电力工程机械设计范例6篇

电力工程机械设计

电力工程机械设计范文1

1课程设计

1.1开设课程及其分类

安徽科技学院的机械设计专业除开设大学英语、物理、化学、思想与邓小平理论、体育等公共课外,还开设了工程图学、工程力学、工程材料学、机械原理、机械设计、电工电子技术、机械制造基础、机电一体化技术、微机原理与接口技术、机电控制系统和金属切削机床等专业课。

从大学生就业角度,专业课可分为如下几个方向:一是机械设计类,包括工程图学、工程力学、机械原理、机械设计;二是机械制造类,包括工程材料学、金属切削机床、机械制造基础;三是电工类,包括电工电子技术、机电一体化技术;四是电子类,包括微机原理与接口技术、机电控制系统。

1.2各课程的地位与作用

1.2.1机械设计类课程。一是工程图学。工程图学是一门以图形为研究对象,用图形来表达设计思维的学科。在工程技术界中由于“形”信息的重要性,工程技术人员均把工程图学作为其基本素质及基本技能之一来看待。如一位工作了多年的大学毕业生所说的:在工厂企业中如果不懂“图”,就等于人没有了空气和水。二是工程力学。工程力学主要研究物体机械运动和杆件弹性变形的一般规律。通过该课程的学习,可以为后续专业课程的学习和解决工程实际问题提供基本理论和方法,也可直接用于工程实际。三是机械原理与机械设计。机械原理与机械设计是机械设计方向的核心技术课程。

1.2.2机械制造类课程。一是工程材料学。工程材料学的任务是从机械工程的应用角度出发,阐明机械工程材料的基本理论,了解材料的成分、加工工艺、组织、结构与性能之间的关系,介绍常用机械工程材料及其应用等基本知识。工程材料课程的教学目的是使学生具备根据机械零件使用条件和性能要求,对结构零件进行合理选材及制定零件工艺路线的初步能力。二是金属切削机床。金属切削机床概论课程是主要讲授机床结构、性能、传动、调整和使用的基本知识。学生学完本课程后,应能够根据工艺要求并结合工厂具体情况,合理地确定机床的类型和规格;能分析机床常见故障,确定机床影响加工质量的主要因素。三是机械制造基础。机械制造基础主要研究机械零件的制造方法,即研究零件从选择材料、毛坯制造、一直加工至成品的综合性课程。使学生了解和掌握常用机械工程材料的性质和机械零件加工工艺的基础知识,为学习其他相关课程,并为以后从事涉及机械设计和加工制造方面的工作奠定必要的加工工艺基础。

1.2.3电工和电子类课程。该课程的任务是:使非电类学生掌握必备的电工电子技术与技能,具备解决涉及电工电子技术实际问题的能力,增强学生适应职业变化的能力,为学生职业生涯的发展奠定基础。

2学生就业指导

大学生已深刻认识到就业的严峻性,因此有一部分学生利用大量的时间进入企业实习,希望得到锻炼,从而为就业提前做好准备。笔者认为,这是舍本逐末的做法。大学阶段是学生学习专业知识的黄金阶段,而获取实践经验是其工作后的任务。大学阶段,是学生全身心投入学习的大好时机,失不再来。在大学毕业走向社会后,再不会有充足的时间系统地学习专业知识。因此,做好学生就业指导工作非常重要。

2.1主要就业方向及本科阶段学习计划

机械设计专业的本科生主要的就业方向为机械设计类或机械制造类。机械设计方向需要熟练掌握画法几何、工程制图、电脑辅助设计软件、机械原理、机械设计、工程力学课程。机械制造方向需要熟练掌握工程材料学、机械加工、机床等知识。

2.2拓展就业面

机械设计专业学生,如果对电工电子类工作比较感兴趣,也可以选择涉及电工电子的机械类行业,但一般不宜选择以电工电子为主的行业,毕竟机械类学生开设的电工电子类课程较少,且主要以理解为主。本科生应该按照自己的兴趣和就业期望,把主要精力用于该方向专业课的学习,以系统熟练掌握该方向的专业基础知识和专业技术知识[3-4]。

3参考文献

[1] 韩继英,胡芬芬,张涛.农林高校专业课程教材建设问题探讨[J].安徽农业科学,2011(13):8180-8181.

[2] 赵艳霞.加强课堂教学提高学生素质[J].内蒙古农业科技,2004(S2):225.

