前言：中文期刊网精心挑选了机械能及其转化范文供你参考和学习，希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感，欢迎阅读。
机械能及其转化范文1
摘 要：初中物理“功和机械能”一章中“机械能及其转化”的内容中有一类关于“蹦极”类的问题，是中考常见的考试题型，学好它对提高中考成绩和掌握功和机械能这部分物理知识有重要帮助。
关键词：初中物理；机械能；转化；蹦极
在初中物理学习中，“机械能及其转化”这节知识是教学的重点内容，特别是有关“蹦极”类的问题既是教学重难点问题，又是历年中考热点题型。“蹦极”类问题包含的知识面较为广泛，笔者结合初中物理教学实践对此类问题进行总结和分析，以期对物理教学有所帮助。
一、蹦极的物理原理分析
蹦极本身是一项人们非常喜爱的健身娱乐运动。在蹦极运动中包含重要的物理原理，只有深入了解蹦极中的物理原理才能更好地研究和解决蹦极类问题。下面以模拟蹦极小实验为例来分析物理原理：如图1所示，把一根橡皮筋一头系上小石块，另一头固定于支架的A点，橡皮筋在不挂石块自然下垂时下端位置是B点，橡皮筋在系上石块静止时所处的位置是E点，小石块从最高点A处做自由落体运动，下落时能够达到的最低位置是C点。
物理原理分析：（1）AB段能量变化情况：在石块下落过程中，包含动能、重力势能、弹力势能相互转化的过程。这一段橡皮筋没有发生形体变化，自然就不会有弹性势能，只有重力势能和动能之间的转化。在石块下落过程中，重力势能减小，而动能逐渐增加，因此，AB这一段过程是石块重力势能转化为动能的过程；
（2）BE段能量变化情况：在这一段橡皮筋的长度增加，弹性势能开始增加，而重力势能还在逐渐减小，在E点位置时，橡皮筋的拉力等于石块重力，在这一段橡皮筋的拉力小于石块重力，而石块下落时速度加快，动能增加，因此，BE段是石块的重力势能转变成石块的动能和橡皮筋的弹力势能；（3）EC段能量变化情况：石块重力势能仍在减小，橡皮筋的弹力势能仍在增加，但在此段中，橡皮筋对石块的拉力要比石块的重力大，石块做减速运动，动能逐渐减小，因此，这一段主要是石块的重力势能和动能转变成橡皮筋的弹力势能这一过程。
二、蹦极的物理原型题
根据上面对蹦极过程的物理原理分析，引出如下关于蹦极的物理问题：
例题1：石块从起始点A开始下落到达最低点C的整个下落过程中，以下哪个说法是正确的（ ）
（1）石块的动能一直在持续增加；（2）石块下落时减少的重力势能全部转变成了动能；（3）石块在落到C点时，其动能为零；
（4）石块下落中经过B点时，橡皮筋已经具有弹性势能；（5）石块从A点降落到C点的过程中它的机械能总是在增加；（6）石块从A点到C点的过程中其机械能总是在减少；（7）石块在降落中减少的重力势能都全部转变成了动能；（8）石块在降落到C点时，受到平衡力的作用；（9）石块从A点降落到B点的过程中受到重力和弹力的作用；（10）从A点降落到C点的过程中，石块的速度先增大后减小。
解析：根据以上的分析可知，只有第（3）个说法是正确的。解答此类蹦极问题，只有对上述问题全部理解掌握了其能量的相互转化过程，才能准确解答。
三、蹦极类的相似引申题
蹦极类的题目范围比较广，许多题目跟蹦极类似，或者是由蹦极题目引申变化而来的，万变不离其宗，只要掌握了蹦极的物理原理就能较好解决此类问题。举例如下：
例2（引申题）（2015.河北）如图2所示，将一个木块放在弹簧上，用手压木块，弹簧被压缩。松开手，木块竖直向上飞起直到最高点。下列说法正确的是（ ）
A.手压木块时，手对木块的压力与弹簧对木块的支持力是一对平衡力；
B.弹簧恢复原状过程中，弹性势能不变；
C.木块在没有离开弹簧前，所受弹力方向竖直向上；
D.木块到达最高点时，只受到重力作用。
解析：此题与蹦极类似，运用蹦极的知识，非常容易解答，正确答案是D。
在蹦极类问题中涉及初中物理中的机械能与转化知识，也就是重力势能、动能、弹性势能这三者之间的转换过程，只要遵循机械能守恒这个定律，就不难解答此类试}。
参考文献：
机械能及其转化范文2
1、了解能量的初步概念．
2、知道什么是动能及影响动能大小的因素．
3、知道什么是重力势能和弹性势能及影响势能大小的因素．
