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键控技术论文范文

键控技术论文

键控技术论文范文第1篇

电脑横机的类型很多,但是其控制系统大同小异,控制流程大体为:输入设备、打版系统、存储介质、控制系统和执行单元。其中打版系统的作用主要是生成花型文件,花型文件借助存储介质输入控制系统,控制系统通过解析花型文件,从而产生控制信号,最后将这些控制信号发送给执行单元来协调完成纺织工作。

2嵌入式系统

嵌入式系统以整个硬件设计为基础来实现自身功能,而一些应用程序的管理以及硬件的分配需要软件的帮助,这样便于开发程序。嵌入式操作系统经历了四个发展阶段,首先是嵌入式算法阶段,该阶段没有操作系统,主要是通过汇编语言来直接控制系统,因此整个系统相对较为单一,工作效率也相当低,用户对接较为困难。在嵌入式算法的基础上又发展了一种简单的操作系统,该系统主要以嵌入式CPU为核心,其特点是功能简单,成本较低,工作效率高,所用操作软件较为专业化,兼容性和扩展性较好,但是在处理用户界面时还不是特别容易。因此嵌入式操作系统阶段又发展成为一种嵌入式的通用操作系统,此阶段的嵌入式操作系统兼容性较好、工作效率较高、体积小、扩展性较好,而且用户界面友好。目前正在飞速发展的一个阶段是以Internet为基础,Internet的接入为嵌入式系统提供了强大的网络运作功能,这是嵌入式操作系统的需求,也是其飞速发展的一个标志。开发嵌入式系统主要是选择操作系统,选择原则包括:

(1)兼容性,操作系统是否具有兼容性在各异的平台或者各异的系统上显得尤为重要,良好的软件兼容性可以使系统在不同的平台上方便地运行,或者通过简单的微调就可以运行。

(2)实时性,嵌入式操作系统的应用广泛,因此需要其对各种异常或者各种命令随时随地做出回应。

(3)丰富的资源信息,这对提高系统开发的效率起着至关重要的作用。

(4)定制能力,硬件系统各不相同,因此要求系统的定制能力也相当的高。

(5)成本,这是任何一个开发商对产品都必须要考虑的问题。

(6)中文支持度。基于上述的因素,在选择操作系统时要慎重,而Linux操作系统是最符合上诉原则的操作系统。Linux操作系统稳定性较高,性能较好,支持各种不同的任务,可以调试结构,资源丰富,成本较低,结构多变,应用广泛。

3软件流程软件的基本框架

键控技术论文范文第2篇

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[2] 百度文库. 智慧园区[EB/OL].[2012-10-08]. .

[3] 百度文库. 物联网[EB/OL].[2013-03-29]. .

[4] 祝敬国.博物馆数字化的概念思考[J].智能建筑与城市信息,2004(8):10-15.

[4]曾斌,田峻.智能建筑工程[M].北京:中国建材工业出版社,2002.

键控技术论文范文第3篇

论文摘要 在人类所利用的能源当中,电能是最清洁最方便的;电气传动无疑有着很大的意义,随着电力电子技术、计算机技术以及自动控制技术的迅速发展,电气传动技术也得到了长足的发展。本文在对大量国内外文献分析的基础上,总结和论述了我国在电力电子和电力传动系统领域的研究现状。

从学术的角度来看,电力电子技术的主要任务是研究电力电子器件(功率半导体)设备,转换器拓扑结构,控制和电力电子应用,实现电力和磁场的能量转换、控制、传输和存储,以便实现合理和有效使用的各种形式的能源,高品质的人力的电力和磁场的能量。

1 电力电子的研究方向

就目前情况而言,我国电力电子的研究范围与研究内容主要包括:1)电力电子元器件及功率集成电路;2)电力电子变换器技术的研究主要包括新的或电力能源的节约和新能源电力电子,军事和空间应用等作为特殊的电力电子转换器技术的智能电力电子变换器技术,控制电力电子系统和计算机仿真建模;3)电力电子技术的应用,其研究内容包括超高功率转换器,在能源效率,可再生能源发电,钢铁,冶金,电力,电力牵引,船舶推进应用,电力电子系统的信息化和网络;电力电子系统的故障分析和可靠性;复杂的电力电子系统的稳定性和适应性;4)电力电子系统集成,其研究内容包括标准化电力电子模块;单芯片和多芯片系统设计,集成电力电子系统的稳定性和可靠性。

2 我国电力电子发展中存在的问题

当前的主要问题是:中国的电力电子产品和设备目前生产的大部分是也主要是晶闸管,虽然它可以创造一些高科技电子产品和电气设备,但他们都使用电力电子外国生产设备和多组分组装集成的制造方法,尤其是先进的全控型电力电子器件全部依赖进口,而许多关系到国民经济和国家安全,在一些关键领域的核心技术,软件,硬件和关键设备,我国的外资控制和封锁。特别是在关系国民经济和国家安全,更多先进水平的核心技术差距的关键领域,这种情况正在迅速变化的挑战和我们的道德律令。

在过去,虽然我国国民经济的各个部门,先后引进了国外先进技术,已开始注意到国内突出的问题,从表面上看,虽然对引进技术的绝大多数可以在几年后达到国产化率70%的要求,但只要仔细分析,不难发现,并最终拒绝外国公司转让技术和关键部件,都涉及到高科技的电力电子技术和动力传动产品在核心技术。

目前国外和问题的主要区别是:电力电子器件的全面控制,不能制造国内制造的高功率转换器,低技术,设备可靠性差,电力电子数字控制技术水平仍处于初级阶段;应用程序的控制技术和系统控制软件的水平较低;缺乏经验的重大项目等。高性能高功率转换器设备几乎全部从国外进口。

3 电力传动系统的发展现状分析

目前我国电力传动系统的研究主要围绕交流转动系统展开,随着交流电动机调速理论的突破和调速装置(主要是变频器)性能的完善,电动机的调速从直流发电机-电动机组调速、晶闸管可控整流器,直流调压调速逐步发展到交流电动机变频调速。交流传动系统之所以发展得如此迅速,和一些关键性技术的突破性进展有关。它们是功率半导体器件(包括半控型和全控型)的制造技术、基于电力电子电路的电力变换技术、交流电动机控制技术以及微型计算机和大规模集成电路为基础的全数字化控制技术。为了进一步提高交流传动系统的性能,国内有关研究工作正围绕以下几个方面展开:

1)输入电流为正弦和四象限运行开辟了新的途径

高性能交流驱动系统电压型PWM逆变器中的应用日益广泛,PWM技术的研究更深入。 PWM功率半导体器件采用高频开启和关闭,成为一个在一定宽度的电压脉冲序列法律的变化,为了实现频率,变压器,有效地控制和消除谐波的直流电压。 PWM技术可分为三类:正弦PWM,优化PWM及随机PWM。正弦PWM的电压,电流和磁通正弦PWM计划的目标包括。正弦PWM普遍提高功率器件的开关频率将是一个非常出色的表现,在中小功率交流驱动系统等被广泛使用。但为大容量的电源转换设备,高开关频率将导致大的开关损失,以及高功率设备,如GTO的开关频率仍不做的非常高的在这种情况下,在最佳的PWM技术只是满足的需求该设备。

2)应用矢量控制技术、直接转矩控制技术及现代控制理论

交流电机交流驱动系统是一个多变量、非线性、强耦合、时变控制对象,变频调速控制,电机控制的稳定状态方程的研究动态控制非常令人满意的结果的特点。 70年代初提出研究交流电机的控制过程的动态,不仅要控制每个变量的振幅,而控制的阶段,为了实现交流电机磁通和转矩的解耦矢量变换方法,促使高性能交流驱动系统逐渐向实际使用。高动态性能的电流矢量控制变频器已成功应用于轧机主传动,电力牵引系统和数控机床。此外,为了解决系统的复杂性和控制精度之间的矛盾,但也提出一个新的控制方法,如直接转矩控制,方向控制电压,特别是与微处理器控制技术,现代控制理论在各种控制方法也得到了应用,如二次型性能指标最优控制和双位模拟调节器控制,可以提高系统的动态性能,滑(滑模)变结构控制可以提高系统的鲁棒性,状态观测器和卡尔曼滤波器可以得到状态信息不能测量,自适应控制能够全面提高系统的性能。此外,智能控制技术,如模糊控制,神经网络控制,也开始在交流变频调速驱动系统用于提高控制精度和鲁棒性。

3)广泛应用微电子技术

随着微电子技术的发展,数字式控制处理芯片的运算能力和可靠性得到很大提高,这使得全数字化控制系统取代以前的模拟器件控制系统成为可能。目前适于交流传动系统的微处理器有单片机、数字信号处理器(Digital Signal Processor——DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit——ASIC)等。其中,高性能的计算机结构形式采用超高速缓冲储存器、多总线结构、流水线结构和多处理器结构等。核心控制算法的实时完成、功率器件驱动信号的产生以及系统的监控、保护功能都可以通过微处理器实现,为交流传动系统的控制提供很大的灵活性,且控制器的硬件电路标准化程度高,成本低,使得微处理器组成的全数字化控制系统达到了较高的性能价格比。

4 结论

虽然我国电力电子与电力系统传动系统技术得到了长足的发展,但与发达国家相比仍然存在较大差距,许多关键技术有待突破,关键部件还长期依赖进口的局面还没有打破。

参考文献

键控技术论文范文第4篇

论文摘要:本文系统介绍了数控高速切削加工的基础理论及发展过程,分析了高速加工的优点和应用领域,总结了发展数控高速切削加工需要的关键技术和研究方向。 

数控高速切削技术(high speed machining,hsm,或high speed cutting,hsc),是提高加工效率和加工质量的先进制造技术之一,相关技术的研究已成为国内外先进制造技术领域重要的研究方向。我国是制造大国,在世界产业转移中要尽量接受前端而不是后端的转移,即要掌握先进制造核心技术,否则在新一轮国际产业结构调整中,我国制造业将进一步落后。研究先进技术的理论和应用迫在眉睫。

1、数控高速切削加工的含义

高速切削理论由德国物理学家carl.j.salomon在上世纪三十年代初提出的。他通过大量的实验研究得出结论:在正常的切削速度范围内,切削速度如果提高,会导致切削温度上升,从而加剧了切削刀具的磨损;然而,当切削速度提高到某一定值后,只要超过这个拐点,随着切削速度提高,切削温度就不会升高,反而会下降,因此只要切削速度足够高,就可以很好的解决切削温度过高而造成刀具磨损不利于切削的问题,获得良好的加工效益。

随着制造工业的发展,这一理论逐渐被重视,并吸引了众多研究目光,在此理论基础上逐渐形成了数控高速切削技术研究领域,数控高速切削加工技术在发达国家的研究相对较早,经历了理论基础研究、应用基础研究以及应用研究和发展应用,目前已经在一些领域进入实质应用阶段。