电力工程机械设计范文2

机械工程专业主要课程

主要课程:主干学科:力学、机械工程主要课程:工程力学、机械设计基础、工程热力学、现代控制理论、材料加工工艺与设备、测试技术、计算机系列课程、经营与管理、电工与电子技术基础理论课程。

主要实践性教学环节:包括军训、金工、电工、电子实习、认识实习、生产实习、社会实践、课程设计、毕业设计(论文)等,一般应安排40周以上。

主干学科:力学、机械工程。

机械工程专业就业方向

国家有关部门、科研院所、高等院校、企业、高新技术公司应用CAD及分析软件从事各种机电产品及机电自动控制系统及设备的研究、设计、制造,如:进行工业机器人、微机电系统、智能装置等高新技术产品与系统的设计、制造、开发、试验与研究工作。

从事行业:

毕业后主要在机械、仪器仪表、新能源等行业工作,大致如下:

1、机械/设备/重工;

2、仪器仪表/工业自动化;

3、新能源;

4、电子技术/半导体/集成电路;

5、汽车及零配件;

6、其他行业;

7、计算机软件;

8、原材料和加工。

从事岗位:

毕业后主要从事机械工程师、高级机械工程师、结构工程师等工作,大致如下:

1、机械工程师;

2、高级机械工程师;

3、结构工程师;

4、自动化机械工程师;

5、电气工程师;

6、机械设计工程师;

7、助理机械工程师;

8、模具工程师。

机械工程专业培养目标

电力工程机械设计范文3

关键词:水利水电工程建设机械管理

中图分类号:U693+.2 文献标识码:A文章编号:

随着我国社会主义市场经济的快速发展,加强水利水电工程建设是节约能源,减少能耗的有效措施。目前我国的水利水电工程项目越来越多,而且规模越来越大,需要大量的现代化机械设备才能完成施工任务,所以必须做好施工现场的机械管理,才能保证工程顺利进行。

一、针对水利水电施工机械现场准备的研究

水利水电工程施工机械现场准备的工作内容包括:(1)机械放置场地的准备工作;(2)施工机械的准备工作;(3)施工机械的安装调试工作;(4)施工机械的组织准备工作;(5)施工机械操作人员与机械技术人员的准备工作。

1.水利水电工程施工临时道路的建设

一些水利水电工程在进行地形地质勘探、施工机械与运输物资车辆进入场地的过程中,由于地质条件的限制,使得这些机械无法在第一时间进入施工场地。在这种情况下,就需要建设临时的道路。在建设临时道路的过程中,要做好地形、地貌的勘察工作,根据经济原则与安全原则选择最佳的路线,采用最先进的施工技术,制定最佳的施工方案。其中需要注意与坚持的原则包括以下三点:

(1)在选择路线的过程中,要坚持临时路线不影响水利水利主体工程建设的原则,根据地质勘探结果,选择一些错过不良地基、地段以及沟渠的路线,尽量避免打洞架桥情况的发生,从而减少施工过程中危险情况的发生。

(2)在选择路线的过程中,要坚持经济性原则,选择工程量最小、线路路程最短的施工路线,既方便机械设备的通行,可以减少机械设备通行成本与建设成本。

(3)在选择路线的过程中,要坚持安全性原则,根据实际施工过程中可能会通行的机械设备的规格型号、数量设计合理的施工路面与施工方案,以确保路线的安全性。

2.水利水电工程施工场地的准备

水利水电过程施工场地的准备工作主要包括以下四项内容:

(1)要根据水利水电工程在施工作业的时段,可能会涉及到的最大用水量、最大用油量以及最大用电量,来设计施工过程中所需要的电力、燃料、输水设施等,以保证机械施工过程中的用水、用电、用油的需求。

(2)需要为水利水电工程施工设计相应的临时场地,比如说,机修所、物资配件库、停机场、油料库以及机械工作车间等。在设计的过程中,需要注意的是设计的位置要恰当,场地布置要合理,方便机械的作业与维修,建设成本要低,交通条件要好。

(3)要根据机械施工的顺序与施工现场的实际情况,以及机械停放、作业、维修、作业路线之间的位置联系,科学地布置施工场地。

(4)在布置机械施工场地的过程中,要坚持场地地面平整、供水及时、道路通畅的原则,为机械的施工创造安全、快捷的作业环境。要预先构筑好大型起重设备、砂石骨料生产没备、混凝土搅拌及输送设备等的轨道基础或同定基础。一般机械的安装场地必须平实,避免高边坡、软基础,远离易燃易爆危险品库房和高输电线路等危险源,大型没备的布置不能互相干扰四周要有通畅的排水设施。

3.水利水电工程施工机械进入现场前后的准备工作

水利水电工程施工机械在进入现场前后的准备工作包括以下几项内容:

