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机械结构论文范文1
1.1辊径参数的确定
通过机械结构设计和数值分析计算得出,辊子的抗弯强度和刚度随着辊径的变化而变化,根据实际工艺经验,辊距与辊径成正比,其关系为D=Kd(其中D为辊直径,K为比例系数,一般取0.75~0.9,d为辊距)。
1.2辊距参数的确定
在实际工程中,辊距参数的选择过大,会造成矫直的钢件的变形不够,造成矫直质量差,并且也不利于机器的入料。辊距参数的选择过小,会直接增加矫直力,使设备容易磨损,同时也容易对工件引起局部应力集中,压溃工件。所以在实际的工程和工艺中,要即保证满足矫直质量,又不损坏工件的情况下,合理选择辊距参数。
1.3矫直质量工艺
矫直要使得型钢弯曲到其材料对应的最大弹复曲率,为保证材料的最大弯曲,应按照图1式子计算。其中,h为轧件高度,单位mm;R为矫直辊半径,单位mm。P是材料的弯曲半径。
1.4最小辊距确定
最小辊距通过接触应力条件或接轴扭转强度确定,选取二者的较大者作为最小辊距。凭借实际经验,在所有工件中,圆钢的高度最低,工字钢最高,一般依据圆钢确定最大辊距,工字钢尺寸确定最小辊距,就能很好的适应加工工艺。最大辊距由矫直质量或满足最小上料条件确定,选取二者的较小值作为最大辊距。
1.5矫直辊强度的设计
矫直辊的自身的强度一般都远远大于工件的强度,所以一般情况下只考虑弯曲强度,弯曲强度不足的时候,可以增加相应的支撑,以多个点来吸收压力。
1.6辊数的确定
一般参照具体的企业生产能力和工艺的需求,对小型钢件一般7到11根,大型钢件取7根左右
1.7矫直速度的确定
钢件的矫直速度一般取决于生产任务的选择,一般在0.8-2m/s的范围内,小型钢件的矫直速度最高,经济效率最好。
1.8辊材料的选择
工作辊直接与型钢接触,并相互挤压,为了尽量减少辊子的磨损,保证矫直机可以长期稳定的工作,长期工作在挤压的恶劣工况下,就要求辊子表面要有足够的硬度,表面要有较高的加工精度,有很好的抗弯抗扭曲强度。按照当前的工艺,若工作辊径D<60mm,采用60CrMoV材料;当D=60~120mm时,采用90CrVMo材料;当D>200mm时,采用9Cr材料。
2软件上位机界面监控和计算
型钢结构参数计算软件的操作界面如图2所示,此软件只要输入钢件材料的规格,就可以直接得到型钢矫直机的结构参数。例如输入以下参数,辊距为1200mm,辊数为7根,型钢圆钢150mm.工字钢190x500mm,矫直速度0.8~2.5m/s软件计算结果:该矫直机辊间距离是1200mm,共有7根矫直辊,钢件矫直加工速度是0.80-2.5m/s。从最终软件计算结果看,该软件计算准确,操作方便。以实际生产中的型钢矫直机为软件设计基础,按照轧钢机械设计的要求,充分考虑了实际生产过程中的工艺,为现代的辊式型钢矫直机的设计提供了较为便捷的方法。
3结束语
机械结构论文范文2
我公司2000年新建的装置,因为含有易燃、易爆的轻C4介质,所以对机泵的密封性要求较高。现在它采用的大都是机械密封,其中以集装式盒式密封为主。所谓集装式盒式密封就是一种把所有零件组装成为一个部件,然后把此部件装于轴上,拧紧螺钉即可工作的一种密封形式。密封结构如图2所示。该结构示出其中间开口为封液的入口,双端面和单端面比较,双端面密封具有两对摩擦副,有更好的可靠性,适用范围更广,可以完全防止被密封的介质的外漏,但结构较为复杂致造价也较高。(1)它们的动环均采用SIC(或硬质合金),具有高的强度及较高的硬度,不易变形;静环采用的材质是石墨,具有好的耐磨性。(2)较小的端面直径,降低了磨擦副的滑动速度和温升。适合的端面宽度(3-6mm),既保证了端面的温度,又保证了端面强度。(3)采用了蝶形弹簧,具有刚度高,弹力均匀,轴向位移小的特点,这样就使得轴向尺寸减小,从而减小了泵的体积。(4)所有的密封元件通过轴套与轴结为一体,节省了材料,也削弱了轴的强度,更便于统一零件的尺寸。(5)运行中密封状态稳定,泄漏量小,密封性能好,使用寿命长。(6)密封包括端盖是统一整体,如有泄漏无须对泵进行全部解体检修,只需对密封进行拆卸,整体更换即可。更换下来的密封可以拿回检修班更换损坏的元件,这样就节省了检修时间,同时也为生产赢得了时间。(7)集装式盒式密封不需要对安装长度进行测量,且安装简便、快捷,同时也确保了密封安装的清洁度。