关于高速切削加工的范畴,一般有以下几种划分方法,一种是以切削速度来看,认为切削速度超过常规切削速度5-10倍即为高速切削。也有学者以主轴的转速作为界定高速加工的标准,认为主轴转速高于8000r/min即为高速加工。还有从机床主轴设计的角度,以主轴直径和主轴转速的乘积dn定义,如果dn值达到(5~2000)×105mm.r/min,则认为是高速加工。生产实践中,加工方法不同、材料不同,高速切削速度也相应不同。一般认为车削速度达到(700~7000)m/min,铣削的速度达到(300~6000)m/min,即认为是高速切削。

另外,从生产实际考虑,高速切削加工概念不仅包含着切削过程的高速,还包含工艺过程的集成和优化,是一个可由此获得良好经济效益的高速度的切削加工,是技术和效益的统一。

高速切削技术是在机床结构及材料、机床设计、制造技术、高速主轴系统、快速进给系统、高性能cnc系统、高性能刀夹系统、高性能刀具材料及刀具设计制造技术、高效高精度测量测试技术、高速切削机理、高速切削工艺等诸多相关硬件和软件技术均得到充分发展基础之上综合而成的。因此,高速切削技术是一个复杂的系统工程,是一个随相关技术发展而不断发展的概念。

2、数控高速切削加工的优越性

由于切削速度的大幅度提高,高速切削加工技术不仅提高了切削加工的生产率,和常规切削相比还具有一些明显的优越性:第一、切削力小:在高速铣削加工中,采用小切削量、高切削速度的切削形式,使切削力比常规切削降低30%以上,尤其是主轴轴承、刀具、工件受到的径向切削力大幅度减少。既减轻刀具磨损,又有效控制了加工系统的振动,有利于提高加工精度。第二、材料切除率高:采用高速切削,切削速度和进给速度都大幅度提高,相同时间内的材料切除率也相应大大提高。从而大大提高了加工效率。第三、工件热变形小:在高速切削时,大部分的切削热来不及传给工件就被高速流出的切屑带走,因此加工表面的受热时间短,不会由于温升导致热变形,有利于提高表面精度,加工表面的物理力学性能也比普通加工方法要好。第四、加工精度高:高速切削通常进给量也比较小,使加工表面的粗糙度大大降低,同时由于切削力小于常规切削,加工系统的振动降低,加工过程更平稳,因此能获得良好的表明质量,可实现高精度、低粗糙度加工。第五、绿色环保:高速切削时,工件的加工时间缩短,能源和设备的利用率提高了,加工效率高,加工能耗低,同时由于高速切削可以实现干式切削,减少甚至不用切削液,减少污染和能耗。

3、数控高速切削技术的应用领域研究

鉴于以上所述高速切削加工的特点,使该技术在传统加工薄弱的领域有着巨大应用潜力。首先,对于薄壁类零件和细长的工件,采用高速切削,切削力显著降低,热量被切屑带走,可以很好的弥补采用传统方法时由于切削力和切削热的影响而造成其变形的问题,大大提高了加工质量。其次,由于切削抗力小,刀具磨损减缓,高锰钢、淬硬钢、奥氏体不锈钢、复合材料、耐磨铸铁等用传统方法难以加工的材料,可以研究采用数控高速切削技术来加工。另外,在汽车、模具、航天航空等制造领域, 一些整体构件需要比较大的材料切除率,由于数控高速切削的进给速度可随切削速度的提高而相应提高, 使得单位时间内的材料切除率大大提高,因而在模具制造、汽车制造、航空航天制造中,数控高速切削技术的应用将产生巨大的经济效益。第四,由于高速切削时,加工过程平稳、振动小,与常规切削相比, 高速切削可显著提高加工精度1~2级,完全可以取消后续的光整加工, 同时,采用数控高速切削技术, 能够在一台机床上实现对复杂整体结构件同时进行粗、精加工,减少了转工序中可能的定位误差, 因而也有利于提高工件的加工精度。因此, 高速切削技术在精密制造中有着广阔的应用前景。如某企业加工的铝质模具,模具型腔长达1500mm,要求尺寸精度误差±0.05mm,表面粗糙度ra0.8μm,原先的制造工艺为:粗刨—半精刨—精刨—手工铲刮—手工抛光,制造周期要60小时。采用高速铣床加工后,经过半精加工和精加工,加工周期仅需6小时,不仅效率提高,而且模具质量也大大提高。

4、实现数控高速切削加工的关键技术研究

数控高速切削加工是一个复杂的系统工程,涉及到切削机理、切削机床、刀具、切削过程监控及加工工艺等诸多相关的硬件与软件技术,数控高速切削技术的实施和发展,依赖于此系统中的各个组成要素的,这些实现数控高速切削技术离不开的关键技术,具体体现在以下方面:

1)高速切削机理:有关各种材料在高速加工条件下,切屑的形成机理,切削力、切削热的变化规律,刀具磨损规律及对加工表面质量的影响规律,对以上基础理论的实验和研究,将有利于促进高速切削工艺规范的确定和切削用量的选择,为具体零件和材料的加工工艺制定提供理论基础,属于原理技术。目前,黑色金属及难加工材料的高速切削工艺规范和切削用量的确定,是高速切削生产中的难点,也是高速切削加工领域研究的焦点。

2)高速切削机床技术模块:高速切削机床需要高速主轴系统、快速进给系统和高速cnc控制系统。高速加工要求主轴单元能够在很高的转速下工作,一般主轴转速10000 r/min以上,有的甚至高达60000-100000r/min,且保证良好动态和热态性能。其中关键部件是主轴轴承,它决定着高速主轴的寿命和负载容量,也是高速切削机床的核心部件之一,主轴结构的改进和性能的提高是高速机床的一项重要单元技术。另一项重要的单元技术是高速进给系统。随着机床主轴转速的提高,为保证刀具每齿或每转进给量不变,机床的进给速度和进给加速度也相应提高,同时空行程速度也要提高。因此,机床进给系统必须快速移动和快速准确定位,这显然对机床导轨、伺服系统、工作台结构等提出了新的更高要求,是制约高速机床技术的关键单元技术。

3)高速切削刀具技术模块:由机床、刀具和工件组成的高速切削加工工艺系统中,刀具是最活跃的因素。切削刀具是保证高速切削加工顺利进行的最关键技术之一。随着切削速度的大幅度提高,对切削刀具材料、刀具几何参数、刀体结构等都提出了不同于传统速度切削时的要求,高速切削刀具材料和刀具制造技术都发生了巨大的变化,高速切削加工时,要保证高的生产率和加工精度,更要保证安全可靠。因此,高速切削加工的刀具系统必须满足具有良好的几何精度和高的装夹重复定位精度,装夹刚度,高速运转时良好的平衡状态和安全可靠。尽可能减轻刀体质量,以减轻高速旋转时所受到的离心力,满足高速切削的安全性要求,改进刀具的夹紧方式。刀具系统的技术研究和发展是数控高速切削加工的关键任务之一。

4)数控高速切削工艺:高速切削作为一种新的切削方式,要应用于实际生产,缺乏可供参考的应用实例,更没有实用的切削用量和加工参数数据库,高速加工的工艺参数优化是当前制约其应用的关键技术之一。另外,高速切削的零件nc程序要求必须保证在整个切削过程中载荷稳定,但是现在使用的多数cnc软件中的自动编程功能都还不能满足这一的要求,需要由人工编程加以补充和优化,这在一定程度上降低了高速切削的价值,必须研究采用一种全新的编程方式,使切削数据适合高速主轴的功率特性曲线,充分发挥数控高速切削的优势。

高速切削加工技术的发展和应用有赖于以上原理方面、机床、刀具、工艺等各项关键单元技术的发展和综合。

5、高速切削技术应用方面研究状况和发展趋势

由于高速切削在提高生产效益方面具有巨大潜力,早己成为美、日、德等国竞相研究的重要技术领域。美国日本等国早在60年代初,就开始了超高速切削机理的研究。上世纪70年代,美国已经研制出最高转速达20000r/min 的高速铣床。如今,欧美等发达国家生产的不同规格的各种超高速机床已经商业化生产并进入市场,在飞机、汽车及模具制造行业实际应用。例如,在美国波音公司等飞机制造企业,已经采用数控高速切削加工技术超高速铣削铝合金、钛合金等整体薄壁结构件和波导管、挠性陀螺框架等普通方法难加工的零件。近年来,美、欧、日等国对新一代数控机床、高速加工中心、高速工具系统的研究和产业化进程进一步加快,高性能的电主轴技术及其产品的专业化生产步伐加大;高性能的刀具系统技术也进展迅速;直线电机技术应用于高速进给系统。

我国在研究和开发高速切削技术方面,许多高校和研究所作了努力和探索,包括切削机理、刀具材料、主轴轴承、等方面,也取得了相当大的成就。 然而,与国外工业发达国家相比,仍存在着较大的差距,基本上还处在实验室的研究阶段。为适应社会经济发展需要,满足航空航天、汽车、模具等各行业的制造需求,数控高速切削技术应用研究任重道远。

目前,针对高速切削技术的研究已从实验阶段转向应用阶段。在应用方面的研究包括两个层面:一是高速加工关键技术的基础理论研究,包括高速主轴单元和高速进给单元等,实现高速机床国产化。另一方面,在现有实验室实践技术基础上,进行工艺性能和工艺范围的应用研究。其中,关于高速切削工艺的研究是当前最活跃的研究领域之一,主要目标是通过试验或引进的先进设备直接进行工艺研究,努力解决关键零部件的加工工艺问题,开发和完善特种材料的高速切削工艺方法;研究开发适应高速加工的cad/cam软件系统和后处理系统,建立在新型检测技术基础上的加工状态安全监控系统。

参考文献

[1] h .舒尔茨著,高速加工发展概况,王志刚译,机械制造与自动化[j].2002(1).

[2] 孙文诚 高速切削加工模具的关键技术研究 [j].-机械制造与自动化2008(5).

[3] 艾兴,高速切削加工技术[m].北京:国防工业出版社,2003.