(1)在现场施工机械的机棚内悬挂岗位责任标示牌与安全操作规章制度。

(2)需要用电力拖动的施工机械要做到:电缆的卷绕装置要灵活;接地元件、电气元件一经布线要符合相关规则的要求;提升漏电保护器的可靠性。

(3)对进入施工现场的机械进行安全、技术以及质量方面的检查,施工机械的编号与检测合格证要具备才可以进入现场,以保证机械在施工过程中的安全。

(4)对于一些需要在现场进行改装的施工机械,要完全按照机械配备的技术文件中的要求进行安装。

(5)在机械进入现场的时候,要对其进行施工作业前的保养与检查,以保证机械的正常运行。

4.水利水电工程施工机械进入现场的运输工作

水利水电工程施工机械进入现场的运输方面的内容主要包括以下内容:

(1)在运输方式的选择方面:如果有可以通航的水路,可以利用平船、货轮或者驳船装卸机械;如果公路的路况很好,在运输距离不超过1,000km的情况下,可以选择公路运输,如若超过1,000km,需要利用铁路来运输,对我国北方来说一般采用公路运输。对于自行机械.如果道路条件允许,应尽量采用自行方式,以节省运费。若运距太远,则由于这类机械不具备高速行驶能力,机械损耗太大,自行式运输得不偿失。

(2)在评估运输总成本的时候,需要坚持经济性原则,选择运输总费用最小的设计方案。计算公式为:运输总费用=(运输数量×运输距离×运输价)的总和+(装卸机械的数量×装卸机械的价格)的总和+其他的成本费用。

5.水利水电工程施工机械的组织准备工作

水利水电工程施工机械的组织准备工作包括以下内容:一是要根据施工机械的类型与施工地点编制合理的作业班组,规定作业的内容与人员组成;二是要根据施工机械操作人员的实际水平,建立合理的作业组,包括机械调度员、机械技术员、机械管理员、机械材料员等;三是要根据施工机械的作业时间、作业类型、机械数量来配备相应的维修力量;四是要根据水利水电工程的施工进度计划与实际情况制定合理的作业班制。

二、针对水利水电工程施工机械的组织调度研究水利水电工程施工机械的组织调度工作主要包括以下内容:

(1)要合理的组织,即将施工机械所占据的时间与空间相结合,做出统一合理的安排。比如说,在机械进行流水作业的时候,可以按照工程施工机械的种类与施工工序进行合理安排,使得机械作业时间可以达到同步化、施工机械运行达到单向化的目标,提升机械作业的效率。

(2)要科学处理机械使用与管理之间的关系,首先要在机械施工作业的时候采取施工前安排、施工中检查、施工后评估的制度,以提升机械施工的进度与水平;其次要在编写机械施工计划的时候,邀请作业组的人员参加,使得施工机械的维修与计划的实施可以进行有效协调;第三是水利水电工程施工的现场负责人员要拥有调节施工机械使用与施工进度之间矛盾的能力与经验,满足机械操作人员与技术人员的要求。

(3)要广泛收集机械施工过程中的信息,建立快速反应的信息反馈系统,并做好防火、防洪以及预防质量事故的准备工作,从而实现施工机械的正确调度。

(4)要采取措施广泛了解施工机械在工程施工中的进度,并重点掌握影响工程施工进度的原因,进行合理调节,有计划地组织施工。

三、水利水电工程中机械施工计划的协调

一般情况下,水利水电工程机械施工计划的内容包括:物资的供应计划、机械施工进度计划、各工序间的作业计划以及机械的维修保养计划等计划组成。现场管理就是要依据机械施工的特点,注意各种计划的执行情况及有关信息,发现某计划失凋或不平衡时,应及时采取措施进行协调。对施工机械进行现场管理,就要做到以下几点:

要给水利水电工程的机械施工计划留有一定的余地,这是因为机械在施工的过程中会遇到很多不可预料的影响因素,比如说自然灾害、气候恶劣以及发生事故等,需要随时随地地进行调整。因此,对机械的施工计划留有一定的余地,有助于提升施工机械的使用效率。

在编写机械的施工计划时,要充分考虑施工机械的维修时间与保养时间,确保施工机械的正常运转。对于施工高潮阶段,保养、修理应穿行。保养、修理周期也可适当提前或滞后。总之,应根据施工需要进行合理凋节,使机械施工与维修作业基本均衡。

要采取措施充分协调施工机械的供应与作业计划,要将原材料、零配件等供应计划统一到机械的作业中去,使机械施工计划有可靠的物质保证。在施工过程中,随时掌握材料、配件的库存及消耗动态,作出预测及调节措施,如发现计划失调,应立即进行调整,保障机械施工的物质充足。

四、结语

随着时代的发展与科学技术的进步,我国水利水电事业逐渐进入一个黄金发展的时期。在水利水电工程施工中,施工机械的现场管理是当前水利水电工程施工管理中的主要内容。加强对施工机械现场管理的研究,并提出科学合理的管理办法是当前摆在我们广大建设者面前的一项重大而又艰巨的任务。

参考文献

[1]敖利军,王凯.水利水电施工机械的现场管理[J].水力发电,2009,(4).