4、能举例说明物体的动能、重力势能、弹性势能．
5、能用动能、势能大小的因素解释简单的现象．
6、通过演示实验、生活中的现象归纳和总结，提高学生观察、比较、想象、归纳的能力．
教材分析
本节教材首先在学生学过的功的知识的基础上，直接从功和能的关系引入了能量的初步概念，不追求严密性．这是因为初中只要求学生对能量的概念有初步的认识．教材列举了风、流水等能够做功，以便使学生对运动物体具有能量形成比较清楚的具体印象，同时也为讲水能和风能的利用埋下伏笔．由此引出了动能的概念，用实验说明动能的大小跟速度、质量的关系，能够培养学生的观察分析能力，势能的教学也是从做功的角度先引入势能概念，再由实验或观察生活中的现象学习势能的大小的决定因素．最后，教材给出了机械能的概念，并指出动能、势能、机械能的单位和功的单位相同，都是焦耳．
教法建议
对于能量的引入，可以从一些涉及能量的词中，知道“能”是重要概念．再联系做功的知识，列举实例如课本上的实例和演示小实验．
用学生自主学习的方法，让学生列举运动物体能做功的现象，并分析这些不同事物的相同点，进而得出运动的物体具有的能量是动能的结论．进一步用实验或多媒体资料发现动能大小的决定因素，并进而用学到的知识，即动能定义、动能大小的决定因素来分析和解释生产和生活中的现象．
对于重力势能和弹性势能的学习，也用同样的方法，可以设计与动能相同的学习框架，让学生用科学探究的方法学习，同时学生可以加深体验学习物理的方法和感觉到学习物理的乐趣．
对于机械能的学习，可以用学生阅读课本或提供给学生的阅读材料，教师进行总结，注意要用联系实际的事例使学生能够分析机械能的实际问题，并理解动能和势能统称为机械能中“统称”的含义．
教学设计示例
第一节动能和势能
【课题】动能和势能
【重点和难点分析】动能和势能概念的建立．重力势能概念建立：由于实际看到的下落物体做功都表现为有速度的物体的做功，所以在建立重力势能概念时，要强化能够做功的物体就有能量．
【教学过程设计】
1，引入新课
由于能量和做功的概念有密切的联系，所以通过一些问题引导学生由功和能的关系理解能量的概念．提供学生思考的问题有：怎样才算做功了；功的必要条件和单位；分析具体实例引入能量的概念．
实验：演示钢球从斜面上滚下，在水平面上撞击木块，使木块移动一段距离，学生分析在碰撞过程中，做功的情况．由分析结果“钢球对木块做了功”引出能量的概念“一个物体能够做功，我们就说它具有能量．可见在物理学中，能量和做功有密切的联系，能量反映了物体做功的本领．一个物体能做的功越多，这个物体的能量越大．
2，新授课：动能
1），动能概念的建立
观察和分析生活中的实例：风吹动帆船航行，空气对帆船做了功；急流的河水把石头冲走，水对石头做了功，运动的钢球打在木块上，把木块推走，钢球对木块做了功．
利用板图帮助学生找到不同现象的共性的内容：运动的物体能够做功，我们把它们所具有的能量称为“动能”．
从板图上，学生应当能够总结出“物体由于运动具有的能量称为动能”．
根据学生的具体情况，可以由学生总结结论，也可以教师帮助学生逐步的寻求共同点，得到结论．
2），动能大小的决定因素
实验步骤1：让同一个钢球在斜面的不同位置上滚下，观察小球撞击木块的现象，并分析得到的结论．
学生在观察过程中要思考的问题：钢球先后从不同高度处滚下的原因；撞击距离的远近说明了什么；做功多少说明了什么；实验结论．
分析过程：同一个钢球，原来的位置越高，滚到斜面下端时的速度越大，把木块推得越远，做的功越多，说明具有的动能越大，所以动能的大小与物体运动速度有关．
实验步骤2：观察钢球和木球在斜面的同一高度处滚下，撞到平面上的木块发生的现象，并分析实验的结论．
学生在观察过程中思考的问题：钢球和木球从斜面的同一高度处滚下的原因；撞击木块的远近说明了什么；做功多少说明了什么；实验结论．
分析过程：钢球和木球从斜面的同一高度处滚下，到达斜面底部时速度相同，钢球的质量大，把木块推得远，做功多，具有动能大，所以动能的大小还与物体的质量有关．
综上所述：物体的动能大小和物体的质量、运动速度有关．
3，新授课：势能
1），力势能概念的建立及其大小的决定因素