键控技术论文范文第5篇

论文摘要:本文系统介绍了数控高速切削加工的基础理论及发展过程,分析了高速加工的优点和应用领域,总结了发展数控高速切削加工需要的关键技术和研究方向。

数控高速切削技术(high speed machining,hsm,或high speed cutting,hsc),是提高加工效率和加工质量的先进制造技术之一,相关技术的研究已成为国内外先进制造技术领域重要的研究方向。我国是制造大国,在世界产业转移中要尽量接受前端而不是后端的转移,即要掌握先进制造核心技术,否则在新一轮国际产业结构调整中,我国制造业将进一步落后。研究先进技术的理论和应用迫在眉睫。

1、数控高速切削加工的含义

高速切削理论由德国物理学家carl.j.salomon在上世纪三十年代初提出的。他通过大量的实验研究得出结论:在正常的切削速度范围内,切削速度如果提高,会导致切削温度上升,从而加剧了切削刀具的磨损;然而,当切削速度提高到某一定值后,只要超过这个拐点,随着切削速度提高,切削温度就不会升高,反而会下降,因此只要切削速度足够高,就可以很好的解决切削温度过高而造成刀具磨损不利于切削的问题,获得良好的加工效益。

随着制造工业的发展,这一理论逐渐被重视,并吸引了众多研究目光,在此理论基础上逐渐形成了数控高速切削技术研究领域,数控高速切削加工技术在发达国家的研究相对较早,经历了理论基础研究、应用基础研究以及应用研究和发展应用,目前已经在一些领域进入实质应用阶段。

关于高速切削加工的范畴,一般有以下几种划分方法,一种是以切削速度来看,认为切削速度超过常规切削速度5-10倍即为高速切削。也有学者以主轴的转速作为界定高速加工的标准,认为主轴转速高于8000r/min即为高速加工。还有从机床主轴设计的角度,以主轴直径和主轴转速的乘积dn定义,如果dn值达到(5~2000)×105mm.r/min,则认为是高速加工。生产实践中,加工方法不同、材料不同,高速切削速度也相应不同。一般认为车削速度达到(700~7000)m/min,铣削的速度达到(300~6000)m/min,即认为是高速切削。

另外,从生产实际考虑,高速切削加工概念不仅包含着切削过程的高速,还包含工艺过程的集成和优化,是一个可由此获得良好经济效益的高速度的切削加工,是技术和效益的统一。

高速切削技术是在机床结构及材料、机床设计、制造技术、高速主轴系统、快速进给系统、高性能cnc系统、高性能刀夹系统、高性能刀具材料及刀具设计制造技术、高效高精度测量测试技术、高速切削机理、高速切削工艺等诸多相关硬件和软件技术均得到充分发展基础之上综合而成的。因此,高速切削技术是一个复杂的系统工程,是一个随相关技术发展而不断发展的概念。

2、数控高速切削加工的优越性

由于切削速度的大幅度提高,高速切削加工技术不仅提高了切削加工的生产率,和常规切削相比还具有一些明显的优越性:第一、切削力小:在高速铣削加工中,采用小切削量、高切削速度的切削形式,使切削力比常规切削降低30%以上,尤其是主轴轴承、刀具、工件受到的径向切削力大幅度减少。既减轻刀具磨损,又有效控制了加工系统的振动,有利于提高加工精度。第二、材料切除率高:采用高速切削,切削速度和进给速度都大幅度提高,相同时间内的材料切除率也相应大大提高。从而大大提高了加工效率。第三、工件热变形小:在高速切削时,大部分的切削热来不及传给工件就被高速流出的切屑带走,因此加工表面的受热时间短,不会由于温升导致热变形,有利于提高表面精度,加工表面的物理力学性能也比普通加工方法要好。第四、加工精度高:高速切削通常进给量也比较小,使加工表面的粗糙度大大降低,同时由于切削力小于常规切削,加工系统的振动降低,加工过程更平稳,因此能获得良好的表明质量,可实现高精度、低粗糙度加工。第五、绿色环保:高速切削时,工件的加工时间缩短,能源和设备的利用率提高了,加工效率高,加工能耗低,同时由于高速切削可以实现干式切削,减少甚至不用切削液,减少污染和能耗。

3、数控高速切削技术的应用领域研究

鉴于以上所述高速切削加工的特点,使该技术在传统加工薄弱的领域有着巨大应用潜力。首先,对于薄壁类零件和细长的工件,采用高速切削,切削力显著降低,热量被切屑带走,可以很好的弥补采用传统方法时由于切削力和切削热的影响而造成其变形的问题,大大提高了加工质量。其次,由于切削抗力小,刀具磨损减缓,高锰钢、淬硬钢、奥氏体不锈钢、复合材料、耐磨铸铁等用传统方法难以加工的材料,可以研究采用数控高速切削技术来加工。另外,在汽车、模具、航天航空等制造领域, 一些整体构件需要比较大的材料切除率,由于数控高速切削的进给速度可随切削速度的提高而相应提高, 使得单位时间内的材料切除率大大提高,因而在模具制造、汽车制造、航空航天制造中,数控高速切削技术的应用将产生巨大的经济效益。第四,由于高速切削时,加工过程平稳、振动小,与常规切削相比, 高速切削可显著提高加工精度1~2级,完全可以取消后续的光整加工, 同时,采用数控高速切削技术, 能够在一台机床上实现对复杂整体结构件同时进行粗、精加工,减少了转工序中可能的定位误差, 因而也有利于提高工件的加工精度。因此, 高速切削技术在精密制造中有着广阔的应用前景。如某企业加工的铝质模具,模具型腔长达1500mm,要求尺寸精度误差±0.05mm,表面粗糙度ra0.8μm,原先的制造工艺为:粗刨—半精刨—精刨—手工铲刮—手工抛光,制造周期要60小时。采用高速铣床加工后,经过半精加工和精加工,加工周期仅需6小时,不仅效率提高,而且模具质量也大大提高。

4、实现数控高速切削加工的关键技术研究

数控高速切削加工是一个复杂的系统工程,涉及到切削机理、切削机床、刀具、切削过程监控及加工工艺等诸多相关的硬件与软件技术,数控高速切削技术的实施和发展,依赖于此系统中的各个组成要素的,这些实现数控高速切削技术离不开的关键技术,具体体现在以下方面:

1)高速切削机理:有关各种材料在高速加工条件下,切屑的形成机理,切削力、切削热的变化规律,刀具磨损规律及对加工表面质量的影响规律,对以上基础理论的实验和研究,将有利于促进高速切削工艺规范的确定和切削用量的选择,为具体零件和材料的加工工艺制定提供理论基础,属于原理技术。目前,黑色金属及难加工材料的高速切削工艺规范和切削用量的确定,是高速切削生产中的难点,也是高速切削加工领域研究的焦点。

2)高速切削机床技术模块:高速切削机床需要高速主轴系统、快速进给系统和高速cnc控制系统。高速加工要求主轴单元能够在很高的转速下工作,一般主轴转速10000 r/min以上,有的甚至高达60000-100000r/min,且保证良好动态和热态性能。其中关键部件是主轴轴承,它决定着高速主轴的寿命和负载容量,也是高速切削机床的核心部件之一,主轴结构的改进和性能的提高是高速机床的一项重要单元技术。另一项重要的单元技术是高速进给系统。随着机床主轴转速的提高,为保证刀具每齿或每转进给量不变,机床的进给速度和进给加速度也相应提高,同时空行程速度也要提高。因此,机床进给系统必须快速移动和快速准确定位,这显然对机床导轨、伺服系统、工作台结构等提出了新的更高要求,是制约高速机床技术的关键单元技术。

3)高速切削刀具技术模块:由机床、刀具和工件组成的高速切削加工工艺系统中,刀具是最活跃的因素。切削刀具是保证高速切削加工顺利进行的最关键技术之一。随着切削速度的大幅度提高,对切削刀具材料、刀具几何参数、刀体结构等都提出了不同于传统速度切削时的要求,高速切削刀具材料和刀具制造技术都发生了巨大的变化,高速切削加工时,要保证高的生产率和加工精度,更要保证安全可靠。因此,高速切削加工的刀具系统必须满足具有良好的几何精度和高的装夹重复定位精度,装夹刚度,高速运转时良好的平衡状态和安全可靠。尽可能减轻刀体质量,以减轻高速旋转时所受到的离心力,满足高速切削的安全性要求,改进刀具的夹紧方式。刀具系统的技术研究和发展是数控高速切削加工的关键任务之一。

4)数控高速切削工艺:高速切削作为一种新的切削方式,要应用于实际生产,缺乏可供参考的应用实例,更没有实用的切削用量和加工参数数据库,高速加工的工艺参数优化是当前制约其应用的关键技术之一。另外,高速切削的零件nc程序要求必须保证在整个切削过程中载荷稳定,但是现在使用的多数cnc软件中的自动编程功能都还不能满足这一的要求,需要由人工编程加以补充和优化,这在一定程度上降低了高速切削的价值,必须研究采用一种全新的编程方式,使切削数据适合高速主轴的功率特性曲线,充分发挥数控高速切削的优势。

高速切削加工技术的发展和应用有赖于以上原理方面、机床、刀具、工艺等各项关键单元技术的发展和综合。

5、高速切削技术应用方面研究状况和发展趋势

由于高速切削在提高生产效益方面具有巨大潜力,早己成为美、日、德等国竞相研究的重要技术领域。美国日本等国早在60年代初,就开始了超高速切削机理的研究。上世纪70年代,美国已经研制出最高转速达20000r/min 的高速铣床。如今,欧美等发达国家生产的不同规格的各种超高速机床已经商业化生产并进入市场,在飞机、汽车及模具制造行业实际应用。例如,在美国波音公司等飞机制造企业,已经采用数控高速切削加工技术超高速铣削铝合金、钛合金等整体薄壁结构件和波导管、挠性陀螺框架等普通方法难加工的零件。近年来,美、欧、日等国对新一代数控机床、高速加工中心、高速工具系统的研究和产业化进程进一步加快,高性能的电主轴技术及其产品的专业化生产步伐加大;高性能的刀具系统技术也进展迅速;直线电机技术应用于高速进给系统。

我国在研究和开发高速切削技术方面,许多高校和研究所作了努力和探索,包括切削机理、刀具材料、主轴轴承、等方面,也取得了相当大的成就。 然而,与国外工业发达国家相比,仍存在着较大的差距,基本上还处在实验室的研究阶段。为适应社会经济发展需要,满足航空航天、汽车、模具等各行业的制造需求,数控高速切削技术应用研究任重道远。

目前,针对高速切削技术的研究已从实验阶段转向应用阶段。在应用方面的研究包括两个层面:一是高速加工关键技术的基础理论研究,包括高速主轴单元和高速进给单元等,实现高速机床国产化。另一方面,在现有实验室实践技术基础上,进行工艺性能和工艺范围的应用研究。其中,关于高速切削工艺的研究是当前最活跃的研究领域之一,主要目标是通过试验或引进的先进设备直接进行工艺研究,努力解决关键零部件的加工工艺问题,开发和完善特种材料的高速切削工艺方法;研究开发适应高速加工的cad/cam软件系统和后处理系统,建立在新型检测技术基础上的加工状态安全监控系统。

参考文献

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[3] 艾兴,高速切削加工技术[m].北京:国防工业出版社,2003.

