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機械原理總結范文1
關鍵詞 秸稈綜合利用;機械化技術;應用;對策;安徽懷遠
中圖分類號 S233 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2016)13-0204-02
1 懷遠縣秸稈綜合利用基本情況
懷遠縣地處廣袤的淮北平原,是全國糧食生產百強縣,也是農機大縣。主要糧食作物有小麥、水稻和玉米,2015年種植面積分別為122 000、53 333、46 667 hm2,產生的秸稈總量約15萬t。為推進秸稈禁燒和促進秸稈綜合利用工作,縣政府出臺了秸稈綜合利用獎補辦法,開展秸稈綜合利用機具財政獎補和作業補助,帶動秸稈綜合利用機械保有量迅速增加和技術應用。截至2015年底,擁有秸稈粉碎還田機1 531臺(懸掛式);秸稈撿拾壓捆機336臺;秸稈切碎裝置(稻麥聯合收割機加裝)1 350余臺;秸稈青貯機械260余臺;玉米收獲機(配置秸稈粉碎還田機)443臺。實施秸稈粉碎直接還田15.6萬hm2、秸稈撿拾壓捆離田3萬hm2,秸稈綜合利用率達到84%。
2 秸稈綜合利用機械化技術應用情況
根據秸稈綜合利用機具的裝備情況,結合農作物輪作的具體情況,主要采用秸稈撿拾壓捆離田和秸稈直接粉碎還田2種機械化技術。
2.1 撿拾壓捆離田機械化技術
秸稈機械撿拾壓捆離田模式,在小麥或水稻收獲,聯合收割機不加裝秸稈切碎裝置,作業時留茬高度控制在10~12 cm。采用輪式拖拉機配套秸稈撿拾壓捆機進行撿拾打捆作業,主要針對小麥和水稻秸稈,主要的作業區域是規模流轉的田塊以及國道、省道和縣道沿線的田塊。原因是規模流轉的田塊規模相對較大,作業效率高;沿路的田塊也有利于秸稈運輸,降低作業成本,增加收益。
從農業生產農藝要求的技術角度來看,在土壤墑情允許的情況下,秸稈機械撿拾壓捆離田是最佳模式。大量的秸稈離田后,只留下少量的根茬在田里,有利于耕整地。不論下茬作物是玉米、水稻和小麥,都能達到播種(或水稻栽插)的基本條件。
2.2 秸稈粉碎還田機械化技術
秸稈粉碎還田是秸稈綜合利用中最便捷的利用方式[1-2]。機具裝備投入相對較小,還可以增加土壤有機質含量,改善土壤耕作層的理化性能,有利于培肥地力,也是目前秸稈綜合利用中所占比重最大的方式。2015年秸稈粉碎還田的機械作業方式主要有以下幾種。
2.2.1 收獲機械安裝秸稈切碎或粉碎裝置。一是在稻麥聯合收割機出草部件上安裝秸稈切碎器。在收獲作業時,根據下茬作物的種類、種植方式要求適度控制留茬高度,對切割下來的秸稈直接粉碎并拋撒在田間。如果下茬種植玉米,留茬高度控制在25 cm以下并進行板茬免耕播種效果最好;如果下茬種植水稻,留茬高度控制在12 cm以下,然后翻耕整地后進行種植或栽插。二是玉米收獲機上安裝秸稈粉碎還田機(目前的自走式玉米收獲機,基本上都配置秸稈粉碎還田機)。在收獲作業時,將玉米秸稈直接粉碎還田。
2.2.2 拖拉機配套秸稈粉碎還田機。采用拖拉機配套秸稈粉碎還田機的作業方式是小麥和水稻秸稈粉碎還田的主要作業方式[3-4]。這種作業方式在小麥和水稻收獲時應盡量留高茬,減少收割機出口排出的秸稈量,避免形成較厚的秸稈鋪放帶而影響粉碎作業效果。一部分采用人工摘穗收獲后的玉米秸稈也可采用這種方式。
3 推進秸稈綜合利用機械化技術應用措施
為了推進秸稈綜合利用,促進秸稈禁燒,連續2年,縣委縣政府都出臺了年度秸稈禁燒和綜合利用工作方案,以及年度秸稈綜合利用獎補辦法,從機具補貼、作業獎補和技術推廣培訓等方面,進行措施細化。
3.1 秸稈綜合利用機具累加補貼
《懷遠縣2015年度秸稈綜合利用獎補辦法》的精神是對購置秸稈撿拾壓捆機和秸稈粉碎還田機并在本地作業的,按照國家農機購置補貼額度,給予等額累加補貼(不在補貼目錄的進口產品,參照補貼目錄中同等作業幅寬的補貼額度,享受雙倍獎補資金)。
3.2 秸稈綜合利用作業補貼
根據小麥的種植面積,按照一般區域300.0元/hm2、重點區域(高速公路、省道和縣道沿線,城鎮、景區、自然保護區、林地、電力和通訊實施等周圍)450.0元/hm2的標準,給予秸稈禁燒和綜合利用獎補,主要用于秸稈粉碎還田和撿拾壓捆離田作業補貼。獎補資金的使用遵循先保證重點區域和“誰作業,誰享受補貼”的原則。
3.3 秸稈綜合利用機械化技術培訓示范
農機部門舉辦技術培訓班、現場觀摩會等,開展秸稈撿拾壓捆、粉碎還田技術培訓,宣傳技術應用的效果。向農機合作社和廣大機手推薦秸稈機械化還田技術路線、作業模式和機具。
依托糧食生產發展專項資金項目等,在全縣建立16個綠色增產模式示范片,集中連片開展秸稈撿拾壓捆和粉碎還田機械化作業示范,引導和帶動了秸稈綜合利用機械化技術的大面積推廣應用。
4 秸稈綜合利用機械化技術應用存在的問題
4.1 秸稈粉碎還田技術