集装式盒式密封的辅助系统
为改善机械密封的工作环境,保证密封的正常运行,更好地控制泄漏,防止污染,集装式盒式密封均采用了密封辅助系统,实际工作情况示于图3。密封液的循环系统中包括封液入口、封液出口、液位开关、压力开关等。新建精联装置大多数机泵都采用性能好的白油作为密封液,这一密封的辅助循环系统具有如下的作用:①封液对密封端面具有良好的作用,从而改善条件;②通过液体的循环流动,带走密封因相互摩擦所产生的热量,以达到降低密封的工作温度的作用;③由于密封液压力一般比工作介质压力高0.05-0.15MPa,可以起到堵封工作介质防止其泄漏,尤其对有毒有害、易燃、易爆放射性的介质作用显得尤为重要;④对于带有固体颗粒的介质,密封液还可以防止其进入,控制了介质对密封元件的磨损;⑤对于腐蚀性介质,密封液可起到保护密封元件不受腐蚀的作用;⑥封油系统根据不同的工艺状况,设有液位报警、压力报警等保护设施,对密封状态起到监控作用,是生产安全性的重要保障。
机械密封常用材料
对动、静环材质的性能主要要求:有良好的耐磨性和较高的硬度,导热性好、有较高的热稳定性和化学稳定性,有较大的弹性和较好的抗冲击性。常用材料有:硬质合金、铸铁、石墨及陶瓷等。应注意合理选择机械密封动静环材料,一般采用软硬组合或硬硬组合。
技术借鉴
机械结构论文范文3
[关键词]抗震等级嵌固部位墙体稳定约束边缘构件连梁
高层建筑的嵌固部位
多数单塔或多塔高层建筑带有面积较大的地下室及层数不多的裙房,裙房
可能相连形成大底盘。《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)规定,高层建筑地下室结构满足一定条件时,地下室顶板可作为上部结构的嵌固部位。若不满足规范要求,可将嵌固部位设置在基础顶面。嵌固在地下室顶板的条件及要求:
地下室顶板必须具有足够的平面内刚度,以有效传递地震基底剪力。地下室顶板应避免开设大洞口;其楼板厚度不宜小于180mm,混凝土强度等级不宜小于C30,应采用双层双向配筋,且每层每个方向的配筋率不宜小于0.25%。
结构地上一层的侧向刚度,不宜大于相关范围地下一层侧向刚度的0.5倍;地下室周边宜有与其顶板相连的抗震墙。
地下室结构的相关范围一般可从地上结构(主楼、有裙房时含裙房)周边外延不大于20m。
地下室顶板对应于地上框架柱的梁柱节点除应满足抗震计算要求外,尚应符合下列规定之一:
地下一层柱截面每侧纵向钢筋不应小于地上一层柱对应纵向钢筋的1.1倍,且地下一层柱上端和节点左右梁端实配的抗震受弯承载力之和应大于地上一层柱下端实配的抗震受弯承载力的1.3倍。
地下一层梁刚度较大时,柱截面每侧的纵向钢筋面积应大于地上一层对应每侧纵向钢筋面积的1.1倍;同时梁端顶面和底面的纵向钢筋面积均应比计算增大10%以上。
裙房与主体结构相连时,其嵌固部位应随同主体结构,且应满足嵌固的有关要求;裙房与主体可采用不同基础结构,但应加强连接,保证在地震作用下共同工作。
抗震墙厚度的确定
抗震墙截面厚度的确定与许多因素有关,其中平面外稳定是十分重要的因
素。在确定墙厚时,一部分设计人员认为抗震墙厚度必须满足规范规定的最小高厚比要求,另一部分设计人员在任何情况下只要求墙厚仅满足高层规程JGJ3-2002附录D墙体稳定计算公式。实际上这两种做法都存在片面性。
一方面,如果严格遵守抗震规范GB50011-2010第6.4.1和高层规程JGJ3-2002第1,2,3,4款规定,会使一些层数不高但层高较高的建筑的抗震墙厚度过大。
实际上,规范规定最小墙厚的目的也是为保证抗震墙出平面的刚度和稳定性能。规范规定的最小墙厚是根据一般情况总结出来的,目的是方便设计,但不是适合情况都适用。对于工程设计中的一些特殊情况,不能机械地执行规范条款,否侧,不是墙过厚就是墙厚不满足平面外稳定的要求。应该领会规范条款的意图,对特殊情况作进一步的稳定验算。
