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动力机械工程范文1
1.1合理选择混合动力模式与动力参数相匹配
不同的工程机械在操作时由于工作的要求不同,其机械的运行特点也会有区别。在选择混合动力模式前,要充分考虑到不同机械的工作特点和作业状况选择合适的动力模式。由于机械运行时所承担的负荷较大,因此在设计时还应考虑到原来的动力系统的承压力变化规律,在选择时充分利用到力学的知识,设计合理的动力模式。由于混合动力是在节能减排的理念上发展起来的,因此还要分析机械能源的消化情况,以及能源的循环利用可能性,以此制定出符合节能标准的混合动力系统。由于混合动力系统设计理念是促进能源吸收与利用达到平衡的状态,如果动力参数匹配不合理将严重影响机械性能,无法正常发挥机械操作功能。在设计时,要考虑到动力系统输出功率与能量消耗状况,利用仿真模拟测试,设计出与混合动力模式相匹配的动力参数,包括发电机功率、电容电压等。合理选择混合动力模式,并匹配科学的动力参数,从而使发电机能够发挥最佳动力,减少机械运行时能源消耗,达到节能减排的目的。
1.2能量回收与存储相关技术
传统的液力传动系统工程机械,是采用特殊的设计实现能量回收的。使用液压马达和液压油缸对未使用的原油进行回收,将其抽到储能设备中,实现节约能源的目的。混合动力设计要考虑到机械种类和运行时液压系统的特点,选择最合理的回收与储存元件,并使这种措施符合机械运行的整体需求,实现能源循环利用。由于传统的能源储蓄方式各有优缺点,如液压式储能方式的蓄能效率高,但可靠性却一般;电容的蓄能效率高,循环寿命却低。混合动力在设计中,要分析各种蓄能方式的优缺点,选取更优化的回收储存能源方式,实现节能减排的效果。
1.3设置可靠的混合动力系统
由于工程机械时会受到环境因素的影响,因此在设计工程机械动力系统时要考虑到各种技术的可靠性,以保证工程机械能够适应各种操作环境,发挥较高的工作效率。一般兜里系统在机械运行时以发热,尤其在恶劣的操作环境下,散热性不能有效发挥,因此在选择混合电力系统中发电机、电容、储能元件等关键设备时,要可考虑到使用时所能承载的负荷和对电能的损耗情况,从而使混合动力功率满足工程机械作业需求。
2工程机械中混合动力节能效果分析
混合动力系统发挥的效率直接影响工程机械的整体性能,也能保证机械安全运行。由于工程机械的功能和特点不同,工程机械中混合动力也要根据实际情况选择合适的发动元件,以达到节能减排的效果。采用工程机械混合动力后,使原本的能源消耗量大的问题得到了解决,使工程机械达到了节能减排的效果。随着环保理念不断加强,工业排放标准也不断提高,混合动力机械符合了节能减排的时代潮流。混合动力系统根据机械操作的特点和能源消耗情况,将各种机械储能的方式做了对比,用更合理的回收储能方式,使工程机械发挥了最佳的性能,达到了节能减排的目的。随着信息技术和自动化技术不断发展,混合动力关键技术也会不断加强,能源利用率更高,工程机械节能减排效果将更好。
3结束语
动力机械工程范文2
我机械工程学院于接到学校通知后积极进行运动员的报名选拔工作。文体部成员及时进班宣传运动会工作,得到同学们热烈响应,同学们积极报名,在四月初,文体部对报名名单进行整理。
文体部在赵朕老师指导下,对运动会各项目报名人员进行为期三天的筛选工作。筛选期间运动员积极向上,力争第一,都赛出了好成绩。文体部对筛选成绩进行统一整理,挑选出优秀的运动员代表机械工程学院进行参赛。并将运动员的训练工作有序开始进行。
我院召开运动会动员大会,会议由学管秘书刘乾坤老师和部分辅导员老师以及全体运动员参加。动员大会上刘老师首先对各位运动员给予充分的肯定,并指出一定要遵守友谊第一,比赛第二的原则,积极参与,赛出好成绩。