4.1.1 稻麥聯合收割機安裝秸稈切碎器。這種作業方式優點是設備投入較小,減少了機具多次進入田塊對耕作層的碾壓,有利于下茬作物的種植,特別是板茬播種玉米?;诮斩挕敖麩钡目紤],要求留茬高度不超過10 cm,但根據對機手的調查了解,實際作業中是不現實的。主要原因是現在的聯合收割機作業幅寬都在200 cm以上,由于田快規模較小,平整度相對較差,切割器容易入土而損壞機器。實際留茬最低高度一般都在12~15 cm之間,其產生的問題是大大地降低了收獲作業速度和質量。收割作業效率降低了30%左右,損失率增加1.5%左右,也不利于搶收。同時,早期購置的動力66.2 kW以下的輪式收割機,加裝切碎器后,動力明顯不足,超負荷作業容易損壞收割機和發生火災。
4.1.2 拖拉機配套秸稈粉碎還田機。這種作業方式主要用于小麥秸稈粉碎還田,以及人工摘穗后的玉米秸稈粉碎還田。在小麥和玉米輪作的田塊存在的問題:一是作業時的碾壓對免耕播種玉米不利;二是小麥產量相對于稻茬麥要高,秸稈量較大,播種玉米時播種機容易擁堵;三是在留茬高度低的情況下,需要人工把收割機出草口排出的秸稈攤開,否則粉碎效果較差。
懷遠縣的水稻種植品種主要是粳糯稻,機直播和撒播占種植面積的85%以上(機插秧面積約占15%),耕整地方式主要是旋耕。在小麥和水稻輪作的田塊存在的問題:一是由于耕作層土壤中秸稈量較大,一部分種子與土壤接觸不密實,導致出苗慢、苗弱和不整齊;二是農民擔心秸稈經過水泡后,導致水質污染影響種子發芽,加大了播種量,平均增加用種量30~45 kg/hm2,增加了生產成本。
4.2 機械撿拾壓捆離田技術
機械撿拾壓捆作業存在的問題:一是撿拾壓捆機、牽引的動力機械和草捆運輸機械對耕作層多次碾壓,導致表層板結,對免耕播種玉米不利;二是作業環節時間相對較長,不利于爭搶農時;三是目前打捆后秸稈的銷售利用途徑不多,主要是作為飼料,但消化能力有限,導致大部分都堆放在房前屋后、溝路渠邊,形成火災隱患和水體污染。
4.3 地方財政資金補貼政策
4.3.1 秸稈綜合利用機具累加補貼。2015年共投入機具累加補貼資金逾1 170萬元(不含部分鄉鎮再一次累加投入的資金),導致大部分機具補貼資金總額占機具銷售價的50%以上,部分機具(部分鄉鎮再一次累加)到達80%以上。由此產生的問題是,購機戶投入較少,在使用中野蠻操作,不及時維護保養甚至放棄維修,使用后不進行妥善保管,導致機具使用壽命大大縮短,浪費了寶貴的資源。還有小部分購置秸稈撿拾壓捆機的農戶,使用1年后就轉售而從中賺取利潤,財政資金效能嚴重縮水。
4.3.2 秸稈綜合利用作業補貼。作業補貼資金是按照面積和補貼標準核算后,劃撥到各鄉鎮,由鄉鎮按先保證重點區域,然后是一般區域,進行統籌使用。在實際操作中難度較大,主要體現:一是上報的種植面積與實際面積有差距(土地承包時,為了少交農業稅,隱瞞少報了低洼地和貧瘠的耕地面積),產生了資金缺口;二是作業面積確認任務重難度大,按農戶承包時的面積確認,可能損害作業機手的利益,按實際面積確認,就要到田間地頭測量計算,涉及到千家萬戶,任務繁重,同時面積確認牽涉到責任,工作難度較大;三是為了確保重點區域,一些鄉鎮提高了作業補貼標準,秸稈粉碎還田達到375.0元/hm2,秸稈撿拾壓捆600.0元/hm2,導致了較大的資金缺口。
5 對策
5.1 秸稈粉碎還田
應根據下茬作物的種植和機具裝備情況,結合農藝技術要求選擇好機具和作業模式。在小麥和玉米輪作區,應采取聯合收割機加裝切碎裝置,留茬高度控制在25 cm以下,進行免耕播種玉米,有利于爭搶農時。
在小麥和水稻輪作區,收割作業時盡量留高茬,然后采取輪式拖拉機配套的秸稈粉碎還田機,進行粉碎作業,然后翻耕埋茬,淺旋整地,直播(機插)水稻或播種小麥[5]。
5.2 機械撿拾壓捆離田
在土壤墑情、天氣和農時允許的情況下,有利于下茬作物的種植和秸稈禁燒。但是,機具購置、購機補貼和作業補貼投入較大。同時,目前壓捆后的秸稈利用途徑和利用量較少,主要用作飼料和基料。應當拓展秸稈利用渠道,如利用秸稈發電、加工板材、壓塊后用作燃料等。
5.3 地方財政資金補貼政策
降低機具購置環節的補貼比例,補貼資金的額度(含各級財政),不應超過機具總價的50%。應加大作業補貼,激勵購機戶多作業,通過作業環節增加收益,充分發揮機具的資源效能,促進秸稈的綜合利用。在調查中發現,約有30%的機具作業量偏低,原因是在本地的作業收益低于耕整地和播種等。
5.4 技術示范和推廣
農機和農技部門應通力合作,加強農機農藝融合,進行秸稈粉碎還田、秸稈撿拾壓捆離田和免耕播種玉米機械化技術示范。探索和總結種植、田間管理等環節的經驗和教訓,修正不足之處,制定出配套成熟的秸稈綜合利用機械化技術路線,加以推廣應用。
5.5 加強培訓和宣傳
在夏收夏種和秋收秋種之前,組織機手和農機推廣技術人員舉辦秸稈綜合利用機械化技術培訓班,培訓技術應用和推廣技能型人才。適時召開技術應用現場培訓和觀摩會,加大技術應用的宣傳力度。
6 參考文獻
[1] 馮素明,吳蘭田,嵇友權.水稻秸稈機械化全量還田小麥機條播高產栽培技術[J].現代農業科技,2013(24):54-55.
[2] 梁井林.北京全面禁燒農作物秸稈:秸稈綜合利用和深松作業機械將獲進一步發展[J].農業機械,2015(8):46-48.
[3] 朱岱力,任東,羅永新.水稻秸稈綜合利用與收獲機械發展關系的思考[J].中國農機化,2011(2):28-30.
