机械-
  机械工程的服务领域广阔而多面,凡是使用机械、工具,以至和材料生产的部门,都需要机械工程的。概括说来,现代机械工程有五大服务领域:研制和提供机械、研制和提供用以生产各种产品的机械、研制和提供从事各种服务的机械、研制和提供家庭和个人生活中应用的机械、研制和提供各种机械武器。
  不论服务于哪一领域,机械工程的工作内容相同,主要有:
  建立和发展机械工程的工程理论基础。例如,研究力和运动的和;研究和材料的性能,及其应用的学;研究热能的产生、传导和转换的热力学;研究各类有独立功能的机械元件的工作原理、结构、设计和计算的机械原理和机械学;研究金属和非金属的成形和切削加工的金属工艺学和非金属工艺学等等。
  研究、设计和发展新的机械,不断改进现有机械产品和生产新一代机械产品,以适应当前和的需要。
  机械产品的生产,包括:生产设施的规划和实现;的制订和;编制和贯彻制造工艺;设计和制造工具、;确定劳动定额和材料定额;组织加工、装配、试车和包装发运;对产品质量进行有效的控制。
  机械制造企业的经营和管理。机械一般是由许多各有独特的成形、加工过程的精密零件组装而成的复杂的制品。生产批量有单件和小批,也有中批、大批,直至大量生产。销售对象遍及全部产业和、。而且销售量在社会状况的影响下,可能出现很大的波动。因此,的和经营特别复杂,企业的生产管理、规划和经营等的研究也多是肇始于机械工业。
  机械产品的应用这方面包括选择、订购、验收、安装、调整、操作、维护、修理和改造各产业所使用的机械和成套机械,以保证机械产品在长期使用中的和经济性。
  研究机械产品在制造过程中,尤其是在使用中所产生的环境污染,和资源过度耗费方面的问题,及其处理措施。这是现代机械工程的一项特别重要的,而且其重要性与日俱增。   机械繁多,可以按几个不同方面分为各种类别,如:按可分为、、等;按服务的产业可分为、、等;按工作可分为热力机械、、等,目前上面很多机械类的都挺不错的。
  另外,机械在其研究、开发、设计、制造、运用等过程中都要经过几个工作性质不同的。按这些不同阶段,机械工程又可划分为互相、互相配合的几个分支,如机械科研、机械设计、机械制造、机械运用和维修等。
  这些按不同方面分成的多种分支学科系统互相,互相重叠,从而使机械工程可能分化成上百个分支学科。例如,按功能分的动力机械,它与按工作原理分的热力机械、流体机械、透平机械、往复机械、蒸汽动力机械、核动力装置、内燃机、燃气轮机,以及与按行业分的中心电站设备、工业动力装置、铁路机车、轮机工程、汽车工程等都有复杂的交叉和重叠关系。船用是动力机械,也是热力机械、流体机械和透平机械,它属于船舶动力装置、蒸汽动力装置,可能也属于核动力装置等等。
  分析这种复杂关系,研究机械工程最合理的分支系统,有一定的知识意义,但没有太大的实用价值。   1、日本企业界在1970年左右最早提出“机电一体化技术”这一概念,当时他们取名为“Mechatronics”,即结合应用机械技术和电子技术于一体。随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用,机电一体化技术获得前所未有的发展,总体分解成相互关联的若干成为一门综合计算机与信息技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术和机械技术等交叉的系统技术,目前正向(Opto-mechatronics)(Opto-mechatronics)(Opto-mechatronics)方向发展,应用范围愈来愈广。
  机电一体化技术具体包括以下内容:
  (1)机械技术
  机械技术是机电一体化的基础,机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应,利用其它高、新技术来更新概念,实现结构上、材料上、性能上的变更,满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高及改善性能的要求。在机电一体化系统制造过程中,经典的机械理论与工艺应借助于,同时 其中信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术均属于计算机信息处理技术。