键控技术论文范文第6篇

关键词:电力系统自动化 智能技术 应用

电力系统自动化调度是电力行业发展的必然趋势,引用自动控制技术有助于电网运行效率的提升。智能技术是自动控制的关键技术之一,决定着电力设备操作与控制的功能状态。供电部门应发挥宏观管理智能,从供配电需要强化智能操作,从而维持电网处于良好的工作状态。现分析了电力系统中智能技术的应用情况,为电网工程改造提供科学的指导。

一、智能控制理论的提出

智能控制是当今控制理论发展的新阶段,主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题。特别适于那些具有模型不确定性、具有强非线性、要求高度适应性的复杂系统。电力行业关系着社会现代化事业发展的进程,对我国社会主义改革建设有着重要的意义。经过较长时间的应用发现,传统电网调度模式已适应不了运行控制的要求。这是由于早期电网控制缺乏必要的指令设备及控制技术,使得指令执行后发生拒动作、误动作等现象,影响了整个电网的正常运转。智能控制理论对解决电网工作故障有着显著的意义,采用新型数据控制模块,如图1,促进了新型电力控制系统的功能升级。

图1 智能数据的控制

二、智能控制的关键技术

智能控制应用于电力系统是行业技术的创新表现,促进了人工操作模式转向自动化作业。由于各地区供配电情况不一,系统在调度阶段还要经过必要的调整,这样才能发挥出最佳控制效果。结合当前电力系统的运行情况,系统智能控制应从监测技术、网络技术、控制技术等方面进行调整,未来供电单位应加强这几个方面的优化改进。

1、监测技术。设置智能监测模块是为了防范安全事故的发生,提前做好系统监测准备以解决故障造成的不利影响。电力系统新一代动态安全监测系统,主要由同步定时系统,动态相量测量系统、通信系统和中央信号处理机四部分组成。采用GPS实现的同步相量测量技术和光纤通信技术,为相量控制提供了实现的条件。如:借助光纤通信网络能及时地传递各种信息,维持了系统调度作业的有序性,抵制了外界环境引起的干扰。

2、网络技术。计算机网络提供了虚拟化操作平台,智能网络则是对传统网络的功能改进,选择了更高级别的网络平台。如:智能控制在电力系统工程应用方面具有非常广阔的前景,其具体应用于快关汽门的人工神经网络适应控制,基于人工神经网络的励磁、电掣动、快关综合控制系统结构等。神经网络使系统调控更符合人工操作的特点,如:由电力人员自动编写及执行操作指令,网络可及时地传输各项数据信号,协调了设备的正常运转。

图2 基于神经网络的数据处理

3、控制技术。智能控制技术是决定系统作业效率的关键因素,应根据电网实际运行要求添加控制模块。一般条件下,智能电网可选择人机工程作为控制指导,综合性地调度人员及设备的工作次序,让控制系统起到最优化的作业效果。如:设备控制环节里,用智能机器人取代人工操控,及时发现电气设备或控制系统故障,并提供自诊断、自处理的操作平台,这样有助于系统自动化调度水平的提高。

三、结论

伴随着科学技术的改革发展,电力系统控制将朝着自动化方向改进,智能控制是此项技术的关键点。供电单位应灵活应用各种智能技术,协调电网执行好各项操作命令,这样才能使电力资源的利用率有所提升。同时,应做好智能网络的功能调节,避免内控元件运行时发生冲突。

参考文献

[1] 张凯. 电力系统调度自动化中远动控制技术的应用[J]. 科技风. 2010(24); [2] 祁宏. 110kV综合自动化系统调试中存在的问题及其对策[J]. 农村电气化. 2009(06);

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[5] 许林冲. 浅论现代电力系统自动化技术[J]. 中国城市经济. 2011(18);

[6] 电力系统自动化产品联合广告(第一辑) 电力系统远动装置(一)[J]. 电力系统自动化. 1985(01);

键控技术论文范文第7篇

关键词:控制理论;控制工程;发展与应用

二十世纪产生的相对论、量子论和控制论并称为三项科学革命,是人类进一步认识客观世界的重要理论。随着现代科学技术及计算机技术的不断进步,控制理论与控制工程不仅涉及到工业、农业、交通运输业等传统领域,而且逐步渗透到生物、信息、通讯等新兴领域。因此,把控制理论与控制工程有效的应用到更多的问题解决中,已成为相关科研人员进行问题解决的关键手段。

1 控制理论与控制工程的发展

1.1 控制理论的产生

控制理论作为一门应用性很强的学科,其产生可以追溯到十八世纪中叶英国的第一次技术革命中。瓦特于1765年发明蒸汽机后,把离心式飞锤调速器原理应用到蒸汽机转速控制中,标志着以蒸汽为原动力的机械化时代到来。之后工程界把控制理论应用于调速系统稳定性问题的研究上来。

随着通讯和技术处理技术的快速发展,电气工程师们研究出了以实验为基础的频域响应分析法,美国贝尔实验室工程师奈奎斯特于1932年发表的《反馈放大器稳定性》一文中,提出系统稳定性奈奎斯特判据,后来被推广到条件稳定性和开环不稳定研究上。控制创始人维纳在总结前人的成果基础上,写成《控制论――或关于在动物和机器中控制和通讯的科学》一文,奠定了控制理论基础。

1.2 控制理论与控制工程的发展

第一阶段:二十世纪40~60年代,即古典控制理论时期。这一时期,主要是对单输入单输出问题进行解决,而解决这些问题所运用到的方法主要有传递函数、根轨迹、频率特性等,且大多数研究的是是线性定常系统,而对非线性系统研究使用的相平面法变量不超过两个,该控制理论能有效的解决生产过程中的单输入单输出问题。其代表有1945年伯德提出的伯德图法等。

第二阶段:二十世纪60~70年代,即现代控制理论时期。这一时期随着空间技术的发展,控制理论逐渐向高性能方向发展,主要是对相对复杂问题进行解决。充分使用数学计算机进行分析设计和实时控制,这一过程中出现的非线性、时变、多输出多输入等相对比较复杂的系统控制问题已远远超出了古典控制理论的范围,为此提出了最优控制方法,随后又产生自适应控制系统,使现代控制理论提出并不断完善。其代表有1961年庞特里亚金的极大值原理。

第三阶段:二十世纪70年代至今,主要是大系统理论和智能控制时期。大系统理论主要是对控制理论广度的拓展,利用控制和信息的观点,对各种大系统的结构、设计、方案等技术理论进行研究;智能化控制主要是对控制理论深度的开掘,对人类智能活动和信息传递控制规律等进行研究,并研制出仿人智能的工程控制和信息处理系统,其代表就是智能机器人的发明。

2 控制理论与控制工程的应用

2.1 控制理论不只是一门学科,是哲学,是世界观,是方法论

二十一世纪比较流行的是3C技术,即计算机技术、通信技术和控制技术,且计算机技术是中心,通信技术是关键,控制技术是根本,所以控制学科已发展成为一门基础学科。而且控制理论和控制工程中的系统结构、系统稳定、系统智能、系统反馈等理论思想除了在自然科学各领域有广泛应用外,还渗透到人文科学中。所以有专家认为控制理论已不单纯只是一门学科,而是发展成为哲学、世界观和方法论。

控制理论和控制工程具有基本概念的普适性和独特性等特点,且在其应用中的关键与核心主要是两个概念:

第一,系统概念。随着社会经济的发展,系统问题已成为社会关注的焦点和热点,特别是社会中的复杂系统及科学课题,这是控制理论发展和完善的必然趋势,控制理论和控制工程除了要进行结构和性质研究外,更要对系统运行进行调控。

第二,反馈概念。这一概念是控制理论的核心,是区别于其他学科及理论应用的根本。反馈可以让控制系统尽可能的具备人类智能的特点,可以对实际应用过程中的数据、结构等不确定因素进行监控和调整,提高工作效率。

2.2 “一种控制,两种研究方法,三种系统”的应用

⑴“一种控制”,即最优控制。最优控制是控制理论和控制工程应用的核心内容,主要就是在满足一定的约束条件基础上,选择最优控制策略,使性能指标极大化或者极小化,让系统控制通过基本条件及综合方法(就是受控的运动过程或动力学系统)取得最优化效果。

⑵“两种研究方法”,即PDI控制器和Kalman滤波器。PDI控制器和Kalman滤波器作为控制理论与控制工程的典型研究方法,在实际系统中得到广泛的应用。这两种方法不仅可以应用于线性模型,而且还可以应用到很多非线性系统的证明中。

⑶“三种系统”,即开环控制系统、闭环控制系统和符合控制系统。根据不同的具体应用使用不同的系统。比如说水槽内水位的控制和电加热器中的温度控制,主要利用的是自动控制和闭环系统。

[参考文献]

键控技术论文范文第8篇

关键词:电力工程 电力电子 电力传动系统

从学术的角度来看,电力电子技术的主要任务是研究电力电子器件(功率半导体)设备,转换器拓扑结构,控制和电力电子应用,实现电力和磁场的能量转换、控制、传输和存储,以便实现合理和有效使用的各种形式的能源,高品质的人力的电力和磁场的能量。

1.电力电子的研究方向

就目前情况而言,我国电力电子的研究范围与研究内容主要包括:

1)电力电子元器件及功率集成电路;

2)电力电子变换器技术的研究主要包括新的或电力能源的节约和新能源电力电子,军事和空间应用等作为特殊的电力电子转换器技术的智能电力电子变换器技术,控制电力电子系统和计算机仿真建模;

3)电力电子技术的应用,其研究内容包括超高功率转换器,在能源效率,可再生能源发电,钢铁,冶金,电力,电力牵引,船舶推进应用,电力电子系统的信息化和网络;电力电子系统的故障分析和可靠性;复杂的电力电子系统的稳定性和适应性;

4)电力电子系统集成,其研究内容包括标准化电力电子模块;单芯片和多芯片系统设计,集成电力电子系统的稳定性和可靠性。

2.我国电力电子发展中存在的问题

当前的主要问题是:中国的电力电子产品和设备目前生产的大部分是也主要是晶闸管,虽然它可以创造一些高科技电子产品和电气设备,但他们都使用电力电子外国生产设备和多组分组装集成的制造方法,尤其是先进的全控型电力电子器件全部依赖进口,而许多关系到国民经济和国家安全,在一些关键领域的核心技术,软件,硬件和关键设备,我国的外资控制和封锁。特别是在关系国民经济和国家安全,更多先进水平的核心技术差距的关键领域,这种情况正在迅速变化的挑战和我们的道德律令。

在过去,虽然我国国民经济的各个部门,先后引进了国外先进技术,已开始注意到国内突出的问题,从表面上看,虽然对引进技术的绝大多数可以在几年后达到国产化率70%的要求,但只要仔细分析,不难发现,并最终拒绝外国公司转让技术和关键部件,都涉及到高科技的电力电子技术和动力传动产品在核心技术。