[2]罗文斌.谈水利水电施工机械的合理选择[J].建材技术与应用,2008,(3).

[3]戴旭东.水利水电工程施工机械设备的正确使用[J].人民长江,2009,(5).

电力工程机械设计范文4

现阶段应用的自动化技术是属于多个学科的综合,其中涉及到的学科也比较繁多。所以,其理论技术极有较高的综合性和理论性,在电气工程机械设备中运用自动化技术的主要目的就是为了更好的实现人工自动化,确保在实际的工作中,降低危险系数和作业难度。随着计算机技术的快速发展,其具有的强大逻辑计算能力也促进了自动化技术的更好实现。此外,计算机技术也能够为自动化技术提供预先性的试验,这样就进一步保证了自动化技术研究的有效性和科学性。现阶段的电气化控制技术的研究中,主要的方向就是自动化技术,而对自动化技术研究的重点就是信息的收集、整理和处理等方面的运用。在进行自动化技术的实际运用中,能够将其自身的技术优势充分的展现出来,能够在电气工程机械设备中得到很好的适应。目前计算机技术的发展中,将自动化作为前提和基础,能够更好的实现长远的发展目标,在各个领域建设中的应用也更加广泛和全面。在电气工程中,自动化技术产生的影响是众所皆知,也是有目共睹的,在对技术不断的创新和总结中,电气工程自动化技术在发展中会更加的成熟,其作用和发挥的效果也更加明显。

2电气工程自动化在机械设备中的运用分析

2.1在运输机械设备中的运用。近些年来,我国运输行业得到了高速的发展,无论是种类方面,还是数量方面都取得了重大的突破,所以,运输期间的质量和安全性就显得极为重要。为了强化运输的质量和安全,就出现了大型运输机械设备,其添加和使用,在节省了人力、物力的基础上,也提高了工作效率。使得运输数量和周转时间得到了改进。但是因为运输的压力以及人们对商品流通时间方面的急迫,传统的运输方面已经无法紧跟时展的步伐,但是电气工程自动化在运输机械设备中运用就能够改善这一问题。通过计算机远程控制以及自动化运行就能够提升机械的运输性能,将自动化运输同电气工程进行紧密的结合,就能够在运输机械设备中将DCS结构、监控技术、数字技术等集中起来,在工艺、行程和控制等方面更好的实现智能化和自动化。这样不仅能够对运输机械设备的性能进行改进,也能够增强运输效率和自动化水平,降低运输的成本。2.2在电力机械设备中的运用。2.2.1在成套保护设备中的运用。要想实现后备保护、差动保护以及综合监控就要将成套机械设备的保护设备和装置来作为前提和基础,这样就能够更好的预防机械设备在实际的运用期间出现高温、接地故障和短路等问题的发生。若是有特殊情况出现,电力机械设备具有自动保护装置,从而确保电力机械设备的稳定性和安全性。有的自动化机械设备可以利用PT切换器和低压保护器的组合来实现,对母线进行测量,将PT功能在单双母线结构中得以实现。若是电力设备处于绝缘、切换和闭合的状态时,也能够实现自动化的控制,这样就能够确保电力设备的各项性能和运行期间的安全性。2.2.2电力机械设备后台计算机系统的自动化技术运用。电力机械设备利用计算机的后台系统就能够实现监控和自动化的管理,为电力机械设备实现自动化的目标提供了有利的条件。目标的实现要将计算机后台作为基础,为电力机械设备实现自动化运行打下坚实的基础。利用计算机后台系统,也可以通过隔层设计工艺、数据通信等对数据信息进行实时的监控,确保数据上传等功能在应用中的畅通。除此之外,也可以建立现场信息收集和整理的系统,利用计算机后台系统对收集的数据进行分析和整理,这样就便于预警和指示动作的调整,促进电力机械自动化目标的更好的实现。