日前,运动会准备工作已经进行完毕。对于运动会赛事进行过程中的一系列工作,做出以下分配安排,分为三个方面。
一、赛前准备
1、机械工程学院运动会赛场服务前台搭建
4月19日上午 10:00之前服务台必须搭建完成,由生活部负责调动人员进行服务台搭建工作。(具体情况,结合老师安排)。
负责部门:生活部 负责老师:李松超
2、运动员参赛准备
(1)19日中午运动员必须在13:00前到齐,其他时间按照比赛时间提前20分钟做好赛前热身
(2)由老师及相关工作人员对运动员赛事作出详细讲解,并说明注意事项。及对运动员做出赛前动员。
负责部门:文体部 负责老师:赵朕
3、后勤准备
19日之前,女工部需将运动员参赛服装、鞋子、药品、水等物品做出详细整理。19日上午9:00之前送至服务前台
负责部门:女工部 负责老师:李强
二、成立赛时一线工作小组
1、宣传组
1)宣传板报(运动会宣传板报、运动会赛事消息更新)
部门:宣传部 小组长:徐承鹏
负责老师:关红阳
2)、收集宣传稿(向主席台投递稿件)
负责部门:组织部 小组长:王志峰
负责老师:张凯
2、后勤保障组
1)、运动员用水、及运动员参赛服装保管
2)、药品供应、应急救援保障
负责部门:女工部 小组长:张梦景
负责老师:李强
3、机动组
1)送参赛运动员检录,保管运动员服装
2)接送运动员上场、下场,护送下场运动员回服务台
负责部门:文体部 宿管部 学习部 纪检部 女工部
组长:张桐瑜 副组长:王英泽 陈宇 郭玉坤
负责老师:赵亚斌 李强
4、卫生组
负责院系服务台场地卫生,中午及下午结束后分别清理卫生
负责部门:生活部 组长:张彦开
负责老师:李松超
5、考勤组
负责全体工作人员考勤
负责部门:秘书部 组长:翟春科
负责老师:刘乾坤
6、预备组
在比赛期间,预备组人员在服务前台待命。协助老师及主席团完成紧急、应急工作
负责部门:秘书部 负责老师:刘乾坤
三、运动会工作人员要求
1、运动会比赛期间要求团总支学生会全体成员到齐,由纪检部统一考勤(学生干部参加项目或有特殊情况者必须向各小组长说明情况)
2、4月19早上6:30,所有工作人员必须在综合楼前集合完毕,20、21作人员于6:50在服务台前集合。
3、比赛期间各部门成员应留守服务台,有组织有纪律的开展好各项工作。
4、运动员在参加体能消耗较大的比赛结束后机动组工作人员应主动向前搀扶,待运动员体能恢复。
5、比赛时间结束后主要负责人安排工作人员留守服务前台。
6、所有干部,均须佩戴工作牌。
动力机械工程范文3
关键词:液压系统;工程机械;控制技术;动力匹配;设计
引言:对液压系统构成分析后看出,液压系统由执行、控制、动力三大元件组成,其主要用以控制整机。液压系统逐步变为当代工程机械的主心骨。这是由于液压系统有易安装、可控制、体积小、响应快等优势。但是,液压系统的劣势也明显,其主要表现在性能不可靠、耗能较大等。
1、液压技术在当代的现状
1.1定量泵
定量泵在早期或小型机械系统里设计时,往往是用最大工作流量乘以最大工作压力得到最大输出功率,并且最大输出功率必须小于净功率。在当代,液压系统的功率利用与控制功能都较为低下,所以性能也差强人意。当下仅有随车吊、汽车起重机(小吨位)尚在使用。
1.2单泵恒功率技术
单泵系统中对变量泵排量是用变量机构来控制的[1]。在早期,恒功率控制是改变两根弹簧弹力(变量机构)实现控制。其工作状态用折线表示,变量泵排量从压力等于预设的第一根弹簧力时开始下降,压力等于预设的第二根弹簧力时工作状态的折线出现斜度变化。这种控制的结果在于:不只让功率利用系数明显提高,又可确保过载之后发动机不会因此熄火。恒功率技术开发公司(力士乐公司)充分运用杠杆原理从而改良了变量机构,让功率折线几乎接近反比例曲线,这样功率利用系数再一次提升。
1.3计算机控制下的功率优化技术