機械原理總結范文2
【關鍵詞】機械專業;自動控制原理;教學改革
自動控制原理是機械類專業一門重要的專業方向基礎課程,是控制類課程的核心,該課程與機械工程實際密切相關,課程教學中必須與機械類專業其他課程聯系起來,要讓學生對該課程引起足夠重視,使該課程成為機械類專業后續課程的重要基礎。為了掌握塔里木大學機械類專業學生在學習自動控制原理課程中的各種問題,也為了獲得學生對該課程的意見和建議,幫助教師選取更實用的教學內容、采用合適的教學方法等,提高該課程的教學質量,幫助機械類專業學生學好這門重要的控制類基礎課程。為此,對塔里木大學機械設計制造及其自動化、機械電子工程、農業機械化及其自動化三個機械類本科專業學生進行了自動控制原理課程的問卷調查,通過問卷調查發現學生在該課程中的各種問題,教師以此為重要依據,來進行課程教學改革,努力提高課程教學效果。
一、問卷調查的實施
(一)問卷調查內容的擬定。
結合機械類專業自動控制原理課程實際,設定如下的調查題目:大家認為學習自動控制原理課程的重要性如何?大家在學習自動控制原理課程時,遇到的最大問題是什么?大家認為自動控制原理課程中最難理解的是哪些知識點?大家的自動控制原理作業是如何完成的?大家在學習自動控制原理課程時,最感興趣的是哪些內容?大家希望在自動控制原理教學中教師采用哪種教學方法?大家學完自動控制原理課程后最大的感受是什么?大家自己是采用哪些學習方法來學習自動控制原理課程的?請大家列出學習自動控制原理的收獲?請大家列出對自動控制原理課程的意見和建議?以上這些調查題目,針對不同內容,有的給出了選項供學生選擇,有的是讓學生自行根據實際填寫,通過問卷調查,充分挖掘學生在自動控制原理課程學習中的各種問題。
(二)問卷調查的發放和回收。
通過對機械設計制造及其自動化、機械電子工程、農業機械化及其自動化三個機械類專業已經學過自動控制原理課程的班級發放問卷調查,問卷采用不記名的形式,由學生自行根據自己實際情況如實填寫。三個機械類專業各發放30份調查問卷,一共90份調查問卷,教師督促學生全部交回調查問卷。
(三)問卷調查的分析。
1.課程重要性認識方面。
大部分學生都明白自動控制原理課程的重要性,都懂得該課程是機械類專業控制類課程的基礎,都能從心底里引起足夠重視,只有很少一部分學生感覺該課程理論性太強,感覺好像在學數學,對于數學基礎薄弱的這些學生來說,對該課程重視不夠,甚至對該課程有抵觸情緒,總的來說,大多數學生能重視這門課程,有學好該課程的強烈愿望。
2.課程學習中遇到的最大問題。
大部分學生表示,該課程學習中遇到的最大問題是課程對數學知識要求很高,學生在學習該課程時,必須先要翻閱數學課本,重新溫習微分方程、函數、向量、拉普拉斯變換、拉普拉斯反變換、傅里葉變換、復數、矩陣等數學知識,所以數學基礎薄弱的學生在學習該課程中,往往由于數學的問題,導致該課程上課時聽不懂,跟不上老師的節奏,久而久之,就放棄了該課程。還要相當一部分學生反映,在該課程學習中遇到的問題還有結合圖形分析,該課程的教學中,很多知識要通過圖形講解,分析問題也要涉及到畫圖,很多學生厭煩畫圖,所以學生感覺圖形分析也是本課程的難點之一。
3.課程最難的知識點。
大部分學生表示,自動控制原理課程中根軌跡分析是課程最難的地方,因為根軌跡分析法比較抽象,概念不好理解,首先要畫出根軌跡圖才能進行分析,畫根軌跡圖必須要熟悉大量的繪制根軌跡的規則,學生對這些繪制法則比較模糊,理解不透徹,導致很難畫出準確的根軌跡圖,會影響對系統的分析。還有一些學生認為該課程另外一個比較難的知識點是系統的設計與校正,設計的步驟學生好理解,關鍵是系統設計中用到校正,學生不易理解校正的具體應用。
4.課程最感興趣的內容。
學生普遍對該課程中自動控制的應用最感興趣,學生普遍關注的是自動控制系統如何運行的,如何發揮出自身優勢,如何能減輕人的勞動力。學生對自動控制的應用充滿無限遐想,心里想著,生活中哪些方面可以想辦法引入自動控制,以提高效率,減輕人的勞動。
5.期望采用的教學方法。
考慮到自動控制原理的圖形多、公式多、分析方法多等特點,學生們普遍表示,該課程的教學中不能教師在課堂上滿堂灌地講概念、推導公式、介紹各種系統分析方法等,必須要采取新穎的教學方法,才能提高學生的學習興趣,學生普遍表示,教學中要多舉實例,每章結束后要及時總結,希望教師把每章的知識點能進行梳理,可以采用微課的形式對每章知識點進行視頻表述,方便學生業余時間觀看學習,在該課程的實驗中,要改變單一的傳統實驗模式,可以在實驗中引入仿真,這些新穎的教學方法,可以為學生營造輕松的學習環境,提高學生的學習積極性。
6.課程學習方法。
大部分學生表示,學習該課程主要靠課堂上聽老師講解,大部分學生課后只是完成教師布置的作業,作業完成以后就不再看書,對該課程的學習投入不夠。將近一半的學生能進行課前的簡單預習,極個別學生課前根本不預習。課程作業基本都是按照教師講的解題方法或者參閱教材上的例題,按部就班完成任務,很少深入思考,極個別學生作業不會做,也不認真思考解決,為了完成任務而抄同學作業。
7.學完課程的收獲。
學生普遍表示,學完自動控制原理課程,懂得了自動控制的概念、組成、類型、應用、要求等,明白了自動控制的重要性,特別是對于機械類專業的學生,非常有必要學好自動控制原理課程,因為很多的機械設備在工作中離不開自動控制,所以必須了解自動控制的最基本內容。學完該課程,了解了自動控制系統的分析方法和設計步驟,也學會了基本的判斷自動控制系統能否穩定的方法等。學生在腦海里能把機械工程實際和自動控制聯系起來,樹立了機械工程背景。