  (2)系统技术
  系统技术即以整体的概念组织应用各种相关技术,从 出发,将总体分解成相互关联的若干功能单元,接口技术是系统技术中一个重要方面,它是实现系统各部分有机连接的保证。
  (3)自动控制技术
  其范围很广,在控制理论指导下,进行系统设计,设计后的系统仿真,现场调试,控制技术包括如高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断校正、补偿、再现、检索等。
  (4)传感检测技术
  传感检测技术是系统的感受器官,是实现自动控制、自动调节的关键环节。其功能越强,系统的自动化程序就越高。现代工程要求能快速、xx地获取信息并能经受严酷环境的考验,它是机电一体化系统达到高水平的保证。
  (5)伺服传动技术
  包括电动、气动、液压等各种类型的传动装置,是实现电信号到机械动作的转换装置与部件、对系统的动态性能、控制质量和功能有决定性的影响。
  2、
  (1)培养目标:
  本专业培养德、智、体、美、劳全面发展的具有机械、电子、液(气)压一体化技术基本理论,掌握机电一体化设备的操作、维护、调试和维修,掌握应用机电一体化设备加工的工艺设计和加工工艺系统控制要求向机械系统提的基本方法 级工程技术人才,机电一体化的同学做液压行业的还是挺多的,液压英才网提醒各位机电行业的朋友要多多发展交流的精神。
  (2)主干课程:
  电工技术、电子技术、机械设计基础、机床、机械加 等)等都包含在其中了。   1.机械本体 机械本体包括机架、机械连接、机械传动等,它是机电一体化的基础,起着支撑系统中其他功能单元、传递运动和动力的作用。与纯粹的机械产品相比,机电一体化系统的技术性能得到提高、功能得到增强,这就要求机械本体在机械结构、材料、加工工艺性以及几何等方面能够与之相适应,具有高效、多功能、可靠和节能、小型、轻量、美观的特点。
  2.检测传感部分 检测传感部分包括各种传感器及其信号检测电路,其作用就是检测机电一体化系统工作过程中本身和外界环境有关参量的变化,并将信息传递给电子控制单元,电子控制单元根据检查到的信息向执行器发出相应的控制。
  3.电子控制单元 电子控制单元又称 和节奏发出相应的指令,控制整个系统有目的地进行。
  4.执行器 执行器的作用是根据电子控制单元的指令驱动机械部件的运动。执行器是运动部件,通常采用电力驱动、气压驱动和液压驱动等几种方式。
  5.动力源 动力源是机电一体化产品能量供应部分,其作用是按照系统控制要求向机械系统提供能量和动力使系统正常运行。提供能量的方式包括电能、气能和液压能,以电能为主。   人类成为“”的标志就是制造工具。石器时代的各种石斧、石锤和木质、皮质的简单粗糙的工具是后来出现的机械的先驱。从制造简单工具演进到制造由多个零件、部件组成的现代机械,经历了漫长的过程。
  几千年前,人类已创制了用于谷物脱壳和粉碎的臼和磨,用来提水的和,装有轮子的,航行于江河的船及、、等。所用的动力,从人自身的,发展到利用畜力、水力和。所用材料从xx的石、木、土、皮革,发展到人造材料。最早的人造材料是,制造陶瓷器皿的,已是具有动力、传动和工作三个部分的完整机械。
  人类从石器时代进入,再进而到铁器时代,用以吹旺炉火的鼓风器的发展起了重要作用。有足够强大的鼓风器,才能使冶金炉获得足够高的炉温,才能从矿石中炼得金属。在,公元前1000~前900年就已有了冶铸用的鼓风器,并逐渐从人力鼓风发展到畜力和力鼓风。
  15~16世纪以前,机械工程发展缓慢。但在以千年计的实践中,在机械发展方面还是积累了相当多的经验和技术知识,成为后来机械工程发展的重要潜力。17世纪以后,资本主义在英、法和诸国出现,商品生产开始成为社会的中心问题。
  18世纪后期,蒸汽机的应用从采矿业推广到、、等行业。制作机械的主要材料逐渐从木材改用更为坚韧,但难以用手工加工的金属。机械开始形成,并在几十年中成为一个重要产业。
  机械工程通过不断扩大的实践,从分散性的、主要依赖匠师们个人才智和手艺的一种技艺,逐渐发展成为一门有理论指导的、系统的和独立的工程技术。机械工程是促成18~19世纪的,以及资本主义机械大生产的主要技术。
  动力是发展生产的重要因素。17世纪后期,随着各种机械的改进和发展,随着煤和金属矿石的需要量的逐年增加,人们感到依靠人力和畜力不能将生产提高到一个新的阶段。