引导学生观察分析重锤具有做功能力，因而具有能量：重锤被举高，当下落时，能够把木桩打入地里，对木桩做功，所以它因能够做功而具有能量，我们把这种能量称为重力势能．
学生列举生活中存在重力势能的实例．并结合实例分析出物体和地面有高度差就有重力势能（可以让学生知道我们都是以地面为参考，来分析重力势能的）
学生从实例中分析重力势能的大小的决定因素，并结合实际现象分析是否有重力势能、重力势能大小比较、重力势能的变化三个方面的问题．
2），弹性势能概念的建立及其大小的决定因素
建议学习方法为学生阅读，并回答问题：什么是弹性势能；举例说明物体具有弹性势能可以做功；分析压缩弹簧被放松而做功的实例；列举并分析弹性势能大小比较和弹性势能变化的实例．
4，新授课：机械能
讲清机械能上动能和势能的统称其中统称的含义：表示动能和势能都属于机械能，即机械能有两种表示方式：动能和势能．一个物体既可以有动能也可以有势能．
【板书设计】
探究活动
【课题】分析玩具小车在运动过程中的能量转化
【组织活动形式】学生小组
【活动方案参考】
1、观察小车的传动结构，在上紧发条时和松开发条时的情景；思考弹性势能大小和做功多少的关系．
2、看看市场或超市中还有哪些上发条的小车．
3、观察现在流行的儿童玩具靠什么发动的．
【评价】
1、材料全班共享．
机械能及其转化范文3
关键词：读；初中物理；教学模式
初中物理是学生上高中学习物理的重要基石，其教学效果的好坏对学生日后的理科学习有着直接的影响。对于当前的初中学生而言，读懂物理概念、掌握物理思想、解决物理实际问题是学习物理必须要做的事，也是必须面对的巨大“困难”，“以教师为中心”的传统教学模式，压抑、禁锢了学生在课堂上的创新性和主动性。因此，作为初中物理教师，在物理课堂如何教学，如何引导学生成为学习的主体是教学的关键。
在创新和学习理论的基础上，素质教育是创新的核心，必须建立一个“教为主导，学为主体，疑为主轴，练为主线”的创新性教学模式。因此，提出了“读、思、练”课堂主体导学模式。而如何读，读什么则需要老师指导，课堂上老师的“导读”发挥主导作用，而学生“自读”体现主体性。读――认真掌握物理概念及相关定义，建立完整的知识结构体系。学会“读”就开启了重要的第一步。
学生在初二开始接触物理这门学科，用学习数学的方法学习物理，不注重知识点的记忆，只注重做题，习惯利用公式解决问题。初中物理学科中包含的物理概念甚多，比如，力的概念、功的概念等等，这些重要的概念是组成物理学科的基础。学生只有全面掌握并且了解透彻这些概念，才能在解决物理问题中做到游刃有余。因此，必须要让学生对这些枯燥的概念熟练掌握，让他们深植于学生的脑海中。笔者认为，在教学这些概念的时候，引导学生读这些概念，读出物理含义，通过阅读认真掌握物理概念及相关定义，建立完整的知识结构体系。帮助学生正确阅读教材，让教材中的每一个字都让学生理解，吃透。这在学生今后的学习中将起到重要的作用。笔者认为可以从以下几点帮助学生正确阅读：
一、树立以读为本的观念
阅读过程包含了感知、理解、思考和评估甚至创造，它需要口、手、脑并用，这对提高学生的素质具有重要的作用。教材是学生学习的主要资料，值得学生深入仔细阅读。
二、培养学生阅读能力有利于激发学生的阅读兴趣
薄薄的一本物理教材涵盖的内容很广：有现象的描述、现象的分析、现象的概括，有大量图片、计算、实验等等，内容十分丰富。在表述上，有文字语言、图片语言、实验语言等等。作为老师要充分利用教材，让学生对教材中的各种语言产生兴趣，从而激发他们想要阅读想深入其中的兴趣。
三、根据不同教学内容提出不同的阅读要求
物理是一门以实验为基础的学科，在做实验时，学生一般比较主动想一试身手，这时就要引导学生阅读，要求学生掌握实验的目的、原理、器材、操作过程以及在其中的注意事项，也可先了解实验结果，让学生有目的性地做实验；概念的阅读，要求学生做到“四会”，即会重复、会举例、会判断，将解释内涵和外延。阅读定律和公式时，要求学生做到会区分条件和结论；会对定律、公式的含义进行解释；会说明应用范围及条件，会应用。
四、指导学生进行正确的物理阅读