8.對課程的意見和建議。
大部分學生建議該課程教學中,教師不能只講課本理論知識,要多介紹自動控制在機械工程中的具體應用,要把該課程與機械工程實際結合起來,要多講解自動控制案例,在課程教學中要利用好板書和多媒體,兩者要良好結合,在課程實驗中增加最新的仿真軟件,來學會用計算機輔助系統的分析和設計,在教學中,教師要多把自動控制系統的前言知識和科研成果與課程內容聯系起來,擴展視野。
二、自動控制原理課程教學改革的實踐
針對在問卷調查中分析總結的問題,結合教師從事自動控制原理課程的經驗,對機械類專業自動控制原理進行教學改革,以此提高該課程的教學質量,幫助學生學好該課程,為學生后續的專業課學習打下好的基礎。
(一)課堂教學采用案例講解和微課教學模式。
在該課程教學中,教師多查找機械工程實例,把課程知識與案例聯系起來,為學生的學習樹立機械工程背景,引起學生對課程的重視和學習熱情。針對學生對每章知識點把握不準,在課堂教學中引入微課輔助,把每章重要的知識點制作成微課,學生對微課很感興趣,除了在課堂上每章結束給學生通過微課總結,學生也可以利用課余時間觀看微課視頻,方便學生隨時學習。在課堂教學內容方面,要針對學生學習該課程中遇到的困難,對難的內容要反復講解,教學中要及時給學生補充復習數學知識,在學習方法上,要給學生正確引導,要讓學生每次必提前預習,特別是涉及到數學知識時,要求學生課前必須先預習回顧數學知識,做到課堂聽課時心中有數,能跟上教師的講解節奏。要重視課程的作業,及時布置典型作業題,及時批閱,及時講解作業題中發現的問題,使作業成為檢驗學生所學的重要依據。
(二)實驗教學中增加系統仿真。
要改變傳統的實驗臺接線驗證實驗原理的簡單實驗模式,在自動控制實驗中增加計算機仿真,給學生提供新穎的實驗模式,提高學生實驗興趣,讓學生學會用計算機仿真來進行系統仿真分析和設計。
三、結語
通過在機械類三個專業學生中進行自動控制原理課程問卷調查,能更好地發現學生在該課程學習中遇到的問題,及時聽取學生對課程的意見和建議,以此來進行課程的教學改革,一切為了學生,不斷提高教學質量,幫助學生學好該課程,為學生后續的機械專業課學習打下好的基礎。
【參考文獻】
[1]買買提熱依木•阿布力孜.民族班“自動控制理論”課程問卷調查及教學改革[J].電氣電子教學學報,2012,2:23~24
機械原理總結范文3
【關鍵詞】 機械設計 創新能力 教學方法
《機械設計基礎》作為高職高專機械類和近機類專業一門重要的技術基礎課,其主要任務是培養學生掌握常用機構和通用機械零件的設計原理、方法和機械設計的一般規律,具備設計一般簡單機械和應用標準、規范、手冊、圖冊等技術資料的能力。如何激發學生的學習熱情,使學生具備良好的創新意識和一定的機械創新設計能力,為將來的工作打下堅實的基礎,一直是我們教學改革和研究的重點內容。通過近幾年的教學探索和實踐,筆者總結了幾點行之有效的教學方法。
1 案例分析法
“興趣是最好的老師?!眲撔履芰Φ呐囵B首先是激發學生的創新興趣。我們通過在課堂上引入工程實例及全國大學生機械創新設計大賽的優秀作品,并在實踐教學環節開放實訓基地及實驗平臺,很好地調動了學生的積極性。
《第四屆全國大學生機械創新設計大賽決賽作品選集》中收錄了沈陽工業大學機械工程學院設計的便攜式萬向千斤移。該千斤移巧妙地利用了可控雙向棘輪的特點,設計了平移和旋轉重物的機構[1]。在間歇運動機構這一章的教學中引入該實例,并在實訓實驗環節讓學生對比分析普通千斤頂和該便攜式萬向千斤移,豐富了教學案例,拓展了學生視野,提高了教學效果。
通過對大量成功的機械創新設計實例的分析來介紹機械創新設計方法是我們在教學過程中的具體做法。因為這些方法正是通過這些成功的創新設計實例表現出來的,通過對這些具體、生動實例的分析,使學生能夠更容易理解和掌握這些創新方法,也更容易激發大家參與創新實踐活動的興趣和自信心。學生認識到以自己的知識技能水平進行創新設計是完全有可能的,學習主動性大大增強。
2 類比總結法
傳動裝置作為機械系統中最重要的組成部分之一,其傳動形式分為機械傳動、流體傳動(液壓及氣壓傳動)和電力傳動。而《機械設計基礎》主要學習各種常用機械傳動機構的原理及設計。機械傳動能適應各種運動和動力的應用要求,得益于各種機構的各類演變。把握了運動及動力傳遞的各種機構的特點,就能從根本上學好《機械設計基礎》。因此從傳動的本質入手,讓學生在運動及動力傳遞形式的類比總結中對所學知識系統吸收,是學好本門課程,培養創新設計能力最有效的方法之一。
《機械設計基礎》中機械原理的部分主要包括平面連桿機構、凸輪機構、間歇運動機構、齒輪機構、蝸輪蝸桿及螺旋機構等。從運動形式的轉換來看,能實現往復直線運動和圓周轉動之間相互轉換的機構有曲柄滑塊機構、凸輪機構、齒輪齒條、蝸輪蝸桿和螺旋機構等。然后在這些機構中,分析比較傳動角與壓力角,很容易看出每種機構在傳動中的優缺點。比如:鉸鏈四桿機構有最小傳動角的要求,凸輪機構要求最大壓力角小于或等于許用壓力角等。
從傳力的大小來看,凸輪和齒輪這樣的高副機構因為是點或線接觸,易磨損,所以沒有鉸鏈四桿機構在傳力大的場合應用廣泛。
從運動速度的方面研究,曲柄搖桿機構有急回特性,為了定量研究,就引入了行程速比系數和極位夾角的概念。凸輪機構從動件的運動規律有等速運動規律、等加速等減速運動規律、簡諧運動規律、擺線運動規律等。齒輪機構則有適用的速度和功率范圍廣的特點。