上述功率技术都属于传统办法,尽管都具优势,可是根源问题依然保留。当代,计算机技术与液压系统动力匹配与控制技术融合效果良好[2]。它是把输出与功率两种模式用电脑先设好,只需对柴油机转速进行分析,控制好油门、主泵排量,就可达到掌控发动机转速的目标。
传统控制在同柴油机匹配时太过保守,要求最大输出扭矩(发动机)必须远远大于油泵扭矩。再者,柴油机假如性能欠佳还易引发熄火。而介入计算机后让这种匹配状况改善不少,液压系统也因此更为简单化。
2、液压控制系统的具体设计
2.1 系统方案
新型液压系统策划、设计时,第一步是从过往技术的套路里跳出来,把机电、微机技术同液压技术综合,再进行匹配、设计。
2.2 控制系统的硬件设计
2.2.1 控制器设计
控制器是整个系统的关键和核心,控制器不仅能够对模拟量进行逻辑控制,还能对系统中的开关量进行控制,如数据处理、运算等,微处理器处理后输出各种模拟量和开关量对系统中的电机、电磁阀等进行控制,从而实现整个系统中的各个功能。
控制器主要由以下几个模块组成:CPU、存储器、输入/输出、通信以及电源模块。其中CPU模块的作用有检测系统各部位的状态是否良好、存储用户程序、接受数据、运算、逻辑控制、读取程序等,存储器由用户存储区和系统RAM存储区,主要作用是存储数据;输入/输出由各种输入输出模块组成。
2.2.2 控制器的功能实现
控制器能够将根据不同占空比脉宽调制信号进行处理后输出到比例电磁铁,也可以利用软件编程将脉宽调制比例电磁铁输出端的频率改变,从而使信息能够符合比例阀的斩波频率,进而提高系统控制的稳定性和性能。此外,控制器还使用了光电隔离器,可以将CPU的输入和输出信号进行隔离,从而保证CPU信号不受到任何干扰,为了进一步的避免电路信号串入到微处理器中,系统也在微处理器的输出信号利用光电耦合器进行了隔离。对于模拟量的输入处理采用预处理方式,该方式能够放大模拟量的输入信号,从而使模拟量的输入模块可以对参数进行处理,从而达到模拟量的控制。
2.3液压系统软件算法设计
2.3.1 控制软件系统算法
本次实验采用PID控制算法,按照PID的连续系统控制作为基础,将其数字化,并且写成离散形式的PID控制方程,然后再进行控制程序设计。PID控制输入和输出关系如下所示:
式中Kp表示比例系数;TI表示积分时间常数;TD表示微分时间常数;u0表示e=0时刻调节器的输出。比例环节其作用则是可以及时的反映出控制系统的偏差信号e(t),实验过程中如果一旦产生偏差,则控制器会迅速反应,启动控制功能来减少偏差。在系统稳定的状态下,增大Kp值,可以减小稳态误差,从而提升系统的控制精度,虽然可以减少但是还是不能够达到消除的效果。在积分环节,其主要作用是消除静差,并且提升系统的无差度,TI越小积分强度作用越强,如果积分常数太小则会出现系统不稳定,震荡次数较多。
2.3.2 增量式PID控制算法
采用增量式的PID控制算法可以有效的提升CPU的运行速度,同时还可以减少运算量,以达到避免计算机事故产生的目的。若此次的采样周期为T,当系统开始运行时采用矩形积分进行精确积分,并且使用差分近似值进行精确积分,则:
式中u(k)表示第K次采样时刻计算机的输出值,e(k)表示在第k时刻输入的偏差值,e(k-1)表示在第(k-1)时刻输入的偏差值,KD微积分系数,KI积分系数。将式子简化后得到: ,式中的A= ,B= ,C= 。采样的周期事先会给出,然后给定相应的比例系数Kp,积分时间常数Tt,以及微积分时间常数TD。
2.4 小结
设计硬件系统中采用专业配套控制器,进行模块设计的时候,由于硬件系统趋于成熟、可靠和便于维护。由于此次研究的系统存在着非常严重的线性问题,因此在系统控制方式和软件设计对整个系统的控制效果影响极大,为了提高系统的控制精度以及响应速度,采用了PID控制算法以及增量式PID控制算法作为理论的算法支持。
3、液压系统建模