3结束语

综上所述,在社会经济的不断发展中,自动化技术已经逐渐成为现如今技术发展的标志,在各个行业和领域建设中得到了全方位的应用。电气工程自动化是社会建设和发展的基础,要想满足现阶段社会发展的实际需要,就要强化自动化技术的合理运用。在运输机械设备、电力机械设备中科学的运用电气工程自动化技术就能够实现运输的高效性和安全性,确保电力设备各项性能的发挥,对信息及时的收集和整理,做出准备的判断,实现无人操控。这样不仅节省了大量的人力、物力,也能够实现系统运行的便捷,保证运行的效率和质量,降低事故的发生率,从而更好的促进电气工程行业的建设和发展。

作者:杨保中 单位:安徽三安光电

参考文献:

[1]王善彪,朱晶晶,曾龙.电气工程自动化技术在机械设备中的运用[J].科技创新与应用,2017(12):143.

电力工程机械设计范文5

关键词:机械电子工程;实验教学;教学改革

作者简介:罗亚辉(1981-),女,湖南华容人,湖南农业大学工学院,讲师;康江(1969-),男,湖南长沙人,湖南农业大学工学院,副教授。(湖南 长沙 410128)

基金项目:本文系湖南农业大学教学改革项目“机械电子工程专业实验教学体系的研究与实践”的研究成果。

中图分类号:G642.423 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)28-0145-02

机械电子工程是一门综合性学科,集机械设计制造技术与电子技术为一体,其学科具有知识点丰富、涵盖内容广与适用范围宽等特点。近年来,随着电子信息与自动控制技术的快速发展,机电系统正逐步向智能化与自动化方向转化。目前在各行业中没有渗透电子与自动控制技术的纯机械领域越来越少,因此,社会急需全面掌握机、电和控制的复合型人才。[1-3]

湖南农业大学机械电子工程专业是根据当前国内外机电产品生产及发展趋势而设置的,以培养具有实践能力和创新精神,能应用机械、液压传动、电子、控制和传感技术,从事国民经济各部门所必须的机电设备及其自动化的设计制造、应用研究与科技开发等工作的复合型高级专门人才为目标。因此,要求所培养的学生既要有扎实的基础理论知识,又必须有较强的动手能力和创新思维。实验室是培养学生理论联系实际、建立创新意识、提高工程实验能力的重要实践基地,在教学计划中占有相当大的比重,但湖南农业大学机械电子工程专业是在多年探索机械设计制造及其自动化专业改造并取得经验的基础上创办的,其实验课程的设置与实践能力的培养均侧重于机械部分,因此有必要开展湖南农业大学机械电子工程专业的实验教学改革研究。

一、机械电子工程专业实验教学现状分析

湖南农业大学机械电子工程专业于2010年开始招生,专业课程设置参考了国内多所高校的经验,在现有师资力量与教学硬件条件下,力争做到最好,但就实验教学环节而言存在以下问题。

1.专业内容广而不精

由于机械电子工程专业涵盖机械与电子,因此在课程设置时力争兼顾到机械与电子两方面的内容,包括“理论力学”、“材料力学”、“机械制造基础”、“机械制图及计算机绘图”、“机械设计基础”、“电路分析”、“模拟电子技术基础”、“数字电子技术基础”、“控制工程基础”、“液压及气动”、“传感器与检测技术”、“电机及电力拖动基础”、“单片机原理及接口技术”、“工厂电气控制技术”、“可编程控制技术”、“信号与系统”、“机电一体化系统”、“数控技术及其应用”等近20门专业课,学生普遍反映课程科目太多,对应课程所开设实验学时偏少,难以深入学习,故每门课掌握得都不够精通。

2.电类实验设备不足

湖南农业大学机械电子工程是在多年的机械设计制造及其自动化专业基础上创办的,相比而言,机械类实验设备较完善,而电类实验的开设,虽可以在湖南农业大学部省共建电气技术实验室进行,但当时所建的电气技术实验室主要为满足机械设计制造及其自动化专业及其他工科专业的电类基础实验开设,因此如“电路分析”、“模拟电子技术”、“数字电子技术”等基础课程的实验,均能满足要求,而专业课程如“信号与系统”、“机电一体化系统”等却缺少对应的实验设备。