  在,纺织、磨粉等产业越来越多地将工场设在河边,利用水轮来驱动工作机械。但当时的煤矿、锡矿、铜矿等矿井中的地下水,仍只能用大量力来提升和排除。在这样的生产需要下,18世纪初出现了纽科门的大气式蒸汽机,用以驱动矿井排。但是这种蒸汽机的燃料消耗率很高,基本上只应用于。
  1765年,发明了有分开的的,降低了燃料消耗率。1781年瓦特又创制出提供回转动力的蒸汽机,扩大了蒸汽机的应用范围。蒸汽机的发明和发展,使矿业和工业生产、铁路和航运都得以机械动力化。蒸汽机几乎是19世纪{wy}的动力源,但蒸汽机及其、凝汽器、冷却水系统等体积庞大、笨重,应用很不方便。
  19世纪末,电力供应系统和开始发展和推广。20世纪初,电动机已在工业生产中取代了蒸汽机,成为驱动各种工作机械的基本动力。生产的机械化已离不开,而电气化则通过机械化才对生产发挥作用。
  发电站初期应用蒸汽机为原动力。20世纪初期,出现了高效率、高转速、大的汽轮机,也出现了适应各种水利资源的,促进了电力供应系统的蓬勃发展。
  19世纪后期发明的内燃机经过逐年改进,成为轻而小、效率高、易于操纵、并可随时启动的。它先被用以驱动没有电力供应的陆上工作机械,以后又用于汽车、移动机械和轮船,到20世纪中期开始用于铁路机车。蒸汽机在汽轮机和内燃机的排挤下,已不再是重要的动力机械。内燃机和以后发明的燃气轮机、的发展,是飞机、航天器等成功发展的基础技术因素之一。
  工业革命以前,机械大都是结构的,由木工用手工制成。金属(主要是、)仅用以制造、、、和木结构机械上的小型零件。金属加工主要靠机匠的精工细作,以达到需要的精度。蒸汽机动力装置的推广,以及随之出现的矿山、冶金、轮船、机车等大型机械的发展,需要成形加工和切削加工的金属零件越来越多,越来越大,要求的精度也越来越高。应用的金属材料从铜、铁发展到以为主。
  机械加工包括、、、、等技术及其装备,以及切削加工技术和机床、、量具等,得到迅速发展,保证了各产业发展生产所需的机械装备的供应。
  社会经济的发展,对机械产品的需求猛增。生产批量的增大和加工技术的进展,促进了大量生产方法的形成,如零件生产、专业分工和协作、流水加工线和流水装配线等。
  简单的互换性零件和专业分工协作生产,在就已出现。在机械工程中,互换性最早体现在莫茨利于1797年利用其创制的螺纹所生产的螺栓和螺帽。同时期,工程师用互换性生产方法生产,显示了互换性的可行性和性。这种生产方法在美国逐渐推广,形成了所谓“美国生产方法”。
  20世纪初期,在汽车制造上又创造了流水装配线。大量生产技术加上泰勒在19世纪末创立的科学管理方法,使汽车和其他大批量生产的机械产品的生产效率很快达到了过去无法的高度。
  20世纪中、后期,机械加工的主要特点是:不断提高机床的加工速度和精度,减少对手工技艺的依赖;提高成形加工、切削加工和装配的机械化和自动化程度;利用、、成组技术等,发展柔性加工系统,使中小批量、多品种生产的生产效率提高到近于大量生产的水平;研究和改进难加工的新型金属和非金属材料的成形和切削加工技术。
  18世纪以前,机械匠师全凭、和手艺进行机械制作,与科学几乎不发生联系。到18~19世纪,在新兴的资本主义经济的促进下,掌握科学知识的人士开始生产,而直接进行生产的匠师则开始学习科学知识,他们之间的交流和互相启发取得很大的成果。在这个过程中,逐渐形成一整套围绕机械工程的基础理论。
  动力机械{zx0}与当时的先进科学相结合。蒸汽机的发明人、瓦特,应用了物理学家和的理论;在蒸汽机实践的基础上,物理学家、和建立起一门新的科学——。内燃机的理论基础是法国的罗沙在1862年创立的;1876年奥托应用的理论,彻底改进了他原来创造的粗陋笨重、噪声大、热效率低的内燃机而奠定了内燃机的地位。其他如汽轮机、燃气轮机、水轮机等都在理论指导下得到发展,而理论也在实践中得到改进和提高。
  早在公元前,中国已在指南车上应用复杂的系统,在被中中应用了能永保水平位置的十字转架等机件。古希腊已有圆柱齿轮、圆锥齿轮和的记载。但是,关于齿轮传动瞬时与齿形的关系和齿形曲线的选择,直到17世纪之后方有理论阐述。