本文中的液压系统是对发动机转速加以采集,然后将其输送至控制器里,然后控制器会把其中设定、存储的信号跟转速信号做相减运算,得出的差再做PID运算。并根据算法输出具有一定占空比的PWM脉冲信号[3]。脉冲信号针对输出位移(比例电磁铁)加以控制,这时比例电磁铁就会输出压力值,变量泵排量也就跟着改变。
对液压系统动、静态特征来说,一是取决于PLC的系统特征,二是取决于油泵、电液比例阀特征。这样,在对系统动、静态特征做判别分析时,需要把传递函数当成依据来建立。而之所以要分析动、静态特性,目的是在动态需求方面确认系统满不满足得了,也是给系统环节的调整做铺垫。
4、装机试验
本文的液压系统有太多既定的参数,这些参数关系的非线性特点又很突出,这样就难以用计算方式来获取,所以系统运行前必须做调试工作。步骤是:
(1)为防止超速,要先把发动机转速、传感器信号采集到,这样就能预设转速的具体范围,油泵工作便能保证在范围内。
(2)现场采样发动机转速等,然后做线性化处理,再把结果送至存储器里。
(3)混泥土实验现实中难实现,本文把上车输送管同料斗出口本身的连接断开,给料斗出口安一个水阀,这样主泵负载完全由水阀开口调节。
(4)设定PID参数[4]。
(5)测试并算出作业的功率处在最大时,发动机转速的预设值合不合理。
(6)在液压系统节能状况最好的时候,测试节能点的最大值,再次确定发动机预设转速合不合理。
(7)测试压力超载模式、发动机转速很低时的工作限制。
(8)针对混泥土进行实打实验,目的是考核系统可靠程度、验证性能优劣。
5、发动机动态模型仿真和验证
根据发动机的油门拉杆位置仿真模型和准线性模型,就可以得到发动机整体控制模型,然后再通过试验数据和阶跃加载仿真结果进行对比,以验证出发动机动态响应特性和转速预测精度,从而验证发动机的模型设计是否完善。
试验的过程如下:先使先使动臂提升到极限位置,然后松开控制手柄让整个系统保持在空载状态,这是的泵负载压力是30bar,然后调节发动机的转速到2030rpm,这时泵减压阀的电流是450mA,液压泵的输出流量是30L/min,计算得到泵扭矩是0.3Nm;随后马上操作动臂提高到极限位置,将压力值保持在340bar,计算得到负载扭矩。测试数据如下图所示:
在进行仿真时,先将模型的发动机转速提高到2030rpm,油门的开度设置为0.85,然后在准线模型中将发动机负载扭矩设置成0N・m。仿真期间,在t为3时加入阶跃负载,使发动机的负载是304N・m,得到了以下的仿真图:
从仿真曲线中可以看出发动机转速由空载时的2030rpm降低到了1825rpm,最终定格在1880rpm处,稳定耗费时间1.3s,这个试验时的数据较为接近,说明该模型具有一定的可靠性。
结语:液压系统逐步变为当代工程机械的主心骨,在效率提升跟能源节约上的成效不容小觑。但是,当代工程机械仍陷于被动局面,我国得从市场、生产、开发及科研上打开新局面。一是引进和开发并用,从设计上强化开发能力;二是提升自产的液压元件跟工程机械的匹配能力;三是继续致力于液压技术的提升研发;四是致力于培养智能、自动、控制化三位一体的优秀人才,为国内现有的液压技术改善而奉献力量。
参考文献
[1]吴金涛、罗定、刘向阳等.工程机械液压系统动力匹配及控制技术研究现状[J].建筑机械(上半月刊),2013,5(11):23-30.
[2]贾宗植、刘杰、张建民等.工程机械液压系统动力匹配及控制技术设计与研究现状[J].工程机械技术研发,2011,4(6):43-54.
[3]吴金桃、路甬祥等.工程机械液压系统动力匹配及控制技术设计与研究现状[J].山西建筑机械与装备,2012,6(19):13-26.
[4]高碧秋、郝鹏、杨碧莹等.工程机械液压系统动力匹配及控制技术设计及其对节能的作用[J].建筑机械,2013,9(10):43-50.