3.综合设计性实验设置不够

在实验教学方法上,由于课时少而时间紧等问题的存在,尽管实验室的多数仪器均能满足设计性与综合性实验要求,但目前各门课程所开设的实验多以验证性或演示性实验为主,以保证学生能在课堂上按时完成实验内容。如“电路分析”、“模拟电子技术”、“传感器与检测技术”等课程均采用模块化实验仪器,学生实验时只需简单的连接电源线与信号线进行观察或数据记录即可,严重局限了学生的思维,部分课程的实验甚至达不到教学大纲要求。因此,在教学过程中,难以调动学生的积极性与学习兴趣,发挥其主观能动性与创造性,教学效果有所欠缺,对应用型与创新型人才培养目标的体现不够深入。

二、深化实验教学改革,培养学生实践能力与创新思维

1.修改培养方案,面向市场培养应用型人才

机械电子工程专业的培养目标是要求本专业的学生不仅具有扎实的理论知识,还必须通过实验真正掌握所学理论知识,从而具备较强的动手实践能力,因此,重视实验和实践教学是培养方案修改所必须思考的问题。机械电子工程专业涵盖机械与电子,要在宽口径的同时有所精通,培养方案修改时便不能盲目的减少理论课程或平均分配实验学时,而是应该按照市场人才培养需求进行。

(1)合并相关性较强的课程实验,单独设立实验课。机械电子工程专业的课程内容较多,应用性强,如“电路分析”、“模拟电子技术基础”、“数字电子技术基础”等课程均开设有一定学时的实验课,从10学时到14学时不等,以帮助学生理论联系实际,更好地掌握理论知识,提升动手能力。分别开设实验课能方便各任课教师自主实施课程教学,但容易出现各课程实验内容过于基础,综合性不够的问题。由于这三门课程都是电类专业基础课,联系紧密,相关性强,因此可以考虑将三门课程的实验合并为一门“电工电子技术实验”,学时设为34学时,课程开设时可以从电类基础实验开始,后期完成应用性、设计性较强的两个综合性实验,使学生能更好地掌握相关内容,增强动手实践能力。

(2)按教学计划要求和培养目标对某些课程的理论与实验课时进行增减调整。如“单片机原理及接口技术”课程,10个学时的实验课远远不能满足学生的学习要求,可适当考虑减少部分理论学时,增加实验学时至16学时或更多,使学生通过实验对单片机的基础理论有较深的理解,能初步设计基本的单片机控制软硬件;同时增设单片机课程设计,用1~2周的时间进行自主设计,使学生利用所学理论知识解决实际问题的能力得到加强,从而深入培养学生的应用动手能力。

2.多方位改进实验条件

由于电类教学设备老化、部分专业课程实验设备不足等问题的存在,导致学生在实验课上动手操作机会减少,甚至某些课程未曾开设对应的实验。针对此类情况,机械电子工程专业应考虑从以下几方面改善实验条件:

(1)加大资金投入,建立“机电一体化技术”、“信号与系统”等课程对应的专业实验室。

(2)将部分设计性实验与教师科研结合,如教师研究的信号放大电路、滤波电路等可以用于“模拟电子技术基础”实验教学,而涉及到的信号检测部分或控制单元则可以用于“传感器与检测技术”、“单片机原理及接口技术”课程的设计性实验教学,以科研促教学,提高学生的动手能力与参与科学研究的能力。

(3)建立开放式的创新实验室,一方面实验室的开放不局限于课堂教学,由此提供给学生更多的动手操作机会,提升学生学习的主观能动性与自主学习能力;另一方面依托开放式的创新实验室,组织学生更多的参加各类创新活动,如机械创新大赛、电子设计竞赛及机器人大赛等,通过学生的自主开发设计,培养学生的实践能力与创新思维。

3.优化实验教学内容

针对目前各课程实验多以验证性或演示性实验为主,缺乏综合设计性实验的问题,除了改进实验条件外,还可以从各任课教师优化实验教学内容方面着手。如“单片机原理及接口技术”课程,实践性强,内容综合难度大,为便于组织,多是在实验箱上进行相关验证性实验,此类教学方式难以提高学生的学习主动性与积极性,教学效果不佳。因此,教师可从教学方式和教学手段方面进行优化,采用“任务驱动”教学法,[4]精心设计实验教学内容,使学生不仅对单片机硬件电路设计具备直观认识,也可自主尝试设计基于汇编语言或C语言的单片机软件,以提升学生自主学习的积极性,更好地掌握该门课程的内容。再如“传感器与检测技术”课程,是一门应用性极强的课程,不仅包括传感器获取信号部分,[5,6]还包括信号的变换、处理、显示等电路分析,目前所采用的实验仪器为“传感器系统实验仪”,集成了应变片、电容传感器、电感传感器、压电传感器、热电偶、霍尔传感器、光电传感器等十多种传感器及对应的处理电路,具备集成度高、应用简便等特点,能方便学生在课时范围内完成实验,其缺点是模块化的设计限制了学生的创造性思维,只能验证性完成各传感器的标定,学生兴趣不够。因此,教师可对实验教学内容进行设计,由易到难进行实验教学,基础实验在实验仪上完成后,结合电子技术、传感器技术、单片机技术的内容,引导学生自主开发,进行红外发射接收或光敏电阻应用等设计性实验,使其对传感器及应用方面的内容有更深的理解,培养其创新思维与开发设计能力,更好地将课本知识用于实践。