還可以從是否可以實現空間傳動及傳動的角度、傳動比、傳動效率等不同方面進行總結分析。讓學生在龐雜零碎的知識點中間找到一條線索,理清思路??梢圆捎猛瑢W們喜聞樂見的形式,比如就傳動比這一個單項對所學傳動形式進行比較排序。采用類比總結法對于帶傳動和鏈傳動、齒輪傳動和蝸輪蝸桿這樣的章節,教學效果尤為明顯。教師可根據實際情況給學生布置專題研究。通過類比總結法可以有效培養學生思維的開放性、多向性及自由性,而這些正是創造性思維的基本特征[2]。
3 逆向思維法
通過逆向思維的訓練,讓學生靈活應用基本機構。逆向思維對于培養創新能力極為重要。在《機械設計基礎》這門課程中,很多機構的演變都是逆向思維的結果。螺旋傳動的實例最為明顯。普通螺旋傳動的應用形式有:螺母不動螺桿回轉并作直線運動,如臺虎鉗;螺桿不動螺母回轉并作直線運動,如千斤頂;螺桿回轉螺母作直線運動,如機床工作臺;螺母回轉螺桿作直線運動,如應力實驗機觀察鏡螺旋調整裝置。
曲柄搖桿機構中一般都是曲柄做主動件,如果逆向思維,讓搖桿做主動件,則會出現死點位置。死點雖然不利于傳動,因為其壓力角α=90°,即傳動角γ=0°。然而運用逆向思維,利用死點的特性來工作,就有了夾緊機構。
4 “三最”法
通過“三最”法,即課程學習中涉及到的有關最大、最小、最優的問題,發散學生思維,培養學生的創新能力。曲柄滑塊機構就是由曲柄搖桿機構中的搖桿長度增至無窮大演變而來的,還有齒輪齒條中的齒條也是將齒輪半徑增至無窮大演變而來。這是“最大”的例子。而曲柄搖桿機構中極位夾角θ最小為0°時,行程速比系數為1,即說明該機構不再具有急回特性。最優的問題,恰恰是機械設計的核心。機械創新設計包括兩個部分:一是改進完善生產或生活中現有機械產品的技術性能、可靠性、經濟性、實用性等;二是創造設計出新機器、新產品,以滿足新的生產或生活需要[3]。而機構的優化設計就是推陳出新的法寶。通過“三最”法,讓學生在所學普通問題中發現特殊情況,對特殊情況進一步研究,找到普遍與特殊的關系,尋求突破口,找到創新點。
機械創新設計是推動人類文明進步的事業。從事機械創新設計工作需要掌握一定的機械設計知識,需要了解創新設計的方法,需要有克服困難的勇氣,更需要有對追逐成功的興趣。提高創新設計的水平需要不斷學習新的知識和方法,更需要不斷地參與創新設計的實踐活動,從實踐中學習和領悟。能夠通過《機械設計基礎》的教學激發學生的創新熱情,培養學生的創新意識,開發學生的創新潛能,對于學生學習后續課程和將來的工作實踐都有著至關重要的意義?!跋胂罅Ρ戎R更重要?!比绾卧诮虒W中形成一整套系統的創新設計理論方法,將是我們以后的努力方向。
參考文獻:
[1]王晶.第四屆全國大學生機械創新設計大賽決賽作品選集[M].北京:高等教育出版社,2012.
機械原理總結范文4
識圖是根據平面圖形確定圖形所表達的形體,屬于抽象邏輯思維過程,技工學校的學生的抽象邏輯思維能力比較差,因此學生對這部分內容較難掌握。在機械制圖教學中如何將學生頭腦中占主導地位的形象思維逐步引導到抽象邏輯思維上來,這就成為機械制圖課教師需要解決的問題。
一、看三視圖
在機械制圖課程的教學中,物體的三視圖是我們教學中的一個重點,也是一個難點,在這環節中應掌握如下三個關鍵性的內容:
1.物體的三視圖的位置關系
正面擺著主視圖,左邊就是左視圖;
往下看到是俯視,平常就用這三視。
2.物體的三視圖投影規律
主俯兩視長對正,主左兩圖高平齊;
俯視左視兩個圖,永遠總是寬相等。
3.物體的三視圖方位及判斷
物體左右主俯視,上下可從主左見;
俯視左視顯前后,遠離主視是前面。
物體的三視圖位置關系投影規律方位判斷,是學習物體的三視圖,初次入門的重要基礎知識,這三個內容如搞不清楚,將不利于形象思維和邏輯思維,并造成空間想象力混亂,必然成為學生學習上的一大障礙,所以這三個內容是學生畫圖和看圖的基礎關鍵。另外它還是研究空間物體與平面圖形相互轉換的基本原理和規則。如果學生在一開始接觸到機械制圖課程時就牢牢地把口訣內容記憶下來,這對今后課程的學習將有極大的幫助。
二、補第三視圖和補缺漏線
組合體三視圖在機械制圖教學中具有重要的地位??砂呀M合體三視圖比作“轉運站”,因為它能把前面的基礎知識“吸收”進來并“轉發”出去,所以組合體三視圖中的補第三視圖和補缺漏線條是檢驗學生前面基礎知識是否牢靠,空間想象力是否成熟的重要評判標準;也是機械制圖作業練習中最常見、最普遍、占比例最大的一種題例和題型。補第三視圖和補缺漏線條這一環節內容在教學中是重點,也是學生學習上必須突破的難點,因此可以說組合體視圖教學是整個機械制圖教學中的重點。
針對以上問題,筆者總結了補第三視圖和補缺漏線條在思維方式中的一些規律和口訣應用。
1.補第三視圖
明確上下左右中,兩個視圖分前后;
分析特征想整體,再畫立體做比較。
2.補缺漏線條
有了轉折找棱線,一一對應點線面;
層次順序方位準,注意可見不可見。
三、看零件圖
看零件圖是讀圖的基本內容,零件的種類很多,可以說一件不同的零件就有一種不同的結構形式,也就有一種不用的內容、圖形、尺寸標準和技術要求,那么怎樣來看零件圖呢?筆者歸納總結如下口訣應用:
零件圖中要看懂,先看零件標題欄。
零件名稱先了解,材料比例看清楚。
看懂視圖及配置,運用形面分析法。
簡單部分先讀懂,復雜部分再分析。
綜合歸納解難點,零件形狀便明了。
尺寸公差看得清,粗糙程度分清楚。
精度要求及作用,相互聯系一起看。
深入理解之關系,看懂全圖并不難。
四、看裝配圖
怎樣看懂裝配圖,也是識讀裝配圖的基本內容,裝配體的種類是很多的,可以說一種不同的裝配體,也就有一種不同的結構形式以及不同的工作原理,那么怎樣來看裝配圖呢?筆者歸納總結如下口訣應用:
裝配圖上零件多,區分零件是關鍵,
先看序號明細表,大致范圍可分辨。
兩個零件接觸面,圖中只畫一條線,
剖視圖中層次多,看圖依據剖面線,
方向間隔若一致,就是同在一零件。
實力桿件標準件,裝配關系便明了。
弄清零件明原理,看懂全圖并不難。
五、判斷制圖的線形、比例、螺紋線
機械制圖作業練習的大部分習題是需要學生在學習畫圖時來完成的,為了使學生在畫圖過程中把圖畫得又快又好,首先筆者總結出的畫圖線口訣要領:
線形粗細靠鉛筆,長短間隔靠眼力。
橫平豎直靠基準,濃淡均勻靠手力。
此外,對一些容易模糊的內容還總結出一些判斷口訣,如判斷圖紙上的比例:
1前比例為縮小,
1后比例為放大,
1同前后為原樣。
另外,在螺紋測繪中判斷螺紋的旋向時:
是左旋為左端高,
是右旋為右端高。
判斷螺紋的規定畫法時:
摸得著畫粗實線,
摸不著畫細實線。
機械原理總結范文5
關鍵詞 機械設備;能源消耗;新技術;改造
中圖分類號TH13 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2012)81-0065-02
對于機械設備改造的理論和方法涉及機械、材料、物理、化學等很多領域。在我國經濟高速發展新形勢下,工業技術機械設備都還比較落后陳舊,更不上時代的發展,對于每個企業來說,更新機械設備和對原有的機械進行改造注入新的技術,使企業的發展能夠更上時代的需求,還能在激烈的競爭中嶄露頭角。本文將主要歸納介紹了在機械設備改造過程中所涉及的一些機械改造理論知識,并,并對機械設備改造的出現常見方法進行論述。
1 機械設備的改造原理
對于機械設備的改造是把新的科學技術的研究成果應用在一些企業的現有機械設備,再通過對機械設備的部分結構進行革新和改造,來是機械設備具有新的生產水平并提高機械的生產效率。首先我們要通過了解機械原理,研究機械設備的結構、受力情況、機械質量和運動過程等。機械設備是由一個或一個以上的機構構件通過活動傳動來實現整個機械運動的組合結構。對于機構學是來研究機器中常見的各種各樣的機構,一般是來研究機械結構的組成原理和運動的確定性,并對該機構的運動特性和過程進行分析和總結。機構學一般不是研究力對運動的某些影響,現在對機構的分析主要是采用圖解法,或者通過計算機的輔助設計來深入的研究和技術革新。
機械設備的技術改造是將現代科學技術成就和先進經驗應用在原有的機械設備上,通過改造來改變現有設備的部分結構,采取裝上和更換新部件、新裝置、新附件,來替換機械設備的一些磨損部位。同時通過機械設備的技術改造,能夠改變原有設備的一些技術性能,增加機械設備的某些特殊功能,使機械設備的局部或整個設備能夠達到新設備的技術水平,擁有高效的生產能力和性能。例如,將一些舊的機床改造為程控、數控的機床,或者在舊的機床上增加精密的檢測裝置、更換新的技術部件等。通過機械技術改造可提高產品的質量和生產效率,也能降低機械的能源消耗。這些都需要研究機械的動力學,通過研究機械在力的作用下地運動規律、產生的摩擦力和機械工作效率等問題,將有關數據利用計算機進行分析研究,來改善一些陳舊的機械工作原理,科學的解決現有設備的部分構件的運作中產生的不符合有關技術要求的問題。
在進行機械設備的改造原理時,也需要對機械的材料進行有效的分析研究,在現有的基礎上,找出符合現代社會發展的方向的高科技材料。首先需要研究材料的成分、材料的化學結構和材料的性能等在機械設備上的有關應用。同時還要研究材料的物理特性,從微觀和宏觀的角度對不同材料的詳細參數進行有效的實驗分析,觀察材料的導熱性、導電性、材料的密度和水工性質能多方面的物理特性在不同環境下產生的不同物理反應。還要研究材料結構的穩定性,并在熱力學條件下發生不穩定的變化情況,觀察分析在此狀態下材料的組成結構相關變化,在哪種條件下材料能夠恢復穩定或達到物質的平衡狀態。通過研究材料在這些變化進行相變現象,可以利用該物理特性來有效的控制材料的性能制造出一些機械設備需要的機械器件,是原有的機械擁有新的特性,達到有關技術要求。對于材料的熱力學研究室為了清晰的了解材料在熱現象中物質系統達到平衡時的有關性質和物質的能量平衡關系。熱力學的理論主要是由熱力學第一定律、熱力學第二定律和熱力學第三定律組成,主要是來研究熱能和機械能等一些其他形式的能量轉換規律。但我們不僅要對材料進行單一的物理性質研究,還要對材料進行化學性質的研究,通過一些化學實驗來檢測該材料的化學特性,研究出材料在哪些特定的條件下發生化學反應,導致材料的組成發生變化。同時我們還需要通過利用量子力學和統計力學等對材料進行實驗研究、探索和歸納總結出來材料的基本規律和理論。通過對機械設備原理的掌握,在各方面對機械設備進行創新的研究設計,是機械設備達到所需的設計要求。
2 機械設備的改造方法
對于機械設備的改造方法一般是設備的改裝和機械設備的技術改造,機械設備進行改裝一般是通過對機械設備的容量、體積和功率等改大來滿足機械的產品生產量和產品的加工要求,而對機械設備進行技術改造是利用新的科學研究成果對原有機械設備進行革新和改造,來改變原有的落后技術,使原有的機械設備能夠擁有新的生產技術。在機械設備的技術改造中一般采用的方法有很多,例如一種改造方法是用微機來作為機械的控制元件, 通過對機械設備的進給系統進 行技術性的改造,選用步進電動機的方式來控制機械系統,是機電控制系統中常用的驅動元件及其控制方法,主要是微機和嵌入式計算機及其接口技術在機械控制系統中的相關應用,還有一種方法是用可編程控制器作為控元件,主要是替代機械設備的繼電器鐮接觸器組成的電氣控制的部分元件,這樣可以提高機械設備的電氣控制系統的可靠性能,而且這個方法早已突破純粹開關量控制的局限性而進入到過程控制、位置控制、通信網絡、圖形工作站等方面,成為機電控制及過程控制不可缺少的核心控制部件。還有一種方法是采用的數控設備來控制機械的進給系統,這樣有利于企業的生產管理的現代化,數控機械設備使用數字信息與標準代碼處理、傳遞信息,采用計算機控制的方法,為計算機輔助設計、制造及管理一體化的工作方式創造了有利條件。