目前国外和问题的主要区别是:电力电子器件的全面控制,不能制造国内制造的高功率转换器,低技术,设备可靠性差,电力电子数字控制技术水平仍处于初级阶段;应用程序的控制技术和系统控制软件的水平较低;缺乏经验的重大项目等。高性能高功率转换器设备几乎全部从国外进口。

3.电力传动系统的发展现状分析

目前我国电力传动系统的研究主要围绕交流转动系统展开,随着交流电动机调速理论的突破和调速装置(主要是变频器)性能的完善,电动机的调速从直流发电机-电动机组调速、晶闸管可控整流器,直流调压调速逐步发展到交流电动机变频调速。交流传动系统之所以发展得如此迅速,和一些关键性技术的突破性进展有关。它们是功率半导体器件(包括半控型和全控型)的制造技术、基于电力电子电路的电力变换技术、交流电动机控制技术以及微型计算机和大规模集成电路为基础的全数字化控制技术。为了进一步提高交流传动系统的性能,国内有关研究工作正围绕以下几个方面展开:

1)输入电流为正弦和四象限运行开辟了新的途径

高性能交流驱动系统电压型PWM逆变器中的应用日益广泛,PWM技术的研究更深入。PWM功率半导体器件采用高频开启和关闭,成为一个在一定宽度的电压脉冲序列法律的变化,为了实现频率,变压器,有效地控制和消除谐波的直流电压。PWM技术可分为三类:正弦PWM,优化PWM及随机PWM。正弦PWM的电压,电流和磁通正弦PWM计划的目标包括。正弦PWM普遍提高功率器件的开关频率将是一个非常出色的表现,在中小功率交流驱动系统等被广泛使用。但为大容量的电源转换设备,高开关频率将导致大的开关损失,以及高功率设备,如GTO的开关频率仍不做的非常高的在这种情况下,在最佳的PWM技术只是满足的需求该设备。

2)应用矢量控制技术、直接转矩控制技术及现代控制理论

交流电机交流驱动系统是一个多变量、非线性、强耦合、时变控制对象,变频调速控制,电机控制的稳定状态方程的研究动态控制非常令人满意的结果的特点。70年代初提出研究交流电机的控制过程的动态,不仅要控制每个变量的振幅,而控制的阶段,为了实现交流电机磁通和转矩的解耦矢量变换方法,促使高性能交流驱动系统逐渐向实际使用。高动态性能的电流矢量控制变频器已成功应用于轧机主传动,电力牵引系统和数控机床。此外,为了解决系统的复杂性和控制精度之间的矛盾,但也提出一个新的控制方法,如直接转矩控制,方向控制电压,特别是与微处理器控制技术,现代控制理论在各种控制方法也得到了应用,如二次型性能指标最优控制和双位模拟调节器控制,可以提高系统的动态性能,滑(滑模)变结构控制可以提高系统的鲁棒性,状态观测器和卡尔曼滤波器可以得到状态信息不能测量,自适应控制能够全面提高系统的性能。此外,智能控制技术,如模糊控制,神经网络控制,也开始在交流变频调速驱动系统用于提高控制精度和鲁棒性。

3)广泛应用微电子技术

随着微电子技术的发展,数字式控制处理芯片的运算能力和可靠性得到很大提高,这使得全数字化控制系统取代以前的模拟器件控制系统成为可能。目前适于交流传动系统的微处理器有单片机、数字信号处理器(DigitalSignal Processor——DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit——ASIC)等。其中,高性能的计算机结构形式采用超高速缓冲储存器、多总线结构、流水线结构和多处理器结构等。核心控制算法的实时完成、功率器件驱动信号的产生以及系统的监控、保护功能都可以通过微处理器实现,为交流传动系统的控制提供很大的灵活性,且控制器的硬件电路标准化程度高,成本低,使得微处理器组成的全数字化控制系统达到了较高的性能价格比。

4.结论

虽然我国电力电子与电力系统传动系统技术得到了长足的发展,但与发达国家相比仍然存在较大差距,许多关键技术有待突破,关键部件还长期依赖进口的局面还没有打破。

参考文献:

键控技术论文范文第9篇

关键词:煤矿开采;沉陷;部分充填;垛式充填;关键控制层

煤炭是我国能源保障的重要支柱,由于能源需求的不断扩大,煤矿的开采规模也越来越大。由于我国95%以上的煤矿为井工矿井,且普遍为垮落法开采,这就势必会造成开采地区的地面沉陷、地表水下漏,继而将导致地上建/构筑物和生态环境的破坏,而且煤矿开采在地面堆积的煤矸石、粉煤灰等固体废弃物和排出的矿井废水也会造成环境污染。随着国民环境保护意识和对生活质量要求的不断提高,这种疯狂的掠夺式生产方式再也不能持续发展下去了。这就要求必须转变传统的煤炭开采模式,采用高效、经济、科学、合理的绿色开采新技术。因此,如何控制煤矿开采沉陷,且有效控制治理成本?则研究部分充填(垛式充填)开采技术对此具有重要意义。

1 煤矿开采地表沉陷产生的不良影响

井工煤矿垮落法开采,引起岩层破坏与移动,严重的会破坏生态环境,主要表现在:

1)地表开采沉陷,建/构筑物损坏,土地荒漠化;

2)破坏地下水资源;

3)排放大量瓦斯、煤矸石、矿井水,污染环境。

过去,一般是以搬/拆迁了事。但现在随着国民思想意识的不断提高,已不是简单搬/拆迁就能了事的了。

煤矿,也包括金属矿、非金属矿,开采引起的环境损害,如果处理不及时、不到位,很容易激化矿农关系,有的甚至演变成尖锐的社会矛盾,影响和谐社会建设。

有报道:煤矿开采污染、破坏所及“满目疮痍”。老百姓面对煤矿开采环境损害的无奈:煤矿发大财,百姓遭大灾。地上黑水淌,地下水漏光,树木快死光,吃水成难题,住房没保障。

随着国家对环境保护越来越重视,老百姓环境保护意识、维护自身合法权益意识越来越强,煤矿开采环境损害越来越不能一个“赔”字了得。

因此保护煤矿开采区的生态环境,采用可持续发展战略的绿色开采则是今后必然趋势。那么,如何实现绿色开采,既能够保护地表的建筑物不受损坏,又能将其开采成本控制在可承受范围内,则是当下矿井开采领域亟待解决的难题。

2 绿色开采内涵

1)对原有矿井废弃(或有害)物观念的转变。树立广义资源观。

2)从源头上采取措施减轻开采对环境的破坏。从煤炭开采的角度采取措施,即从源头消除或减少采矿对环境的破坏,而不是先破坏后治理,这符合循环经济原则。

3)基于采动岩层破断运动规律。岩层不破坏,水与瓦斯流动、地表沉陷与土地破坏等环境问题都不会发生。绿色开采的基本手段是控制岩层运动,防止和减少采动对环境的不良影响。

3 控制岩层运动的主要方法

目前,在矿井开采活动中,避免造成地面沉陷、岩层运动主要有效手段就是对采空区及时有效充填以及留设有效的滞留式保护煤柱或置换式充填,大体可分为:固体充填开采、膏体充填开采、高水材料充填开采和柱式体系开采等方法。

3.1 固体充填开采

固体充填采煤法:是指把矸石等固体材料散体,通过机械方式或风力管道输送到井下采煤工作面采空区,形成支撑控制采空区上覆岩层结构的采煤方法。新型固体充填一个重要技术特征是引入了夯实机构。

3.2 膏体充填开采

膏体充填采煤法:是指把矸石、粉煤灰等固体材料加工制作成“无临界流速、不需脱水”的膏状浆体,在泵压或重力作用下,通过管道输送到井下采煤工作面采空区,形成支撑控制采空区上覆岩层结构的采煤方法。

3.3 高水材料充填开采

高水材料充填采煤法:是指把高水材料制成水体积比占90 %以上的低浓度浆体,在泵压或重力作用下,通过管道输送到井下采煤工作面采空区,形成凝固体支撑控制采空区上覆岩层结构的采煤方法。

3.4 柱式体系开采

柱式体系采煤法:是指在煤层中开掘一系列宽5~7m左右的煤房,煤房间以一定间隔开掘联络巷,形成长条形或方形煤柱,煤柱宽度由几米至二十多米不等(根据具体条件而定),采煤工作在煤房中进行,煤柱作为控制顶板不沉陷的支撑点而滞留不采,称为柱式采煤法;若对柱式采空区进行充填,再置换采出原滞留的煤柱,则称为房柱式充填置换采煤法。

充填开采在煤矿生产过程中,一来控制了因开采而引起的沉陷,保护了地表的建筑物和生态环境;二来充分利用了堆放在开采区的污染废弃物,节约了土地。所以充填技术符合绿色开采的要求,是未来煤炭资源可持续发展的必然途径。

柱式开采也能控制因开采而引起的沉陷,保护地表的建筑物和生态环境,节约和降低生产成本,但最大的缺点是滞留大量的煤炭资源,采出率低,造成资源浪费,并使矿井服务年限大打折扣,达不到原预期投资收益率等弊端。

4 目前国内充填开采技术工艺的现状

充填开采技术在目前煤矿生产应用中已基本趋于成熟,但普遍是对整个采面的采空区进行充填,这样需要充填材料极多,有的充填一个采面采空区,甚至几十年堆存的矸石山都不够用的。这种充填方式既造成成本过高,且劳动工作量也大。

上述几种绿色开采方法,大致成本相差不大,主要取决于充填材料的取材、加工的难易程度。这几种绿色开采方法,目前只应用于“三下一上”(建筑物、铁路、水体下及承压水上)压煤区(优质煤种)进行资源解放,所创造的价值也是只能勉强顾住成本而已。所以,充填开采等绿色开采技术大范围推广、使用的积极性不强。

5 充填开采技术的发展趋势

随着煤炭资源的需求量不断的扩大,大规模的煤炭开采下更深的地下迈进。但是深部的煤炭资源开采难度将更大,特别是地温、矿压等灾害就会突显出来,给煤矿开采活动带更大的制约因素,其治理成本也将更大。所以,可以预见,今后几十年内充填开采等绿色开采技术将成为缓解煤炭需求的关键生产技术之一。但充填成本的制约,对于每个煤炭生产企业来说,则是不得不重点考虑和必须尽快解决的问题。

所以,目前已有部分业内学者,提出了“部分充填开采”的概念,并已开始着重进行研究工作。

6 部分充填区域和垛式充填技术的研究

本人通过多方面学习充填开采技术及相关理论,并进行系统地思考,再次也来谈谈自己对部分充填开采的理解、设想和建议来与大家讨论。

目前,充填开采技术、工艺基本成熟,改进的空间也不会太大;充填体积单位成本也不可能有太大的降低空间;今后的人工劳动成本只有提高,不可能再降低。我认为,只有在充填面积上做文章,才有降低成本的可能。就是在不影响充填效果的基础上,尽量缩小充填范围,并安全的前提下,尽最大限度地提高资源采出率,从而摊薄充填开采吨煤生产成本。

6.1 理论基础

关键控制层理论:在矿井采掘活动中,影响采空区上下岩体运动起主要控制作用的仅为某一层或某几层,这些对覆岩活动全部或局部起控制作用的岩层称为关键层。关键层在采动覆岩中的作用,上可影响至地表,下可影响至采场和支架,内部影响到采动裂隙的分布和流体的运移,因而它一定程度上可作为采场矿压、岩层移动及地表沉陷、采动岩体内的流体运移研究统一的基础。

对于充填开采,可以受护对象的关键层控制作为设计目标,安排部分充填,只要保证目标关键层不破坏,受护对象就能够得到可靠保护。

基于此理论,我进行了概括、总结,特提出垛式充填开采技术理论。

6.2 垛式充填开采技术

垛式充填开采技术:就是在需要充填的采面采空区范围内,找出其关键控制层,通过科学分析、精确计算等手段来合理选择采空区关键控制层最少支撑点、位置以及所需的支撑强度,然后按照所需支撑强度要求计算出支护充填面积,再在支撑点位置设计充填形体,进行充填。这样既可达到充填预期效果,起到绿色开采的目的,又能大大降低总体投资,节约材料,摊薄吨煤成本。

垛式充填开采技术的具体操作方法为:

1)选择关键控制层及断层附近的支撑点:通过对矿山地质资料的收集、探查补充,进行科学分析,找出开采范围内的关键控制岩层及较大的断层等地质构造。大的断层,可留设保安煤柱,既可防水或瓦斯等,也可作为关键控制岩层的支撑点,阻止地层下沉,以避免地表塌陷;小的断层,可在其断切带及附近范围进行柱(带)式充填,作为关键控制岩层的支撑点,以阻止地层下沉,避免地表塌陷;

2)选择周期来压步距范围内的支撑点:详细收集、测算采场的周期来压步距,也就是关键控制岩层的断裂距;根据关键控制岩层的周期来压步距,以小于其断裂距的方式进行间隔垛式充填,作为关键控制岩层的点柱式支撑点,以阻止地层下沉,避免地表塌陷;

3)充填材料的选择原则:充填的主要原材料,以能就地(近)取材、价格便宜、运输方便成本低、便于加工为原则;胶结材料以其流动性和渗透性好、强度大、充填适用性强、成本低为原则;

4)对充填材料性能进行实验。实验其承受压强比,掌握其在一定高度范围内单位面积所能承受多大压力;

5)计算控制关键层所需的支撑力。以周期来压步距乘以采场长度之积为单位面积,按“三带(垮落带、裂隙带、弯曲下沉带)”压强计算方法或支架初撑力及工作阻力经验计算法,算出其周期来压步距单位面积所需的支撑力;

6)计算支撑关键控制岩层的垛柱充填面积。知道所需支撑力,又知道支撑体单位面积压强,则就很容易计算出所需的垛柱充填面积了,即所需支撑力除以支撑体单位面积压强等于所需的垛柱充填面积;

7)支撑点充填支撑形体设计。支撑点充填支撑形体按采场实际情况而定,总之以便于施工、操作,支撑强度大,节约材料等为原则;

8)充填工艺的选择。充填工艺应根据充填主材料的适应特点,以设备简单、机械自动化程度高、劳动强度低、投资少、用料少、适应性强、充填效率高为原则。

应用以上理论、方法和原则再结合煤矿开采现场实际情况,进行系统的充填方案设计与经济技术可行性比较,从而得出最优的充填开采实施方案。

7 结 语

垛式充填开采技术理论和方法的提出,不仅是对部分充填开采技术的创新和延深,也是对煤矿绿色开采技术方法的有效补充,对控制煤矿开采沉陷有着重要的意义。它不仅能够有效的控制地质沉陷、保护开采区的生态环境,达到完全充填的效果,还能够减少材料投入、节约工时、降低劳动强度、提高生产效率、有效地减少成本性投入。

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键控技术论文范文第10篇

关键词:统计技术;卷烟;加工过程

中图分类号 S572 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2013)23-84-02

在进行卷烟品牌均质化生产过程中,统计技术在烟草加工企业中应用越来越广,越来越深入[1]。工序能力反映了工序能够稳定地生产出产品的能力,是工序保证质量的能力。

SPC(statistical process control)称为统计过程控制,它以概率统计学为基础,用科学的方法分析数据得出结论,作为过程控制的依据,具有预防性、科学性等特点,适合对卷烟加工过程质量进行控制、对设备的运行进行监控和对异常因素进行判断和预警,是企业提高品质管理水平的有效方法。SPC的核心工具是控制图,主要通过各种控制图,利用数理统计原理,通过检测数据的收集和分析,利用其分析结果来发现潜在患、解决苗头性问题,事前预防,从而有效控制生产过程,以达到质量分析、质量控制和质量改进的目的,不断改进品质。

1 检测方法

以PASSIM卷烟机为试点,对控制前后卷烟重量指标参考“卷制技术要求”中的方法进行测试[2],测试结果见表1。

分析与应用

2.1 数据分析 根据抽取样品测试数据,诊断过程是否处于统计控制状态。如果此时经数据计算,样品卷烟重量CPK值达到要求,则用这些数据进行控制图制作,如果达不到,再重新调整设备,重新取样检测。基于机台应用环境的实际,选用了均值―极差控制图,制作分析用控制图如图1所示。

当过程进入控制状态,过程能力指数达到要求,就延长控制限作为控制用控制图,进入过程控制阶段,对过程采集的数据进行直观描点,若有点超出控制限或点的排列有缺陷,分析原因,采取措施,保持过程的统计控制状态。

2.2 生产应用 在本方法应用过程中,结合生产实际情况,依据过程能力指数的相关因素,研究每个因素的关键点,通过导入SPC控制技术,并使之简易化,实施了“平行导入、齐步推进”(偏移量、标准偏差改进齐头并进)的办法:一边针对操作工SPC技术应用尚有困难的实际情况,制定出直观的上下限控制值,由操作工根据关键质量特性值偏移量进行实时调整;一边进行设备标准化维修、工艺革新等,降低关键质量特性值的离散程度。“平行导入”办法的实施,一方面根据技术层次、岗位职责的不同明确了各自的努力方向和控制目标,另一方面为提高过程能力指数而双向努力。

3 结论与讨论

自SPC统计技术应用以来,先后采用了均值控制图和极差控制图对生产过程关键工序进行实时监控,科学的区分出生产过程中产品质量的随机波动与异常波动,寻找在控制过程中质量的异常波动,对生产过程的异常趋势提出预警,正确引导生产、管理人员及时采取措施,消除异常,恢复过程的稳定,从而达到控制和提高质量的目的。同时为设备改进、技术参数调整提供了依据,指导设备性能点检工作系统而有针对性的开展。

参考文献

[1]陈成钢.统计过程控制以及控制图的设计与分析[D].天津:南开大学,2007.

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【关键词】控制工程 概念 应用

一、控制工程的定义及目标

控制工程是处理自动控制系统各种工程实现问题的综合性工程技术。包括对自动控制系统提出要求、进行设计、构造、运行、分析、检验等过程。它是在电气工程和机械工程的基础上发展起来的。控制工程普遍使用频域法和状态空间法。其理论和处理方法涉及许多方面,从线性控制到非线性控制,从单变量控制到多变量控制,从连续控制到采样控制,控制工程从定常控制到随机控制,从一般的反馈控制到自适应控制等。通常,电子计算机是实现大型控制工程的核心。控制工程的应用范围早期主要是工业生产过程和武器系统,后来扩展到企业管理、城市规划、交通管制、生物控制、社会经济的计划和控制等领域。

培养从事设备制造及生产,工程施工,经济社会系统运行中的控制系统设备、控制装置的设计、研发、管理的高级工程技术人才。控制工程领域工程硕士要求掌握现代控制领域的基础理论、方法和技术。具有从事实际控制系统、设备或装置的开发设计能力、工艺设计和实施能力及使用维护等能力。更重要的应具有一定实际工作经验,能解决工程实际中出现实际问题,掌握一门外语,能够顺利阅读本工程领域的科技资料及文献。

二、控制理论与控制工程的产生及发展

控制理论作为对社会发展具有重要影响意义的学科,其产生起源可上溯至十八世纪发生在英国的技术革命中,瓦特在蒸汽机的发明之后,将离心式非锤调速器的相关控制原理应用于蒸汽机转速的控制中,开创出以蒸汽作为原动力的机械化格局,而之后的工程界逐渐的将控制理论应用于调速系统稳定性的研究中,通信技术和信息处理技术的高速发展,使得电气工程师们不断的研究出更为科学全面的控制系统分析方法,实现了控制系统的条件稳定性及开环不稳定性的分析研究,而控制理论的创始人于1948年所发表的控制理论的相关著作,就控制理论的相关方法所进行得阐述,推动反馈概念的应用并为控制理论的形成奠定下坚实的基础。

在科技的不断生产发展中,基于控制理论与控制工程的控制技术也在不断的完善,尤其是在计算机技术的不断推动之下,控制理论与控制工程拥有着更深入的发展。就控制理论与控制工程的整体发展历程而言,可大体上划分为三个主要的阶段,其中第一阶段为20世纪的40至60年代,是古典控制理论的形成及发展时期,主要进行单输入及单输出问题的解决,多采用以频率特性、传递函数及根轨迹等作为基础的频域分析法进行系统的研究,而主要进行研究的系统是线性的定长系统,进行非线性系统分析的过程中所选用的相平面法要求变量不能超出两个,该控制理论可实现生产过程中的多种单输入单输出类问题的有效解决。第二个阶段为20世纪60年代到70年代的现代控制理论的形成与发展阶段,该阶段已经步入空间技术时期,控制工程也向性能更高的方向上发展,数字计算机的配合应用,实现了分析设计及实施控制,但时变、多输出多输入及非线性等较为复杂的系统控制内容使古典控制理论呈现出局限性,而最优控制方法在该阶段中提出,使现代控制理论更为完善。第三个阶段是20世纪70年代到目前为止的大系统控制理论及智能控制理论时期,其中大系统控制理论是控制理论就广度上的扩展,利用控制及信息的相关观点进行大系统其结构方案及总体设计,进行的是分解方法及协调处理的相关基础性技术理论的研究;智能控制理论是控制理论就深度上的扩展,进行人类智能化活动、控制信息传递的规律等的研究,并就仿智能化的工程控制系统及信息处理系统等进行研制。