三、结语

湖南农业大学机械电子工程专业开设时间不长,不管是专业培养方案还是教学方式、教学手段都需要通过长期不断的探索研究并完善,笔者结合专业实际情况与学生反馈信息,对专业的实验现状进行了分析,并根据多年从教经验探讨了实验教学改革方法与思路,其中“传感器与检测技术”、“单片机原理与接口技术”等课程的实验教学内容优化研究,已应用于课堂教学。结果表明,学生学习兴趣得到提高,实践动手能力明显增强。2013年湖南农业大学组队参加了“第十二届亚太大学生机器人大赛国内选拔赛”,成功进入前八强,荣获一等奖,相较于往届有了重大突破,长达一年的研制过程中,浓厚的兴趣、坚实的基础与较强的动手能力缺一不可,体现了一系列的教学改革探索已初具成效。但是教学改革是一个长期的、不断循环往复的动态过程,在以后的教学过程中,还需要不断的探索,为更好地培养具有实践能力和创新思维的复合型人才而努力。

参考文献:

[1]王殿君,焦向东,王伟,等.新版机械电子工程专业培养方案的研究与实践[J].安徽师范大学学报(自然科学版),2010,33(1):39-42.

[2]洪华杰,柯冠岩.关于高校机械电子工程专业创新教育的思考[J].高等教育研究学报,2009,32(4):64-66.

[3]黄民,朱春梅,祁志生,等.机械电子工程专业方向系列课程建设与教学改革[J].中国电力教育,2011,(3):182-184.

[4]李旭,蔡培中,康江.“任务驱动”教学法在单片机课程教学中的研究与实践[J].农业工程,2012,2(12):57-60.

电力工程机械设计范文6

1工程机械机电一体化、机器人化的发展现状

20世纪90年代,随着信息技术和机电技术的发展与进步,智能化工程机械技术逐渐应用到实践领域。在蒋新松的倡导和实施的“863计划”下,工程机器人化的研究工作逐渐开展,并且将机器人技术应用到挖掘机和推土机上,如图1所示,为机器人挖掘机。随着工程机械机器人化和机电一体化后,多所大学、科学院、企业先后加大了工程机械的研发力度,大大推动了其向智能化的发展。例如,清华大学与徐工集团在技术上进行合作,完成单级和集群自动化的课题研究;柳工与苏州大学、华中科技大学合作,成功完成了装载机远程服务专家系统与智能化挖掘机及企业信息化工程立项的工作,并将其逐渐应用到隧道施工等多个领域。随着科技的发展,近几年机器人和机电一体化研究有了突破性进展,在工程机械领域应用地越来越广。例如,通过无线电遥控器指挥装载机进入到危险地带作业,运用无人驾驶自卸车深入到1000m深坑中来进行多项施工工作。现阶段,在部分推土机上安装GPS对其进行导引,在密切观察地形坡度、施工环境的基础上,机械能够代替人工施工,从而更出色地完成任务。