在工程实践中,规范规定的最小墙厚在两种情况下不适用:一种是前面讲的层数不多但层高较高的建筑,轴力不大的墙肢;另一种是层数较多、较高的建筑,轴力较大的墙肢,特别施因受倾覆力矩影响附加轴力较大的墙肢。比如80m以上的高层建筑中组合轴力较大的外墙、多肢墙的端墙肢或轴压比较大的一字墙,如果按规范规定的最小墙厚确定墙厚,往往不能保证抗震墙平面外的刚度和稳定性,有必要用高层规程JGJ3-2002附录D抗震墙稳定计算公式来校核。
另一方面应该注意到,如果只要求墙厚满足高层规程JGJ3-2002附录D墙体稳定计算公式,而不考虑抗震所在位置和其重要性,对于底部加强部位、角窗旁一字形短墙肢、框支抗震墙结构的落地墙等较重要部位来说,所取墙厚会偏小。考虑这些部位的重要性和受力的复杂形,确定这些部位墙厚时,应将高层规程稳定计算公式的计算结果适当放大。
抗震墙底部加强部位约束边缘构件的设置
结构试验表明矩形截面抗震墙的延性比工字形或槽形截面差;计算分析表明增加墙肢截面两端边的翼缘能显著提高墙的延性。因此,在矩形墙两端设约束边缘构件不但能较显著提高哦墙体的延性还能防止抗震墙发生水平剪切滑动提高抗剪能力。
工程设计中,我们可以遇到各种不同情况的抗震墙,抗震墙的受力特点和破坏模式也各不相同,因此对抗震墙底部加强部位的不同位置,应根据具体受力情况不同,采用不同的加强措施,而不应该设置相同的约束边缘构件。
(1) 抗震墙底部加强部位,剪跨比大于2的墙肢和两侧与一般连梁(跨高比大于2.5)相连的剪跨比不大于2的墙肢,当轴压比大于规范规定时,墙肢两端应该设置约束边缘构件。抗震墙底部加强部位,剪跨比不大于2的多肢墙的内部墙肢,当与强连梁(跨高比不大于2.5)相连时,主要发生剪切破坏,弯曲变形较小,应加强水平钢筋并严格限制剪压比,墙肢两端不一定设置很强的约束边缘构件。
(2)设置约束边缘构件的目的是为增加对压区混凝土的约束,提高压区混凝土的变形能力,增大抗震墙的延性,因此,约束边缘构件长度lc宜按相对受压区高度ξ确定更合理。计算时还应该考虑抗震墙翼墙对约束边缘构件lc的影响。试验结果表明,由于受压区翼缘能有效地减小受压区高度,因此,参数ξ比轴压比能更准确地反映对延性的影响,利用ξ能更准确地描述约束边缘构件的合理长度。
(3)对于由跨高比小于2.5的强连梁连接的底部加强部位的多墙肢各墙肢如何设置约束边缘构件,尚应根据墙肢所在位置和墙肢剪跨比确定。目前高层住宅抗震墙结构多设角窗,角窗旁的墙肢还多为一字形短墙肢,如果是强连梁与该墙肢相连,其在地震作用下所受轴力较大,该墙肢应具有较强的约束力,设计应加强全截面的竖向和水平钢筋。
4 剪力墙结构中连梁超筋处理
高层剪力墙结构设计中连梁超筋是一种常见现象。在某段剪力墙各墙肢通过连梁形成整体,成为联肢墙或壁式框架,使此墙段具有较大的抗侧刚度,能达到此目的主要依靠连梁的约束弯矩。连梁的超筋主要是部分连梁跨高比较小,刚度较大,造成连梁剪力过大,致使连梁抗剪能力不能满足规范对连梁剪压比的限值。从剪力墙的简化手算方法得知,连梁作为沿高度连续化的连杆处理的,由总约束弯矩得每层连梁约束弯矩,再由约束弯矩得连梁剪力,从剪力得到弯矩。由于连梁一般有竖向荷载产生的剪力值较小,剪力主要因约束弯矩产生。连梁易超筋的部位,竖向楼层在一般剪力墙结构中总高度的1/3左右的楼层;平面中当墙段较长时其中部的连梁,某墙段中墙肢截面高度(即平面中的长度)大小悬殊不均匀时,在大墙肢连梁易超筋。
连梁超筋时,可按《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)第7.2.25条处理:
减小连梁截面高度:
抗震设计的剪力墙中连梁弯矩及剪力可进行塑性调幅,以降低其剪力设
计值。但内力计算时已经按《高规》第5.2节第5.2.1条的规定降低了刚度的连梁,其调幅范围应当限制或不再继续调幅,以避免在使用状况下连梁中裂缝开展过早、过大,使用状况内力是竖向荷载及风荷载作用的组合内力。当部分连梁降低弯矩设计值后,其余部位连梁和墙肢的弯矩设计值应相应提高;
当连梁破坏对承受竖向荷载无大影响时,可考虑在大震作用下该联肢墙
的连梁不参与工作,按独立墙肢进行第二次结构内力分析,墙肢应按两次计算所得的较大内力配筋。
根据上述(3) 可在易超筋的部位连梁按铰接处理进行整体计算,但应注意按此种处理后计算结果层间位移比尚需满足规范要求,或相差不应太大。连梁按铰接处理后,主要承受竖向荷载,施工时仍为整浇,上部钢筋按构造设置。