在對機械設備的技術改造中一般是采用相應的方法來提高機械設備自動化程度,實現數控化、聯動化新技術特性,也能提高機械設備的工作功率、速度和擴大設備的生產量和改變設備的生產工藝,并能將機械設備改造成高效能,以實現加工對象的自動控制,同時改進機械設備的冷卻系統、安全和保護裝置及環境污染系統,在新的能源形勢下還需要降低設備原材料及能源消耗。通過特殊的改造使機械設備擁有符合現代生產要求的特點。對于機械設備的改造需要先對機械進行需求分析、技術分析、生產實驗等來解決機械設備怎樣進行改造才能達到我們所要求的效果,并通過有關理論對機械設備進行強度、剛度和使用年限,同時還要考慮到改造后的機械設備對能源消耗和環境與人的影響。
3 機械設備的改造的意義
對于機械設備的改造是利用先進的科學技術和經驗,根據機械設備的需要對機械設備原有的結構、局部部件和裝置進行有效的改善和改進,是舊的機械設備達到新的機械的水平。經過改造后的機械設備能節約能源和原材料,來降低生產成本,并能提高機械設備的加工生產精度和產品的質量。還能適應企業對新產品開發,適應產品升級換代和市場需求,大大的改善工藝性能,提高了設備的生產效率,同時能夠促進企業的安全生產,并改善環境保護和減輕勞動強度。這樣能夠在不增加資金的大量投入下,提高企業的競爭力。
4結論
近幾年,在經濟的高速發展的新形勢下,一些企業對產品質量和出產效率的要求越來越高,這些都需要對原有的機械設備進行相關技術改造,這可以根據現有的機械資源,減少更換新設備的資金消耗,同時通過技術改造后的設備有效的提高了產品的質量和生產效率,并且直接提高了企業的經濟效益。因此作為新時代的技術人員應該掌握扎實的專業知識和提高自身素質,結合新的技術和對新的機械設備的實驗和研究,科學合理的對一些不符合要求的機械設備進行有效的技術改造,使原有的機械設備能夠擁有新的活力。
參考文獻
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機械原理總結范文6
關鍵詞:機械設計基礎課程;教學探索與實踐;教學方法;教學手段
中圖分類號:G712 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)20-0207-02
機械設計基礎課作為高等職業教育機電類各專業重要的技術性基礎課程,對于提高學生的實踐與創新能力起著非常重要的作用。本課程的學習,旨在培養學生對常用機構基本結構的分析、機械零部件選用及設計能力,使學生初步獲得正確的管理、使用和維護機械的基本知識和要領,為后期專業課的學習以及從事本專業相關工作的可持續性發展打下良好的基礎。探索并采用與專業及課程特點相適應的教學內容、教學過程、教學方法和教學手段,是提高教學質量之關鍵。本文根據機械設計基礎的課程特點,就如何精選教學內容、正確采用各種先進的教學方法和手段,進行了探索與實踐。
一、優化課程教學內容,培養學生工程素質
據教育部16號文件對高職機電類專業培養“高素質技能型人才”的人才培養目標,結合行業企業對人才職業能力的需求,優化教學內容,教學內容的選取以突出適用性為原則。機械設計基礎的課程特點是理論性強,涵蓋了機械原理、機械設計、工程力學等方面內容,知識點比較多,同時這門課程還具有很強的應用性和實踐性,在教學安排時,應適當調整理論教學時數,增加一定的實踐教學時數。
1.精選并更新理論教學內容。在教學內容的選取上調整思路,強調基本知識、基本原理和基本方法,注重理論知識與工程實際應用相融合。從實際應用出發,圍繞機器組成,以工程實際項目及創新能力培養等為主選取知識點;以機構分析、零件選用、機械傳動及創新設計為主線,引入能體現機械設計現狀的、與日常生活和實際生產相關的新型機構及現代機械設計方法等最新成果,突出技術發展前沿,拓寬知識面,豐富課堂信息量,調動學生學習的興趣及積極性,提高教學效果,完成課程教學及學習目標。
2.貼近工程,增加實踐教學內容。接觸本門課程前,學習學生對機械的了解局限于生活之中,缺少工程觀念,缺乏抽象思維,無法將理論知識和工程實際相結合,但是他們的共性是好奇心強,很容易被新鮮事物所吸引。針對這一現狀,我們在教學中穿插一定的實踐教學環節。例如,開課前安排學生參觀機構與刀具陳列室,機械原理及機械傳動陳列室等;開課三周后,安排學生現場參觀典型機械產品和現代化機械加工設備,并進行機械拆裝實訓,課程學習最后階段安排實踐性創新設計等。這一環節,使學生深切感受到工程,建立工程觀念,實現理論與實踐的有機融合,為課程的深入學習奠定必要的基礎。
3.教學內容的組織與實施。機械設計基礎課程的特點是各章節內容的關聯性少,學生一接觸本課程就會產生“沒有系統性”、“邏輯性差”等錯覺。針對這一現狀,教師應該怎么教?學生應該怎么學?在教學內容的組織和實施過程中,遵循由易到難、由簡單到復雜、由具體到抽象的原則,對學生引導鼓勵。針對需要解決的難題,采用教師引導,學生分組分析討論的措施,調動學生的主觀能動性,使學生成為課堂的主體,將教、學、做融為一體,激發學生的學習興趣。