2工程机械机电一体化、机器人化过程中存在的问题

2.1机械对工作对象的识别能力较差。工程在生产和建设过程中需要应用大量的机械设备。机械设备围绕工作内容而开展,并且跟随作业对象在移动。由于作业对象和作业环境会随着工作开展的程度而不断变化,且无规律可以遵循,如地下环境和地上的障碍物随时会发生变化,所以需要机械操作人员随时观察工程建设的现场施工情况,监测工程现场的作业情况,根据现有的作业环境对其做出准确判断,以更好地指挥机械设备,促使其顺利完成工作任务[1]。由于机械对作业对象的自我感应能力较弱,面对不确定的工作环境和工作内容无法找寻其工作规律,所以需要操作人员运用自身的技术对其进行操作,在不同环境下采用不同的工作方式。因此,现阶段所运用的工程机械无法满足实际应用的需求。后续的研究工作中,为了让工程机械更好地为施工现场服务,要不断提高工程机械的判断和识别能力,研发出适应作业环境变化的新型智能机械设备。2.2施工环境对工程机械机器人提出了较高要求。工程机械的作业场所主要在室外,施工环境多为40℃以上的高温或者是-30℃以下的低温,大风天气较多,且伴有暴雪、尘埃等,作业环境十分恶劣。除了天气对施工环境造成较大影响外,施工场所经常受到强烈的冲击和震动,甚至在某些作业环境下机械设备无法开展工作。例如,在-35℃的天气下,土壤受到寒冷天气的影响形成冻土层,无法开展挖掘工作,或者是挖掘速度较慢且对设备的损伤较大。所以,这对控制系统提出了更高要求,希望智能设备能够适应各种作业环境,并且保证其运行效率[2]。同时,施工过程中要采取相应的防护措施保护好传感器、微机系统等机械设备上的元件,避免其在恶劣环境下工作受到损伤。2.3工程机械机电一体化和机械人技术融合度较低。工程机械投入到实践应用领域,需要涉及到机电、光学、生物等多个学科中的内容,才能保证其满足智能化发展的需求。通过研究现阶段工程机械设备的智能化系统,结合实际工作情况,发现智能机械设备的信息处理能力较低,各种程序之间的协调能力较差。例如,内燃机的工作和排放过程中,需要运用超声波测距、调整刀板高度等多项工作内容对机械进行控制。再如,测绘超声波测距仪设计结构框图如图2所示,需要根据这一设计思路对机械进行控制,才能实现机械设备运行效率的高效化。但是,由于技术的融合水平较低,机械设备无法通过自控系统完成全部的操作内容,需要操作人员协助其开展工作[3]。可见,技术的发展水平和融合程度较低,亟待工程机械设备的技术研发人员加大研发力度,提高工程机械的智能化水平。

3实现工程机械机电一体化、机器人化的有效措施

3.1提高工程机械的识别能力。工程项目的施工环境较为复杂,作业条件经常变化。为了提高施工效率,减少操作人员的参与,需加大研发力度,提高工程机械的识别能力。首先,设备的研究部门要深入施工现场,了解不同作业环境对机械设备所提出的要求[4]。其次,与科研院校进行合作,提高工程机械设备的技术含量。通过提升智能化水平的方式,更好地感应作业环境的变化,让机械设备通过传感器所传输的数据调整其作业方式,适应作业环境的变化,满足作业对象提出的多种要求,从而提高工程的施工效率。3.2工程机械要满足作业环境的需求。通过分析施工现场工程机械的运行和发生的故障,受高温或者低温等自然因素的影响,电气、传感器等设备在正常温度下可以开展工作,但在施工现场却难以开展。因此,要调整工程机械设备上的元件。首先,机械设备研发人员研发出适应恶劣天气的设备元件,在各种环境下均可以保持良好的工作状态[5]。其次,施工人员要定期检修和维护设备,避免出现停工修理机械设备的现象。最后,保护好控制元件,对必要的设备做好隔离和反干扰措施,减少外界环境对机械设备的影响。3.3提高技术的融合度。工程项目的作业环境和工作内容,对工程机械设备提出了较高的技术要求。只有机械设备的技术水平高,才能最大限度地降低人工介入,进而提高施工速度和效率。例如,在地下穿孔作业中,需要工程机械沿着一定的轨迹工作,所以要融入激光技术并设置倾斜计、加速度计为其提供数据,保证其按照设计的轨迹工作。同时,为了了解工程机械的施工紧张情况,需要工程机械传输大量的图像资料,通过图像资料找出其所在的位置等。现阶段,智能化的应用水平较低,需要多种设备分散进行,才能完成工程建设的工作内容。因此,工程机械设备只有将光学、计算机、自动控制等多个领域的知识进行有效融合,并平行向前发展,才能加快机电一体化和机器人化建设的步伐。

4结语

随着工程项目的发展,应用设备机械化水平不断提高。受国家政策上的支持和大学、科研机构的参与,工程机械机电一体化和机械人化取得了较好发展。由于施工环境较为恶劣,技术发展不完善,它在实际应用中存在一定的不足。所以,要加大研发力度,不断改进设备工艺,进而更好地投入到实践工作领域,从而推动其更好地发展。

作者:卢浩飞 单位:绵阳职业技术学院

参考文献

[1]索小娟,陈光伟,王娜.工程机械机电一体化技术的应用与发展[J].科技传播,2013,(14):157-158.

[2]王金玉,牛肖梅.工程机械机电一体化技术的应用与发展[J].科技创业家,2013,(18):83.

[3]王振龙.机电一体化技术在工程机械中的应用[J].河南科技,2014,(4):115-116.