在教学过程中尤其是刚刚学习物理的时候，老师要花费一定的时间教会学生该如何阅读教材，告诉学生我们要从教材中获取哪些有用的知识，告诉学生自己的关注点在哪。教师要提醒学生注意以下几点：（1）要知道这是什么物理现象，从中能得出什么样的物理规律或概念；（2）要了解在这些物理现象中提出了什么样的问题；（3）书中用了什么方法解决了这个问题，因而得出了什么结论；（4）对于概念、规律要逐字逐句地进行分析推敲，全面、准确地领会物理含义，特别要明确概念、规律的适用条件及其范围；比如，牛顿第一定律，书中给出的每一个字对接下来的做题环节都有至关重要的作用。
五、带着问题去阅读
学生在刚开始阅读教材时不知道阅读的目的是什么，比较盲目，教师应该在学生开展阅读前给出阅读问题。如，在教学“机械能及其转化”时，就可以拟定如下问题让学生阅读：（1）什么是机械能？（2）机械能包括哪几种，什么时候会发生转化。（3）请列举生活中的一些机械能相互转化实例。通过阅读问题引导学生边阅读边思考，帮助他们阅读教材，在有了一定的能力之后，教师引导学生列出阅读问题，解决问题，从而不断地提高阅读能力。
每节教学内容结束后，教师要引导学生进一步地全面阅读教材，引导他们在阅读过程中，通过前后联系，纵向、横向比较使知识系统化、条理化，让知识在脑海中形成一个完整的知识结构，让学生掌握得更加扎实。
初中生在学习物理的过程中，要注意基础知识的理解和巩固，同时注意锻炼自己的逻辑思维能力，教师要善于引导学生寻找适合自己的学习方法，保证高效的、高质量的教学。本文所述的“读思练课堂主体导学模式”中的“读”在初中物理课堂的应用仅仅是物理教学中的初步探索，还需不断改进。教育教学研究是一个永无止境的过程，“路漫漫其修远兮，吾将上下而求索”！
参考文献：
机械能及其转化范文4
设计质量的高低直接关系机械产品的性能、成本及经济效益，机械设计应满足以下几个方面的基本要求:(1)功能要求设计的机械能实现预定的功能，并在规定的工作条件下、规定的工作期限内能正常运行。(2)可靠性要求可靠性是机器在使用中性能的稳定性，是机器的一个重要质量指标.机器是由若干个零件及部件组成，其可靠度取决于零部件的可靠度。机械系统的零部件越多，可靠度也就越低，因此在设计机器时要尽量减少零部件的数目。(3)经济性要求机器的经济性指标是一项综合性指标，在产品的设计、制造、使用、维护、管理等各个环节均有所体现。经济性要求在满足功能要求的前提下使机器的总费用最低。(4)工作安全、操作方便安全是指使用机器的人的安全及机器工作时本身的安全。因此要采取各种防护措施，如暴露运动构件配防护罩、过载保护装置等。操作系统简便有利于减轻操作人员的劳动强度。(5)造型美观、减少污染结合工业艺术造型设计方法对机械产品进行工业造型设计，使其外形美观，富有时代特点。使产品具有市场竞争力。噪声也是反映机械产品质量的一个综合指标，所以要尽量降低噪声，减轻对环境的污染。
机械设计的程序
机械设计是一个反复的构思、决策与修改的复杂过程。对于新产品的开发设计，一般要经过以下阶段:计划阶段即预备阶段.首先要根据用户要求了解所设计的机械产品在功能、造价、设计期限上的要求，然后进行调查研究、收集资料，对设计任务进行分析，与用户进行协商，使设计任务既合理又先进，最后写成任务书。设计任务书应明确规定机械产品的名称、功用、生产效率、主要性能指标、可靠性和使用维护要求、工作条件、生产批量、预定成本、设计和制造完成日期以及其他特殊要求。方案设计阶段根据多方面的调查研究，广泛收集国内外有关的设计资料后，设计者对机械产品的工作原理进行创新构思，提出多种设计方案对满足设计任务书规定的条件和技术限定的少数几个可行方案进行技术经济分析，综合比较技术性能及经济指标，淘汰较差方案。对保留下来的方案同时展开下一阶段的设计，待进行到可以较精确地确定技术性能及经济指标时，再确定方案的取舍。这一阶段设计内容包括必要的运动学计算、机构原理试验等，最后绘制出机构工作原理图、机构运动简图。技术设计阶段在机械产品工作原理图和机构运动简图的基础上设计整机及其零、部件的形状、尺寸，选择零件所用的材料及热处理、加工装配和制定试验的技术条件等。