结语
(1) 高层建筑地下室结构满足一定条件时,地下室顶板可作为上部结构的嵌固部位。若不满足规范要求,可将嵌固部位设置在基础顶面。
(2)规范规定的抗震墙构造最小高厚比限值并不适用任何情况,特殊情况时有必要按高层规程附录D稳定计算公式作补充验算。这时应该采用组合内力计算,比应注意提高抗震墙底部加强部位、角窗墙、部分框支抗震墙结构中落地墙等较重要部分的稳定要求。
(3)抗震墙底部加强部位应该按不同的受力情况和墙肢剪跨比,设置不同的约束边缘构件。约束边缘构件长度宜根据相对受压区高度ξ确定更合理。
对连梁内力进行塑性调幅不宜大,否则小震时,就会有较多裂缝,当地震力较大时,可考虑连梁仅部分参加工作,若该连梁破坏时对承受竖向荷载无明显影响,这时一般可采用减小连梁截面高度的设计方法。
参考文献:
[1] 建筑抗震设计规范(GB50011-2010)[S].北京:中国建筑工业出版社,2010.
机械结构论文范文4
关键词:上肢康复训练机器人 青岛大学硕士开题报告范文 青岛论文 开题报告
一、 选题的目的和意义
据统计,我国60 岁以上的老年人已有1.12 亿。伴随老龄化过程中明显的生理衰退就是老年人四肢的灵活性不断下降,进而对日常的生活产生了种种不利的影响。此外,由于各种疾病而引起的肢体运动性障碍的病人也在显著增加,与之相对的是通过人工或简单的医疗设备进行的康复理疗已经远不能满足患者的要求。随着国民经济的发展,这个特殊群体已得到更多人的关注,治疗康复和服务于他们的产品技术和质量也在相应地提高,因此服务于四肢的康复机器人的研究和应用有着广阔的发展前景。
目前世界上手功能康复机器人的研究出于刚起步状态,各种机器人产品更是少之又少,在国内该领域中尚处于空白状态,临床应用任重而道远,因此对手功能康复机器人的研究有广阔的应用前景和重要的科学意义。
目前大多数手功能康复设备存在以下一些问题:康复训练过程中,缺乏对关节位置、关节速度的观测和康复力的柔顺控制,安全性能有待提高;大多数手功能康复设备没有拇指的参与;感知功能差,对康复治疗过程的力位信息和康复效果不能建立起有效地评价。本课题针对以上问题,采用气动人工肌肉驱动的手指康复训练机器人实现手指康复训练的多自由度运动,不仅降低了设备成本,更重要的是提高了系统对人类自身的安全性和柔顺性,且具有体积小,运动的强度和速度易调整等特点。
课题的研究思想符合实际国情和康复机器人对系统柔顺性、安全性、轻巧性的高要求 。它将机器人技术应用于患者的手部运动功能康复,研究一种柔顺舒适、可穿戴的手功能康复机器人,辅助患者完成手部运动功能的重复训练,其轻便经济、穿卸方便,尤其适于家庭使用,既可为患者提供有效的康复训练,又不增加临床医疗人员的负担和卫生保健。
综上所述,气动人工肌肉驱动手指康复训练机器人的设计是气压驱动与机器人技术相结合在康复医学领域内的新应用,具有重要的科学意义。
二、 国内外研究动态
2.1 国外研究动态
美国是研究气动肌肉机构最多的国家,主要集中在大学。
华盛顿大学的生物机器人实验室从生物学角度对气动肌肉的特性作了深入研究,从等效做功角度建模,并进行失效机理分析,制作力假肢和仿人手臂用于脊椎反射运动控制研究。
vanderbilt 大学认知机器人实验室(cognitive robotics lab, crl)研制了首个采用气动肌肉驱动的爬墙机器人,并应用于驱动智能机器人(intelligent soft-arm control, isac)的手臂。
伊利诺伊大学香槟分校的贝克曼研究所对图像定位的5自由度soft arm 机械手采用神经网络进行高精度位置控制和轨迹规划。亚利桑那州立大学设计了并联弹簧的新结构气动肌肉驱动器,可以同时得到收缩力和推力,并与工业界合作开发了多种用于不同部位肌肉康复训练的小型医疗设备。
英国salford 大学高级机器人研究中心对气动肌肉的应用作了长期的系统研究,开发了用于核工业的操作手、灵巧手、仿人手臂以及便携式气源和集成化气动肌肉,目前正在研究10 自由度的下肢外骨骼以及仿人手的远程控制。