动力机械工程范文4
关键词:模块化;系列化;监测系统;动力机械;工程船舶
中图分类号: U66 文献标识码: A 文章编号:
工程船舶的安全生产是确保企业发展和生存的基本前提,对工程船舶状态的监测和故障的诊断又是保障工程船舶安全的重要手段。对各类工程船舶运用模块化的监测方法来构建不同的监测系统,不仅仅能够降低监测的成本,简化监测系统,还可以达到故障诊断和状态监测的目的,全面地反映了工程船舶动力机械系统的运行状态。
我国监测系统现状
我国船舶机舱自动化监控水平表现为:船舶机舱监测系统仅为单一对象设计,系列化研究产品较为缺乏;监测系统无法确定故障部位、无法对故障原因进行分析、无法对故障性质进行诊断,它只是具备简单的报警功能。因此,综合水平较高、最大程度满足各种需要的系列化船舶动力机械监测系统的开发就显得极其重要。船舶动力机械监测方法包括以下几个方面:瞬时转速、油液分析、热力参数、振动
1.1瞬时转速法
柴油机各个缸的工作状态可以通过曲轴的瞬时转速波动信号反应出来。瞬时转速法容易实现在线监测,方便使用,但是对于柴油机转速变化频繁、工况较为复杂的一些工程船舶,瞬时转速法的应用会受到限制,柴油机缸的运行状态以及相关故障的信息可以通过对瞬时转速的波动的监测来获得。
1.2油液分析法
通过监测船舶液压系统和系统中的油液来对动力机械系统中零件磨损的程度、类型、部位进行诊断。油液分析方法在实际的应用中还缺乏准确性和可靠性,但是,在实验室的应用中,却是比较成熟的检测方法。
1.3热力参数法
利用冷却液、滑油、燃气、空气等动力机械系统中的介质参数对整个系统的技术状况进行判断。动力机械系统中的热力参数具有可用性强、诊断范围广、信息质量好、外界干扰小等特点,其蕴含了大量的故障信息。但是,只采用监测热力参数的方法是很难诊断故障的,热力参数的异常通常是由动力机械故障所引起的。
1.4振动分析法
在分析、处理数据后,利用工作时船舶动力机械产生的振动信号,来诊断内部零件状态的方法称为振动分析法。振动分析法的特点是能够实现在线诊断、其诊断准确率高、速度快。但是,振动分析法难以归纳不同类型的动力机械共性,对于不同类型的船舶,其方法也不相同。这就是说,对于复杂动力机械系统而言,振动分析法存在技术上的难点。
系列化、模块化监测系统
2.1监测系统模块化
监测系统的模块化包括软件功能模块化以及监测方法模块化。⑴软件功能模块化,根据要求体现设定参数和监测程序,来对不同船舶动力机械系统实现监测,而无需设计新的系统硬件及软件。根据要求对相应软件功能模块以及监测方法进行优化组合,就可以达到目的,研制、开发出相应的监测平台。提高了性价比的同时,很大程度上节省了研制、开发新产品的费用。软件功能模块参考图1。⑵
图1 软件功能模块
监测方法模块化,船舶热力参数监测数目根据不同工程船舶机舱自动化等级的不同而异。不同级别船舶热力参数监测模块的建立可以根据船舶机舱自动化的等级来进行。可以根据监测在线铁谱、颗粒污染度、水分、黏度等参数的不同来构建不同的监测模块;可以将振动和瞬时转速分别构建为独立的模块,这取决于监测参数的单一性。整个监测系统由互相独立的不同数量的监测功能模块和不同的方法组合成。监测系统是可以在被测设备中独立存在的机舱设备,而不是与设备对应的配套关系。船型不同的监测系统其规模可大、可小,结构可变,根据不同机型、船型的需要,设备不同。
2.2监测系统系列化
系列化通过经过对技术的全面比较,分析同类产品具有的发展规律,为了协调配套产品与同类产品之间的关系,合理地计划、安排产品的尺寸、型式、主要参数。系列化产品能够最大限度地节省设计,又能及时达到市场需要的标准,灵活机动地发展新品种,它采用了发展变型产品的方法,根据市场特殊要求,使得产品通用性好。工程船舶的类型多,可监测性也不同。所以对监测系统经济成本的要求、常见的故障、运行中的特点、动力机械设备的组成的要求各不相同。
设计监测系统
工程船舶分为水域施工船、潜水工作船、打捞、救助、港口服务船和浮体。下面针对设计工程船舶动力机械系统状态监测故障诊断系统以挖泥船和航标维护船为例,进行介绍、说明。