这一阶段成果是机器整机及部件的装配图、零件工作图以及计算说明书和其他技术文件(标准件明细表、外购件明细表、协作件明细表、试验和验收条件、检验合格单、使用说明书等)等。在整个技术设计阶段，不可避免地要反复修改，与用户反复协商。样机试制和鉴定阶段根据技术设计所提供的图样等技术文件进行样机试制，并对试制提供的样机进行性能测试，组织鉴定，进行全面的技术经济评价，主要包括动力特性审查、标准化审查、工艺审查、成本预测等。同时可对设计进行适当修改，以完善设计方案。产品投产阶段在样机试制与鉴定通过的墓础上，将机械的全套设计图样(总装图、部装图、零件图、电气原理图、安装地基图、备件图等)和全套技术文件(设计任务书、设计计算说明书、试验鉴定报告、零件明细表、产品质盆标准、产品检验规范、包装运输技术条件等)提交产品定型鉴定会评审。评审通过后，进行批量生产并投放市场，交付用户使用。
优化设计方法的分类及其特点
有约束优化设计法机械优化问题大多数都是有约束的优化问题,根据处理约束条件的方法的不同可以分为间接法和直接法。间接法常见的方法有增广拉式乘子法、罚函数法。它是将有约束优化问题转化为无约束优化问题,再通过无约束优化方法来求解。或者将非线性约束优化问题转化为线性规划问题来处理。直接法常用的方法有复合形法、约束坐标轮换法、网络法等。其内涵是构造一个迭代过程,使每次的迭代点都在可行域中,同时逐步降低目标函数值,直到求得最优解。无约束优化设计法无约束化优化设计就是没有约束函数的优化设计。无约束优化设计法很多,包括牛顿法、坐标轮换法、共扼方向法、单纯形法、变尺度法、梯度法等。在寻优过程中是否利用到目标函数的性态(如可微性)是区别无约束优化设计法中直接法和间接法的标准。此法具有计算效率高、稳定性好等优点。模糊优化设计方法模糊优化设计法是将模糊信息和因素量化,建立由模糊约束条件、模糊变量以及模糊目标函数组成的模糊数学模型,再通过从模糊到非模糊的变化来实现模糊数学模型的转化,最终利用优化算法进行求解。
机械能及其转化范文5
关键词：带式输送机；调速型液力偶合器
中图分类号：TD528文献标识码：A 文章编号：
0．前言
大功率、长运距带式输送机的设计中,因多机驱动,应用软启动技术是改善其启动条件的主要手段,而调速型液力偶合器是理想的元部件。原先大功率、长运距带式输送机多采用多电机配限矩型液力偶合器的驱动方式。多电机的同时启动,使启动电流过大,对电网的冲击增大,压降增加,造成启动困难。且电机直接启动,输送机起动加速度过快,使胶带松边拉紧装置反应速度滞后,胶带下垂度加大,使储带仓内多层胶带层间相互碰撞、摩擦,导致胶带磨损快、寿命短、传动不平衡。带式输送机的软启动技术就是在一定的启动时间内,控制启动加速度,确保带式输送机按所要求的速度曲线平稳地起动,达到额定运行速度,同时使电机的启动电流和输送带的启动张力控制在允许范围内。采用调速型液力偶合器配电气调节装置,可实现带式输送机的软启动。
1．液力偶合器的工作原理
液力偶合器的实质是离心式水泵与涡轮机的组合。主要由输入轴、输出轴、泵轮、涡轮、外壳、辅助腔及安全保护装置等组成，其结构示意图如图1所示.
当动力机通过输入轴带动偶合器泵轮旋转时，充填在耦合器工作腔内的工作液体受到离心力和工作轮叶片推动的双重作用，从半径小的泵轮入口被加速加压抛向半径
较大的泵轮出口，同时，液体的动量矩获得
增量，即泵轮将动力机输入的机械能转化成
了液体动能。当具有液体动能的工作液体由
泵轮出口冲向对面的涡轮时，液流便冲击涡
图1.液力偶合器结构示意图
1-主动轴；2-从动轴；3-转动外壳；
4-叶片；B-泵轮；T-涡轮
轮叶片，使之与泵轮同向转动，也就是说液体动能又转化成了机械能，驱动涡轮旋转并带动工作机做功。释放完液体动能的工作液体由涡轮入口流向涡轮出口并再次进入泵轮入口，开始下一次循环流动。就这样，工作液体在泵轮与涡轮间周而复始不停地作螺旋环流运动，于是输入与输出在没有任何机械连接的情况下，仅靠液体动能便柔性地连接在一起了。
2．液力偶合器的选型匹配原则
（1）满足工作机最高转速要求
由于液力偶合器输出与输入之间存在转差率，所以偶合器最高输出转速总是低于电机的转速，即
式中—工作机最大转速；
—偶合器最大输出转速（涡轮转速）；
—偶合器输入转速（泵轮转速）；
—电机转速。
实际上，当电机转速确定以后，偶合器的最高输出转速也就确定了，见表1。
表1.不同输入转速下的偶合器最高
输出转速
（2）满足工作机最高耗用功率要求
液力偶合器泵率必须大于工作机最大耗用功率与液力偶合器再次工况下的最大功率损失之和，即
式中， —工作机最大耗用功率，
—偶合器泵率，
—偶合器在工作机最大耗用功率工况时的最大功率损失，
（3）满足工作机调速范围要求
液力偶合器的调速范围主要取决于载荷特性，对于恒力矩负载，调速范围为1~1/3;对于直线型负载或抛物线型负载，调速范围为1~1/5。
（4）满足工作机稳定运行要求
工作机经液力偶合器调速后，要求任意工况点均能稳定运行。液力偶合器传动系统稳定运行的必要条件是液力偶合器某一冲液量的特性曲线能与载荷特性曲线相交，两曲线交角越大，运行越稳定。若曲线接近于平行，则运行不稳定。
（5）满足工作机调速时间要求
大部分工作机对调速过程的时间没司马要求，但也有些工作机对完成调速的时间有要求。
（6）满足热平衡要求
液力偶合器在调速运转中存在转差率损失、鼓风损失、轴承摩擦损失、供油油路损失等，这些损失转化成热量，使偶合器工作液体温度升高，如不能及时散热，就会影响正常工作。
（7）满足工作环境要求
当偶合器工作在潮湿、户外、煤矿井下、易燃易爆、寒冷等条件时，应考核偶合器适应环境要求的能力。
（8）满足工作机调速控制要求
调速型液力偶合器有现场手动控制、控制室收操电动控制和控制室自动控制三种，选型时要明确控制方式。
（9）满足工作机构转向要求
调速型液力偶合器的转向虽然可以正转也可以反转，但是已经调定后，在工作中就无法改变，因此要注意把转向搞准。
（10）满足工作机其他要求
包括动力机、工作机的安装要求、偶合器为电机、减速器集中供油，设立高位油箱、改型，改变连接尺寸等。
（11）满足经济适用要求
液力偶合器合理选型匹配除上述要求外，还应满足经济、高效、适用要去。包括两点：
①合理经济地确定电机型号和功率
②合理经济地选择偶合器规格和运行工况。
3．调速型液力偶合器的应用实例
（1）在带式输送机上的应用
例如某煤矿井下南翼运输大巷的高强度带式输送机，输送距离为1637 ，带速为3.5 ，设计输煤量为1750 ，由三台电机通过三台YOT 650B调速型液力偶合器驱动。经过长时间运行后，对机组进行了工业性运行测定，其测定结果表明：
①三台调速型液力偶合器自投入运行以来已连续无故障运行14个月，其可靠性和安全性符合要求；
②该带式输送机位于地下600 深，环境潮湿，实践证明，液力偶合器适合在煤矿井下恶劣环境下工作；
③液力偶合器坚实可靠，操作简单，维护保养容易，不需要特殊技术；
④调速型液力偶合器对均衡各电机功率有良好作用，三台电机实际运行电流稳定在19~20 范围内，达到了设计要求；
⑤设计带速为3.15 ，实际带速为3.2 ，符合控制带速要求；
⑥启动柔和平稳，软启动延长时间8~10 ，对输送带有明显的保护作用；
⑦防爆性能好，符合井下安全生产要求。
（2）与其他软启动装置的比较
对调速型液力偶合器、CST 液黏调速装置、软启动电控器在带式输送机上应用的技术经济性能进行对比，其结果如下：
①调速型液力偶合器软启动性能优于软启动电控器，基本无故障，满足使用要求，价格合理，性价比高。
②软启动电控器价格低于调速型液力偶合器，但启动性能不如偶合器，且故障率较高。
③CST液黏调速装置，其启动性能优于调速型液力偶合器，但是进口产品价格太高，对工作油的清洁度要求极高，需经常换油，维修不便。国产产品故障率高，摩擦片易磨损，污染工作油，需经常更换，使用不便。
带式输送机属于恒力矩机械，因而理论上，调速型液力偶合器在带式输送机上应用不节能，但实际应用时，不要求偶合器作答转差调速，只是在启动时转差达，而正常运行时转差不大，所以电能损耗较少。
4．结语
对工业生产中常用的调速型液力偶合器进行了简单介绍，分析了其节能运行效率，结合实际的例子，从结果可以看出使用调速型液力偶合器后，能耗被大大降低，起到了明显的节能效益。
参考文献：
[1]刘应诚,杨乃乔.液力偶合器应用与节能技
术[M],北京:化学工业出版社,2006.