  手摇把和踏板机构是曲柄连杆机构的先驱,在各文明古国都有悠久历史,但是曲柄连杆机构的形式、运动和动力的确切分析和综合,则是近代机构学的成就。机构学作为一个专门学科,迟至19世纪初才首次列入高等工程学院(巴黎的工艺学院)的课程。通过理论研究,人们方能xx地分析各种机构,包括复杂的空间连杆机构的运动,并进而能按需要综合出新的机构。
  机械工程的工作对象是动态的机械,它的工作情况会发生很大的变化。这种变化有时是随机而不可预见;实际应用的材料也不xx,可能存有各种缺陷;加工精度有一定的偏差,等等。
  与以静态结构为工作对象的土木工程相比,机械工程中各种问题更难以用理论xx解决。因此,早期的机械工程只运用简单的理论概念,结合实践经验进行工作。设计计算多依靠经验公式;为保证,都偏于保守,结果制成的机械笨重而庞大,高,生产率低,能量消耗很大。
  从18世纪起,新理论的不断诞生,以及方法的发展,使设计计算的xx度不断的提高。进入20世纪,出现各种实验应力分析方法,人们已能用实验方法测出模型和实物上各部位的应力。
  20世纪后半,有限元法和的广泛应用,使得对复杂的机械及其零件、构件进行力、、等的分析和计算成为可能。对于掌握有充分的实践或实验资料的机械或其元件,已经可以运用统计技术,按照要求的可靠度,科学地进行机械。   机械工程以增加生产、提高劳动、提高生产的经济性为目标来研制和发展新的机械产品。在未来的时代,新产品的研制将以降低资源消耗,发展洁净的再生能源,治理、减轻以至xx环境污染作为超经济的目标任务。
  机械可以完成人用双手和双目,以及双足、双耳直接完成和不能直接完成的工作,而且完成得更快、更好。现代机械工程创造出越来越精巧和越来越复杂的机械和机械装置,使过去的许多幻想成为现实。
  人类现在已能上游天空和,下潜大洋深层,远窥百亿,近察细胞和分子。新兴的电子计算机硬、软件科学使人类开始有了加强,并部分代替人脑的科技手段,这就是人工智能。这一新的发展已经显示出巨大的影响,而在未来年代它还将不断地创造出人们无法想象的。
  人类智慧的增长并不减少双手的作用,相反地却要求手作更多、更精巧、更复杂的工作,从而更促进手的功能。手的实践反过来又促进人脑的智慧。在人类的整个进化过程中,以及在每个人的成长过程中,脑与手是互相促进和平行进化的。
  与机械工程之间的关系近似于脑与手之间的关系,其区别仅在于人工智能的硬件还需要利用机械制造出来。过去,各种机械离不开人的操作和控制,其反应速度和操作精度受到进化很慢的人脑和神经系统的限制,人工智能将会xx了这个限制。与机械工程之间的互相促进,平行前进,将使机械工程在更高的层次上开始新的一轮大发展。
  19世纪时,机械工程的知识总量还很,在欧洲的大学院校中它一般还与土木工程综合为一个学科,被称为民用工程,19世纪下半叶才逐渐成为一个独立学科。进入20世纪,随着机械工程技术的发展和知识总量的增长,机械工程开始分解,陆续出现了专业化的分支学科。这种分解的趋势在20世纪中期,即在结束的前后期间达到了{zg}峰。
  由于机械工程的知识总量已扩大到远非个人所能全部掌握,一定的是必不可少的。但是过度的专业化造成知识过分分割,视野狭窄,不能统观和统筹稍大规模的工程的全貌和全局,并且缩小交流的范围,阻碍新技术的出现和技术整体的进步,对外界条件变化的适应能力很差。封闭性专业的专家们掌握的知识过狭,考虑问题过专,在协同工作时配合协调困难,也不利于继续提高。因此自20世纪中、后期开始,又出现了综合的趋势。人们更多地注意了基础理论,拓宽专业领域,合并分化过细的专业。
  综合-专业分化-再综合的反复循环,是知识发展的合理的和必经的过程。不同专业的专家们各具有精湛的专业知识,又具有足够的综合知识来、其他学科的问题和工程整体的面貌,才能形成互相协同工作的有力集体。
  综合与专业是多层次的。在机械工程内部有综合与专业的矛盾;在全面的工程技术中也同样有综合和专业问题。在人类的全部知识中,包括、和,也有处于更高一层、更宏观的综合与专业问题。   为此,要想使工程机械的技术保养能实实在在地进 行,必须做好如下几方面的工作:
  (1)领导与员工达成共识,克服“以修代养”的思想, 把技术保养列人管理的重要内容,将技术保养制度 化,并建立相应的监督机制 。