作业机械系统、辅助机械系统、主推经系统构成了自航式挖泥船的动力机械系统。。挖泥船的工作负荷较重、工作环境恶劣、所需工作时间长、长期在外进行作业,定期的保养和维护不足。因而挖泥船常常因疲劳破坏、腐蚀、磨损等因素造成较高的故障率。我们采用了四种监测模块的优化组合来确保自航式挖泥船监测系统的准确性和可靠性。其监测系统的方案为图2所示。
图2挖泥船监测方案图
作业机械系统、辅助机械系统、主推进系统构成了航标维护船的动力机械系统,航标维护船大部分的时间都会在码头停靠,其运行时间较短,对其可适当定
图3 航标维护船监测方案图
期保养、维护。航标维护船的主要故障以动力机械故障为主,航标维护船具体的监测系统方案如图3所示。设计工程船舶动力机械系列化监测系统,部件要做到经济、简单,还要做到可靠、实用。
结束语
系列化动力机械监测系统提高了设计质量和设计效率,还降低备件成本、维修成本、管理成本、培训成本等营运成本。船舶动力机械系统系列化监测系统的开发推进自身技术发展,同时也达到保养、维护的目的。
参考文献
动力机械工程范文5
关键字:机械工程;自动化;关系
引言
机械工程自动化,即自动化技术在机械制造过程中广泛推广与应用,已达到更快速的加工原材料的同时实现机械生产过程中的原材料流动速度的加快,进而提高了劳动效率,也使得机械工程自动化技术得到飞速发展。自动化技术的应用不仅促进了机械工程的大力发展,也利于自动连续生产,以达到优化生产效率和简化生产过程的目的。就目前我国整体机械化水平程度来看,自动化水平还处于初级阶段,水平较低。因此我国还需大力发展机械工程自动化技术。
1.机械工程概述
机械制造过程中生产必备基础工具为机械设备,依服务对象划分可分为交通运输、工业设备、农业机械。依功能划分可分为动力机械、粉碎机械、交通运输机械及物料机械,依照工作原理划分可分为热力机械、透平机械、仿生机械及流体机械。依照服务产业划分可分为农业机械、化工机械、矿山机械与纺织机械。机械设备须经过不同的工作性质阶段如研究、开发、设计、制造及应用等阶段,因此,依照工作性质可分为互相衔接配合的几类系统,如机械科研、机械设计、机械制造、维修、运用等。以上各学科的充分融合发展使得机械工程细化为许多学科分支,各学科的交织发展使得各分支相互促进和渗透。现代化技术、科学技术的不断发展及社会化进程的不断深入,使得机械工业对于国民经济的发展越发重要。
2.自动化技术概述
自动化技术即指生产过程中主要依赖预设指令或者程序自动完成相应工作,不依赖或较少依赖人的干预。自动化技术来源于人们简化控制过程及实现机械代替人类来实现简单重复工作的目的,及便利人们日常生活如汽车、飞机的使用。大量机械设备的使用使得控制系统越发复杂,使得单一的手工控制无法实现。应用数学、电子学等方面的发展也促进了自动化技术理论的发展。随着自动化水平的不断提高,传统的单机、局部的生产制造自动化发展为全盘、综合的自动化进程。目前,大部分生产企业的生产过程都实现了半自动化或全自动化,使得生产环境变得高效、高速、优质。这些企业通常采用了许多自动化装置、电子仪表及计算机控制技术,而不是仅采用单机的自动化装置。目前自动化技术已经应用到了科研、生产、国防等各个领域,且其规模不断扩大,自动化技术的广泛应用也极大的促进了我国的经济发展。这些应用如联合钢铁企业的自动化应用(开采矿山、冶炼、选矿、轧制、运输包装及剪裁)。总之,自动化技术目前已经得到并将进一步扩大其应用范围。
3.机械工程与自动化技术的关系及其发展策略
3.1.应用现状我国有关自动化在机械工程的应用方面还很有限,在管理和生产方面还采用传统的方式,人才管理机制模式方面大多数企业也是直接由外国引进,这种管理模式表现在理论性强,人员专业素质高,但实用性不高,因为没有形成适合企业自身与中国国情的人才模式,使得其在本土不适用。从机械设计方面来说,现阶段大多设计部分都是照搬照抄,而且设计水平较为低下,且设计常常不能有效转化为具体科技成果。从工艺技术水平方面来说,目前加工初级阶段如精细加工等已经得到较为广泛的应用,但是复合加工还有待加强。
