时间：2023-03-20 16:12:54
导语：在机械工业论文的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
关键词：伺服驱动技术，直线电机，可编程计算机控制器，运动控制
一、引言
信息时代的高新技术流向传统产业，引起后者的深刻变革。作为传统产业之一的机械工业，在这场新技术革命冲击下，产品结构和生产系统结构都发生了质的跃变，微电子技术、微计算机技术的高速发展使信息、智能与机械装置和动力设备相结合，促使机械工业开始了一场大规模的机电一体化技术革命。
随着计算机技术、电子电力技术和传感器技术的发展，各先进国家的机电一体化产品层出不穷。机床、汽车、仪表、家用电器、轻工机械、纺织机械、包装机械、印刷机械、冶金机械、化工机械以及工业机器人、智能机器人等许多门类产品每年都有新的进展。机电一体化技术已越来越受到各方面的关注，它在改善人民生活、提高工作效率、节约能源、降低材料消耗、增强企业竞争力等方面起着极大的作用。
在机电一体化技术迅速发展的同时，运动控制技术作为其关键组成部分，也得到前所未有的大发展，国内外各个厂家相继推出运动控制的新技术、新产品。本文主要介绍了全闭环交流伺服驱动技术（FullClosedACServo）、直线电机驱动技术（LinearMotorDriving）、可编程序计算机控制器（ProgrammableComputerController，PCC）和运动控制卡（MotionControllingBoard）等几项具有代表性的新技术。
二、全闭环交流伺服驱动技术
在一些定位精度或动态响应要求比较高的机电一体化产品中，交流伺服系统的应用越来越广泛，其中数字式交流伺服系统更符合数字化控制模式的潮流，而且调试、使用十分简单，因而被受青睐。这种伺服系统的驱动器采用了先进的数字信号处理器（DigitalSignalProcessor,DSP），可以对电机轴后端部的光电编码器进行位置采样，在驱动器和电机之间构成位置和速度的闭环控制系统，并充分发挥DSP的高速运算能力，自动完成整个伺服系统的增益调节，甚至可以跟踪负载变化，实时调节系统增益；有的驱动器还具有快速傅立叶变换（FFT）的功能，测算出设备的机械共振点，并通过陷波滤波方式消除机械共振。
一般情况下，这种数字式交流伺服系统大多工作在半闭环的控制方式，即伺服电机上的编码器反馈既作速度环，也作位置环。这种控制方式对于传动链上的间隙及误差不能克服或补偿。为了获得更高的控制精度，应在最终的运动部分安装高精度的检测元件（如：光栅尺、光电编码器等），即实现全闭环控制。比较传统的全闭环控制方法是：伺服系统只接受速度指令，完成速度环的控制，位置环的控制由上位控制器来完成（大多数全闭环的机床数控系统就是这样）。这样大大增加了上位控制器的难度，也限制了伺服系统的推广。目前，国外已出现了一种更完善、可以实现更高精度的全闭环数字式伺服系统，使得高精度自动化设备的实现更为容易。
该系统克服了上述半闭环控制系统的缺陷，伺服驱动器可以直接采样装在最后一级机械运动部件上的位置反馈元件(如光栅尺、磁栅尺、旋转编码器等)，作为位置环，而电机上的编码器反馈此时仅作为速度环。这样伺服系统就可以消除机械传动上存在的间隙（如齿轮间隙、丝杠间隙等），补偿机械传动件的制造误差（如丝杠螺距误差等），实现真正的全闭环位置控制功能，获得较高的定位精度。而且这种全闭环控制均由伺服驱动器来完成，无需增加上位控制器的负担，因而越来越多的行业在其自动化设备的改造和研制中，开始采用这种伺服系统。
三、直线电机驱动技术
直线电机在机床进给伺服系统中的应用，近几年来已在世界机床行业得到重视，并在西欧工业发达地区掀起"直线电机热"。
在机床进给系统中，采用直线电动机直接驱动与原旋转电机传动的最大区别是取消了从电机到工作台（拖板）之间的机械传动环节，把机床进给传动链的长度缩短为零，因而这种传动方式又被称为"零传动"。正是由于这种"零传动"方式，带来了原旋转电机驱动方式无法达到的性能指标和优点。
1.高速响应由于系统中直接取消了一些响应时间常数较大的机械传动件（如丝杠等），使整个闭环控制系统动态响应性能大大提高，反应异常灵敏快捷。
2.精度直线驱动系统取消了由于丝杠等机械机构产生的传动间隙和误差，减少了插补运动时因传动系统滞后带来的跟踪误差。通过直线位置检测反馈控制，即可大大提高机床的定位精度。
3.动刚度高由于"直接驱动"，避免了启动、变速和换向时因中间传动环节的弹性变形、摩擦磨损和反向间隙造成的运动滞后现象，同时也提高了其传动刚度。
4.速度快、加减速过程短由于直线电动机最早主要用于磁悬浮列车（时速可达500Km/h），所以用在机床进给驱动中，要满足其超高速切削的最大进个速度（要求达60～100M/min或更高）当然是没有问题的。也由于上述"零传动"的高速响应性，使其加减速过程大大缩短。以实现起动时瞬间达到高速，高速运行时又能瞬间准停。可获得较高的加速度，一般可达2～10g（g=9.8m/s2），而滚珠丝杠传动的最大加速度一般只有0.1～0.5g。
