发布时间:2023-03-08 15:28:15
序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的传动技术论文样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。
——以《堪破》为例
摘 要:《堪破》的创作思路源自于本土传统文化佛教中的一则禅机小故事,佛家故事众多,且内有玄机,往往能破迷开悟,启化人生,对现代文明有着深远的意义。
表现方式上,这部作品继承了传统动画写意的风格。并且延续了中国学派传统美学的风格,如大量留白的背景,简约和空白的背景可以更加衬托人物的运动,体现了一种中国式的特殊美感。再有散点透视,打破真实,根据艺术需要组合画面元素,这也是传统艺术绘画中的一个特点。
声效部分运用传统古风乐器笙和木鱼的声音。木鱼又是佛教生活和音乐中代表性的道具和乐器。作品中用木鱼的缓急来描绘和尚不同时期的心情,用笙渲染很突然地紧张气氛。
创作手法上摒弃了传统的纸笔手绘,采用电脑分层手绘,电脑集中合成,再添加音乐和效果。与现代计算机技术相结合,既有手绘动画的灵活性,又提高了画面的效果和制作的效率。
作品意在表现一种传统中国元素视觉效果,展现本土艺术风格神韵,宣扬中国博大精深的民族精神文明。提倡继承和升华源自民族文化沃土的动画形式,传承祖国深厚的文化,让中国动画成为一种品牌屹立于天下。
关键词: 传统,计算机技术,中国元素
Abstract
《kanpo》 the creative ideas from the local traditional culture, Buddhism in a Zen story, many Buddhist stories, and there are subtleties, and often can break fans enlightenment, Kai of life, of modern civilization has far-reaching significance.
Show the way, this works freehand inherit the traditional animation style.And continued the style of the Chinese school of traditional aesthetics, such as a large number of blank background, the background simple and blank characters can be more set off the movement, embodies a unique Chinese aesthetic.Further points of perspective, to break the true combination of picture elements required under the Arts, which is the traditional art of painting a feature.
some use of traditional musical instruments sound archaic sound sheng and wooden fish. Wooden fish is representative of Buddhist life and music, props and musical instruments.The priority of works used to describe wooden fish monk's mood in different periods, rendering very suddenly with Sheng tension.
Creation of means to abandon the traditional pen and paper hand-painted, layered hand-painted by computer, computer centralized synthesis, and then add music and effects.And modern computer technology combined with the flexibility of both hand-drawn animation, but also improve the effectiveness and screen productions.
Works intended to show a traditional Chinese elements in the visual display local art style and spirit to promote China's profound spiritual nation.Promote cultural inheritance and sublimation from the fertile soil of the animation, the motherland rich cultural heritage, so that a brand name for Chinese animation stand in the world.