法国国立应用科学学院(instituted national dissidences appliqués, insa)研究了气动肌肉的动静态性能和多种控制策略,目前正在研制新型驱动源的人工肌肉以及在远程医疗上的应用。
比利时布鲁塞尔自由大学制作了新型的折叠式气动肌肉用于驱动两足步行机器人,实现了运动控制。
日本bridgestone 公司在rubber tauter 之后又发明了多种不同结构的气动肌肉。德国festoon 公司发明了适合工业应用的气动肌腱fluidic muscle,寿命可达1000万次以上,同时还对气动肌肉的应用作了许多令人耳目一新的工作。英国shadow 公司研制了目前世界上最先进的仿人手。美国的kinetic muscles 公司与亚利桑那州立大学合作开发了多种用于肌肉康复训练的小型医疗设备。
lilly采用基于滑动模的参数自适应控制策略,实现了单气动肌肉驱动的关节位置控制。
2.2 国内研究动态
自20 世纪90 年代以来,我国陆续开始了气动肌肉的研究。
北京航空航天大学的宗光华较早开始气动肌肉的研究,分析了其非线性特性、橡胶管弹性及其自身摩擦对驱动模型的影响,并应用于五连杆并联机构,通过刚度调节实现柔顺控制。
上海交通大学的田社平等运用零极点配置自适应预测控制、非线性逆系统控制以及基于神经网络方法,实现单自由度关节的快速、高精度位置控制。
哈尔滨工业大学的王祖温等分析了气动肌肉结构参数对性能的影响、气动肌肉的静动态刚度特性以及与生物肌肉的比较,提出将气动肌肉等效为变刚度弹簧,设计了气动肌肉驱动的具有4 自由度的仿人手臂、外骨骼式力反馈数据手套和6 足机器人,采用输入整形法解决关节阶跃响应残余震荡问题。
北京理工大学的彭光正等先后进行了单根人工肌肉、单个运动关节以及3 自由度球面并联机器人的位置及力控制,采用了模糊控制、神经网络等多种智能控制算法,并设计了6 足爬行机器人和17 自由度仿人五指灵巧手。
哈尔滨工业大学气动中心的隋立明博士也通过实验得到了气动人工肌肉的一个更简洁的修正模型和经验公式并对两根气动人工肌肉组成的一个简单关节系统进行实验建模和采用位置闭环的控制方法进一步验证气动人工肌肉的模型。
上海交通大学的林良明也对气动人工肌肉的轨迹学习控制进行了仿真研究给出了学习的收敛性的初步结论为下一步的学习控制奠定了基础。其中田社平通过对气动人工肌肉收缩在频率域上的数学模型并对它的结构及其静动态特性进行了理论分析建立了相应的静态力学方程。
2003年付大鹏等,以机械手抓取物体为分析对象,采用矩阵法来描述机械手的运动学和动力学问题,以四阶方阵变换三维空间点的齐次坐标为基础,将运动、变换和映射与矩阵计算联系起来建立了机械手的运动数学模型,并提出了机械手运动系统优化设计的新方法,这种方法对机械手的精密设计和计算具有普遍适用意义。
2005年车仁炜,吕广明,陆念力对5自由度的康复机械手进行了动力学分析,将等效有限元的方法应用到开式的5自由度的康复机械手的动力分析中,这种方法比传统的分析方法建模效率高、简单快捷,极其适合现代计算机的发展,的除了机械臂的动力响应曲线,为机械手的优化设计及控制提供理论依据。
2008年北京联合大学张丽霞,杨成志根据拿取非规则物品的任务要求,采用转动机构和连杆机构相结合,设计了五指型机器手,手指弯曲电机与指间平衡电机耦合驱动,实现了机器手的多角度张开、抓握运动方式,对实用型仿人机器手的机构设计有参考意义。
2009年杨玉维等人对轮式悬架移动2连杆柔性机械手进行了动力学研究与仿真,。采用经典瑞利.里兹法和浮动坐标法描述机械手弹性变形与参考运动间的动力学耦合问题, 综合利用拉格朗日原理和牛顿.欧拉方程并在笛卡尔坐标系下,以矩阵、矢量简洁的形式构建了该移动柔性机械手系统的完整动力学模型并进行仿真。
2009年罗志增,顾培民研究设计了一种单电机驱动多指多关节机械手,能够很好的实现灵巧、稳妥的抓取物体,这个机械手共有4指12个关节。每个手指有3个指节,由两个平行四边形的指节结构确保手指末端做平移运动,这种设计方案很好的实现了控制简单、抓握可靠的目的。
从目前来看,国内对气动人工肌肉的研究仍处于刚起步的阶段。有关气动人工肌肉的研究与国外还有相当的差距对气动人工肌肉中的许多问题,还没有进行深入的研究。此外,采用气动人工肌肉作为机器人驱动器的研究还不成熟。