二、改進教學方法,培養學生的學習能力
在教學過程中,怎樣才能把以教師為中心轉變為以學生為中心,怎樣才能充分調動學生自主學習興趣和學習能力,是我們一直在思考和探索的問題。高職學生比較習慣和適合感性認知的教學方式,因此在課堂教學中,應以精講多練為原則,以啟發式教育為主,同時注重采用“對比式”、“案例式”、“演示法”、“現場教學式”等多種教學方法,對理論性較強的內容,可結合工程案例的分析進行講解,以理論的應用為切入點,使學生能對基本概念有較具體的認識。對實踐性較強的內容,則采取任務驅動、學做合一、行動導向的現場教學法等,強調以知識為載體,培養學生發現問題、理解問題、分析問題、解決問題的思維方式與方法。
1.啟發式教學法。啟發式教學重在調動學生“學”的積極性。在教學過程中,聯系工程實際,充分調動學生學習的主動性和積極性,啟發學生積極思考問題,加深對基本知識的理解和掌握,并在求解過程中進一步思考,培養創新意識,取得良好的效果。例如在講解“機構的死點”內容時,首先播放縫紉機的工作過程以及飛機起落架在降落和起飛時相關工作視頻與動畫,繼而拋出問題:飛機著陸時其起落架為什么能穩固地支撐在地面,起飛時又是怎樣收縮回機身的呢?縫紉機腳踏板機構在工作時為什么會出現瞬間卡死甚至反轉現象,又是怎樣克服“卡死”而繼續工作的?等等。學生進行觀看視頻并思考,隨后在與學生相互討論的基礎上展開授課,引導學生對機構的運動進行分析,找出機構死點位置,引出“死點”概念,并對工程中眾多實例進行剖析與歸納,說明“死點”在工程中的利用以及傳動中“死點”的克服方法。合理的啟發式教學法能使枯燥的理論知識與實際生活相結合,使“教”與“學”的過程具體又生動,使學生在主動學習的同時更加深刻地理解并掌握相關概念及原理,提高課堂效率。
2.對比式教學法。對比分析法是通過相關類型的對比激發學生積極思維,加深對各種事物和現象相互聯系的系統化認識,并學會類似問題的處理方法。例如:在學到壓力角的內容時,打破以往傳統的授課順序,先引出壓力角的概念,再將齒輪的壓力角、連桿機構的壓力角、凸輪機構的壓力角等加以對比,分析壓力角在機構中的共性,判斷壓力角在每種機構運動過程中所起的作用、機構傳動過程中壓力角的瞬時變化情況以及對機構傳動的影響等,掌握在機構設計時壓力角的大小控制等問題。又如:在講到凸輪機構從動件的運動規律時,將常見的等速運動、等加速等減速運動、余弦加速度運動、正弦加速度運動等幾種運動規律通過運動方程及運動線圖進行分析比對,明晰每種運動規律的運動特點,總結其應用范圍,加深理解,便于記憶。在機械設計課程教學中正確使用對比式教學方法,不但使學生易于掌握機械知識,在培養學生思維方式和創新意識方面也起著重要的作用。
3.案例式教學法。實行案例教學的宗旨是為了使學生成為教學的主體,有針對性地培養學生發現問題、分析問題、解決問題的能力與意識。例如:在講解齒輪嚙合傳動時,首先給出汽車變速箱的工程案例,通過對傳動過程的仿真模擬,實現對嚙合傳動的感性認識,掌握嚙合傳動的基本原理、類型及其在工程中的應用。通過案例引導學生分析討論,學生可以獲得初步的感性知識,以便于后續知識的學習與理解。
4.演示教學法。通過展示各種實物裝置、模型、錄像等進行的演示法教學,學生可以通過觀察獲得對機構與機器等的感性認識,促進學生對所學內容的理解與掌握。機械設計課程教學中,對于比較抽象的知識點,例如,對于聯軸器與離合器的學習,就可采用演示法教學,首先通過爆炸圖及動畫對聯軸器及離合器的結構及工作過程進行分解演示,學生對聯軸器與離合器進行感觀上的認識,了解聯軸器及離合器的構成和應用,再進行理論講解,使復雜問題簡單化、直觀化,使單調死板的課堂趣味化。
5.現場教學法?,F場教學法是將抽象性的、不易理解的理論知識以現場實物的形式進行直觀展現并進行講解,使學生在親身體驗中學習知識、完成任務;例如在執行“帶式輸送機傳動裝置”的設計任務時,通過“觀看帶式輸送機傳動裝置工作視頻―教師現場示范拆裝并現場講解―學生分組拆裝并現場提問―小組討論,歸納總結”四步走的方法,學生可以掌握帶式輸送機傳動裝置的基本組成、工作原理以及設計時應該注意的事項,然后結合所學知識,在教師的引導下完成設計工作任務?,F場教學法重在使學生在提高動手能力及實踐操作能力的同時加深對知識的理解與掌握。
三、合理采用現代化教學手段,提高教學效果
機械設計基礎課程實踐性很強,課程內容包括機構工作原理、機械傳動等,傳統的、以教師為中心、語言加粉筆的教學模式需要教師花費大量的課堂時間來表達講解,課堂信息量較少,無法從根本上解決少課時多內容等矛盾。
隨著計算機技術的應用與普及,廣泛采用多媒體技術與手段,充分利用多元化現代技術與多媒體相結合,針對相關知識特點,采用形象逼真的動畫、爆炸圖、圖片等制成PPT、CIA教學課件或教學視頻,虛實結合,教學過程中給學習者以強烈的視覺沖擊,變抽象教學為直觀教學,不僅擴大了課堂信息量,而且使教學內容更加形象、生動,學生興趣高,教學效果好。
多媒體教學和傳統教學手段各有所長,不能互相替代,所以在采用現代化教學手段的同時,應以傳統教學手段的成熟模式為框架,根據教學內容的特點及學情不斷調整,靈活運用,實現媒體教學和黑板板書教學有機結合,達到最佳教學效果。
四、結語
職業教育改革的目的是提高教學質量,而采用科學的教學方法和手段是提高教學質量的突破口。教無定法,只有結合課程內容和學情特點,不斷挖掘并總結合理的教學方法和教學手段,才能獲得更加理想的教學效果,提升人才培養質量。
參考文獻: