- 相關推薦
機電一體化設計在實踐中的應用
機電一體化設計在實踐中的應用,隨著社會的發(fā)展，機電一體化這一專業(yè)越來越受到我們的重視，下面小編就為大家推薦一篇機電一體化應用的論文，歡迎大家閱讀哦!
【摘 要】機電一體化的設計是一個自上而下的過程，為了實現(xiàn)機電系統(tǒng)的合理集成，就必須保證系統(tǒng)功能和性能指標在子系統(tǒng)中是合理分配的。本文以機電一體化的技術發(fā)展為背景，對其在實踐中的設計進行了分析，首先分析了機電一體化產(chǎn)品的特點，重點研究了設計中的關鍵技術，最后給出了實際的設計方法，以期給相關人員參考。
【關鍵詞】機電一體化;產(chǎn)品;設計方法
引言
機電一體化的概念起始于上世紀70年代，發(fā)展到今天已經(jīng)有40多年的歷史了，其技術也在不斷的發(fā)展和豐富。尤其是近年來，科學技術日新月異，人們對于機電一體化的設計有了更高的要求，要求柔性設計，工作可靠， 性能好等。傳感技術、網(wǎng)絡技術、控制技術等為機電一體化的發(fā)展提供了技術支出，各種技術交叉運用于機電一體化中，使其成為了一門新型的學科技術，涉及到：機械設計、機械制造、信息處理、伺服和接口技術等等。
1 機電一體化產(chǎn)品特點
分析機電一體化產(chǎn)品的特點，主要有以下幾點：
(1)機械系統(tǒng)。在機電一體化中，機械系統(tǒng)的組成包括：機身、框架、機械傳動以及聯(lián)接等。它是產(chǎn)品功能實現(xiàn)的基礎，因此對機械結構具有較高的要求;其結構、材料以及工藝加工等都必須滿足產(chǎn)品高效、可靠、節(jié)能等的要求。
(2)動力系統(tǒng)。該系統(tǒng)的主要功能是提供能量和功能給機電一體化產(chǎn)品，驅動相應的執(zhí)行機構工作，從而完成主功能。動力系統(tǒng)的動力源包括：電動力源、液動力源以及氣動力源等。
(3)傳感與檢測系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，傳感器的主要作用是將外部或自身的參數(shù)轉換為能夠進行測定的物理量，通過相應的檢測系統(tǒng)，實現(xiàn)對這些物理量的測定，從而提供各類信息給機電一體化產(chǎn)品。通常情況下，傳感器和檢測系統(tǒng)的主要功能是由測量儀器來實現(xiàn)的，要求其具有體積小、安裝方便、具有較高檢測精度等特點。
(4)信息處理及控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要用于接收傳感和檢測系統(tǒng)所反饋的信息;同時對這些信息進行處理、運算以及決策等，最終實現(xiàn)控制功能。信息處理和控制系統(tǒng)的組成主要包括：計算機軟件、計算機硬件以及接口等。
(5)執(zhí)行機構。在控制信息的作用下，執(zhí)行機構可以完成相應的動作，從而實現(xiàn)主功能。執(zhí)行機構中的運動部件通常采用的是機械、電液以及氣動等機構。在實現(xiàn)產(chǎn)品餓目的功能中，執(zhí)行機構是最直接的執(zhí)行者，它是最為重要的組成部分。
2 機電一體化設計概述
從現(xiàn)代設計方法的角度入手分析機電一體化設計，所謂“設計”，它是指一個信息系統(tǒng)，將需求設計為輸入，設計結果則為輸出;在工程設計中，根據(jù)相關的科學技術原理，內(nèi)存能夠創(chuàng)造性的將人們的需求轉為具有相應功能的具體產(chǎn)品;并且，還提出了具體的實現(xiàn)方案。從系統(tǒng)工程的角度來看，設計屬于一個三位系統(tǒng)，由：時間、邏輯以及方法組成，圖1給出了三維系統(tǒng)圖示。其中，時間維描述的是設計目標流程，它是按照時間進行排列的;邏輯維是指相應的邏輯步驟，它主用于解決問題;在設計工作流程中，邏輯維需要在每一個階段之內(nèi)完成工作內(nèi)容以及思維程序;最后是方法維，它主要是指在設計過程中，思維方法、工作方法及其相關的領域知識。
3 機電一體化設計方法
3.1 設計可行性研究
在機電一體化產(chǎn)品的可行性研究中，是通過實際的調(diào)查與研究，對市場需求進行分析，掌握最新信息，進行可行性論證，初步規(guī)劃產(chǎn)品設計的基本方案，主要內(nèi)容包括：投資總額的預測、各組成部件的價格預測、產(chǎn)品性能的價格預測以及經(jīng)濟評價等等。
3.2 基本設計
在基本設計階段，首先需要提出相應的技術，其內(nèi)容包括：硬件技術、軟件技術等;前者又包括：產(chǎn)品的結構元件、產(chǎn)品的控制元件等;后者又包括：操作系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等。在設計整個系統(tǒng)的過程中，盡可能的多給出幾種方案，從中找到一種最優(yōu)的方案。
3.3 詳細設計
完成基本設計之后，需要進行詳細的設計，在此過程中包括以下主要內(nèi)容：業(yè)務分工、程序設計、工藝設計、操作系統(tǒng)設計、總體設計、外圍設備設計、控制系統(tǒng)設計以及安全保護設計等。在設計開發(fā)性的產(chǎn)品過程中，要對產(chǎn)品的性能指標參數(shù)進行擬定，進行必要的計算，找到所用的設備，實現(xiàn)對機構設計和運行性能等的設計。
3.4 實際運行試驗
最后是實際運行試驗階段，在此階段中，主要的工作包括：檢驗產(chǎn)品的工作性能，進行產(chǎn)品性能的評價以及改進。進行產(chǎn)品工作性能檢驗的主要目的是測定生產(chǎn)周期以及生產(chǎn)率，分析故障，對故障的時間、原因等進行考察;改進的主要目的是進行產(chǎn)品問題的改進，提高產(chǎn)品的性能。對產(chǎn)品性能進行評價主要是從兩個方面進行的：技術評價、經(jīng)濟評價。
總之，在進行機電一體化產(chǎn)品的設計中，要注意質量、成本、市場與可行性之間的關系，要把握好長期與短期發(fā)展之間的關系。
4 結語
作為一種復合技術，機電一體化的設計需要多個部門的相互配合和支持，共同設計才能得到較好的結果。在具體設計過程中，不僅需要深入了解機電一體化中各項技術，還應該重視系統(tǒng)工程的概念。本文以機電一體化的技術發(fā)展為背景，對其在實踐中的設計進行了分析。在未來，應該注重技術融合和結合，共同實現(xiàn)機電一體化系統(tǒng)的發(fā)展。
參考文獻：
[1]丁子華.新時期多功能通信網(wǎng)絡的設計與應用[J].工業(yè)科技研究，2009(12).
[2]林仁寶.機電一體化控制系統(tǒng)的設計與應用[J].中國科技信息，2011(11).
[3]陳周峰.基于微型計算機控制系統(tǒng)的機電作業(yè)模式[J].機電一體化，2011(12).
[4]趙松年.機電一體化系統(tǒng)設計[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004.
【機電一體化設計在實踐中的應用】相關文章：
機電一體化技術的應用10-05
機電一體化技術應用10-07
煤礦機電一體化的創(chuàng)新應用10-05
機電一體化技術應用論文10-09
機電一體化技術的應用論文10-09
試探機電一體化技術的應用10-08
機電一體化技術及其應用10-08
煤礦機電技術一體化應用10-08
機電一體化技術的應用及發(fā)展10-08