三、 主要研究内容和解决的主要问题
目前大多数手功能康复设备存在以下一些问题:康复训练过程中,缺乏对关节位置、关节速度的观测和康复力的柔顺控制,安全性能有待提高;大多数手功能康复设备没有拇指的参与;感知功能差,对康复治疗过程的力位信息和康复效果不能建立起有效地评价。为此,课题主要研究内容:设计一种结构简单,易于穿戴,并且安全、柔顺、低成本,使用方便的气动手功能康复设备。对气动手指康复系统进行机构运动学分析、用mat lab软件对康复训练机器人的康复治疗过程的力位信息进行仿真分析。
要实现上述的目标,系统中需要着重解决的关键技术有:
(1)基于已有上肢康复训练机器人外骨骼机械手机械结构部分的设计,对手指康复训练方法分析和提炼。 主要包括:人手部的手指弯曲抓握动作分析,气压驱动关节机构自由度的优化配置。使机械手能够实现手指的弯曲、物体的抓握等手部瘫痪患者不能实现的动作。
(2)对机器人机械机构的运动学分析。主要包括:气压驱动的手指关节外骨骼机械机构的运动学分析。
(3)机器人机构的力位信息仿真。主要包括:用mat lab软件进行机器人气压驱动终端的力位信息 仿真。
根据总体方案设计以及工作量的要求,外附骨骼机械手系统是上肢康复训练机器人的一部分,本文主要是研究手指康复机械系统运动学、动力学分析工作。
四、论文工作计划与方案
论文工作计划安排:
2010年9月——2011年6月准备课题阶段:
主要工作:学习当今最先进的机器人设计技术;学习用matlab软件进行计算仿真及优化,查阅国内外的资料,对康复机械手作初步了解。
2011年7月——2011年9月课题前期阶段
主要工作:课题方案设计,拟写开题报告,开题。
2011年10月——2012年7月课题中期阶段
主要工作:开始具体课题研究工作,根据已有上肢康复训练机器人外骨骼机械手机械结构部分设计,对手指康复训练方法分析和提炼。研究手指康复机械系统运动学、动力学分析工作。
2012年8月——2012年12月课题后期阶段
主要工作:对手指康复机器人进行模拟仿真,对设计进行优化,并在此基础上进一步完善课题。
2013年1月——2013年4月结束课题阶段
主要工作:整理相关资料,撰写论文,准备进行毕业论文答辩。
2013年5月——2013年6月论文答辩阶段
主要工作方案:
1. 完成学位课与非学位课学习的同时,进行市场调研,对手指康复机械手作初步了解。
2. 查阅资料,了解气动手指康复机器人的国内外发展现状。
3. 分析已有上肢康复训练机器人外骨骼机械手机械结构的部分设计。
4. 对现有手指康复训练方法设计进行分析和提炼,分析其优缺点。
5. 开始具体设计工作。
机械结构论文范文5
协会深刻认识到,在这轮全球性金融危机和产业结构调整的大潮中,行业结构调整实施越早,转型升级就能越快。作为为下游行业提供加工装备的缝制机械行业,实施结构调整的核心就是产品结构的调整和产品技术的升级,通过调整和升级去满足下游行业的发展需求。而行业产品结构调整的方向就是发展智能、高效的机电一体化缝制设备,实现节能、省人工;产品技术的升级就是提升产品的技术和质量发展水平,推动产品由中低端向中高端升级,提高市场竞争力和品牌影响力。为此,近年来,协会抓住发展机电一体化高效缝制机械这条产品结构调整主线不动摇,推动行业步入增量取代存量的发展新周期,实现了行业平稳复苏和持续发展,取得了较为明显的调整成效。
一、多管齐下引导行业产品结构向
机电一体化方向快速调整
1. 通过编制《行业“十二五”科技开发指南》,明确将光机电一体化技术应用研究列为“十二五”关键领域,将高效电脑平缝机、电子花样机等设备列为优先研发项目,引导企业向光机电一体化产品方向倾斜。
2. 通过协会主办的国际展会鼓励企业展示机电一体化新品。协会将2011、2013CISMA展会主题分别定为“质量、效益、绿色”和“品质、效率、智能”,通过举行优秀新产品评选,以新产品获奖等级来适当减免企业参展摊位费用的举措进行资金奖励,支持鼓励企业创新和展示高效、环保的缝制设备。如,在CISMA2013优秀新产品评选中,获奖的52个产品100%为机电一体化新产品。据协会对参力CISMA2013的40家骨干整机企业展示的产品进行初步统计显示,机电一体化产品的展示比重已经由2011年的60%快速提升至 2013年的90%。
3. 定期举办行业机电一体化技术交流和《机电一体化技术研究与创新优秀论文》征文与评选表彰活动。自2011起,协会依托电子电控专业委员会工作,每年举办机电一体化技术交流,组织行业科技人员开展技术交流;连续举办了两届机电论文征文与评选表彰活动,征集论文上百篇,其中40余篇优秀论文被推荐至各类核心及国家学术期刊上发表。较好的发挥了促进电控技术研究和交流提升的目的。
4. 在国家发改委《产业结构调整指导目录》等产业政策层面,积极将“机电一体化高效节能缝制机械”列为优先和鼓励发展目录,发挥了重要的产业调控和政策导向作用。
通过以上工作引导和推动,行业近年来产品结构调整步伐加快,机电一体化产品占比大幅提升。据协会2013年最新行业统计数据显示,机电一体化高效节能缝制机械总产量占工业缝制机械总量的比例已由2009年的10%提升到目前的49%;平、包、绷等大宗主导产品中机电一体化产品占比由2009年的15%提升到目前的55%。其中,电脑平缝机2013年总产量高达270万台,同比猛增80%,首次超过机械型普通平缝机产量。
二、以实施行业科技支撑计划项目为着力点
推动产品技术升级
为促进行业产品技术升级,创造具有自主知识产权的技术与产品,提升行业整体技术发展水平,在中轻联的组织领导下,协会2008年联合骨干企业向国家科技部申报了《高效节能缝制设备》国家科技支撑计划项目,该项目于2010年正式批准立项实施。三年来,参与典型高效节能缝制设备课题研究的主要企业均已完成了各自负责的高性能电脑平缝机、电子花样机和电控上袖机的整机产品试制、定型及示范生产线的建设。参与伺服控制系统课题研究的主要企业均已各自建成具备标准软硬件接口及灵活定制功能的多轴缝制设备电控系统开发平台,完成了典型产品的测试、定型、优化,建成了年生产能力1万台以上高性能多轴缝制机械伺服控制系统生产示范线。
经攻关成果联合测试,高效电脑平缝机可实现5000针/分钟,电子花样机可实现2800针/分钟、电子上袖机可实现3500针/分钟的最高缝纫速度,产品平均节电30%,效率提升20%以上,机器噪音、振动等各项主要技术性能指标完全达到了国外先进技术水平。同时,该课题还累计14篇,申请专利16项,计算机软件著作权 4项,开发完成面向电子套接机的运动学及动力学仿真分析软件1套,缝制机械参数化设计软件1套,完成制定行业标准8项,参与制修订国际标准1项,国家标准2项。
通过组织实施行业科技支撑计划项目,各参与企业累计配套投入科研资金近1200万元,购置了一批先进高精密的试验仪器与设备,培养了一批既有实践经验又有丰富理论知识的青年科技人才,科研成果在提升各企业自身科研技术实力的同时,也通过新产品的市场配套和示范推广,有力带动了整个行业的技术发展水平。如,北京大豪公司在课题研发过程推出的HSC高压闭环系统、绵阳58所的HDSC全伺服系统、鲍麦克斯公司的MT系列多轴伺服系统、中捷股份公司WR系列系统在国内外市场上配套电子套结机、花样机、曲折缝、锁眼机、自动缝制单元等机器累计逾4万多台,创造产值近10亿元人民币,有效填补了行业中高端缝制设备电控系统领域的空白。
目前该课题已经结题并进入全面验收环节,协会下步重点组织做好科研成果的行业示范和推广,加快行业高效节能缝制设备的全面升级和更新换代。
三、以实施产品质量提升工程为抓手打造
机械结构论文范文6
施肥机的开题报告 机械自动化在机械制造中的运用
1.机械自动化简介
机械自动化,即不借助任何人力的操作或者干扰,完全依照机械自身来对工作进行一系列步骤的完成.机械的自动化在企业的加工生产中有着极为重要的意义,机械的自动化可加快生产原料加工处理的速度,真正实现节约人力,提高生产效率的目的.与传统的机械制造方式相比,机械自动化具有提升产品质量、加快产品更新、降低成产成本的优势,对于有效缩短机械产品的制造周期,并提升机械制造水平起到了较大的推动作用.就当前的机械自动化技术应用来看,虽然尚未实现其在机械制造过程中的全面推进,但其对机械制造水平提升的显著效果已经越发凸显,因此,在未来的发展过程中,机械自动化必将在更大范围内进行改革和应用,以更好的满足机械制造需求,并实现我国工业化水平的不断提升.