5.行程长度不受限制在导轨上通过串联直线电机，就可以无限延长其行程长度。
6.运动动安静、噪音低由于取消了传动丝杠等部件的机械摩擦，且导轨又可采用滚动导轨或磁垫悬浮导轨（无机械接触），其运动时噪音将大大降低。
7.效率高由于无中间传动环节，消除了机械摩擦时的能量损耗，传动效率大大提高。
直线传动电机的发展也越来越快，在运动控制行业中倍受重视。在国外工业运动控制相对发达的国家已开始推广使用相应的产品，其中美国科尔摩根公司（Kollmorgen）的PLATINNMDDL系列直线电机和SERVOSTARCD系列数字伺服放大器构成一种典型的直线永磁伺服系统，它能提供很高的动态响应速度和加速度、极高的刚度、较高的定位精度和平滑的无差运动；德国西门子公司、日本三井精机公司、台湾上银科技公司等也开始在其产品中应用直线电机。
四、可编程计算机控制器技术
自20世纪60年代末美国第一台可编程序控制器（ProgrammingLogical Controller，PLC）问世以来，PLC控制技术已走过了30年的发展历程，尤其是随着近代计算机技术和微电子技术的发展，它已在软硬件技术方面远远走出了当初的"顺序控制"的雏形阶段。可编程计算机控制器（PCC）就是代表这一发展趋势的新一代可编程控制器。
与传统的PLC相比较，PCC最大的特点在于它类似于大型计算机的分时多任务操作系统和多样化的应用软件的设计。传统的PLC大多采用单任务的时钟扫描或监控程序来处理程序本身的逻辑运算指令和外部的I/O通道的状态采集与刷新。这样处理方式直接导致了PLC的"控制速度"依赖于应用程序的大小，这一结果无疑是同I/O通道中高实时性的控制要求相违背的。PCC的系统软件完美地解决了这一问题，它采用分时多任务机制构筑其应用软件的运行平台，这样应用程序的运行周期则与程序长短无关，而是由操作系统的循环周期决定。由此，它将应用程序的扫描周期同外部的控制周期区别开来，满足了实时控制的要求。当然，这种控制周期可以在CPU运算能力允许的前提下，按照用户的实际要求，任意修改。
基于这样的操作系统，PCC的应用程序由多任务模块构成，给工程项目应用软件的开发带来很大的便利。因为这样可以方便地按照控制项目中各部分不同的功能要求，如运动控制、数据采集、报警、PID调节运算、通信控制等，分别编制出控制程序模块（任务），这些模块既独立运行，数据间又保持一定的相互关联，这些模块经过分步骤的独立编制和调试之后，可一同下载至PCC的CPU中，在多任务操作系统的调度管理下并行运行，共同实现项目的控制要求。
PCC在工业控制中强大的功能优势，体现了可编程控制器与工业控制计算机及DCS（分布式工业控制系统）技术互相融合的发展潮流，虽然这还是一项较为年轻的技术，但在其越来越多的应用领域中，它正日益显示出不可低估的发展潜力。
五、运动控制卡
运动控制卡是一种基于工业PC机、用于各种运动控制场合（包括位移、速度、加速度等）的上位控制单元。它的出现主要是因为：（1）为了满足新型数控系统的标准化、柔性、开放性等要求；（2）在各种工业设备（如包装机械、印刷机械等）、国防装备（如跟踪定位系统等）、智能医疗装置等设备的自动化控制系统研制和改造中，急需一个运动控制模块的硬件平台；（3）PC机在各种工业现场的广泛应用，也促使配备相应的控制卡以充分发挥PC机的强大功能。
运动控制卡通常采用专业运动控制芯片或高速DSP作为运动控制核心，大多用于控制步进电机或伺服电机。一般地，运动控制卡与PC机构成主从式控制结构：PC机负责人机交互界面的管理和控制系统的实时监控等方面的工作（例如键盘和鼠标的管理、系统状态的显示、运动轨迹规划、控制指令的发送、外部信号的监控等等）；控制卡完成运动控制的所有细节（包括脉冲和方向信号的输出、自动升降速的处理、原点和限位等信号的检测等等）。运动控制卡都配有开放的函数库供用户在DOS或Windows系统平台下自行开发、构造所需的控制系统。因而这种结构开放的运动控制卡能够广泛地应用于制造业中设备自动化的各个领域。
这种运动控制模式在国外自动化设备的控制系统中比较流行，运动控制卡也形成了一个独立的专门行业，具有代表性的产品有美国的PMAC、PARKER等运动控制卡。在国内相应的产品也已出现，如成都步进机电有限公司的DMC300系列卡已成功地应用于数控打孔机、汽车部件性能试验台等多种自动化设备上。
(一)后工业经济时代
美国社会学家Bell在《后工业社会的来临》一书中提出了"后工业时代"(thepost-industrialage)[7]。西方主流经济学主要以技术经济标准来划分经济时代:狩猎—采集经济时代(thehunter-gathererage)、农业经济时代 (theagriculturalage,亦称"农耕时代/agrarianage")、工业经济时代(theindustrialage)和知识经济时代(theknowledgee-conomyage)。Cohen的《健康与文明的崛起》[8]6775、Johnson的《人类社会演进》 [9]53、Clark的《世界经济简史》[10]、Lenski&Nolan的《人类社会:宏观社会学导论》[11]等书籍都对这种经济时代划分法有详尽介绍和运用。本文根据分析和解决问题的需要,采用这种划分方法,并定义工业经济与知识经济之交的过渡经济时代为后工业经济时代。