[2]董泳,闰国军,李小斌.调速型液力偶合器
机械能及其转化范文6
【关键词】新能源，发电，现状，情景
引言
在我国，充足保障电力供应对经济的持续发展必将起到决定性作用，在现有大电网的基础上，大力发展新能源发电技术将是我国电力系统发展的趋势。新能源发电是指某些中小型发电装置靠近用户侧安装，它既可以独立于公共电网直接为少量用户提供电能，也能直接接入配网，与公共电网一起为用户提供电能。它是以资源和环境效益最大化、能源利用效率最优化来确定方式和容量的新型能源系统。
一、我国能源和发电技术的现状
我国作为工业大国和人口大国，对能源的消耗量非常大。近年来，消耗总量的增长速度也非常快：标准煤从2001年的14亿吨增长到2005年的22亿吨，原油进口从2001年7300万吨增长到2008年的1.79 亿吨。电力电能作为能源输出的最大方向，其消耗总量从2001年的3．2亿千瓦增长到了2008年的7．9亿千瓦。如此巨大的电能消耗，必然会加剧能源的需求，对于我国的能源政策也更加不利。
目前，集中发电、远距离输电和大电网互联的电力系统是我国电能生产、输送和分配的主要方式。这种大电网的弊端主要有：不能灵活跟踪负荷的变化，无法及时更改供电量，如冬季取暖负荷的激增就会导致电力供应短时不足；另外，电力系统庞大，事故发生频率高，在这种大型互联电力系统中局部事故极易扩散， 导致大面积的停电，而一旦发生电网崩溃，其所造成的破坏和影响将十分严重。
电能是国民生活和生产的根基，因此无论是从能源角度，还是电力系统自身方面来看，研究新能源发电技术对于我国的现代化建设和人民生活都具有相当大的现实意义和战略意义。
二、我国的新能源发电技术及其现状
目前我国用于发电的新能源主要有风能、太阳能、生物能、核能、地热能等，由于这些能源在我国应用起步时间及其对技术的要求不同，其发展程度也各有深浅，下面坐着就其中几种主要的性能源的应用现状进行具体分析。
2.1 风力发电的应用及现状
风力发电系统由桨叶、机械传动系统、发电机、电力电子装置、升压变压器等组成，风力发电系统的发电过程是一个能量转换过程，风的动能先被风机的桨叶捕获转换为机械能，再经过机械传动系统传递给发电机，由发电机实现机械能到电能的转换，直接接入电网或通过电力电子装置接入电网。目前风机的输出电压多为690 伏，需要经变压器升压到满足电网要求的电压，一般为35 kV 及以上。
自19世纪80年代以来，美国电力工业的奠基人查尔斯•弗朗西斯•布拉升安装了世界上第一台自动运行且用于发电的风机，到现在为止，风机技术发展越来越成熟，尤其是20 世纪90 年代以后，世界各国政府相继出台了风电发展的激励政策等，促进了风电技术的快速发展。目前已经出现了几种成熟的主流技术， 包括失速型恒速风机，主动失速型恒速风机，双馈变速风机，直驱变速风机，半直驱变速风机。
现代风机的单机容量不断增大， 从几百千瓦到兆瓦级。目前市场上的风机单机容量平均约为2000千瓦，风机单机容量最高已达6000千瓦。
1986年4月中国第一个风电场在山东荣成并网发电，1989 年起全国各地陆续引进风机建设风电场，装机容量逐年增长，规模在1000千瓦以上的电场有新疆达坂城、内蒙古辉腾锡勒、广东南澳等地的风电场。2009年底我国风电并网总容量为1613万千瓦，同比增长92．26%，截至2010 年底，风电并网总量已超过2000万千瓦，而我国风电开发潜力超过25亿千瓦。
2.2 太阳能发电技术的应用及现状
太阳能是地球永恒的能源, 我国陆地面积每年接收的太阳辐射得热量在 3.3×103~ 8.4×106kJ/ ( m2•a)之间，相当于2.4×104亿t 标准煤的发热量, 属太阳能资源丰富的国家。全国总面积 2/ 3 以上的地区年日照时数大于2000h,日照得热量在5×106kJ/ ( m2•a)以上。我国、青海、新疆、甘肃、宁夏、内蒙古高原的年太阳辐射得热量和日照时数均较高，属太阳能资源丰富地区；除四川盆地、贵州等地太阳能资源稍差外，东部、南部及东北等地区均为太阳能资源较丰富和中等地区。
太阳能发电有2 种方式，即太阳能热发电和太阳能光伏发。我国在“八五”“九五”“十五”期间，对太阳能热发电技术进行了一些研究，但实际应用尚未真正起步。美国和欧洲一些发达国家目前正处于太阳能热发电商业化的前夕。据专家预测，2020年左右，太阳能热发电系统将在发达国家实现商业化, 并逐步向发展中国家扩展。
太阳能光伏发电技术已日趋成熟，2004 年全球安装的太阳能发电系统装机容量已超过1000GW。中国第一座大功率的太阳能发电站建于内蒙古巴林右旗古力古台村，功率为560W，1982年10月11日正式投运。随后又在建成2座10kW、一座20kW和一座25kW的光伏电池电站。中国目前装机容量最大的太阳能发电工程是安多光伏电站，安多光伏电站于1999年3月建成,，装机容量达100 kW.。该电站自投入运行以来，累计发电量达131280 kW•h，日平均发电量达240kW•h。
2.3 生物质能发电技术的应用及现状
所谓的生物质指的是农林废弃物、水生植物、油料作物、工业加工废弃物和人畜粪便及城市污水和垃圾等。生物质能发电是指利用生物质本身的能量，将其转化为可驱动发电机的能量形式，用来发电，然后将所发电能直接提供给用户或并入电网。
目前，美国在生物质发电领域有许多成熟的技术和实际工程，处于世界领先地位，总装机容量已达10 GW。底特律拥有世界上最大的垃圾发电厂，日处理垃圾量4000t，发电能力65 MW。在这方面，我国尚处于起步阶段，首座国产化的垃圾焚烧发电厂日前已在温州市瓯海区并网发电，日处理生活垃圾320t，年发电量2500万kW•h。
2.4 核能发电技术的应用及现状
核能自从问世以来就被许多专家认为是当代可能大规模开发的新能源，尤其对于能源资源匮乏的国家和地区来说，核能已成为必不可少的替代能源，是解决生态环境问题和保障能源安全供应的有效途径。
我国拥有丰富的核能资源，天然铀提炼及其加工能力已初具规模，能够自行设计制造300MW压水堆核电站的成套设备，正在建造600MW的核电站。我国目前已形成广东、浙江、江苏3个核电基地，自从1985年秦山一期核电站开工至今，我国现有机组11台、装机容量900万kW。
2004 年国务院分别批准了广东岭澳二期、秦山二厂扩建和浙江三门、广东阳江4个核电项目。预计到2020年，我国核电装机容量将达到40GW，占全国发电总装机容量比例由目前的1.7%上升到4%。
2.5 地热发电的应用及现状
地热发电是利用蒸汽的热能在汽轮机中转变为机械能，然后带动发电机发电，这一点和火力发电的原理是一样的，不同的是，地热发电不像火力发电那样要有庞大的锅炉，也不需要消耗燃料，它利用的是地热能，需要有载热体把地下的热能带到地面上来。目前能够利用的载热体，主要是地下的天然蒸汽和热水， 因此地热发电可分为蒸汽型地热发电和热水型地热发电两大类。
20世纪70年代初，我国各地涌现出大量的地热电站，如广东风顺、山东招远、辽宁熊岳、江西温汤等地，建于1977年的羊八井地热电站位于我国羊八井地热田，地热蒸汽温度高达172℃，是我国目前已探明的最大高温地热田。
目前，全球范围的地热发电每年大约以9%的速度增长，以此速度推测，到2020年，全球年地热发电量将达到3180亿千瓦时。我国要发展地热发电，还必须加大对地热资源的勘查，加强对地源热泵技术的研究。
三、新能源发电在中国的应用前景
目前，新能源发电在中国刚刚起步不久，其特点适应中国电力发展的需求与方向，在中国有着广阔的发展前景，具体体现在：
（1）新能源发电是中国发展可再生能源的有效形式。国家“十二五”规划将积极推动和鼓励可再生能源的发展作为中国的重点发展战略之一。一方面，充分利用可再生能源发电对于中国调整能源结构、保护环境、开发西部、解决农村用能及边远地区用电、进行生态建设等均具有重要意义；另一方面，中国可再生能源的发展潜力十分巨大。然而，可再生能源容量小，功率不稳定，独立向负荷提供可靠供电的能力不强以及对电网造成波动，影响系统安全稳定的缺点将是其发展中的极大障碍。若能将负荷点附近的分布式能源发电技术、储能及电力电子控制技术等很好地结合起来构成微电网，则可再生能源，充分发挥其重要潜力。例如，对于中国未通电的偏远地区，充分利用当地风能、太阳能等新能源，设计合理的微电网结构，实现微电网供电，将是发挥中国资源优势，加快电力建设的重要举措。
（2）由新能源组成的微电网在提高中国电网的供电可靠性，改善电能质量方面具有重要作用。中国的经济已进入数字化时代，优质、可靠的电力供应是经济高速发展的重要保障。在大电网的脆弱性日益凸显的情况下，将地理位置接近的重要负荷组成微电网，设计合适的电路结构和控制，为这些负荷提供优质、可靠的电力，不仅可省去提高整体可靠性与电能质量所带来的不必要成本，还可以减少这些重要负荷的停电经济损失，吸引更多的高新技术在中国发展。
（3）微电网与大电网间灵活的并列运行方式可使微电网起到消峰填谷的作用，从而使整个电网的发电设备得以充分利用，实现经济运行。此外，对于中国已有的众多独立系统，在系统中加入基于电力电子技术的新能源并配以智能、灵活的控制方式，一方面可提高系统的智能化与自动化，另一方面也可为企业带来可观的经济效益。
四、结束语
总之，科学技术的不断发展促进了发电技术的进步，新能源在我国未来的应用中前景必将十分广阔，充分利用好各项电能资源有助于缓解国内用电危机，这对于实现社会经济可持续发展也具有重要的实际作用。
参考文献
[1] 赵异波.新能源发电技术的最新进展[J].电工技术, 2004.