2.机械自动化在机械制造中的应用研究
机械自动化起初是被应用在冷加工的批量生产与制作中,直到20世纪中后期,才逐渐建立起可变性自动化系统,为机械自动化在市场中的应用打下了基础,也提高了机械制造业在市场中的适应能力和灵敏度.企业必须清楚他们自身生产发展的条件和需求,以此为参考,在此基础上应用机械自动化技术,我国的机械制造行业正在逐步迈向集成化、智能化、虚拟化与柔性化,计算机集成制造也与之联系起来,计算机在机械制造中的集成技术已成为机械领域未来发展的重要趋势之一.机械自动化在机械制造中的相关应用为:
2.1.集成化在机械制造中的应用
对于机械自动化的实现,主要通过计算机来完成,因此,在机械自动化的实施过程中,需要实现集成化以满足机械制造需求.计算机集成化主要表现为计算机辅助设计、计算机测试、数控加工、柔性制造工艺等,通过将这些内容实现集中化,可以有效提升机械制造水平,而在此过程中,还可以通过过程重组、系统精简的方法实现机械自动化发展.此外,还可以加强计算机网络及工程数据库的建立,以将机械制造过程中的主要内容与生产经营活动相结合,实现机械制造过程的不断优化,从而进一步提升机械生产效率,并不断促使企业创新机械制造技术,加强新产品研发,以不断提升机械产品质量,实现其市场竞争力的不断提升.
2.2.智能化在机械制造中的应用
机械智能化应用是人工与智能技术相融合、贯通、作用而成的,是模拟技术专家的智力,来替代专家在原本的机械制造中需要完成的工作.智能化在机械制造中的应用主要体现在,其是将机械制造技术、人工智能技术、自动化技术相互融合在一起而成的一种人工智能化系统.将智能化运用在机械制造中,可实现系统的自主思考、自主判断、自主决定等一系列智能化的行为.在未来的发展过程中,智能化发展已经成为机械制造的一种趋势,这样不仅能够提升机械制造效率,提升市场竞争力,同时还能够加强新技术的研发及新设备的应用,从而实现工业化水平的整体提升.
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2.3.柔性自动化在机械制造中的应用
机械制造中应用柔性自动化系统是十分重要的,机械在拥有智能化的条件下,还应具有一定的应变能力.只有机械制造企业具有优良的应变能力,才能适应社会各种需求,并且能够根据当前的科技发展和市场变化及时对生产的机械结构和功能进行控制和调整.柔性自动化在机械制造中的应用可使其生产的商品更有效的适应市场的变化,在市场分析的前提下,对内部组织来进行优化的改良.
2.4.数控技术在机械制造中的应用
数控技术是实现机械制造自动化的根基,数控技术在机械制造中的应用是通过使用计算机程序设置来实现的,即用计算机来编写生产制造中的各种程序.运用计算机编写机械生产中的各种程序可使机械制造业的生产力在很大程度上得到提高.
2.5.虚拟化在机械制造中的应用
虚拟化制造技术是一种综合性系统技术,虚拟化是由多媒体技术、机械制造工艺、人工智能、信息技术等多种学科相互构成的.现代机械制造技术加入了CAD、CAPP等机械制造工艺和计算机作图技术,其可以对机械设计图迅速的进行修改,摒弃了重新在做一次新图的麻烦.在机械制造过程中应用虚拟化制造技术来对机械制造活动进行模拟分析,可有效发现生产过程中的各种问题,并予以解决,这种技术能够有效地提高机械制造成功率、降低研发成本、提高企业的生产竞争力.
3.结束语:
机械自动化技术的成功应用是企业科技水平提高的重要表现,其不仅仅带动了企业的市场竞争力的提高,也为企业的产品制造打下了坚硬的基础.机械自动化技术的应用,可大大提高机械生产的工作效率,是产品质量和劳动效率的良好把控手段,其不仅仅减少了机械生产的劳动力支出,也极大的缩短了生产时间、减少了生产成本.因此,在未来的发展过程中,应当加强机械自动化技术研究,并将新技术持续应用到机械制造过程中,从而实现机械化水平的不断提升,并更好的满足我国工业化发展需求.
参考文献:
[1]陈玉杰.浅谈机械自动化在机械制造中的应用[J].科技创新与应用.2013(20)
[2]王绍平.机械自动化在机械制造中的应用[J].科技创业家.2013(08)