我国自动化在机械工程方面尽管已经等到了广泛应用,但是仍然存在一些问题:(1)缺乏实用型人才。最近一段应用过程中,企业大多过分重视理论人才和研究的培养,使得在实际工程应用中,技术应用程度低下。(2)实践经验不足。目前我国主要注重理论知识的培养,而实践经验不足,当然在理论知识和实践经验的培养中,应不断培养创新精神,这样才能不断在实际中提高机械自动化技术。在应用方面,我国实际应用的广度和深度都不够,缺乏正确的科研投入与对专业人才的重视及没有形成特有的自动化的管理模式。
3.2.两者之间的关系机械工程与自动化技术中存在非常密切的关系,机械工业采用自动化的生产方式,使得生产技术自动化、机械工业产品得到大力发展。零件的机械加工中引入数控、程控、自动化的生产工艺及工程的思想全面引进系统节省了人力物力及提高了经济效益。自动化机械装置的一体化及微型便利化进程使得生产过程维护方便、可靠性高、设备的自锁功能使得其无需工作人员的监视和维护。机械工程自动化过程中电子计算机技术、各类自动化装置的应用极大的提高了劳动生产率,并且保障了机械工程质量、降低消耗成本、资金的积累,促进了经济的发展。机械工程自动化的引进使人们不需花费大量的精力在复杂、繁重的体力劳动中,也可以一定程度的减轻脑力劳动。所以,自动化技术促进了机械工业的发展,而机械工业也在一定程度上提供了自动化迅速发展的平台。
3.3.发展策略
3.3.1.深化机械工程自动化方面的科学研究。机械工程自动化系统需要大量的优质硬件和软件,因此,应促进分级计算机控制系统和集成化综合软件的全面发展以实现自动化、无人化的生产。在巩固自动化与机械工程之间的关系,促进二者相互促进相互发展的过程中应以注重理论基础研究、坚持科学发展战略,开展新型转换能量技术、装置的研究,新型调速交流技术、理论、新线路、新机电、新器件的研究。优化自动化系统监控检测技术,以提升机械自动化工程中在线检测的精度、可靠性及自动化测试水平、效果。提高自动化机械工程技术中的仿真技术,利用计算机及数字模拟等技术实现大型系统参数及总体结构的设计及实验、以达到选择最佳参数和系统的目的。
3.3.2.努力提升自动化应用水平。机械操作人员主要对生产过程进行技术管理,及管理自动化技术装置、系统中采用的各种计算机等装置。因而相关技术操作人员应该具有相应的操作技术和自动化技术相关理论知识,否则难以保证自动化系统的正常运行,因此应该加强操作人员的培训以提高其自动化应用水平。
动力机械工程范文6
山东院自2009年引进了Bentley公司的MicroStation、SubStation等三维设计系列软件后,积极进行了三维设计的推广应用,取得了良好的效果,并于2010年引进了ProjectWise系列软件,开展了三维协同设计及数字化移交工作的探索。变电站三维协同设计是一项涉及多个专业的复杂工程,对设计平台及各专业间的配合都有很高的要求。
选择适合的平台
山东院三维协同设计平台采用的是 Bentley公司的工程内容管理及协同工作解决方案ProjectWise。该平台为工程项目内容的管理提供了一个集成的协同环境,可以精确、有效地解决工程建设信息全生命周期内的管理问题,从而形成项目数据和文件从产生、编辑修改到运维应用全过程的管理主线。该平台以信息管理、人员管理、流程管理、标准管理为主要内容,并通过良好的安全访问机制,使项目各个参与方在一个统一的平台上协同工作。
山东院计算机室设有三维设计专用服务器,内外网各设一台,装有ProjectWise服务器端、数据库及其他相关软件。内网ProjectWise服务器主要作为协同设计平台,用于院内部各专业的设计工作,工程设计资料的收集、整理和存放,以及三维设计成品的存放。日常三维协同设计工作在内网服务器平台上进行,采用C/S架构,各专业设计人员在终端计算机上进行设计。外网ProjectWise服务器用于数字化移交,业主单位及施工单位等可根据赋予的访问权限,通过互联网访问外网服务器,进行文档、图纸的浏览、下载等。
理顺人员和流程
山东院的三维协同设计以工程项目为单位进行,设计总负责人(设总)为项目负责人。具体工作人员根据工程需要,从各专业选择优秀设计人员进入项目组担任主设人,并进行三维设计及ProjectWise平台使用方面的培训。
