變量等屬于理論分析計(jì)算。
理論分析與公式計(jì)算是鑿巖機(jī)設(shè)計(jì)研究的基礎(chǔ),是實(shí)驗(yàn)研究與數(shù)值計(jì)算的的基礎(chǔ)與指導(dǎo)。
6.3.2 液壓鑿巖機(jī)代數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算公式的建立
公式計(jì)算必須將鑿巖機(jī)的物理(實(shí)際)模型簡化為力學(xué)模型,再進(jìn)一步簡化為數(shù)學(xué)模型,再簡化為代數(shù)公式。簡化必須是合理的,不能與力學(xué)模型有大的矛盾和沖突。
在不斷的簡化中,必然有失真,這時(shí)就要用經(jīng)驗(yàn)系數(shù)去校正。這方面我們還有許多工作要做,對每一結(jié)構(gòu)類型的鑿巖機(jī),都可以研究出一套基本通用的計(jì)算公式。
6.3.3 液壓鑿巖機(jī)代數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算公式的輸入輸出
代數(shù)公式計(jì)算輸入的是沖擊能,沖擊頻率,沖擊末速度,進(jìn)油壓力, 輸出的是活塞質(zhì)量,活塞前后受壓面積,活塞行程,信號孔位置,閥的結(jié)構(gòu)尺寸,閥行程,開口量,鑿巖機(jī)進(jìn)油流量等等。
6.4 強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)研究
6.4.1 液壓鑿巖機(jī)實(shí)驗(yàn)的分類
在理論分析指導(dǎo)下的實(shí)驗(yàn)研究是必不可少的,我們的力學(xué)模型,數(shù)學(xué)模型是否正確,簡化是否合理,都需要實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。數(shù)值仿真計(jì)算就更需要實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了。
這里所說的實(shí)驗(yàn)主要是鑿巖機(jī)內(nèi)部機(jī)理實(shí)驗(yàn),也可是型式實(shí)驗(yàn),而不是出廠實(shí)驗(yàn)。
6.4.2 液壓鑿巖機(jī)實(shí)驗(yàn)的規(guī)范
實(shí)驗(yàn)的各種條件,包括樣機(jī),液壓系統(tǒng),測量方法,儀器儀表,都應(yīng)該是明確的,實(shí)驗(yàn)的結(jié)果應(yīng)該是真實(shí)的,可重復(fù)的,重復(fù)實(shí)驗(yàn)的誤差應(yīng)該進(jìn)行分析。實(shí)驗(yàn)的時(shí)間、地點(diǎn)與參加人應(yīng)該注明。
6.5 數(shù)值計(jì)算研究
6.5.1 數(shù)值計(jì)算的定義
數(shù)值計(jì)算就是虛擬樣機(jī)技術(shù),因此數(shù)學(xué)模型要盡可能逼近力學(xué)模型與物理模型,數(shù)值計(jì)算需要輸入的數(shù)據(jù)很多,需要詳細(xì)的鑿巖機(jī)圖紙數(shù)據(jù),否則不能稱之為虛擬樣機(jī)。
數(shù)值計(jì)算又叫動態(tài)仿真,我國在數(shù)值計(jì)算方面的論文太多了。有基于AMESim的仿真,基于Simulink的動態(tài)仿真,基于MATLAB的計(jì)算機(jī)仿真,準(zhǔn)勻加速度法仿真計(jì)算,鍵合圖方法仿真,等等。
6.5.2 液壓鑿巖機(jī)數(shù)值計(jì)算輸入輸出的基本要求
沖擊機(jī)構(gòu)數(shù)值計(jì)算中,進(jìn)油流量必須是輸入值,而壓力是輸出值。
數(shù)值計(jì)算輸出結(jié)果不能僅僅是沖擊能,沖擊頻率等,必須能輸出活塞運(yùn)動速度、位移,換向閥的速度、位移,活塞前后腔壓力的曲線。并且能夠描述出液壓油的空化與氣蝕現(xiàn)象。
數(shù)值計(jì)算的結(jié)果曲線應(yīng)該用實(shí)驗(yàn)曲線驗(yàn)證,未經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的仿真計(jì)算是不可信的。
數(shù)值計(jì)算的結(jié)果應(yīng)該是真實(shí)的,不能弄虛作假,其他人也可以重復(fù)運(yùn)行程序。
6.5.3 液壓鑿巖機(jī)數(shù)值計(jì)算程序的基本要求
數(shù)值計(jì)算的程序應(yīng)該模塊化,數(shù)值計(jì)算需要花費(fèi)大量的精力與時(shí)間,不是一個(gè)人短時(shí)間能夠完成的,因此數(shù)值計(jì)算的程序應(yīng)該模塊化,可以由一組人員分工,進(jìn)行編寫。
數(shù)值計(jì)算程序應(yīng)該界面友好,參數(shù)的改變,應(yīng)在界面中進(jìn)行,而不應(yīng)在程序中進(jìn)行。
數(shù)值計(jì)算的模型與程序應(yīng)該是持續(xù)改進(jìn)的,和所有的計(jì)算機(jī)軟件一樣,應(yīng)該有版本號。液壓鑿巖機(jī)數(shù)值計(jì)算程序應(yīng)該通用工具化,不要搞成專用工具。不能只有作者自己用,換一個(gè)人就不能用。
6.5.3 液壓鑿巖機(jī)數(shù)值計(jì)算程序的難點(diǎn)
虛擬樣機(jī)技術(shù)是一項(xiàng)浩繁的工程,但是并不是遙不可及。內(nèi)燃機(jī)的燃燒過程,牽涉到化學(xué),燃燒學(xué),熱學(xué),力學(xué),都可以做到數(shù)值仿真,并且在發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)中起到重要作用。沖擊機(jī)構(gòu)的數(shù)值仿真也一定能做到,但是這要求有一個(gè)精干的團(tuán)隊(duì)和一個(gè)好的實(shí)驗(yàn)條件。
數(shù)值計(jì)算程序都是針對某一個(gè)特定的圖紙的,因此通用性較差。不要指望適合于單腔回油的鑿巖機(jī),也能適合非單腔回油的鑿巖機(jī)。也不要指望適合于芯閥結(jié)構(gòu)的鑿巖機(jī),也能適合套閥結(jié)構(gòu)的鑿巖機(jī)。這也是數(shù)值計(jì)算應(yīng)用的一個(gè)難點(diǎn)。我們至少應(yīng)該做到,對某一相同結(jié)構(gòu)類型的液壓鑿巖機(jī),具有通用性。
7 我國液壓鑿巖機(jī)設(shè)計(jì)研究的政策建議
7.1 以企業(yè)為主體,產(chǎn)學(xué)研結(jié)合
過去幾十年,我國液壓鑿巖機(jī)設(shè)計(jì)研究是以高校和研究所為主體的,和企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)聯(lián)系較少。事實(shí)證明,我國液壓鑿巖機(jī)設(shè)計(jì)研究進(jìn)步不大,只有以有實(shí)力的大企業(yè)為主體,廠學(xué)研結(jié)合,學(xué)校與研究所自己不搞產(chǎn)品生產(chǎn),只為社會和企業(yè)提供知識與技術(shù),各自發(fā)揮自己的優(yōu)勢,才是我國液壓鑿巖機(jī)技術(shù)與產(chǎn)品的發(fā)展道路。
7.2 以行業(yè)協(xié)會為主體,組織技術(shù)交流
與鑿巖機(jī)的生產(chǎn)、使用有關(guān)的行業(yè)有鑿巖機(jī)械氣動工具、煤炭、礦山、鐵路、水電、冶金等等,在1980年代,礦山機(jī)械行業(yè)組織過液壓鑿巖機(jī)技術(shù)交流會, 1990年代初期, 煤炭建井行業(yè)組織過液壓鑿巖機(jī)技術(shù)交流會。
8 結(jié)語
(1)對我國液壓鑿巖機(jī)研究文獻(xiàn)進(jìn)行了分類,5大類,13個(gè)小類;
(2)分析了我國液壓鑿巖機(jī)技術(shù)研究的不足,3個(gè)方面的不足;
(3)列舉了我國液壓鑿巖機(jī)設(shè)計(jì)理論的主要觀點(diǎn),6大類,13個(gè)觀點(diǎn);
(4)列舉了我國液壓鑿巖機(jī)設(shè)計(jì)中亟待解決的5大類共11個(gè)問題;
(5)提出了我國液壓鑿巖機(jī)設(shè)計(jì)研究的5條學(xué)術(shù)建議;
(6)提出了我國液壓鑿巖機(jī)設(shè)計(jì)研究的2條政策建議。
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