(二)协同动力研究
协同论(Synergetics)是"新三论"之一,20世纪70年代由联邦德国著名物理学家Haken创立,后被广泛应用于科学、技术、社会、经济领域,同时也给现代科学管理提供了新的视角和思路。国外学者Faulkner认为,协同概念可以分解为"互补效应"和"协同效应"[12]。然而,在企业管理中对"协同"的态度并非都是积极的,虽然协同效能使企业趋之若鹜,但企业取得协同效应之艰难却使其望而却步,甚至产生质疑,亦即"协同陷阱"[13]。而我国学者在动力学研究方面成果颇丰,如:田会从宏观角度阐释了不同经济时期企业动力系统模型[14];樊燕萍等应用系统思维方法、系统动力学来研究战略并购问题[15];王光辉等基于动力学视角构建社会舆论形成及干预的动力学模型[16]。然而,关于协同学与动力学结合的研究主要在于理论探索。如:孟琦等通过构建协同动力模型对企业战略联盟自组织演化过程中协同机制的建立进行理论探索[17];郭明彬、张陆洋等运用协同学的伺服原理和自组织动力学模型来研究风险投资的竞争与协同机制[18]。本文尝试构建主导要素协同动力模型来解释企业联盟内在协同动力机制,并通过考察纳斯帕斯与腾讯的成功联盟进行例证。
二、后工业经济时代主导要素协同动力模型
(一)不同经济时代的主导要素
不同经济时代要素的构成是不一样的,尤其是主导要素,可通过生产函数理论来解释———人类社会的任何生产方式都是以当时最短缺、最重要的生产要素为自变量的一种生产函数。因此,在农业经济社会,谁拥有了土地,谁就控制农业经济时代;在工业经济社会,谁拥有资本(机器、厂房、原材料等),谁就控制工业经济时代;同样地,知识经济社会的主导要素就是知识。而后工业经济时代作为一种过渡性经济形态,知识在其中的地位和作用上升,所以此时经济社会的主导要素便是资本和知识。
(二)后工业经济时代主导要素协同动力模型
后工业经济是以资本与知识为主导要素的混合经济形态,此形态下资本与知识体现的是博弈关系还是协同关系,直接影响甚至决定事物的发展方向。所以,企业在投资与合作过程中,联盟企业要正确处理好两者(资本与知识)之间的关系,促使协同力始终大于博弈力,从而使联盟发展壮大。在此,为了深入研究后工业经济时代联盟企业之间的协同模式与动态关系,引入动力学原理和方法尝试建立模型来探讨企业联盟协同动力机制。我们建立主导要素协同动力模型如图1,假设斜面上的球体为企业联盟,斜夹角α代表后工业经济向知识经济转型的速度。联盟中的投资与被投资企业分别是主导要素(资本与知识)的代表,其中:Fk代表资本动力,Fi代表知识动力,这两种力量成为推动实现"企业利润最大化目标"的中坚力量。而同时存在与前两种动力目标不一致的动力,即是企业联盟的耗散力F= {F0,F1,F2,……}。这个模型简明地反映了过渡期"后工业时代"联盟企业形成的协同动力模型的变化过程。1.耗散力从投资到资金回报过程,联盟企业既要受到市场经济压力的影响,又要受到来自文化背景、价值取向、信息拥有等差异造成的分歧和摩擦,这些力的总和我们合称为耗散力(F)。对于企业联盟而言,在耗散力的作用下,企业间的协同合作创造的价值将逐步减少,同时增大投资失败的可能性。图1可见,耗散力可以分解为与"协同动力"方向相反的企业联盟内部阻力Fx以及与斜面垂直的市场环境压力Fy。企业实现联盟后,关于耗散力问题主要有三种情况:(1)α=0时,双方积极共建和谐伙伴关系。最初联盟内部的阻力并不明显(Fx值趋向于0),耗散力取决于市场经济压力的大小,企业联盟处于一种对外竞争状态。(2)0<α<π/2时,内部阻力Fx逐渐上升,相反市场环境压力将逐步减少,联盟企业既竞争又协同,且后一种关系更为突出。(3)α=π/2时,表明企业已进入知识经济时代,此时企业联盟已经相当成熟,可以游刃有余地应对市场环境的各种变化(Fy值趋向于0),企业间的耗散力大小取决于联盟内部阻力的大小,企业联盟表现出强大的协同效应。2.协同动力企业联盟为了克服耗散力的负面效应,从系统内部形成序变量即"资本+知识"的协同动力,促使联盟企业相互融合来抵消耗散力以实现联盟价值。因此,协同动力与联盟利益的方向是保持一致的,协同动力越大,得到的利益越多,可以表示为:Fki=F2k+Fi√2Fk=Fk1,Fk2,Fk3({,…};Fi=Fi1,Fi2,Fi3{,…}),其中:Fki表示沿着斜面方向的协同动力,Fk,Fi分别是与横坐标和纵坐标平行的资本动力和知识动力,且随着经济转型速度α的加快,资本动力的引领地位逐渐被知识动力所取替,即资本动力趋于平稳,而知识动力顺应时势而越发强大,因此协同动力的大小某种程度上取决于知识动力的大小。
三、案例分析
近年来,中国IT行业公司中创始人离职案例渐多。诸如:盛大入主后,2011年酷六网创始人、CEO李善友离职;国美电器入主后,2012年库巴网创始人、CEO王治全离职;雷士照明引入风投资本后,2012年创始人吴长江争夺控制权失利而出局。从中容易引发我们思考,"外人"成为控股股东,公司由控股股东还是企业家(创始人)管理?或者说公司运营采取"谁投资,谁主导"模式还是采取"你投资,我经营"模式?从现实情况来看,绝大多数公司仍停留在" 谁投资,谁主导"模式上。然而,事实证明,后者才是后工业经济时代企业投资与合作的理性选择。下面通过纳斯帕斯与腾讯联盟的成功案例分析来说明这一问题。 1998年纳斯帕斯曾经成立一家互联网服务公司,后因经营效果不佳而关闭,而同时期的腾讯也陷入困境———因为用户的激增与资源(资金、设备、服务器托管费等)短缺的内在矛盾,马化腾险些把腾讯转卖。纳斯帕斯作为一家跨国大企业资本充足,却缺乏一支知识丰富的经营团队,相反,腾讯缺少的正是雄厚的资金做保障。所以,现实境况反而为两者联盟提供可能。
(一)纳斯帕斯—腾讯联盟
从1998年成立至今,短短十几年间腾讯已发展到4.48亿(一说6亿多)活跃用户,成为坐拥国内外最大客户群的互联网企业之一,2013年实现净利润170多亿元人民币;公司市值由2007年的100亿美元猛增到2014年的1416.8亿美元,7年增长14.2倍,年均增长率达46.04% (100×(1+x)7=1416.8,x=0.4604),其中2008、2009年环比增幅高达100%(见图2);相比近一年面书(Fa- ceBook,也作"脸谱")、苹果(AppleInc.)、微软(Microsoft)等世界主要IT企业的市值涨幅(截止2014年3月,见图3), 腾讯为106.93%,仅次于面书而远高于其他同类企业。可见,腾讯迅猛崛起已成为当今世界最大互联网企业之一。纳斯帕斯成为这一奇迹的大赢家。2001 年纳斯帕斯斥资3200万美元入股腾讯,并以持股46.5%成为它的第一大股东。此后腾讯虽通过股市融资几度调整股权结构,但至2013年纳斯帕斯(通过其旗下子公司MIH)仍持有腾讯33.93%的股权,若以收市价360港元计,腾讯的总市值高达6690亿港元,而MIH所持股票市值为2269亿港元。若将纳斯帕斯入股腾讯的3200万美元按当时汇率折合约为1.95亿港元计算,则它12年来获利2267亿港元,为其原始投资的1160多倍,年均增值率超过80%(1.95×(1+x)12=2269,x=0.801)。如此高额的投资回报和如此迅猛的资产增值速度,不仅让纳斯帕斯保持住非洲最大媒体公司的地位而且使其跻身世界IT投资巨擘之列。
(二)纳斯帕斯与腾讯联盟协同动力机制
根据协同学与动力学原理,在后工业经济环境的作用下,资本、知识两要素就会产生"协同序变量",使要素系统从无序进入有序运行状态,并且序变量产生的动力将驱动着联盟系统向更高级的方向发展。在纳斯帕斯与腾讯联盟系统中,纳斯帕斯是资本的代表,腾讯是知识的代表,两者所形成的协同动力机制无疑可以很好地回答"后工业时代为什么纳斯帕斯与腾讯联盟能取得辉煌成就"这一问题。在此我们将企业联盟与其发展的历程结合起来探析"纳斯帕斯与腾讯联盟协同动力机制"1.初始期2001年纳斯帕斯斥资3200万美元入股腾讯,实现了两者在中国互联网市场上的优势互补。当年纳斯帕斯占股46.5%,按照常规投资管理思维,纳斯帕斯理应安排人员进入董事会或者掌控公司的经营管理,但纳斯帕斯采取的却是"被动投资者"策略,让腾讯的业务独立发展到今天———如2003年腾讯虽偏重即时通讯工具QQ业务,但为规避主打单一业务潜在的风险,同年腾讯推出集广告、游戏、新闻等于一体的门户网站。从图4—Ⅰ可见,两者联盟正处于初始期,纳斯帕斯(资本)成为驱动系统运行和完善的主动力,而腾讯(知识)在雄厚资金的支持下,能够充分认识到未来经济的发展趋势,适时地调整和改变投资战略和战术来迎合发展需要。2.成长期2004年腾讯在香港证券交易所正式上市,标志着纳斯帕斯与腾讯联盟进入新的历程。在腾讯的发展过程中,纳斯帕斯加盟固然使腾讯"翻了身",而2005年职业经理人刘炽平的加盟也对腾讯的发展意义重大。纳斯帕斯作为腾讯的第一大股东,与腾讯秉承相同的管理理念———实行"市场化、专业化"管理,积极完善激励制度、产权制度、职业经理人制度,避免"内部人控制"现象。从图4—Ⅱ可知,后工业经济向知识经济转变的速度(α)越快,腾讯的运营模式显得越来越重要,决定了联盟的发展方向和动力大小。正因为腾讯重视管理、信息技术、制度等知识要素的作用,大力推进了电子商务、网络游戏、网络广告的发展;同时在纳斯帕斯强有力的庇护下,2008年腾讯收购纳斯帕斯印度子公司的部分股份,加快了腾讯与大股东携手海外投资的步伐。实践证明,腾讯在自身"内修"和纳斯帕斯"外助"的共同作用下,创造出更大的协同力,2009年腾讯QQ用户超4.5亿,高于微软和Skype在中国的用户数,同时当年股价屡创新高,成为了纳斯帕斯的最优资产。3.成熟期2010以来腾讯大大加快投资并购的步伐。2010年与纳斯帕斯联合斥资6.88 亿对Mail.ru集团(原名DST,美国facebook的主要投资方)进行投资,同年收购了Naspers泰国子公司49.9%的股份。并且据一项统计,2010 年之前的十年内,腾讯大约只进行了30次投资并购,而2010年1月至2011年10月已超40次[19]。国内创业板379家公司总市值为17000亿元,而腾讯市值就近万亿,一家公司竟超过创业板市值的一半,其高成长性由此可见一斑[20]。无论从跨国投资并购还是从公司市值状况来看,都可以体现出腾讯已是一家成熟的企业。所以,当今腾讯即使面临奇虎360、阿里巴巴等同行企业的激励竞争,也能完全适应新经济潮流的冲击而海内外,进而日益彰显知识要素在新时代的主导地位,让知识力量成为企业发展的根本动力(图4—Ⅲ)。
1.探索立体化教学模式和方法。
鉴于工业设计专业的艺术类特性，在教学环节中更需要精心设计为学生们的个性化发展提供足够的机会和空间来培养学生的综合能力。设计“教师讲授+基于团队的实验讨论互动课+基于团队的实验研究项目”于一体的教学模式和多方位的课程考核指标体系。
2.构建理论与实践紧密结合的实验教学新体系。
体现理论、技术、实践有机融合的工程教育理念，形成以“课堂教学+讨论互动+动手实验+项目研究+课程设计”立体融合的实验教学新体系。
3.将工程中的典型案例引入教学内容，并借助教师的引导、学生的动手实践和课堂讨论，使学生掌握机械设计的思路和基本方法；提高学生分析问题和综合设计的能力。
4.培养团队协作精神，形成良好的职业能力和职业素养。
分组进行教学，按组分配任务，进行讨论、查阅资料、分工合作，培养团队协作精神。
5.强化能力、过程考核，提高学生的学习兴趣。加大学生平时成绩比重，将期末考核转变为章节考核。
实践考核与理论考核相互结合，形式上做到有机统一、相互渗透。
二、课程改革内容
首先，工业设计专业学生对机械产品仅进行外观设计而非结构设计与功能设计。该专业需要了解机械产品的运动原理与设计原理，而非原理性的设计机械产品。因此该专业的机械基础课程应普及常见机械结构的运动原理及相关的实际产品形式。更多地体现对机械部件的科普介绍，而非进行机械原理的理论公式化推导。同时要灌输机械设计及机械产品质量的把关参数，如刚度、强度、安全系数等。其次，以学生为主体，教师为主导，实现了对学生知识、能力和素质协调培养的教学思想。锻炼学生综合应用所学知识的能力，巩固所学的专业知识；团队配合，增强学生的团队协作能力；培养学生机电系统的综合设计能力；实际过程中，针对具体设计目标开放性加入工业设计元素，使学生真正体验理论与自身专业实践相结合，改善教学效果。再次，在已有的实验课程基础上，进一步深化提出相关的具体实践项目，结合项目实施过程完成教学任务，熟悉工程项目的一般流程，培养锻炼学生团队精神，有效地培养学生的实践能力、分析能力及其他关键能力。这一模式可突破传统的实验教学模式，强调实用技能和知识创新，建立课堂实验教学与工程实践的联系，展示“以能力为本”的价值方向和“做中学”的教学理念。最后，体验型讨论课互动实验教学方式，让学生主动参与教学过程，让机械类课程教学方式接近艺术类课程的教学形式，消除学生对数理化课程的枯燥感。基于团队的讨论互动课贯穿于整个实验教学过程中，基于已有的实验器件，结合实际运用需求确定项目主题，查阅资料、分组讨论，上台讲演、提问答辩和评价考核等环节，学生可主动参与教学，体验整个教学过程，分享学习的乐趣和成果。通过两个小组同题进行竞赛，师生互动提问答辩，可以激发学生的学习兴趣，调动学生学习的积极性和主动性，充分发挥学生的主体作用，使学生成为课堂上学习知识的主人。基于以上课改内容，其重点大多也是难点，主要包括以下几个部分：
（1）工业设计专业机械基础课程的实验教学方法是针对工业设计特点增加的教学环节，其教学模式教一般实验课程更具有开放性，这对于教师提出了更高的要求。机械设计基础理论体系丰富，且具有很强的工程技术针对性，其教学过程需要教师与学生综合运用抽象与具体、逻辑与感性、演绎与归纳等多种思维方式。然而工业设计专业学生在理论推导、抽象概念的接受能力相对薄弱。故而要求授课教师采用有灵活多变的教育教学方法，能够化枯燥为生动，化抽象为具体，以激发学生学习的积极性、主动性，提高学生的感性认识和深入探究意识。
（2）开放式与项目型实验教学模式的实施对现有的实验内容和实验条件提出了更高的要求。以往的实验课往往是验证性的课题，老师演示居多，学生模仿为主。这样的实验课对学生的锻炼与吸引力很差，因此需要在锻炼学生实验基本能力的基础上提出综合性与设计性的实验内容，这将是教师团体需要花费巨大精力的环节。所提出的新型实验还需要综合考虑学校现有的实验条件与能够投入的实验经费等多种因素。
工程机械液压系统中，造成污染的主要原因是液压油的污染。液压油污染，会使液压系统正常性能遭受影响，引发系统出现故障问题。工程机械液压系统污染源主要来自以下几个方面:(1)系统内部残留:在进行液压油倒换时，以及金属元件表面存在金属屑，从而对液压油造成污染;(2)系统外部侵入:液压系统在进行组装时，由于操作不当或者操作不小心，导致沙粒、金属物体、水、空气等杂质进入系统，引发液压油污染;(3)系统内部滋生:由于液压系统在使用过程中，相应的元件会发生磨损现象，从而产生固态污染物，对液压油产生了污染。
2液压系统污染的危害
工程机械液压系统中，一旦混入灰尘、铁屑、水等杂质，将会对液压油造成污染，导致液压油变质，从而影响系统内部元件性能，对工程机械使用性能造成较大影响。例如液压系统中出现灰尘或是铁屑污染物，这些污染物在液压系统运行过程中，将会对系统内重要的元件造成一定程度的磨损，使性能下降的同时，还会降低零部件使用寿命，产生较大经济成本。除此之外，若是液压系统中侵入水分，会造成元件锈蚀，还会导致油液氧化反应，致使工程机械操作失灵，严重时还会引发工程事故。液压系统污染的危害较大，它对工程建筑施工的工期、成本、效益都会产生不利影响，在施工过程中由于机器突然失灵，还会引发一系列安全事故，对此，必须采取有效措施予以解决，切实推动工程机械使用稳定性，满足工程建设需要。
3液压系统污染的预防措施
本文对于液压系统污染的预防措施研究，主要针对于装配过程中可能出现的液压系统污染情况来进行的，通过改善装配环境、提升清洁质量、加强制度管理、提高员工意识四个方面研究分析，尽最大可能避免液压系统遭受污染。
3.1改善装配环境
装配环境对液压系统污染具有直接影响，良好的装配环境，可以在很大程度上避免液压系统受到污染。改善装配环境，主要体现在工作车间环境的改善，以修建新的清洁厂房为主要方式，避免固态杂质落入液压油中。在改善装配环境过程中，需要根据企业的实际情况进行，有些企业由于自身经济状况原因，新的清洁厂房修建存在较大难度。因此，需要对传统厂房进行有效改建，切实保证厂房内工作环境干净，提升空气清洁度，为液压系统装配提供一个干净空间。
3.2提升清洁质量
液压系统在进行装配时，需要对设备进行事先清洁工作，而清洁工作的好坏，在很大程度上影响到液压系统是否会遭受污染，所以，必须提升清洁质量，对液压系统元件进行有效清洗。液压系统元件进行清洁过程中，由于零部件性能问题，清洁要求存在较大差异，传统的清洁模式并不注意区分这一问题，从而造成液压系统内部元件清洗不当，为液压系统出现污染埋下隐患。因此，要想更好避免液压系统遭受污染，必须提升清洁质量，根据元件实际需求进行清洁工作，并且采取有效措施保证元件清洁的干净，避免这一过程中造成液压系统出现污染问题。
3.3加强制度管理
有效合理的制定清洁制度，以制度作为保障，将更好推进液压系统污染防治工作的开展。由于液压系统装配工作具有一定的分散性，若是没有统一制度要求，很容易造成员工在实际工作中出现差异，没有统一的执行标准，装配工作质量将很难得到保证。所以，必须加强制度管理，要求所有员工按照同一标准进行工作，这样一来，可以更好控制装配质量，避免液压系统遭受污染。
3.4提高员工意识
在实际清洁工作过程中，液压系统出现污染问题，除了员工技能水平存在一定缺陷以及工作环境影响之外，最为主要的还是员工在工作中的粗心大意，没有意识到问题的严重性，导致工作疏忽，造成液压系统污染。所以，要想避免液压系统遭受污染，必须让员工意识到清洁度的重要性，提供员工清洁意识，让员工具有责任感，更好进行装配过程中的清洁工作。例如在实际工作中，液压系统装配施工现场的工具必须摆放在合理位置，避免距离液压系统设备较近，以免造成污染;进行液压系统装配时，不能直接进行油管阀块接头的装配操作，要事先采取防污染措施，避免灰尘、杂质侵入。
4结语
1.1管路漏油
因为管道安装不符合标准，技术人员在进行软管安装时正常情况下，弯管的半径应该大于等于胶管外景的十倍或者是内径的15倍，同时弯曲处距离管头的长度也有着十分严格的要求，通常要大于外径长度6倍以上，。如果在安装中小于这些数据，系统的耐压程度就会受到极大的影响，在安装的过程中如果要求按照小半径进行安装，就一定要选择质量更好的胶管，同时在安装的过程中还不可以出现液压管拧扭的现象，以防止液压管出现爆裂的状况，软管要保证其整个呈一条直线的情况下才能得以正常使用，胶管接头在进行拼接的过程中不能用力拉伸，在管的预留长度上也应该达到相关的标准和要求，所以在胶管长度上缩量大约要控制在2%，而伸量大约要控制在4%，在安装胶管的过程中，胶管不能靠近热源，如果违反这一规则，胶管就很有可能因为长期处于高温环境而发生爆裂的现象，如果在安装的过程中必须靠近热源，一定要在胶管上安装隔热板。再次是操作不规范。如果在操作的过程中因为换向阀的操作速度过快，就会出现油缸和马达无法正常工作的现象，液体的流速和流向在这时都会发生很大的转变，这样就会使得液体对系统的压力比正常运行过程中的压力高出两倍甚至更多，这种压力音速传播到液压系统的每一个部分，最终形成一股较大的冲击力，在这一冲击力的作用下，液管很有可能因为无法承受冲击力而产生损坏的现象，这样也就使得液管出现漏油的情况，需要注意的是，在维修的过程中如果液压管的内部有明显的腐蚀现象，并且已经超过管壁厚度的10%，就需要在维修中更换新的管道。最后是管道接头部分漏油。液压系统最容易产生漏油情况的部分就是管道的接头位置，产生这种现象的主要原因是接头的密封工作存在着一定的问题，封油的压力相对较小，如果出现这样的情况，可以将管道重新拆卸进行二次安装，拧紧就可以改善这种现象，在密封的过程中，尽量不要选择使用塑料作为密封的材料，因为如果使用塑料密封材料会使油渗透到管道中形成比较顽固的污渍，这样一来，密封面的清洁程度就会受到很大的影响，从而也加重了漏油的情况，如果油中本身就含有大量的杂质就会使得密封构件和摩擦面的磨损加重，从而也使得密封件的使用寿命大大缩短。另外因为安装不当也会使得密封件的实际作用受到严重的影响，造成了比较严重的漏油现象。
1.2密封表面处漏油
（1）密封件老化：密封件长期使用超过其寿命时会逐渐老化变质失去弹性，使封油压力低于工作压力，造成密封面处漏油。
（2）密封件设计不合理或安装不当：当工作压力较高时，易将密封件部分挤压于零件之间而损坏。其挡圈常选用摩擦系数很低（约为0.02）的聚四氟乙烯夹布胶木、尼龙6或尼龙1010来制作。另外，在安装时如果使油封扭曲、刮伤等都会降低密封件寿命和封油性能。
（3）密封件预压量过小或不均：密封件预压量增大时，其封油压力增大，密封性好；预压量过小或不均时易产生漏油。但过大预压量会降低密封件寿命。
1.3元件的内泄漏
内部漏油很难发现，在多数场合下，可由回路图确定。在给定条件下，哪些油口应和压力源脱开，如果拆掉与油口连接的管子，把这个油口敞开，而从油口流出的量很明显，则必有内部泄漏达到这个油口。回路图还能说明哪些元件构成了从压力管到通油箱的回油管的漏油通路。通过对以上步骤的检查，便可发现某一元件内泄漏严重，应及时维修、更换，以便提高该液压系统的机械效率。
2工程机械作业时的注意事项
2.1要有效地避免产生冲击负荷
液压阀开、闭不能过猛过快；避免使工作装置构件运动到极限位置产生强烈撞击；没有冲击功能的液压设备不能用工作装置（如挖掘机的铲斗）猛烈冲击作业对象以达到破碎的目的。另外，因为每台设备操纵系统的自由间隙都有一定差异，连接部位的磨损程度不同因而其间隙也不同，发动机及液压系统出力的大小也不尽相同，只有使用该设备的操作手认真摸索，修正自己的操纵动作以适应设备的个性，经过长期作业后，才能养成符合设备个性的良好操作习惯。
2.2严格执行交接班制度
交班司机停放机械时，要保证接班司机检查时的安全和检查到准确的油位。系统是否渗漏、连接是否松动、活塞杆和液压胶管是否撞伤、液压泵的低压进油管连接是否可靠、油箱油位是否正确等，是接班司机对液压系统检查的重点。
2.3保持适宜的油温
液压系统的工作温度一般控制在30~80℃为宜（危险温度100℃）。液压系统的油温过高会导致油的粘度降低，容易引起泄漏，效率下降；加速机械的磨损；生成碳化物和淤渣；油液氧化加速油质恶化；油封、高压胶管过早老化等。
2.4液压油箱气压和油量的控制
压力式油箱在工作中要随时注意油箱气压，其压力必须保持在随机5使用说明书6规定的范围内。压力过低，油泵吸油不足易损坏；压力过高，会使液压系统漏油，容易造成低压油路爆管。对维修和换油后的设备，排尽系统中的空气后，按随机5使用说167公路与汽运明书6的规定检查油位状态，将机器停在平整的地方熄火15min后重新检查油位，必要时予以补充。
3结论
关键词:工程;机械设备;管理;问题;对策
科学技术进步、生产建设的需求,为工程机械的应用提供了广阔的空间,也对设备管理的提出了更高的要求。做好机械设备的合理配置、科学使用、及时保养、适时维修,降低设备故障发生,提高机械设备的有效利用率,是对工程设备管理工作的主要要求,下面我就当前矿山企业在工程机械设备管理方面存在的问题和提高工程机械管理的方法谈谈自己的看法。
一、当前工程机械设备管理中存在的问题及原因
1、管理机构不健全,管理制度不完善
相当一部分施工企业仍缺乏完整、严格的工程机械设备管理制度,对工程机械设备的台账、技术资料档案的建立等工作尚未完善,管理工作无章可循、管理无序,有的企业甚至在购买了新设备后,没有及时或根本不入账,造成管理工作相当被动,设备糊涂使用,不能明确工程机械管理和使用的责任主体。
2、舍不得智力投资
(1)虽然目前大部分施工企业都根据自己企业的实际情况,设立了机务管理部门,但由于机构、人员更迭较为频繁,设备管理及维修人员接受专业教育时间短,管理人员对设备管理的整体认识尚较模糊,技术管理水平参差不齐。
(2)而有些企业只是片面注重眼前利益,宁愿花耗大量资金用于购买先进设备,但在管理人才培训等智力投资方面却显得过分吝惜,舍不得花钱。这样,就算有再先进的设备,但管理跟不上、人员素质低劣,是很难适应机械自动化、机电一体化程度高的设备管理的需要。
3、工程机械设备的使用与保养相互脱节
(1)目前大多数施工企业虽然都实行定人定机制度,即每个操作人员固定使用一台机械设备,但却忽略了定人保养制度,没有把机械设备维修保养的各项规章制度明确落实到个人。正因为如此,操作人员往往只是“包用不包修”,维修人员也是马虎应付了事,每当机械设备出现故障,操作人员与维修人员往往互相推卸责任。这样,不但影响了产量、质量,也增加了维修费用、运转费用以及降低了设备的使用寿命。
(2)此外,不少项目负责人只考虑眼前利益,没有从长远打算,短期行为严重,只注意产值与效益挂钩,在设备管理使用上表现为“重用轻管”,为了赶工期、抢进度,而不惜拼设备,造成机械设备常常处于超负荷状况工作,或带“病”作业,甚至违章操作,其结果是该工程项目完工后,机械设备严重磨损老化,而调运到新工程又需花费大量的精力与费用进行整修,造成施工工期贻误,项目部之间在维修费用上互相推诿,固定资产无形流失。
4、工程机械设备维修“滞后”,浪费严重
(1)由于目前大部分施工企业还未能有效地实行点检制度等保养措施,设备维修管理往往局限于“事后维修”,“预防维修”意识不够重视,对设备的故障及劣化现象也就未能早期发觉、早期预防、早期修理,以致造成人力、物力、财力不必要的浪费。
(2)施工企业机械设备“浪费维修”的现象也十分严重,个别维修人员为了贪图方便,对一些仍有很大修复价值的旧件不加以修复利用,任凭其主观随意地报废,更有甚者,不考虑其它设备的整体性能,采取“拆东墙补西墙”的做法,得过且过,只要机械能动就交差了事,结果也只会是事倍功半。
二、提高机械设备管理工作的方法
1、在使用方面,设备的价值主要体现在使用。任何设备都有规定的使用范围、条件及操作程序,只有正确的使用设备,才能保证安全生产。而设备使用的好坏很大程度上取决于操作人员水平的高低。
所以在使用中,一是教育操作人员正确的使用和操作各种工程机械,不能在超过机械所能承受的最大负荷下进行工作,尽量保证机械负荷的均匀加减,使机械处于较为平缓的负荷变动,具体地说,就是要较为均匀地加减油门,防止发动机、工作装置动作的大起大落。二是加强技术培训,提高操作人员素质,使操作人员做到懂构造、懂原理、懂性能,会使用、会保养、会检查、会排除故障,从源头上减少和防止人为失误引起的机械故障。三是坚持实行包机责任制,责任到人,将个人经济利益与责任机械的维修费、燃油费相结合进行考核,奖罚并举,加强管理设备的责任心,调动爱护设备的积极性。
2、在保养方面,对设备实行定期保养是保持机械良好技术状况的基础。对于工程机械,保养工作中的重中之中就是保证对机械的合理。零件工作面的磨损、零件表面的腐蚀和材料的老化是正常使用条件下的机械零部件的3种主要失效形式,而零件工作面的磨损所引起的失效所占的比例最大。也就是说,机械的磨损是使其各种零部件走向极限技术状态的主要原因之一。那么,解决机械零部件的磨损问题,除了采用优良的材料、选择先进的制造工艺、设计合理的机械结构外,在使用过程中要做的一项重要工作就是保证对机械的合理。
据统计,工程机械的故障有一半以上是由不良引起的。由于工程机械各零部件配合的精密性,良好的可以使其保持正常的工作间隙和合适的工作温度,从而降低零件的磨损程度,减少机械故障。正常合理的是减少机械故障的有效措施之一。为此,一是要合理选用剂,要根据机械的种类和应用结构的不同选用正常的剂类别,根据机械的要求选用合适的质量等级,根据机械的工作环境和不同的季节选择合适的剂牌号。二是经常检查剂的数量和质量。数量不足要及时补充,质量不佳要及时更换。三是根据保养周期、设备技术状况、工作环境等因素,制定强制保养计划,到时间必须停机保养。超级秘书网
3、维修方面
机械在使用过程中必然会出现各种各样的故障。在这些故障中,有些故障对机械设备的影响可能是很微小的,有些是比较严重的,甚至会造成机毁人亡的大事故。经验表明,严重机械故障往往是由一些较小的故障引发的。究其原因,就在于忽视了对小故障的及时处置。因此,在维修方面,一是重视小故障的及时处理,做到防患于未然。切不可小故障不影响使用,为了赶任务让设备带故障作业,最后小毛病拖成了大故障,不但延误工期,影响正常使用,还有可能造成设备突然报废。从某种意义上来说,对出现的故障及时进行处理,就是减少和防止故障的一种有效措施。
有些具有专业技术性的毕业论文写作，的确具有困难性，对于一些工程学科的学生而言，该毕业论文应当是结合设计进行的。
例如，计算机应用或者软件工程学科，就需要进行相关的系统设计，并且完成、能够成功运行才能够符合他们的毕业论文的标准。这样的毕业论文由于要基于真正的系统实现，意味着从一开始的系统框架的搭建以及数据的链接都要非常明了如何实现，才能够不断推动整体设计的进行。所以有很多工科学生因为无法独立完成这样的论文以及毕业设计内容，而尝试用多种方式进行转移。便会去寻找一些愿意有偿代做系统设计，且愿意提供毕业（设计）论文的人，这样做既可以帮助自己完成学业拿到相应的学分得以毕业，还能够学习更多的其他知识丰富人生。
但是在进行该类设计很多知识的工科毕业设计工作中，例如涉及数学小论文的知识内容、通信类相关技术论文等等，就需写作人员在开始构思整个系统的实现之前，进行必要的技术掌握，才能避免在实际研发过程中出现问题及错误。例如，在进行数据挖掘技术相关的系统设计或者模型分析的论文中，在材料准备阶段，就应当结合数据挖掘原理及技术应用的相关理论内容，探讨该类已经在期刊中所提到的相应的预警规则，针对网络安全方面的安全预警模型进行多维度的介绍。【提供】
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英文名称：Geotechnical Engineering Technique
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