  机械设备的保养与维修的职能是分开的,保养是维 持机械正常性能,维修是恢复机器的性能。但在日常的设备使用过程中,往往是重修理而轻保养,甚至是“以修代 养”。然而事实证明,机器的异常磨损、故障的 75%是由于操作保养不当造成的,因而需要引起领导足够的重视,并 在人力、物力、财力上给予大力支持。 所有与机械设备有关的人员应相互达成共识,将技术保养工作列入机务管理人员的职责范畴,并纳人公司 制度化管理,编制相应的保养计划,制定有关的规章制度,监督是否按保养的项目、内容、规程进行保养及做相 应的保养记录等,并要明确各自的责、权、利,做到奖罚分 明。
  (2)加强保养维护人员及操作人员的培训,确保各项 保养操作能按“规程”进行
  一般来说,工程机械的驾驶员都应持证上岗,但不少 驾驶员基本素质较差,文化程度偏低,没有经过严格的正规培训,对机械设备的构造、原理、性能以及工作中的协 调性和如何提高效率等知之甚少,而技术保养的主要内容是靠驾驶员来完成的,因而必须制订一系列的培训计 划,对机务管理人员、保养维护人员,特别是驾驶员进行较为系统的培训,确保各项操作和技术保养等能按规程 进行。
  (3)将技术保养的项目内容规范化、表格化,做好保 养维护的记录和归档
  机械设备的保养规范是指对机械技术保养技术要求 的规定。任何工程机械设备在出厂之时,已经提出了该设备的日常保养和定期保养的具体内容和要求。但是,人们 在保养工作中,往往只做到定性地保养,而没有xx按保养的项目内容和要求来进行定量保养。即使做了也没有 相应的保养记录。因此,我们必须根据不同机械设备的保养项目内容和要求,编制相应的技术保养表格以便于进 行保养并做好记录,还应建立相应的设备档案,为以后保 养和判断机械状况以及维修提供可靠的依据。
  (4)配齐保养、检测和维护所需的设备工具,尽力完 善工地的各种设施
  许多工程机械(特别是进日机械)在不同的部位设有 检测点,需要使用相应的监测仪器来进行监控,而在机械设备的技术保养过程中,也需要相应的常用工具和专用 工具,必须把各种工具配套齐全并做好记录。同时应根据各个工地的不同环境条件,设置保养及维修所需的工作 台、车槽、车间等设施,确保各种机械的技术检测和保养维护能顺利进行,并且根据检测和保养维护过程中所掌 握的情况,制订预防措施和进行必要的修理,保证设备完 好的技术状态。
  ( 5)充分利用资金,实施“零库存”管理,采用优质价廉的零配件,防止不合格的备件被装机使用
  在各项保养维护工作中,所需零配件的用量不少,资金用量也不少,因而在资金紧缺时,更应充分利用有限的资金,根据工程进展情况和机械设备技术状况,灵活运用 备件的“零库存”管理法。对易损、易耗的零部件和资金占用少的备件,有适当合理的库存,按时进行的盘点, 做好各级保养维护的备件统计工作,保证一些保养维护所必需且占用资金较多的零配件,不耽误保养维护工作 的顺利进行。同时,在选购备件时,必须了解其来源、生产厂家、型号、规格和性能等重要指标,特别是一些难以检 测的备件,更应到相应的专营经销商或总经销商处选购,杜绝不合格的零配件被装机使用。当然,在选购时更应货 比三家,选用优质价廉的零配件,对国产件和进口件之间进行认真,取得{zj0}的价格性能比,以确保机械 设备的动力性和可靠性,延长其寿命,防止事故的发生。
  (6)充分利用时间,协调各部门的关系,合理调配人员,充分调动员工的积极性,做到奖罚分明
  根据各类工程施工的特点和气候的变化,要充分利 用雨季或停机待工的时间等具体情况,结合各台机器保养维护的期限,合理安排机械保养。同时,协调好零配件 供应部门、工程施工部门等相关部门的关系,组织保养人员和驾驶员共同参与保养维护,明确任务,充分调动个人 积极性。开展各式各样的爱机活动,对保养勤、维护好、技术精、工效高的员工给予经济、物质奖励或精神鼓励;而 对于因懒惰、失职造成机械设备损坏者,则给予严厉的处 罚,使其从中吸取教训。
  只要我们能够把工程机械设备的技术保养维护工作 做好,就可使机器经常处于良好技术状态,充分发挥机械设备的性能和特点,提高作业效率和经济效益,保证各项施工任务的顺利完成;还可以通过降低各类油料和零配件的消耗而降低成本,延长机器的使用寿命,创造更多的 经济效益和社会效益。[3]


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