Key word:
Traditional,computer technology,Chinese elements
目 录
摘 要
Abstract
一、本土艺术文化对本土动画的蕴养…………………………….5
1.1思想的影响…………………………………………………5
1.2题材的影响…………………………………………………5
1.3形式的影响…………………………………………………5
二、传统动画的特征……………………………………………………6
三、中国传统动画的成败………………………………………………7
四、以现代技术承继传统动画…………………………………………7
4.1传统与现代的磨合……………………………………………7
4.2风格与技术的并用……………………………………………7
五、结束语…………………………………………………………………9
致谢 ………………………………………………………………10
参考文献
言
在计算机动画风靡一时的当今社会,在传统动画比较萎缩的今天,作为现代人我们不得不承认高新技术给动画创作带来的深刻变革和影响。电脑动画有利有弊,但是计算机对传统动画也潜在很大的帮助,主要体现在计算机代替手工劳动和利用计算机技术完成无法实现的画面效果和真实模拟镜头上面。具有中国本土艺术特征的动画必然产生于自身 丰厚的文化土壤,本土文化已经确立了一种和谐相生的文化生态关系,所以传统动画形象在现代生活方式和文化方式中也必然有生存的土壤。纵观中国传统动画史的成败,要想让国产动画独树一帜,就要确立动画创作技术与本土艺术文化的结合的创作理念,技术上与时俱进,又不失传统动画艺术风格的生动性。因而现代动画不但要解决动画创作的技术和方法问题,还应该加强对民族本土文化的亲和力。民族的才是世界的,中国动画一定要有自己的特色。将两者的结合,才能使中国动画具有民族性,创新性。才能促进和繁华我国的动画事业。
一 本土艺术文化对本土传统动画的蕴养
我国是一个有个悠久历史和文化传统的多民族国家,各个地域各自具有的独特文化和地域性的元素是取之不尽的文化资源,对这些传统文化资源的挖掘和再创造使我国传统动画呈现出独特的风格,充分体现了艺术文化对动画的影响。
1.1思想的影响
思想上,我国的优秀作品体现出我国独特的审美思想,我国深受儒家文化影响,儒家思想强调社会责任感,在儒家思想的影响下,我国素有“文以载道”的传统,强调艺术的社会功用。“文以载道”影响了人们的审美方式和思维方式,“文以载道”也深刻影响了我国传统动画的创作,在动画的创作中一直遵循“寓教于乐”的创作理念,教化的思想在我国动画中非常明显,比如《骄傲的将军》告诉人们不要骄傲,要谦虚、进取。《猪八戒吃西瓜》告诉人们不能好吃懒做。而《三个和尚》没有一句台词,通过简单的动作,幽默的故事,润物细无声地表达了出团结的重要性。受儒家思想的影响,文学艺术都是追求“中和之美”,中和是中国古代传统的文化心理模式和思维模式,也影响了我国动画的创作。喜剧性的动画,像《过猴山》、《三个和尚》中的对于喜的表现都是含蓄的,夸张而有节制,而我国在喜剧的表现中体现出我国含蓄、乐而不的追求。《过猴山》中老者和猴子的斗智、《三个和尚》中三个和尚和老鼠的对立,都是含蓄幽默、轻松诙谐、温和宽厚。中和追求对于我国动画的影响还体现在大团圆结局,这也是我国戏曲的重要特征,不仅是创作上的追求,而且是传统文化的体现。
作品《堪破》的立意在“禅”。禅是佛教文化的中心思想。而佛教文化在本土文化中历史悠久,对我国的文化思想有着根深蒂固的影响。禅的意义就是在定中产生无上的智慧,通过一件小事或一句话让有你醍醐灌顶效果。堪破并非放下,而是领悟自身及其周围事物的价值。惧由心生,恶有心起。千万别为了些莫须有的事物迷失了自己。要相信自己,相信这个世界。有了一颗淡然的心,坦然的面对身边的人事。一身正气,定能自在。
1.2题材的影响
题材上,中国有丰硕的文学成果,给传统动画提供了源源不尽的题材借鉴,如《大闹天宫》的故事就是源自古典小说《西游记》。《哪吒闹海》的故事源自古代神话小说《封神演义》。
1.3形式的影响
形式上,本土艺术表现形式的多样性给传统动画充分的汲取空间。最为突出的就是水墨画的形式,如《山水情》《鹿玲》,从《大闹天宫》和《哪吒闹海》中可以看到民间艺术和壁画对传统动画角色造型的影响。再如《骄傲的将军》中对京剧中画脸的体现。等等数之不尽。
二 传统动画的特征
中国动画的艺术特征来自于传统艺术,而传统艺术深受中国哲学、美学思想的影响。中国动画最具特色的艺术特征就是“写意”。
一是情节的写意,传统动画在情节设计上更重视过程而非结果,创作时美术思维更胜于电影思维,表达方式倾向于象征化。
二是动作的写意,动作设计有个很明显的特点,就是更注重其功能性而非合理性。设计者很重视动作和谐的节奏和韵律,表现飘逸优美的姿态,用意向化的线条,将生活中的动作转化为写意的表演。
三是想象的写意。早期的角色形象和背景的设计灵感多来自绘画壁画、民间艺术,其装饰性大于功能性。角色形象不能突出性格。
四是主题的写意,中国动画一向被赋予“寓教于乐”的使命,通过幻想的故事或象征的形式,表现深刻的主题。主题经常是含蓄隐晦的,以简单的故事反应深刻的哲理,不同于西方动画片推崇简单的善恶两元对立。
《堪破》在表现方式上,这部作品继承了传统动画写意的风格。并且延续了中国学派传统美学的风格,如大量留白的背景,简约和空白的背景可以更加衬托人物的运动,体现了一种中国式的特殊美感。再有散点透视,打破真实,根据艺术需要组合画面元素,这也是传统艺术绘画中的一个特点。
声效部分运用传统古风乐器笙和木鱼的声音。木鱼又是佛教生活和音乐中代表性的道具和乐器。作品中用木鱼的缓急来描绘和尚不同时期的心情,用笙渲染很突然地紧张气氛。
三 中国传统动画的成败
中国动画一路走来 ,一度曾走在世界的尖端,在一代动画家的探索下,开创了“中国学派”,也开创了中国动画的新局面,创作的水墨动画更是国宝级珍品,至今世界其他国家也难以效仿。中国动画虽然曾一度辉煌。但同时也体现出它的弊端。内容上教化色彩过浓,难以受到多层次观众欢迎的。技术上落后,多依赖于手工,制作时间长,造成作品量少,市场不够,造成很多滞后。
四 以现代技术承继传统动画
4.1传统与现代的磨合
首先思想上,传统动画与现代人尤其是年轻一族有着观念上的冲突。传统动画说教色彩太重,时至今日按照传统教育模式营造动画,也依旧带着一副道德说教的色彩。而现代人在一种多元化的大背景下,受到外来文化的影响,观念上已经无法接受陈腐俗套的东西,现代人崇尚自由,追求新奇刺激。所以传统观念的动画引不起现代人的欲望。
其次题材上,过于陈旧,缺乏创新。传统动画题材畏手畏脚,放不开,过于狭隘这也与现代人不相容的。
再次技术上,传统的制作方式耗费时间长,工作量大。导致作品少,精品更少。如今互联网的时代,媒体传播充斥大多数人生活。少数的动画作品不能满足众多人的需求。
4.2风格与技术的并用
知道了传统和现代动画的冲突,我们就要想办法解决,解决的最好办法,就是两者取其所长,避其所短。传统动画在形式和风格上的成功之处是大家有目共睹的。中国动画就该有自己的民族特色。至于思想内容上与现代人的冲突,动画业者能够改变观念,与时俱进,自然是可以克服和 改变的。但是传统动画技术上的缺陷显得日益沉重。所以我们应该保持传统动画的风格和形式,提高制作技术,借助于计算机技术,让其深入其中,有效地利用。
这次作品《堪破》就是一次传统动画风格与现代计算机技术相结合的一次尝试。如借鉴三个和尚,背景留白,强化人物动作,采用传统写意风格。但是其中又加入了新的元素和形式,如画面处理成蜡笔画的效果,色彩更鲜亮,提高了画面的可观性。技术上,前期是电脑单张绘图,然后flash合成,再用后期剪辑加入音效和特效。保留了传统动画的灵活性又提高了工作效率。
五 结束语
中国的动画发展应该走中国特色的文化道路,挖掘传统文化资源,整合开发中国特色的动画作品,挖掘和弘扬本民族优秀的传统文化,重新塑造新时代的民族形象。《堪破》是我的一次尝试,也借此想激励热爱动画的年轻人,重视中国动画的民族化,民族的才是世界的。
致谢
首先感谢老师们大学期间的教育和培养,不仅让我对动画有了一定的了解,也具备了一定专业知识和创作能力。也感谢同学们的互相帮助和扶持。让我对动画有了一腔的热情和动力,也希望以后能坚持下去。能够有所作为,有所贡献,回馈学校及老师的教育和栽培。
参考文献
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[4]冯文 孙立军(中).动画概论[M].北京.中国电影出版社 2006.9
英文名称:Electric Drive Automation
主管单位:天水电气传动研究所
主办单位:天水电气传动研究所
出版周期:双月刊
出版地址:甘肃省天水市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:1005-7277
国内刊号:62-1106/TM
邮发代号:54-91
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1975
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【关键词】谐波齿轮传动;螺杆泵;增速;柔轮
0.前言
目前,世界蕴藏有巨大的稠油资源,据有关专家估计比常规原油资源高数倍至十余倍,具有替代常规石油能源的战略地位。稠油资源分布广泛,几乎所有产油国都有发现。据调研资料,世界上稠油资源丰富的国家有加拿大、委内瑞拉、美国、前苏联等,其稠油资源约为4000~6000x108m3(含预测资源量)[1]。中国大部分含油气盆地稠油多于常规油,有共存和有规律过渡分布的规律,稠油资源非常丰富,约占总石油资源的25%~30%以上。国内老油田大多处于开发后期,排量小,油层较深的稠油、含砂、含气的难采油井越来越多,并且常规采油工艺投入大、产出低、短期产出与投入比不经济,制约了各油田后期开采。针对这种情况,可以采用螺杆泵采油技术加以解决。
1.螺杆泵驱动系统设计设计要求
(1)基本参数:谐波齿轮传动的增速比大于等于20;谐波齿轮传动的结构外径小于等于Ф116cm;(2)总体方案分析及设计;(3)谐波齿轮传动结构方案及结构设计。
由于井下空间狭小,需要所设计的装置体积较小。油管转速为6r/min,螺杆泵转子的转速为120r/min,在保证增速比大于等于20的条件下,转速可以调整。油管转速低可以实现较长的寿命。
在功能方面,要改变原来采用的采油方式。原来的采油系统在工作时动力源的动力通过减速箱首先减速到合适的转速然后驱动方卡子,再由旋转的采油杆柱驱动井下采油螺杆泵转动,从而实现将井下原油通过采油杆住与油管的环形空间举升到地面。
2.主要功能实现方法
考虑到增速器结构尺寸较小,传动比大,所以选择用少齿差行星轮系。少齿差行星轮系具有体积小,传动比大,重量轻等优点。由此,有三种增速方案:谐波齿轮传动,少齿差行星齿轮传动,摆线针轮传动。
2.1谐波齿轮传动增速
谐波齿轮传动是一种依靠弹性变形运动来实现传动的新型传动,它突破了机械传动采用刚性构件机构的模式,使用了一个柔性构件机构来实现机械传动。构成谐波齿轮传动的3个主要部件有:波发生器,柔轮,刚轮。谐波齿轮传动对运动的传递是在波发生器作用下,迫使柔轮产生变形,并与刚轮相匀作用而达到传动目的。 在未装配前,柔轮的原始剖面呈圆形,柔轮和刚轮的周节相同,但两者的齿数不相等。柔轮的齿数Z1,比刚轮的齿数Z2略少,而波发生器的最大直径比柔轮的内径略大。一般情况下为了有确定的输出,都会有一个固定件,一个主动和一个从动。具体哪个固定,哪个主动,哪个从动,需要根据需要实现的功能要求来决定。当波发生器装入柔轮后,受到一对方向通过椭圆的曲率中心和它的旋转中心的力的作用。当输出轴上承受载荷后,柔轮产生变形,这是柔轮对波发生器的作用力方向仍通过椭圆的曲率中心,但不通过发生器的旋转中心,这就形成了使波发生器旋转的旋转矩。当输出轴上载荷继续增加时,柔轮作用在波发生器上的作用力和这时作用力之间的力臂也随之增加。则作用在发生器上的旋转矩也随之增加。当此旋转矩超过发生器的阻矩时,就产生了增速现象。
2.2少齿差行星齿轮传动增速
少齿差行星齿轮传动按传动型式可分为NN型和N型。以N型为例。这种型式的传动,通常均是采用输出机构把行星轮的回转运动传给低速轴。N型传动,其转臂有单偏心和双偏心两种。双偏心的转臂,两个偏心相差180度,装在其上的两个行星轮也相差180度,这样由偏心而产生的离心力相互抵消(但这两个离心力大小相等方向相反,且不在同一直线上,所以不平衡力偶仍然存在)。单偏心的转臂只有一个方向的偏心,其中装一个行星轮,必须在偏心的相反方向加上平衡重才能使离心力得到平衡。
N型常用的输出机构有五种类型,即销孔式、浮动盘式、滑块式、零齿差式和双曲柄式。以零齿差输出机构为例。主要特点是用标准刀具在普通机床上就可加工,不需要专门的工艺装备。零齿差输出机构可内齿轮输出,也可外齿轮输出。两对齿轮中只有一对是少齿差,起增速作用,另一对则是作为平行轴间联轴器的零齿差内啮合。转臂是单偏心,必须装设平衡重。
这种传动增速的特点是传动比大,体积较小,重量轻,运转平稳,齿形容易加工,装拆方便。合理地设计、制造及,可使其传动效率达0.85-0.91。实践证明,少齿差传动最适合于大传动比、小功率的场合,在我国已经被用到很多机械或者齿轮装置上。但少齿差要考虑变位问题。由于内啮合和内齿轮加工中,相啮合双方的位置关系、几何关系与外啮合不同,在设计内啮合变位齿轮传动时,齿数的搭配和变位系数的选择要受到各种干涉条件的限制。为避免干涉要进行验算,设计时要考虑齿轮根切问题。提高了加工难度,且刚度不够高。
2.3摆线针轮行星传动增速
摆线针轮主要由4部分组成:
(1)行星架H由输入轴1和双偏心套2组成,偏心套上的两个偏心方向互成180°。(2)行星轮C齿形通常为短幅外摆线的内侧等距曲线。按运动要求,一个行星轮就可传动,但为使输入轴达到静平衡和提高承载能力,对于一齿差针摆传动,常采用两个完全相同的奇数齿的行星轮,装在双偏心套上,两轮位置正好相差180°。行星轮和偏心套之间装有用以减少摩擦的滚子轴承(称为转臂轴承)。(3)太阳轮 又称针轮,针齿壳上装有一组针齿销,通常针齿销上还装有针齿套,称为针齿。(4)输出机构这种常采用销轴式输出机构。
3.结论
本次设计针对螺杆泵采油系统做了改进,由于原来用抽油杆的采油方式转速高、磨损快、寿命低,改为直接用油管驱动螺杆泵采油。螺杆泵采油系统按驱动方式可划分为地面驱动和井下驱动两大类,本次设计采用了地面驱动方式。油管转速较低,螺杆泵转速较高,所以要设计一个增速器。
由于所设计的结构尺寸小,且传动比大,故可选择的螺杆泵增速有三种方式,谐波齿轮增速,摆线针轮增速,少齿差行星齿轮增速。这三种增速方式各有优缺点,也都广泛应用。通过对三种传动采油方案的对比分析,选择基于谐波齿轮传动的螺杆泵驱传动系统。
【参考文献】
[1]万仁薄.采油技术手册(修订版)第四分册[M].北京:石油工业出版社,2003.
[2]孙俊峰.螺杆泵采油技术在锦州油田的改进及优化[D].哈尔滨:东北石油大学硕士论文,2009.
[3]周卫东.渐开线谐波齿轮传动齿廓参数优化及动态仿真[D].大连:大连理工大学硕士论文,2008.
论文摘要:文章对数控机床的爬行与振动故障原因作了简单分析,指出一些诊断排故的方法和策略
数控机床是集机、电、液、气、光等为一体的自动化机床,经各部分的执行功能,最后共同完成机械执行机构的移动、转动、夹紧、松开、变速和换刀等各种动作,实现切削加工任务。工作时,各项功能相互结合,发生故障时也混在一起,故障现象和原因并非简单一一对应。一种故障现象可能有几种不同的原因,大部分故障以综合形式出现,数控机床的爬行与振动就是一个明显的例子。
数控机床进给伺服系统所驱动的移动部件在低速运行时,出现移动部件开始不能启动,启动后又突然作加速运动,而后又停顿,继而又作加速运动,如此周而复始,这种移动部件忽停忽跳,忽快忽慢的运动现象,称为爬行;而当其高速运行时,移动部件又出现明显的振动。这一故障现象就是典型的进给系统的爬行与振动故障。
造成这类故障的原因有多种可能,可能是因为机械部分出现了故障所导致,也可能是进给系统电气部分出现了问题,还可能是机械部分与电气部分的综合故障所造成,甚至可能因编程有误也会产生爬行故障。
一、分析机械部分原因与对策
因为数控机床低速运行时的爬行现象往往取决于机械传动部分的特性,高速时的振动又通常与进给传动链中运动副的预紧力有关,由此数控机床的爬行与振动故障可能会在机械部分。
如果在机械部分,首先应该检查导轨副。因为移动部件所受的摩擦阻力主要是来自导轨副,如果导轨副的动、静摩擦系数大,且其差值也大,将容易造成爬行。尽管数控机床的导轨副广泛采用了滚动导轨、静压导轨或塑料导轨,如果导轨间隙调整不好,仍会造成爬行或振动。对于静压导轨副应着重检查静压是否到位,对于塑料导轨可检查有否杂质或异物阻碍导轨副运动,对于滚动导轨则应检查预紧措施是否良好。关注导轨副的也有助于分析爬行问题,导轨副状态不好,导轨的油不足够,致使溜板爬行。这时,添加油,且采用具有防爬作用的导轨油是一种非常有效的措施。这种导轨油中有极性添加剂,能在导轨表面形成一层不易破裂的油膜,从而改善导轨的摩擦特性防止爬行。
其次,要检查进给传动链。因为在进给系统中,伺服驱动装置到移动部件之间必定要经过由齿轮、丝杠螺母副或其他传动副所组成的传动链。定位精度下降、反向间隙增大也会使工作台在进给运动中出现爬行。通过调整轴承、丝杠螺母副和丝杠本身的预紧力,调整松动环节,调整补偿环节,都可有效地提高这一传动链的扭转和拉压刚度(即提高其传动刚度),对于提高运动精度,消除爬行非常有益;另外传动链太长,传动轴直径偏小,支承座的刚度不够也是引起爬行的因素。因此,在检查时也要考虑这些方面是否有缺陷,逐个排查。
二、分析进给伺服系统原因与对策
如果故障原因在进给伺服系统,则需分别检查伺服系统中各有关环节。数控机床的爬行与振动问题属于速度问题,与进给速度密切相关,所以也就离不开分析进给伺服系统的速度环,检查速度调节器故障一是给定信号,二是反馈信号,三是速度调节器自身故障。根据故障特点(如振动周期与进给速度是否成比例变化)检查电动机或测速发电机表面是否光整;还可检查系统插补精度是否太差,检查速度环增益是否太高;与位置控制有关的系统参数设定有无错误;伺服单元的短路棒或电位器设定是否正确;增益电位器调整有无偏差以及速度控制单元的线路是否良好,应对这些环节逐项检查、分类排除。
三、其它因素
有时故障既不是机械部分的原因,又不是进给伺服系统的原因,有可能是其它原因如编程误差。如FANUC6M系统数控机床在一次切削加工时出现过载爬行。经过仔细核查,发现电动机故障引起过载,更换电动机过载消除,可爬行还是存在。先从机床着手寻找故障原因,结果核实传动链没问题,又查进给伺服系统确认无故障,随后对加工程序进行检查,发现工件曲线的加工,采用细微分段圆弧逼近来实现,而在编程中用了G61指令,也即每加工一段就要进行一次到位停止检查,从而使机床出现爬行现象,将G61改为G64指令连续切削,爬行消除。
如果故障既有机械部分的原因,又有进给伺服系统的原因,很难分辨出引起这一故障的主要矛盾,这是制约我们迅速查出故障原因的重要因素。面对这种情况,要进行多方面的检测,运用机械、电气、液压等方面的综合知识,采取综合分析判断,排除故障。
数控机床是技术密集和知识密集的设备,故障现象是多样的,其表现形式也没有简单的规律可遵循,这就要求维修的技术人员要有电子技术、计算机技术、电气自动化技术、检测技术、机械理论与实践技术、液压与气动等较全面的综合技术知识,还要求具有综合分析和解决问题的能力。
参考文献:
关键词:软启动,选型,探讨
“软启动”设备在煤矿井下已得到广泛的使用,如CST、恒充式和阀控充液式液力偶合器、调速型液力偶合器、变频软启动、高压软启动、变极调速等。本文将从“软启动”设备的类型、性能特点以及国内“软启动”设备调研情况出发,阐述适应煤矿井下条件的“软启动”类型,目的是选择合适的技术,既讲求实效,又节电增益,确保设备的安全运转。
1.“软启动”是煤矿大型、重型设备启动的必然要求
近年来,为适应复杂矿区的煤层开采条件,设备选型朝大型化、重型化方向发展,逐步实现“设备现代化,系统自动化,管理信息化”。因此,随着装机功率、装备水平的提高,起动问题将成为设备选型的关键问题,“软启动”也必将成为设备选型的唯一选择。
所谓的“软启动”实际上就是对设备的启动过程进行控制,按其预定的、合理的启动加速度启动。例如,输送胶带机启动,由公式:
FQ=FZ+∑M·a
FQ————启动时输送机的圆周力
FZ————正常运行时输送机的圆周力
∑M———输送机总的等效质量(包括其上的货物)
a—————启动加速度
由上式可见,启动加速度大,启动时的圆周力越大。启动所需的功率越大,传动系统本身所受到的启动冲击越大,对关键零部件破坏力就越大。使用“软启动”技术,启动加速度可以得到很好的控制,以上不利因素都可得到有效避免,设备的故障率大大降低,同时供电系统的启动条件、保护条件都容易得到满足。设备的装机功率越大,设备对“软启动”要求就会越强烈。因此,“软启动”是煤矿大型、重型设备启动的必然选择。
2.“软启动”设备类型分析
国内外采用的两种“软启动”类型:一种是调节偶合器转速,即机械“软启动”;另一种是调节电机转速,即电气“软启动”。因电气“软启动”控制的是电机,因此系统得以简化。
2.1机械“软启动”装置
2.1.1恒充式液力偶合器
恒充式液力偶合器代表产品为福伊特恒充式液力偶合器。其主要部件为两个叶轮——泵轮和涡轮,以及外轮壳。两个叶轮相向安装,动力传动部件间没有机械接触,动力传动实现最小的机械磨损。偶合器内有恒定容积的工作液体,通常为矿物油。驱动电机输出的转矩在与之相连的泵轮中转变成工作液体的流动能量,然后在涡轮中将这种流动能量重新转变成机械能。力矩的建立取决于偶合器的特性曲线,同时启动特性受到适当组合的补偿腔(延充腔,侧辅腔)的影响。
2.1.2阀控充液式液力偶合器
其代表产品为福伊特阀控充液式液力偶合器,原理同恒充式液力偶合器,结构上它减少“延充腔,侧辅腔”,增加了充液阀和进液阀,用充进阀来控制偶合器内部的水量和水交换,从而能平稳而迅速地建立力矩。
2.1.3调速型液力偶合器
调速型液力偶合器和以上两种的原理基本相同,只是偶合器腔体内液体量的调节方式不一样,调速型液力偶合器选用油作传递动力的液体,采用导流管(勺杆)机构位置变化来调节腔体内液体量的多少,从而达到调速的目的。
2.1.4液粘型“软启动”装置
液粘型软启动装置是根据液体粘性传动原理设计的传动装置。
液粘离合器功率传递的主体部件是两组彼此穿插的摩擦片,油从其中强制通过。论文格式。两组摩擦片中的一组称主动摩擦片(主动摩擦片可以轴向移动),与输入轴接连,另一组称从动磨擦片,与输出轴连接,通过控制离合器工作活塞的油压来改变两组摩擦片(对偶片)的间距,从而增减它们之间的粘着力,完成液粘离合器的调速功能。
2.1.5 CST“软启动”装置
CST主要由一级普通斜齿轮传动加一级行星齿轮减速机构、液体粘性制动器、传感器以及液压驱动装置等机械和电子部件组成。
这种“软启动”装置与减速箱合二为一,它利用了行星差动轮系特点,将内齿圈作为第二个输入主动件,用液粘制动器(同液粘软启动装置中的液粘偶合器)来控制内齿圈的转速,从而控制输出轴的转速。
2.2电气“软启动”装置
2.2.1变极“软启动”装置
这种软启动就是使用多极(多速)电机,采用多回路组合开关,优点是运行可靠,运行效率高,控制线路很简单,容易维护,对电网干扰小,初始投资低。但它不能实现平滑调速,只能分级调速,从而限制了它的使用范围。
2.2.2调压“软启动”装置
从电机原理知道,异步电机的转矩在一定转差率下,与定子电压平方成正比,改变定子电压就可以改变电动机的机械特性,从而实现调速。论文格式。目前广泛使用可控硅交流开关实现连续调压。尽管这种软启动采用了先进的数字控制技术,使系统控制精度提高,抗扰能力增强,但转子损失大将限制这种调速方法的使用。
2.2.3变频“软启动”装置
变频调速是通过改变电动机定子供电频率来改变旋转磁场同步转速进行调速的,在综采综掘系统中,应用最广的交-直-交变频器,它是借助微电子器件、电力电子器件和控制技术,先将工频电源经整流成直流,再由电力电子器件逆变为电压和频率可调的交流电源,整个变频装置称为变频器。
3.几种“软启动”装置的性能比较
3.1机械与电气“软启动”装置的性能比较
机械“软启动”CST最具有代表性,电气“软启动”调压和变频最具有代表性,因此,将最具代表性的“软启动”放在一起,见下表。
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、、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
【Abstract】This paper proposes an overall design scheme of automatic wire feeding device for the earphone wire processing .Adopting the control model of “PLC+ AC motor + man-machine interface + frequency converter”, it can realize the function of efficient automatic transmission and adjustable speed.
【P键词】线材;送线;自动控制 ;PLC
【Keywords】wire;wire feeding;automatic control;PLC
【中图分类号】TP23 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069(2017)05-0192-03
1 引言
目前,由于耳机线的特殊结构与品质要求,对其后期加工一般采用小型刀片式裁切机,人工送线、手动裁切,存在送线效率低下、速度难以调整等问题[1]。论文针对上述问题,以及PLC在当今电气自动化领域中越来越突出的地位和广泛的应用[2],提出了一种基于PLC控制技术的针对耳机线送线的装置,并重点介绍了其组成、结构原理以及PLC控制系统设计过程。
2 设备组成及原理
2.1 设计要求
根据实际需求,该专用送线装置需要实现以下功能与特点:
①送线效率高,能够一次性实现多个线圈自动送线;
②速度可自动调节,该装置能够满足对送线速度的自动调整;
③换线方便,该装置能控制每个送线工位的启停。
2.2 设备工艺流程和工作原理
2.2.1 送线装置工艺动作流程
根据设计方案,该装置能实现自动调速、自动启停等功能。结合耳机线加工要求和工艺要求以及整体设计方案,确定本装置的工艺动作流程如下:
2.2.2 装置的工作原理
①送线速度检测机构的设计
当主机开始拉线时,带动铁圆柱向上移动,传感器检测到信号,线卷开始放线;当铁圆柱下降时,传感器检测到信号,控制线卷放线速度,防止送线过多。
②启停控制机构的设计
该部分工作原理如下:当开始放线时,PLC控制气缸伸出,此时皮带与线圈相连的摩擦轮接触,带动线卷开始放线;当PLC收到停止放线的信号时,PLC控制气缸收回,与线卷相连的滚轮与黄橡胶块接触,使线卷立即停止送线[3]。
③外框架的设计
十个线卷同时送线,分为上下两排,并分别用两根传动轴传递动力,结合线卷的尺寸和一般公司电梯门的尺寸设计,其最终的总体尺寸为2560mm*1700mm*990mm。该机架是整个装置的支撑部分,主要使用型材进行焊接制造而成,以满足使用要求。
④传动机构的设计
结合本装置实际应用以及设计方案等综合情况,发现两传动轴的距离较远,传动速度不高,传动比没有严格的要求,且使用环境恶劣,因此最终选用链条传动形式。十个线卷送线需要动力传动,两排线卷使用两个传动轴,由电机通过链条将动力传给另一传动轴,上下传动轴再分别通过皮带将动力传递到每一个工位。
综合线的拉力、线卷的质量、转轴的质量以及皮带的摩擦力,经SolidWorks三维软件仿真和实验测得,每个线卷达到最大转速30r/min时所需的扭矩为21.14N.M,此时驱动每个线卷所需功率P1由公式得:
若每个传动轴带动五个线卷,则每根传动轴传动的功率为P:
当轴承载的功率不大,考虑到成本可采用Q235A,表面镀铬,查表可得常数C为158。由根据轴径的估算公式可得:
轴上的传动轮靠键传递动力,轴上有键时,削弱轴的强度,有一个键槽时,d值应增大5%,轴上有五个键槽,则d=44mm,查轴径标准表,将所得的d值圆整,取d为45.0mm。
所有的动力由电机提供,因此选择电机时要遵循两个重要原则,首先是必须考虑互换性,选择标准电动机,以备出现故障时可以及时更换;其次是为使整个系统高效率运行,要综合考虑电机的级数及电压等级[4]。另外还要综合本装置实际情况,两根传动轴所需功率为: 5P2 =0.664kw:电机的传动效率η取0.9,则电机所需功率为:P电机=0.737kw 。根据以上计算,选用三相异步圆柱齿轮减速电机,电机功率0.75kw。
⑤线架的整体设计图
最终设计的线架整体设计图如图2所示。其主要由机架、启停控制、传动机构以及检测机构等部分组成。
3 线架控制系统的设计
3.1 控制任务分析与设计
根据装置的动作流程,当工人上好线,主机开始拉线时,铁圆柱上升,传感器检测到信号后,PLC发出信号,电磁阀动作,气缸伸出,连接线卷的滚轮与皮带接触,开始放线;当主机速度降低时,铁圆柱下降,传感器检测到信号后,PLC发出信号,电磁阀动作,气缸缩回,橡胶板与滚轮接触,立即停止放线。此时电机一直处于运转的状态,电机的速度可由PLC通过变频器进行控制,工人可在触摸屏界面进行相关参数的调整。从上述流程可知,本装置的输入信号主要为传感器信号,输出信号主要为电磁阀控制信号以及变频器速度控制信号。
另外,人机界面选用能够理想生动的显示PLC、单片机、PC机上数据信息的威纶通TK6070ip系列触摸屏,并支持与大多数的PLC直接通信[5]。PLC与上位机之间采用的是无通信协议的RS-232串行通信,变频器采用三菱A500型号,采取RS485BD通讯与PLC通讯。
3.2 PLC的I/O分配与参数配置
3.2.1 PLC的I/O地址分配
根据送线的动作工艺流程和PLC控制系统的控制要求,进行PLC的I/O地址分配。其中输入信号主要包括启动、停止、急停、复位、传感器信号,输出主要包括各工位气缸电磁阀信号以及变频器启动与调速端子信号地址。
3.3.2 PLC参数配置
从I/O分配结果可以得出,共需要25个输入点,23个输出点,选用小型PLC可以满足使用,综上考虑本项目的PLC,采用三菱系列的FX3U型号。根据需要的I/O配置,预留20%的I/O余量[6],故选择了FX3U-64MT型的PLC,它能提供的输入输出点数为32/32,和一个485串行数据口。另外,设置一个三菱FR-A740变频器,用来控制送线的主电机,并控制送线速度。
3.3.3 PLC程序设计
本项目选用的是三菱系列PLC,采用的编程软件为GX Developer中文界面编程软件,它可以适用于三菱全系列的PLC编程和调试。在本系统中,PLC控制程序由系统启动、系统运行、系统故障报警、自动复位或紧急停止等控制模块组成。
4 结语
该线材加工专用送线装置实现了线材的自动化高效送线,具有自动调整送线速度、换线简便等特点,有效弥补了长期以来耳机生产制造领域中手工送线、效率低、劳动强度大等缺点与不足。通过现场应用证明该装置配合主机使用能够有效解决上述问题,提高了耳机线材的现场加工质量与效率,降低了劳动强度与生成成本,为相关线材制造、加工企业提供了一定的借鉴与实用价值。
【参考文献】
【1】石平义,姜莉莉,余辉.基于PLC的耳机专用多工位粘合机的设计[J].机械制造与自动化,2017(02):57.
【2】王欢,张悦超. 探讨PLC 技术在电气自动控制中的运用[J].中小企业管理与科技,2016(03):213.
【3】孙桓,陈作模,葛文杰.机械原理 [M].北京:高等教育出版社,2013.
【4】邓星钟.机电传动控制 [M].武汉:华中科技大学出版社,2011.
[关键词]液压实验台、比例换向阀、PLC、CAT
中图分类号:TH702 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)16-0397-01
1 实验台使用的重要性
液压传动教学实验台的使用紧密围绕培养应用技术型人才的核心目标,从生产实践出发,可实现机械、电气、液压等多学科的交叉融合,学生通过完成液压实验,可以培养学生动手能力、理论与实践相结合能力、团队协作能力、创新能力和解决实际问题的能力,在实验过程中充分发挥学生的主导作用,使学生掌握机电液一体化的实践与应用技巧,提高学生对液压系统的设计和分析能力,该液压传动实验设备将为液压相关课程的教学及应用技术型人才的培养发挥极其重要的作用[1]。
2 液压实验台系统的设计
实验台融合了机械、电气、液压等技术,使用通用的定量和变量结合液压泵站,保证良好的动力性能,并引入了电液比例阀,使系统的功能得到极大的扩展,更符合企业实际;实验台集成压力、流量、转速等多种传感器,可对液压系统各参数进行测量,对阀类元件各项性能参数进行跟踪检测;为了提高系统的开放性和可扩展性,实验回路中液压元件之间连接方式采用快换接头,连接方便可靠,必要部位使用密封材料确保不漏油,保证实验过程的清洁干净;引入液压CAT数据采集技术,可以实时地完成对被测对象的数据采集、运算和存储工作;采用可编程控制器对实验过程进行控制,并使其能与PC通讯,具有自动控制、在线编程监控功能;引入液压仿真软件AMESim,能够对液压回路进行仿真演示,帮助学生更好地理解系统的原理[2]。
实验台控制系统采用AC220V供电,电磁阀采用DC24V供电;能够实现由电磁换向阀对各个回路的动作进行控制;能够实现对液压系统中定量泵电动机、变量泵电动机的起动、停止控制;能够对液压回路压力流量、液压缸伸缩运动位置等模拟信号进行采集、监测;使用西门子S7-200 PLC,并结合计算机进行控制,使实验的过程贴近生产实际;电气系统工作要安全、可靠;配合一些基础的阀类元件,该实验台要能够承担液压传动类、液压比例控制等相关实验任务[3]。
3 电液比例控制技术
该实验台中应用了电液比例控制技术。比例控制是一种能够使输出被控量与输入指令信号之间建立线性关系,当改变指令信号时,输出被控量会成比例的发生变化的新技术。电液比例控制就是通过对输入电流的比例调节达到对液压量的比例控制。电液比例阀是电液比例控制技术的产物,它以传统液压控制阀为基础,采用模拟式电-机械转换机构,可把指令电信号变为位移信号输出,改变阀芯位移,连续成比例的地控制液压系统的压力、方向与流量。
从控制特性看,比例阀接近伺服阀,控制精度高;从抗污染、可靠性和经济性看,比例阀接近开关控制阀,因此,电液比例阀兼有两者的很多优点:
(1)利用电信号便于远程的传输特点,可以实现自控、程控或遥控,使阀的位置上的设计灵活性以及实验台的设计柔性得到提高。
(2)结合液压技术与微电子技术,有利于实现机电液一体化。
(3)抗污能力强,维护和保养方便,具有良好的节能效果。
(4)系统输入一定大小与正负的指令电信号,可对流体压力、流量等参数成比例的调节,使执行元件的力、方向与速度得到连续性地控制,最终实现无级调速。
(5)采用反馈与校正提高阀的稳态精度与动态响应品质,实现特定控制目的。
(6)可在电液比例控制器中预设定斜坡信号,实现执行元件准确无冲击地加速、减速过程,改善动作质量缩短工作循环时间[4]。
4 AMESim液压系统仿真
由于液压系统仿真建模过程的复杂性,以及为了便于液压系统与其他系统的联合仿真,近些年来国外尤其是欧洲陆续研制出一些更为实用的液压机械电气仿真软件,并获得了成功的应用。AMESim软件就是其中的杰出代表。AMESim是西门子公司旗下的一款功能十分强大的仿真软件,该软件包含了多学科领域的20多种模型库,1500多个子模型,可以用来仿真分析航空航天、车辆和工程机械等多种工业设备,AMESim采用的是基于物理模型的图形化建模方式,可以将工程师从单调的数学模型建模中解放出来,从而更专注系统特性的研究,AMESim的兼容性也非常好,可以实现与现在机、电、液、热、控等各个领域主流仿真软件的联合仿真。我们利用该软件对实验系统进行仿真,可以帮助学生更好地理解相关现象。
5 结论
分析国内外现有的液压实验台的特点,根据现行的国家和机械行业标准中有关试验方法的要求,设计了液压实验台系统;综合运用电液比例控制技术、PLC控制技术、计算机辅助控制及测试技术等,使液压实验台系统能够实现其期望的功能;通过应用液压仿真软件AMESim的仿真分析,对实验系统进行建模、仿真[4]。利用该实验台能够帮助学生对理论课程内学到的相关知识进行更好的理解,对教学有一定的帮助。
参考文献:
[1] 章艳丹.液压教学之液压实验台[J].科教论坛,2010(6):76-77
[2] 黄琳.基于虚拟仪器的液压试验台CAT系统设计[D].浙江大学硕士学位论文,2006
[3] 熊子奇.液压伺服试验台动态特性分析及控制方法研究[D].大连理工大学硕士学位论文,2013