山东院的协同设计以各专业为依托,各专业人员在专业内独立进行设计,协同工作在ProjectWise平台上完成。目前变电站工程的三维设计共涉及变电电气一次、变电电气二次、通信、土建四个专业,其中土建专业还包括了水工、暖通专业。各专业内的工作任务由各专业主设人负责。
山东院在开展变电站三维协同设计工程中,首先由设总确定项目组人员及各专业主设人,各专业主设人再根据工作内容进行本专业内工作分工。然后各专业进行二维原理图设计、三维建模等工作,完成后在统一图纸中进行三维协同设计,总装完成后进行碰撞检查、三维效果制作、施工图进度模拟等后期工作,最后进行数字化移交。
打好标准化基础
三维协同设计由多专业共同参与,工作量大,内容复杂,需要制定企业级的标准规范以保证设计质量。Bentley公司的三维设计软件支持 IEC、GB等标准,还支持企业自定义标准,可按照企业自身的特点来确定标准化内容。
首先要统一制图环境。为便于各专业协同,应统一各专业制图环境。各专业在制图时必须严格规定创建模型时使用的种子文件及工作单位。报表模板及项目初始化模板(字体等制图标准)、各种图纸模板、设备编码体系等也要统一。在项目准备阶段,要确立这些标准化的内容,以满足标准化设计的需要。字体、图标、图框等均遵从山东院院标设计作业程序中的有关规定。
其次是统一坐标系统和坐标原点。为保证各专业间最终模型总装及专业内部二、三级分解模型能准确、方便地组装在一起,及时查看相互间的位置关系,以及保证碰撞检查结果的正确性,所有专业的各级模型的创建,必须严格遵循同一个坐标原点位置及轴网文件。坐标原点及轴网文件确定后,不得随意改动。轴网的位置亦不可随意旋转、移动或缩放。专业设计中统一采用软件提供ACS坐标系,不得随意改动坐标系。坐标原点统一为全局原点。变电站参考坐标点与坐标原点的对应关系可在项目开始时由电气及土建专业协商确定,各专业均需按照与坐标原点的对应关系制图。
然后要统一模型制作。主要包括三维设计图形库的统一管理,以及对三维模型制作时种子文件、建模深度、模型校核、模型命名方式、模型制作层次划分的统一。山东院的三维设计中电气专业统一使用sdepci图形库,存储于服务器中,其中包含二维符号及三维模型。各种符号、模型采用分层、分专业存储,以便于查找和使用。
最后应统一材料报表模板。在三维设计中,自动统计材料量并根据模板生成材料报表是一项非常重要和实用的功能,为保证软件所生成的报表清晰、完整,应统一制作报表模板。报表应包括名称、型号及规格、单位、数量、厂家、备注等属性。
厘清文件管理层次
ProjectWise软件作为三维协同设计的平台,为用户提供了协同环境,可建立文档从产生、编辑修改到运维应用全过程的内容管理环境。在ProjectWise平台上,为了实现各个环节的相关设计人员高效地进行文件的存放和交换,提高设计效率及准确性,有必要对文档管理相关内容进行规定。
文件的存放应该具有清晰的层次结构,既要满足三维协同设计的要求,提高设计效率;又要有明确的专业划分,以方便文档的检索和实现文档的权限设置。
山东院变电站三维设计中的所有项目文件均存放在ProjectWiseW服务器上,服务器数据库命名称为“山东电力工程咨询院协同平台”。总目录下根据工程电压等级、工程名称、设计阶段、专业划分、文件内容等共划分了五级目录结构,目的是为了使各个环节的相关设计人员都可以高效地进行文件的查找、存储和交流。
工程设计中为保证协同设计过程中文件的安全性及准确性,需根据设计人员的工作范围及工程需要设置文件及文件夹的操作权限。这主要是为了防止对文档的随意修改和移动,保证文档存放的规范性和安全性,同时对文档进行过程管理,以便查看设计文档的设计状态和使用情况。文件的管理还应考虑通过权限的关联设置来实现设计文件的校核、审核及专业间的资料交接等流程。
山东院协同设计的公共参数及模板设置由服务器管理员统一负责,工程组人员由设总通知管理员增加。项目组以变电工程为单位,设总为最高权限,其权限由服务器管理员赋予。工程下各专业内文件夹最高权限为各专业主设人(暖通、水工专业由土建专业主设人负责),由设总赋予权限。
适当进行二次开发