三、控制工程及工程应用

在进入21世纪以来,以计算机技术、通信技术及控制技术为典型代表的IT产业的发展及普及中,核心是计算机技术,关键是通信技术,而基础是控制技术,使得控制学科逐渐的发展成为基础性的科学,控制系统与控制工程中的系统结构、系统稳定、反馈调节及智能系统的相关思想及理论,在自然学科下的多种科学领域获取广泛应用的同时,在人文等学科中也有着广泛的应用体现,基于该现象,某些专家甚至指出控制理论与控制工程已不再是单纯的学科,已逐渐的发展成为较为全面和系统的世界观、方法论。控制理论与控制工程所具有的显著特点是,某些基本的概念同时具有普适性及独特性。在控制理论与控制工程的应用中,两个概念是应用的关键及核心,首先是系统概念的应用,在当前社会的发展中系统问题已变得非常重要和突出,尤其是全社会范围内所进行的复杂性系统及复杂性科学课题的研究及应用,这是控制理论在现代科学中应用的必然发展,应用控制理论不仅要进行结构及性质的分析,还要进行系统运行状态的调控;其次是反馈概念的应用,这是控制理论区别于其他的学科及控制理论的应用区别于其他的理论应用的关键,反馈使得控制系统在较大的程度上具备人类智能的诸多特点,可以实现控制系统在实际的应用过程中结构、参数及扰动等因素的不确定性给控制系统造成的影响,例如远距离通讯设备、进行隧道扫描的显微镜等具体的工程设备。

在控制理论与控制公工程的应用中,最优控制是现代化的控制理论非常核心的内容,利用最优控制所进行的研究是在满足相应的约束条件时,就最优控制策略进行寻求,进而取得性能指标的极大值或者是极小值,最终使控制系统在性能指标上可取得最优化效果所必须采用的基本条件及综合方法,即就受控的运动过程或动力学系统,从多个可选择的控制方案中寻求最佳的方案,从而使系统在运动状态由初始状态变为指定的目标状态时可以取得性能指标的最优化。

参考文献:

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【关键词】卧式机床;主轴部件;优化设计

0.引言

数控机床技术在日常生产过程中,极大的提高了工厂企业的工作生产效率,解放了广大职工的双手,但是为了进一步地提高数控机床加工技术重要关键部件设计的可靠性和安全性,一般而言,加工设计人员在进行关键部位的部件产品设计的具体过程中,会对所有产品的性能要进行必要的评价,从而更近一步地对其进行一定的设计改进。数控机床中的关键部件就是主轴部件,主轴部件的动态性能好与坏直接影响着数控机床加工性能的优劣,所以说对主轴部件的动态特性进行一定的理论分析和研究具有着不可低估的现实指导意义。

1.关于卧式机床技术理论的分析

在我国国内,近年来关于数控机床技术中卧式机床理论的研究还比较少,一些先进的理论技术经常是被国外所垄断的。因此,加快我国的数控人才培养和理论建设迫在眉睫。

目前,国内普遍应用的一套卧式数控车床技术就是BW60HS系列车床高速加工技术。而这套车床加工技术的设计、制造、维修技术及工具以及应用技术都完全来源于德国,机床部的一些关键零部件(如:电主轴、数控转台、滚珠丝杠、线性导轨、轴承、绝对式光栅尺测量系统、液压系统、系统、气动系统、数控系统及驱动控制系统、刀库等)均采用德国进口的一些国际知名品牌。BW60H系列高速卧式加工中心,具有高速度、高精度、高效率以及高可靠性的特点,是目前国内乃至国际上都遥遥领先的现代化数控机床技术,其技术用用极其广泛,它能够应用于仪表、摩托车、液压件、汽车、模具、航空等行业领域,更是加工箱体、壳体、阀体、连杆类零部件加工以及轴类零件端面加工的理想加工设备。

2.卧式机床主轴组件技术性能分析

2.1主轴部件横态性能分析

对于主轴部件的横态分析应结合所有能体现整个主轴部件的振动特性每一个阶的模态振型来进行展开。在开展这一项工作的时候,要求工作人员具备相当高的专业技术水准。对于每一步的技术操作都要求精确严密。因此,我们可以采取限制每一个弹簧外侧的硬点所有自由度的技术方式,通过对整个主轴部件进一步地采取模态分析的专业步骤来进行,这样的话,我们就可以得出主轴部件所有阶的无阻尼自由振动振型和固有频率。

2.2主轴部件有限元模型的建立

德国的BW60HS 系列高速卧式加工中心的主轴组件主要包括同步带轮、传动皮带轮、主轴、液压卡盘和锁紧螺母。弹簧的建模步骤第一步就是在轴承的外圈建立4个相对比较均布的关键点位,然后再在内圈的具置再建立4个硬点位,连接这两个相应的硬点和关键点。第二步就是把这些链接直线划分成为不同的弹簧单元。在整个模型中通常都是在前支撑设有4根径向的弹簧,后支撑设计4根径向的弹簧,在前支撑一般都会设有4根轴向的弹簧,主要是用于模拟角的接触球轴承所承受的轴向力,所以共计就是12根弹簧。第三步再输入整个主轴部件材料的相关属性,这其中钢材料结构有液压卡盘、液压油缸和主轴,而皮带轮的材料一般都是选用铸铁即可。

3.数控机床技术对卧式机床主轴组件的技术要求

对主轴及其组件的基本要求有很多,如旋转精度、刚度、精度保持性、耐磨性、抗震性、温升和热变形等等,本文仅仅就其中的旋转精度和刚度进行一下技术分析。

3.1旋转精度

主轴部件在工作过程中的旋转精度的准确性,是对卧式数控机床生产出合格产品的硬性技术要求,主轴部件设计工作者要格外重视设计工作过程中的旋转精度问题,务必保证设计出来的产品,符合各项技术指标的要求。旋转精度主要取决于主轴、支承轴承、主轴箱上轴承孔等的制造、装配和调整精度。显然,若要保证主轴组件的旋转精度,则必然对主轴支承轴颈的圆度、轴承滚道及滚子的圆度、主轴及其上的回转零件的动平衡度、止推轴承的滚道及滚动体的误差以及对主轴的主要定心面的径向跳动和轴向窜动等提高较高的整体要求。

3.2刚度

考察研究卧式机床主轴部件的刚度情况,可以很好地了解整个机床工作过程中的各项技术参数,为保持整个车床稳定健康的工作状态有着极其重要的影响。在进行此项技术操作的过程中,工作人员应该充分把握好实施力度,做到精确、精准、精细。

主轴组件的刚度,实际上是主轴轴承轴承座孔等的综合反映,主轴自身的结构形状和尺寸、滚动轴承的配置形式、背靠背,面对面,同向,混合等,数量,类型,预紧等都将直接影响其刚度,为了保证足够的刚度,通常尽量使主轴前端的悬伸量缩短,主轴直径增大,并通过计算求出支承轴承间的最佳跨距,进行预紧,采用合理的轴承及其相应的配置形式等措施,然而尽管如此,如果以上因素中的任和一项因素发生变化或者工作情况不合理,那么这也都将必然导致对产品进行加工的质量水平的下降,从而影响产品的整体合格率。

4.关于主轴部件实验的研究

4.1激振试验结果分析

根据主轴部件的正弦激振的结果,我们可以得出曲线为十振点在外加了10N的激力的共同作用之下的速度响应曲线。数据表明在320Hz~410Hz之间共出现了3个小峰值,出现这种情况的原因可能是因为机床的前支撑轴承预紧出现了间隙,理论上应该出现的是一个大峰值,对应整个主轴前端的液压卡盘的摆动。参考波峰两边的曲线具体走向,一阶的共振频率一般都在400Hz左右,而10N激振力的共同作用之下的响应是35dB,0dB所对应的振动具体速度值是0.1mm/s。这个时段,动柔度:动刚度:F/D=5.528N/μm;D/F=0.1809μm/N。

4.2有限元分析结果验证

在对主轴部件进行检验试验工作过程中,设计工作人员通过对部件有限元的分析,研究了弹簧的阻尼单元的整体分布方式对整个分析结果的影响力和影响效果。建立了部件和主轴的有限元模型。通过选用弹簧的阻尼单元进行模拟轴承部分的约束,进一步分析了BW60HS系列高速卧式加工中心的主轴部件的动态特性;结合其动态激振试验,模态分析的所有阶试验值和固有频率值都比较接近,误差有效地控制在了10%之内,谐响应分析中前两阶动刚度值是和试验相吻合的,误差还不到5%,从而验证了有限元分析结果的准确性。

5.结语

综上所述,通过对数控机床技术中的卧式机床主轴组件的优化设计技术的讨论分析,可以很清楚的看到,主轴组件的优化设计研究工作对于提高机床整体运行效果和安全性有这极其重要的客观性作用。因此,对于如何做好主轴部件的优化设计工作,对于目前国内的设计人员来说,是一个非常值得深思的课题。

【参考文献】

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关键词:压路机,机电液一体化,技术,应用

 

我国西部大开发战略的实施使世界上有实力的压实设备公司看好国内大市场,给国内同行带来了机遇和挑战。免费论文,机电液一体化。。美国英格索兰公司在无锡建厂、美国卡特被勒公司在徐州建厂,3-5年内国外产品或独资公司生产的压实机械产品会占 30%以上,外资企业不仅引人硬件技术,还引进了软件技术和管理技术。众所周知,高科技带来高利润,机械产品的升级换代是市场选择企业的根本。免费论文,机电液一体化。。

1国外压路机机电液一体化技术的发展

1.1德国 BOMAG公司的自动压实控制系统

新型智能可变振幅的Variomatic振动压路机以两个相对旋转的偏心轴来振动压实轮,双轴布置使振动力的大小和方向可根据轮子在被压物料上振动加速度的变化,通过液压系统修正两轴之间的角度,用电子控制自动地完成从垂直到水平方向的无级变化,而装在轮上的加速度表则连续不断地反映物料硬度随压实进程的变化。免费论文,机电液一体化。。从加速度表上测得的数据被输送到压路机上的计算机里,并可存人软、硬盘中,计算机可将这些数据与预先存储在机内的数据(大量压路机在长期改进过程中累积起来的经验数据)相比较。当结果达到预定值时计算机发出指令,通过改变两根轴的相对角度来改变振动方向和有效振幅,对压实力进行优化,既简化司机操作又改善压实均匀度。

1.2适压 Superpaye超级路面的压买系统

根据 Superpaye超级路面技术规定要使用粗颗粒骨料和低含量沥青,在减少环境污染的同时增强路面承载力,工艺要求为躲过“温度敏感区”而进行高温压实。 Hamm公司的IQ2系统不但记录和显示压实状况,还可自动调校振频、振幅和行驶速度,在最短时间内达到最理想的压实效果。

1.3用电子技术实现关键参数的实时监控

在关键部位设置传感器对压路机上的发动机燃油。冷却、润滑、充电系统及行走、振动。转向系统等的温度、压力、流量诸参数进行实时监控;借助看门狗电路和电脑监控分析进行异常报警;利用微电脑控制器对整机上的开关、继电器、电磁阀进行检测、诊断并分析出故障代码,维修人员利用监控器读取故障码,便于快速排除故障。

1.4以机电液一体化技术为界面的新功能开发

国外广泛利用该技术建立了自动驾驶作业系统;德国宝马公司推出自动滑转控制系统,压路机可爬68%的陡坡;通过操作显示灯、提示灯和电器开关互锁来防止误操作;通过操作座椅上的开关在压路机行驶过程中进行牵引与行驶液压回路的转换。

2国内压路机机电液一体化技术现状

国内压路机厂家在这方面也有了一定的进展,如湖南江麓机械厂开发的W1102DZ振动压路机具有自动驾驶作业系统,许多压路机也都设置了声光报警系统。尽管对关键参数实施了监控,而且控制方式独特、自成体系,安装维护简单直观,抗干扰能力强,但由于线束多,各功能单元之间的复合控制难以实现,传感器资源不能充分利用。随着监控信息量的加大,警报灯、仪表布置困难,其它自动控制的功能扩充困难。

3主要技术问题和解决方法

国产压路机存在着可靠性、耐用度差,监测手段落后的问题,作业质量受人为因素影响大,压实控制技术智能化程度低,操作舒适性差,当前筑路机械技术难点集中在控制与操纵系统的改进上。

我们可以通过引人具有良好控制性能和信息处理能力的电子技术、传感器技术和电液传感技术,从机械和液压两个方面来解决其控制问题。在传统的负荷传感和极限功率调节系统中引进电子传感元件和执行回路,使液压系统的调节品质和功能得到显著改善。即把系统的逻辑功能由电子装置承担;把能量转换、功率流切换和主系统过载保护(安全阀)由液压、气动装置承担;通过引人比例阀。PLC可编程控制和数据总线技术以及采用廉价而可靠的高速电磁阔而构成低成本的闭环控制系统;同时依靠电子元件反馈相应的参数值,建立完善的在线状态监测和故障诊断分析功能。免费论文,机电液一体化。。

4目前应抓的工作

机电液一体化技术的推广应用首先要解决观念更新问题,过分强调低成本竞争会把企业带人死胡同。诚然机械产品元件越少其可靠性会越高,但这种可靠性丧失了产品的多功能开发。国外正是看到了故障的必然性才会借助机电液一体化技术来防止故障、迅速发现并解决故障,同时也正是由于电子元件质优价廉,才使该项技术得到了最充分的利用和开发。免费论文,机电液一体化。。

其次要合理利用该技术则离不了引进、吸收和开发。如英格索兰、卡特彼勒两公司选用配置瑞土专业电子仪器制造商Geodynamik公司开发的计算机软件和控制系统,用于连续压实控制(CCC)的压实数据系统(CDS)以及用于处理CCC的PC软件程序。对于这些无力开发的技术要用有限的资金去引进,在消化和吸收之后国内科研部门应联合进行技术开发,利益共享。

成熟技术可以直接嫁接。目前国内全液压压路机广泛采用进日的发动机、行走和振动泵及马达。国内合资和独资公司生产的挖掘机,其发动机电子控制系统可以实现对发动机转速、停车等自动控制,而广泛采用的液压泵(如美国萨奥90系列泵)本身配有转速、压力等传感器接口。免费论文,机电液一体化。。萨奥为德国宝马公司H型振动压路机配备的自动滑转控制系统,其爬坡能力高达68%。德国力土乐公司提供相应的可编程控制器,它不像大型矿用设备复杂且响应慢。这些都可以通过借船出海,作为协作配套厂家可直接利用该项技术。

5结束语

随着科技的发展和用户需求的日趋主题化、个性化和多样化,产品技术含量的高低和功能的多样性直接影响着企业的利润和生存。跨国公司为降低成本,实施制造本地化及采购全球化战略,使制造业竞争日趋激烈。为此企业应充分利用以计算机。数控技术为代表的电子技术,提高机械产品的智能化水平,占领市场,让用户满意。

参考文献:

[1]《工程机械机电液一体化》焦生杰等人民交通出版社2000-11-01

[2]《机电一体化系统设计与应用》舒志兵等主编电子工业出版社:2007-01-01

[3]《液压与气压传动》宋新萍机械工业出版社2008年4月

[4]《机械设计制造及其自动化系列•先进液压传动技术概论》李松晶阮健弓永军编著哈尔滨工业大学出版社2008-03-01

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随着自动控制技术,计算机技术及信息网络技术的飞速发展,促使控制网络技术应运而生。 控制网络Infranet(infrastruacture network)是一类特殊的局域网,随着现代计算机控制系统的广泛应用,极大地促进了控制网络技术不断发展和完善,它不仅使生产过程向更高层次的自动化水平发展,实现优化控制、协调控制及远程监控等,也为其与信息网络的无缝集成,组建统一的企业网络提供了强有力的技术支持。本文是作者在山东莱城发电厂辅助系统技术改造项目中,设计辅助系统集中监控网络的技术总结和理论研究,从理论和实际两个方面对控制网络固有的技术特征以及交换式以太控制网络的设计作了详细论述,同时对设计中遇到的种种问题的解决作了理论上的探讨。…………

【关键词】 控制网络;现场总线;ControlNet;以太网;交换式;共享式;

【论文类型】 应用基础

:49000多字的硕士论文

有中英文摘要、目录、大量图表、参考文献 400元

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关键词:风力机组控制技术;教材;编写;课程建设;教学

中图分类号:G642.0?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)18-0051-01

常规能源、电力紧缺及供电环境问题日益突出。利用风能作为未来最重要的清洁替代能源之一,对于缓解能源匮乏具有非同寻常的意义。随着风力发电事业日益蓬勃的发展,需要更多的从事风力发电方面的技术人员。河海大学于2008年创办了风能与动力工程专业,走在各个大学的前列。同年9月招收了第一批风电学子,旨在专业培养风能与动力工程及其自动化领域具有扎实理论基础、较强实践和创新能力以及良好的国际交流能力的高级工程技术人才,以满足社会对该学科领域的工程技术、科研、经营管理等各方面的人才需求。河海大学风能与动力工程专业开设了风力发电规划与设计、风力机、风力机组控制、近海风电场、风资源测量与评估、风电场施工与管理、风电场数字仿真等一系列专业课程。

风力机组控制系统是机组正常运行的核心,其控制技术是风力机组的关键技术之一,与风力机组的其他部分关系密切,其精确的控制、完善的功能将直接影响机组的安全与效率。“风力机组控制技术”是风能与动力工程专业基础课程之一,但是,目前市场上还没有适合高等院校“风力机组控制技术”专业课学习的相关教材,河海大学新能源系的教师自编教材供学生上课使用,在风能与动力工程专业的“风力机组控制技术”专业课程建设上迈出了关键的一步。

一、“风力机组控制技术”的主要内容

教材是能够全面系统地反映“风力机组控制技术”课程内容的主要教学文件,是沟通教师与学生之间的桥梁,是教师开展教学的主要依据,也是学生获取知识的主要途径。在学校和学院各级领导的大力支持下,我们从2005年9月开始了编写《风力机组控制技术》专业教材的调研工作,分别走访了华北电力大学、浙江大学等院校,如东新能源局、如东风力发电场、北京电力勘测设计院、福建电力勘测设计院、上海电力勘测设计院、华东电力勘测设计院和多家风力机制造厂,专门派人参加每年度的专业调整研讨年会,对开设“风力机组控制技术”专业课程的内容进行反复论证,多方推敲,最终于2007年讨论并制定出编写大纲。全书内容在2010年1月完成,现已由中国水利水电出版社正式出版,共26万字。

《风力机组控制技术》一书共分十一章:第一章绪论,对风力发电以及风力机组控制系统的发展概况作了简单的介绍;第二章介绍了风力机的基本理论,包括风力机的空气动力学基础及桨叶受力分析;第三章介绍了风力机组控制系统的组成、基本工作原理、基本控制要求以及风力机控制技术的发展趋势;第四章介绍了定桨距、变桨距、变速风力机组控制系统各自的特点以及基本控制策略;第五章着重介绍了偏航系统的结构组成、工作原理及偏航系统的技术要求及维护;第六章介绍了风力机组液压与制动系统的组成结构及工作原理、电动变桨距系统的基本工作原理;第七章介绍了变速恒频风力发电技术、交流励磁双馈发电机的矢量控制技术以及直驱式永磁同步风力发电技术;第八章介绍了风力机组的并网控制技术、双PWM变频器原理以及低压穿越技术;第九章介绍了风力机组的监控系统、风力机组的噪声控制技术以及海上风力发电技术;第十章主要介绍了风力发电存在的问题、风力机组常见故障、风力机组控制系统故障诊断技术以及风力机组的运行与维护;第十一章介绍了模糊控制理论在风力机组控制系统中的应用,其中包括风力机组模糊控制器设计、基于T-S模糊模型的风力机组稳定性分析。

二、《风力机组控制技术》的编写和体会

1.根据课程基本要求,创建合理教材体系

在高等学校,教材编写是提高教学质量、教育质量的根本性战略措施。教材编写应遵循本专业全套教材整体优化要求。强调“三基”,即:基本理论、基本知识、基本技能。取材合适,内容阐述循序渐进,使学生能够掌握。《风力机组控制技术》一书的内容应与风能与动力工程专业内《风力机》、《空气动力学》、《风电场规划与设计》、《风力机建模与仿真》等课程教材内容承前启后、紧密联系,既要避免与相关专业课程内容重复,又要防止课程体系中重要内容的疏漏,充分体现课程的科学性、思想性、前瞻性、启发性,使整套教材成为体现风能与动力工程专业培养目标的有机整体。

考虑到风力发电控制技术发展十分迅速,教材应反映风力发电技术发展的最新成果,不断以成熟的新知识、新技术、新理论和新方法替代陈旧和过时的内容。

2.优化课程教材内容,注重教材先进实用

在编写《风力机组控制技术》时,充分考虑了以下几个方面:

(1)基础性。风能与动力工程专业是一个崭新的专业,相应的专业课程教材体系还有待完善,风力机组控制技术方面的参考教材还很少,所以在编写《风力机组控制技术》教材时应注意教材基本内容要合理、由浅入深、重点突出,并经过有教学经验的老教师及专家严格把关。

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