机械传动的基本原理范文

导语：如何才能写好一篇机械传动的基本原理，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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在工业得到快速发展的过程中，在机械设计制造中液压机械传动控制系统的应用范围逐渐扩大，并且液压机械传动控制系统的作用越来越重要。尤其该系统主要是以液体作为介质，以便达到能量的传动与控制目的，在工业控制当中的应用范围比较广，能够更好地促进工业化的发展。目前，对液压机械传动控制系统需要详细了解，对其基本原理进行分析，以便将其更好地应用于机械设计制造中，从而发挥出最大的应用效果。

1 液压机械传动控制系统的基本原理

液压机械传动控制系统的基本原理主要是在确保液体平衡的系统中能够静止，同时，液压机械传动控制系统中的液体在每个阶段的压强是相同的，并且均处于一个相对平衡的系统中，活塞大小的不同，其承受的压力范围也就不同，还需要根据其大小来施加相应的压力。针对较大的活塞，需要增加相对较大的压力，并且需要以液体为传动媒介来将压力转换为需要的能力。当液压在传动的过程中，需要配备相应的元件设备，以便支持液压的传动。其中主要的元件包括：（1）执行元件。主要是将液压泵提供的液体转换为机械能量，该执行元件的主要装置为液压马达，能够高效地将液压能量转换为机械能，以便确保液体对外的作用力。同时，液压元件可以对液体的流动压力与方向等进行全面的控制，以便有效地保障执行元件能够满足各种工作的需求；（2）动力元件。该元件主要是为系统提供重要的运行动力来源，主要的装置为液压泵。该装置在运行的过程中主要是依靠容量的大小来运行的，其中动力部件也称之为容积液压泵，齿轮泵是其主要的容积液压泵，通常是以齿轮的变化来促进液体的传输；（3）辅助元件。该类元件主要为管道，在液压泵中主要是通过将动力元件、液压马达与管道等共同协作来完成的；（4）辅助元件。液压机械传送控制系统中的元件种类较多，其中辅元件的功能主要是建设液压回路，以便确保液压机械传动控制系统正常运行。液压机械传动控制系统主要由液压泵、液压控制阀、液压执行元件、液压辅件组成，其液压机械传动控制系统的原理如图1所示：

图1 液压机械传动控制系统原理图

2 机械设计制造中液压机械传动控制系统的优缺点

2.1 液压机械传动控制系统的优势

该控制系统具有较广泛的应用范围，并且在各个领域中均有不同程度的应用。不管是在一般性的工业施工塑料加工机械中，还是在钢铁工业冶金机械中均具有较好的实用性价值。在各个领域中使用液压机械传动控制系统，可以取得较好的进展，并通常具备高效率、高压以及高速等优势。同时，由于液压机械的传动动力能量相对较大，该系统自身也具备较高的集成化作用，从而可以更进一步地促进一体化、小型化以及轻量化目标的实现。另外，由于液压机械传动控制系统与相关的电子技术具有紧密的合作关系，能够在相对较小的空间内进行精准的操作，并且还可以在各个领域中均能够发挥出该系统的最大化价值与作用。在当今世界科学技术得到较快的发展前提下，各个行业对液压机械传动控制系统的要求也在不断提高。通过将该系统与电子技术相互结合应用，并且目前在海洋开发事业以及宇宙航行等事业中得到较好的应用，从而促进了该系统在各个领域中的应用进程。另外，由于电液伺服系统的研发与应用，极大地提高了液压机械传动控制系统的使用效率。并且在该系统的控制元件中，通过灵活、便捷的原则来布置，由于液压机械传动控制系统具有体积小、重量轻与反应速度快等特点，在使用过程中进行操作与控制比较方便。另外，这种系统可以在较大的范围内进行调度处理，液压机械传动控制系统还可以对载荷进行适当调整。在该系统中，其主要的工作介质为矿物油，不仅对自身具有一定的作用，还可以有效地延长机械设备的使用寿命，并且能够快速地完成直线运行，可以促进系统的自动化进程，具有较高的自动控制能力，从而可以有效地满足人们工业生产的需求，适应当今时代的

发展。

2.2 液压机械传动控制系统的缺点与不足

首先，液压机械传动控制系统可能会出现漏油现象，并且会影响到该系统的正常运行，对其运行的稳定性与正确性具有一定的损害。其主要是由于漏油缺陷会导致液压机械传动的比率无法得到保存，从而使得液压机械传动控制系统的运行稳定与正确性受到影响。促使系统运行的稳定性与正确性水平下降，并影响整个系统的运行与运行效果。在一定程度上会影响工业的输出产品质量，对企业的经济效益造成一定的不利影响。其次，液压机械传动控制系统中主要是由液体为传动媒介，如果液体的温度发生变化，会导致系统的运动特性出现一定的变化。液压机械传动控制系统对温度的要求比较高。因此，需要在系统运行的过程中，对温度进行有效的控制，尽量减少温度的变化，避免运行结果由于温差而出现偏差。另外，液压机械传动控制系统的故障检查与排查工作存在一定的难度。液压机械传动控制系统在运行的时候，通常会由于液压元件的运行而产生一定的金属粉末，其对机械设备造成一定的污染，并且容易引发机械故障。并且，一些外部的环境灰尘与粉尘等容易吸附在液压机械设备上，从而对该系统造成一定的影响，尤其是对系统的稳定运行造成较大的不利影响。然而这些粉尘与金属粉末在系统的运行过程中是不可避免的，从而给故障的排查与修复提高了难度。最后，液压机械传动控制系统在运行前，需要对系统进行严格的检查与清扫。由于液压机械传动控制系统在运行之前，需要对系统进行全面的检查与清扫，以便确保系统的正常运行，避免在运行的过程中出现一些由于外界因素引起的不良结果。

3 液压机械传动控制系统在机械设计制造中的应用

3.1 液压机械传动控制系统在机械设计制造中的发展

目前，我国现代化进程在不断的加快，大多数行业在施工与运行的过程中需要借助大型的工程装备，而液压机械传动控制系统可以满足这一要求。另外，由于部分机械设备的功率要求较高，同时其生产效率与精准度也相对较高，使得液压机械传动控制系统在机械设计制造中的使用可以有效地满足高集成化的需求，可以较快地满足施工需求与相关环境与条件的需求，具有较高的应用效率。此外，我国一部分高水平的技术设备具备自身的核心技术，自主研发能力较好，可以为极端化的工作环境以及精准度化的工作需求提供较好的前提条件。而液压机械传动控制系统相关技术的发展，促使我国一些技术在研究方面取得了不错的成绩。液压机械传动控制系统的集成化发展也说明了及时把握住系统的研发方向，才能够研究出社会需求的产品，更好地满足当今社会的需求，并发挥出产品的最大化价值与作用。

3.2 液压机械传动控制系统在机械设计制造中应用的不足

我国液压机械哈攒动控制系统在机械设计制造中的应用取得了较好的效果，但是液压机械传动技术在使用的过程中仍然会存在一定的不足与缺陷。其中我国液压机械传动控制系统中的相关元件使用时，部分元件主要依靠国外的液压产品进行辅助，从而使得我国使用的部分产品与国际范围内使用的产品存在一定的差别。为了促进我国液压机械传动技术的发展，要想跻身世界前列，就必须要对液压机械传动控制系统在使用过程中存在的不足与缺陷进行详细的研究，以便采取相关措施解决，以便促进我国液压技术与产品达到国际标准水平。这样一来，才能够促使我国液压技术水平的提高，能够减少或消除液压机械传动技术在使用过程中的不足与缺陷，从而达到液压发展的目标。

3.3 液压机械传动控制系统在更多场合中的应用

随着计算机技术的广泛应用，液压技术得到了较好的应用与发展。液压技术与计算机技术的有机结合应用，可以不断扩大液压机械传动控制系统的应用范围与领域，并且发挥出更大的作用，同时可以高效率地完成预期目标与控制目标。另外，与传统的机械传动技术相比较，液压机械传动控制系统可以更加容易地实现运动与动力参数的控制。可以在一般的条件下提高液压工业的销售额，在工业领域中的应用比较重要。同时具有较好的传递效率，能够对输出进行有效的控制。另外，在该系统中配套的较大系统铜芯装置，可以对正反方向的运转进行有效的控制与实现，在机械操作的过程中能够实现各种操作动作。液压机械传动控制系统在机械设计制造中的应用具有广阔的前景，能够对变量系统进行开发与调节。

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关键词： 高职高专数控技术专业 《机械设计基础》 教学方法 课程教学设计 教学改革

《机械设计基础》是高职高专数控技术专业必修的一门主干职业基础课。数控技术专业学生就业领域主要面向制造业，主要就业岗位（群）是数控机床的操作、编程、工艺规程编制与实施；相近就业岗位（群）是生产管理等。本课程的先修职业基础课程为机械制图、计算机绘图、工程力学、金属材料与成型工艺，并进行了金工实习。后续课程为有机械制造技术、液压与气动技术等职业技术课程。本课程为学生毕业后从事上述工作岗位打下坚实的基础，对学生完成整个专业的学习，起到承上启下的重要作用，是学生获得职业基础能力的桥梁与纽带，因此教好本课程具有十分重要的意义。

1.课程教学目标

本课程使学生掌握常用机构与通用零件的基本原理、性能特点、使用、维护的基础知识和设计方法，培养学生具备选用、维护和改造简单传动装置及零部件的初步能力，培养学生正确的设计思想与严谨的工作作风。《机械设计基础》课程与实践联系非常紧密，学生毕业后走向工作岗位做实际工作，参与设备的论证、预研制、改造或维修的工作，难免做设计一类的工作，接触到各式各样的运动机构或各种通用零部件，课程的学习为将来的职业发展奠定了基础。

2.课程内容分析和课时分配

2.1本课程主要包括两方面的内容。

在机械设计的基本知识和机械中常用的机构包括平面连杆机构、凸轮机构、间隙运动机构、齿轮系；机械传动包括螺纹连接与螺旋传动、带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动。通用零部件包括轴和轴毂连接、轴承、其他常用零部件，并简要介绍了国家标准。

2.2课时分配。

根据教学大纲，本课程总共70个教学课时，其中机械设计的基本知识部分占12个课时，在机械中常用机构部分占22课时，机械传动部分占23课时，通用零部件部分占13课时。

教师在制订具体的教学进度计划时，须安排四次观察与认知实验配合教学，每次实验占用2课时，共8个课时。第一次为综合性认知实验，第二次重点是常用机构的认知实验，第三次重点是机械传动的认知实验，第四次重点是通用零部件的认知实验。

3.教学设计与实施

3.1学情分析。

3.1.1不利条件

目前高职高专学生入学分数较低，理论基础较差，学习的积极性、主动性不强，缺乏抽象思维，自律性差。

3.1.2有利条件

根据数控技术专业教学计划，本课程开在第三学期，在学完了《机械制图》、《计算机绘图》、《工程力学》、《金属材料与成型工艺》，并进行了金工实习和数控机床认识实习之后，学生已经具备了比较扎实的力学、制图、金工、材料等先修课程的良好基础，具备了一定的识图、计算能力，对生产实践有了初步的了解，为本课程的学习奠定了一定的基础，且学生好奇心强，容易被新鲜事物吸引。

3.2课程特点。

在本课程中各章相对独立性较强，学生一接触本课程，就会产生“没有系统性”、“逻辑性差”等错觉，因此为本课程的教学带来一定的难度。然而在本课程中，虽然不同的研究对象涉及的理论基础不同，相互没有多大的联系，但最终的研究目的只有一个，即设计出能够应用的机构、零件等。

根据以上分析，本课程的教学中心为机构和零件的原理及选择，教学的重点和难点是培养学生的独立思考和设计能力。

3.3教学模式、教法选择和师资条件。

3.3.1教学模式

本课程教学可采用“文字教材、多媒体教材、机械原理与机械零件的实物观察实验和学习指导”四位一体模式。

文字教材是本课程教学的基本指南，教学内容符合本课程教学大纲的要求，但其内容不能代替多媒体一体化全部教学内容，特别是涉及生产实际、感性认知、形象思维等方面，必须有多媒体教材补充。

多媒体教材内容包括各章节基本内容的讲解、归纳，重难点内容的专题讲解，现场录像教学，动画及图表、图形的形象演绎等。借助于计算机图形学技术和多媒体技术，加强直观性教学，做到教学内容直观形象。

机械原理与机械零件的实物观察实验：通过机械中常用机构与通用零部件的实物或模型展示，并借助电脑控制技术系统形象地解说，增强真实感，身临其境，提高学习兴趣、降低学习难度。

学习指导主要包括各章节的基本要求、学习指导、典型例题、习题提示和自我测验。

3.3.2教法选择

教师在本课程的教学过程中，供选择的教学方法有很多种，可以灵活地加以串用或并用。

3.3.2.1讲授法教学。对于机械设计的基本知识、涉及设计计算部分的教学主要采用讲授法。例如对于“定轴轮系传动比”计算公式的推导，以讲授为主，课件感知引导为辅。讲授法可使学生在有限时间内尽快地掌握新知识，加深理解。

3.3.2.2演示法教学。对于常用机构、机械传动和通用零部件的基本原理、基本知识部分的教学，以演示法教学为主，讲授引导为辅。在多媒体演示和实物模型演示的过程中，通过提问和讨论的方式让学生主动、思考，在直接观察中分析问题，增强感性认识，从而突破难点。

3.3.2.3压力教学法。对于应知应会的基本知识、重点内容，通过课堂提问和让学生上黑板做题等方式，人为地给学生制造一些学习压力，有利于知识的掌握、消化和吸收。

例如：在讲《螺纹连接和螺旋传动》这一章中，螺纹的类型、特点和参数，常用螺纹连接（螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接和坚定螺钉连接）的基本特点和选用等基本知识可用提问的方式加以巩固；在平面机构自由度的计算、标准直齿圆柱齿轮外形尺寸的计算、齿轮系传动比的计算等教学过程中，在公式和典型例题讲解之后，出几道典型习题，让学生集体思考，并让几名学生上黑板计算，再让其他学生纠错，最后老师讲解。这样可提高学生的注意力，增强教学效果，也可作为对学生考核的一部分。

3.3.2.4讨论法。积极开展师生的双向互动活动，调动学生的学习主动性和积极性，培养学生举一反三和综合运用所学知识的能力。例如：在机械传动的设计常用机构和通用零部件的选用的教学中，老师提出问题，让大家开展讨论，可大大增强学生的学习兴趣。

3.3.3教学条件和师资力量

3.3.3.1我院拥有充足的供教学使用的多媒体教室，主教学楼28间，实训楼10间，信息大楼计算机教室10间。

3.3.3.2可供数控技术专业学生实训的实训室有钳工实训室、车工实训室、数控实训室、数控仿真实训室、机械基础实训室等。

3.3.3.3机械设计基础课程教学团队有专任教师4人、兼课教师2人、外聘教师4人，其中高级职称1人，中级职称9人，均具有丰富的实践和教学经验。

3.4课程教学设计的做法

3.4.1在课堂教学中，可以观看在生活中常见机构和工程运用较广机构的录像片及动画，使学生对该课程萌发浓厚的兴趣，认识其重要性，使他们感觉到机械设计并非遥不可及，通过努力学习就能达到。

3.4.2在教学组织上，根据高职教学的特点，“必需、够用”的原则，强调应用性，可以简化公式的数学推导过程，避免知识内容过深过细。有些推导过程只是为了加深对本概念的记忆，不做掌握要求。把重点放在结论具体应用上，一般性的内容在广度方面适可而止，节约课时用于实践性环节。

3.4.3在每章内容讲解时，不仅要讲清内容和基本原理，而且要通过举例、多媒体教学手段、实物或模型观察实验，讲清其在工作中的用途。

3.4.4每次课后均有思考题和习题，并有课外作业，课后教师定期辅导和答疑，有助于学生抓住课程重点，加深对课程难点内容的复习和理解。

3.4.5在每章或每个单元内容教学完毕后，及时进行阶段性小结，承前启后，让学生对课程的诸多内容有整体认识和系统化意识。

3.4.6为加强重难点的消化吸收，在整个教学过程中阶段性地安排习题课，以学生为主体，以习题为平台，积极开展分组讨论活动。在练习过程中，结合生产实践中的实例，增强学生“举一反三”、“灵活运用”的能力，讲清具体应用的方法，培养学生的实际工作能力，激发学习热情。

3.4.7在教学实践中，应遵循以教师为主导，学生为主体的教学原则，注重对学生能力的培养，采用鼓励式教育，让学生在宽松、愉快的气氛中吸收知识、获取营养。

3.5考核方式和教学效果。

3.5.1考核方式

根据我院“2+1”教学改革和数控技术专业中本课程教学大纲要求，本课程考核类型为“考试”课。平时成绩占50%，包括出勤及课堂纪律占20%、课堂回答问题、作业、平时测验和期中考试占30%；期末考试成绩占50%，主要以闭卷考试的形式进行。

3.5.2教学效果评价

通过学生网上评教、教师评学、学院教学督导员抽查、系部或教研室主任听课、教师相互听课等形式反馈，提出教学建议。通过上课提问、作业批阅、平时测验、期中考试等形式，教师掌握教学效果，适时改进教学的方式、方法。

4.课程教学特色描述

4.1基本思路。

以课程目标为主线，打破传统的课程界限，从实现各专项能力的需要出发，以“必需、够用”为原则组织相应的课程内容并进行必要的教学内容整合，使课程内容服务于目标能力，注重人的思维方式，重点培养创新思维，使学生在学习过程中学习目的明确，学习兴趣浓厚。

4.2教学手段。

本课程在教学中都采用了先进的多媒体教学手段，表现方式上体现了多元化的现代教育技术方法与手段，充分利用现代化教学设备和PPT教学课件，将CAI课件、录像插播片、实物模型及现场参观等多种手段科学组合，使教学形象、生动、高效、学生喜闻乐见。计算机辅助教学的形象化特点和生动性、趣味性大大激发了学生主动学习的积极性，加深了对所学内容的理解，从而提高了整体教学质量和水平，也增加了教学信息量，提高了教学效益。我们的感受是现代教育技术最能在本课程的教学中发挥作用，多媒体手段的采用为教师的教和学生的学大大提供了方便。

4.3教材建设。

从高职教育的特点出发，选用贴合高职院校学生实际的教材，更加突出理论联系实际，有利于学生应用所学知识分析问题、解决实际问题的综合能力，将传统教学方法与现代多媒体教学手段有机结合，扬长避短。

4.4实验和现场参观实习。

以机械设计基础课程教学内容为背景，继金工实习和数控机床的认知实习之后，加强培养学生理论与实际联系和动手能力，开设实验课，并利用业余时间组织学生去工厂现场参观。此外，我们结合课程，积极开展机械设计兴趣小组活动，为学生的创新设计提供了施展才华的舞台。

5.教学改革

5.1在教学上。

5.1.1在课堂讲授之后，创造条件组织学生到工厂参观，观看、分析、讨论各种机器上的各种常用机构和零件。

5.1.2组织学生开展简单典型机构、机器和零部件的设计大赛或开展兴趣小组活动，激发学生的学习热情、培养学习的应用能力和设计兴趣。

5.1.3利用现有的机械原理与机械零件实验室，在学生认知、观察、听取讲解之后，结合实训中的机器和学生日常生活中的机械，理解和掌握课堂内容。

5.2在考核上。

在考核方式上，实行学习阶段的全程性考核制，改变过去的一次性终结考试，成为将阶段性的考核与期末综合考试相结合的办法。

这样有利于教师及时发现教学中的不足并加以改进，减少学生学习的功利性，有利于加强教师对学生的日常学习管理，引导学生掌握良好的学习方法，从根本上改变应试教育制约学风、考风的状况，促进学生良好品质的形成，全方位多角度地准确反映出一个学生的真实成绩和综合能力。

参考文献：

［1］陈立德.机械设计基础.高等教育出版社，2007.8.

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关键词：行动导向教学法；机械创新设计；教学方法

行动导向教学法的主要特点是以职业岗位为特点，以培养学生的能力为主要目的。机械创新设计是机械专业课程体系中的主要拓展课程，是培养学生运用创新思维和专业方法的能力。将行动导向教学法引进到该门课程的教学过程中，强调培养学生的心智技能和动作技能。不仅实现专业培养的目标，更在于将未来职业对创新型人才的要求显性地落实到当前教育活动中。

一、行动导向教学法的实施因素

行动导向教学法中强调将学生个体作为教学行动的主体，将教师作为教学活动的指导，教学目的是提升学生的专业能力和实际应用的能力。教师在授课过程中所追求的教学目标，应该结合目前学生就业岗位的实际需求，选择合适的教学内容，设置合理的教学情景，最终达成期望的教学目标。要想将行动导向教学法顺利实施，需要保证以下的因素能够达成：1）确定课程的职业教学的目标。职业教育的目的是培养动手能力强、专业素养高的企业优质员工。通过对就业于机械制造企业的专业毕业生情况调查，以及对专业岗位需要的社会能力、方法能力、语言表达与思维能力、学习与创新能力等进行系统分析，从而确定本课程的教学目标和需要达到的职业基本能力目标。2）确定课程顺利实施的指导性原则。顺利实施行动导向教学法，应该具备资讯、计划、决策、实施、检查和评估这6个环节，并且缺一不可。通过整套流程，实现将学生的被动式学习转化为主动式学习，体现对学生的自主学习能力与与创新方法能力的教育目标。需要教师向学生提供必要的学习资讯和创设合理的教学情景，使得学习过程变得丰富而生动。3）做好行动导向教学法的教学规划。首先应该了解该职业活动的基本领域和基本的职业法规，由工作内容来确定学习内容，这样确定出的教学目标和教学规划才更具有实践意义。在教学规划时，可以采用项目实施法、工作站法和头脑风暴法等来组织课程；要结合学生的实际基础设计好每一个教学单元和选题任务；采用多种手段和教学媒介调动学生学习的积极性，以达到良好的教学效果。

二、行动导向教学法在机械创新设计教学中的实施

机械选型和零件结构设计是机械专业学生的重要基本能力之一。机械创新设计的课程任务，是帮助学生从机械传动组合、零件的功能与结构等角度进行再审视和分析，学会运用创新思维和技法对其重新定义，进而尝试作出较合理的简单改造或创新设计。这里以减速器的结构创新为例进行分析，其基本的教学实施过程如下：1）咨询阶段。首先教师给学生布置工作任务，引导学生观察学习各种减速器的工作原理、轮系应用、减速器的结构和标准等，让学生通过自学和发现疑问。有助于学生较好地熟悉和掌握减速器的作用特点、基本类型和优缺点评价，并且能够了解减速器的方法和拆卸方法。2）决策阶段。首先对减速器的传动与结构进行再分析。通过反复的装卸、调整和小组分析讨论过程，在学生掌握了资料检索查阅能力、典型机械传动初步计算能力之后，教师提出任务要求，让学生对减速装置进行整体或局部的创新构思设计，拟设出符合基本原理的多种可能的创新方案。3）计划阶段。学生运用所具备的机械分析与计算能力，再对传动方案进行分析选择评估，对装置传动比进行合理分配计算，使得方案符合评价标准。最后确定最佳创新设计方案，从而实现对减速装置的创新设计目标。4）实施阶段。在这个教学阶段，教师带领学生进行创新型减速器的轮系原理的组装、搭建和调整等基本的操作项目。学生在完成拆装、搭建验证和具体设计以后，再进行结构创新方面就会变得比较简便。5）检查阶段。在这个教学阶段，教师应该指导学生在减速器的拆装调整中，实施安装、齿轮齿衬和精度等方面的测量任务，学会灌注油、检测和更滑零件和调试等技能。6）评估阶段。在此阶段，教师和学生分别对已经完成的创新成果和搭建实验项目进行评价，并提出改进意见和建议。学生从中获得评价能力、语言表达能力和总结分析能力的培养。通过整个过程的学习，学生在掌握对减速装置的拆装调整和传动方案分析的能力基础上，完成了机械传动与结构的。

三、教学实施过程中需要注意的问题

在机械创新设计教学中实施行动导向教学法，需要注意以下几个问题：1）要有科学的教学设计。充分结合学生的知识基础和学习能力设计教学情景，并能根据反馈信息适时调整。尽可能采用多种手段结合的方式，调动学习兴趣和培养学生自主学习能力。2）合理安排教学内容。应考虑学生的心理特征和学习特点精心组织教学题目，巧妙地引导学生的思维，实现知识与能力目标。教师是整个教学过程的引导者和组织者，要重视学生搭配分组情况，保证每组都能完成课题任务。3）及时进行学习效果的评价。可以采用学生自评、互评和教师评价等相结合的方式。评价的内容主要包括解决问题的思路、使用的方法和技能和学习态度等几个方面。

四、结语

在使用行动导向教学法进行机械创新设计教学的过程中，通过将真实的教学项目引进到实际的教学过程中，能够极大程度地调动学生的学习积极性，从而充分体现出以学生为主、教师为辅的教学理念。在整个教学过程中着力营造学生自主学习的氛围，改变传统的以教师为教学中心的教学理念，培养学生的实际动手操作的能力，对提升学生的综合素养有着至关重要的作用。

参考文献：

[1]蒋青松.基于虚拟现实技术的机构认知分析及创新设计平台的建立[D].山东大学,2012.

[2]惠晓妮.采用行动导向教学法进行机械创新设计教学.新课程•上旬,2013(10).

[3]米洁,高宏.课程———实践———创新相辅相成的教学模式改革.实验室研究与探索,2015(2).

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关键词：机械设计基础 教学改革 教学方法

《机械设计基础》是机电工程专业基础学科之一，是研究机械的工作状态、工作原理、机械构成原理、机械零件功用和机械零件结构及工作可靠度的工程技术科学。该学科所涉及的知识与技能不但为从事与机械工程相关工作的技术人员所必备，而且对人们的生活和工作中的创新实践活动有极大的帮助。下面笔者从自身的教学实践出发，谈一谈该课程的教学改革的一些做法。

一、加强课程内容的整合

随着科学技术的不断发展，教材的滞后性越来越呈现出来，因此必须对课程内容进行整合。要删除陈旧的章节、增加必要的新知识等手段，精心设计课程体系。强调机械设计基础与生产一线实际应用的紧密联系，突出中职教育的特点，重新编排课程内容的顺序、详略，重新确定重点，构建了课程新体系：机械设计理论基础――联接――机械传动――通用零部件――机械系统综合设计。课程新体系有利于学生先了解机械整体的基本知识和要求，把握零件和整体的关系，再从联接入手，到各种机械传动、常用机构，以机械传动为课题重点，把握各种机械传动的特点，为培养学生机械安装和调试能力打下基础。机械系统综合设计，对机械设计一些共性问题进行综合阐述，为后继的课程设计做好准备。优化重组课程内容。同时，在教学中适当补充一些与生产一线联系紧密的实例，如轴承的安装、定位、配合、紧固、调整、和密封。对于部分实践性很强的内容，如带传动中传动装置的安装、调试，包括带轮的安装、调整，带的安装、松紧程度的检验及调整，带的张紧等，可以利用多媒体教学手段，有条件的话改为现场实践教学，把原本抽象的内容变得直观易懂。如对机械设计部分，把齿轮传动的设计计算应用、轴的设计、滚动轴承的选择及组合设计、螺纹联接的强度计算及螺栓组联接的受力分析、机械零件的疲劳强度设计等内容列为重点，利用有限的学时详细讲授。

二、综合运用多种教学方法

本课程学习活动的设计应以生产和生活中的常用器具和机械为载体，课程内容的教学要求必须以学生自主学习为主，老师的讲授与辅导为辅。为保证学习活动的顺利开展，我们教师事先对教学内容必须要有充分的准备，对整个教学过程要有一个全面完整的精心教学设计，为学生布置学习任务，提供必要的学习资料，教师必须要求学生进行先期预习，在课堂上采取集中讲授、问题研讨等多种形式解决相关问题，在实习环节采取分组方式，分派各组的工作任务，实行有效的分工与合作。共同完成学习任务。

在教学方式上，广泛采用角色扮演教学、情境教学、案例教学等方法，从理论的传授过渡到方法的学习。通过本课程的学习使学生掌握机械设计基础的基本思维方式及机械设计基础的实践技能，在每一次课上都有相应的案例，与生产实际结合紧密，鼓励学生积极参与案例分析。同时密切结合中职学生的特点，突出学生主体，寓教于乐，通过与课程内容紧密配合的课堂活动（角色扮演、讨论、案例分析等），丰富教学内容，调动学生学习的兴趣，激发他们的学习热情和互动交流意识，使学生真正成为学习的主人。

三、突出实践性教学环节

《机械设计基础》是一门实践性很强的课程，过去的教学体系重理论、轻实践，加之教育经费投入的不足，教学模具不完全、实验设备少。近几年来，我校购置了大批教学模具和实验设备，扩建了实验室，完善了实验性教学体系。由于学生很难在现有车间的封闭机器中见到各类机构及其传动系统，因此，建立了机构陈列室。机构陈列室主要展出机器中常见的各类机构的形式和用途，演示机构的基本原理，采取开放式管理，学生碰到书本中难以理解的机构可以随时进机构陈列室观看模型，收到了较好的效果。开设的实验课除传统的齿轮传动效率测试、带传动及链传动等实验外，还考虑根据现有实验条件逐步增加设计性、创新性的机构综合实验。根据教学进度，组织学生到生产现场教学参观、实习，增加学生对所学内容的感性认识，充分发挥“工程环境”的教学优势，为课程综合设计打下良好基础。

四、利用多媒体课件

伴随着计算机技术尤其多媒体技术的迅速发展，应用多媒体进行教学的教学模式成为教学改革的热点和发展趋势，它以图文并茂、声像结合、动静相宜的表现形式，使学生获得直观、生动、具体的教学效果。机械设计基础课程是一门理论联系实际的课程，学生普遍对该课程所研究的各种机器、机构和零件缺乏感性认识，而且课程内容也较为繁杂，为了使缺乏相关实践经验的学生能够较好地理解课程的内容，过去几十年一直采用挂图、模型乃至实物辅助教学。为适应教学改革的需要，研制了多媒体课件，从而将课堂教学引入全新的境界，进一步提高了课堂教学的质量。在课件的制作过程中，根据认知规律和课程特点设计和组织课件内容。根据教学内容充分利用多媒体优势创设生动活泼的教学情景，多角度地调动学生的积极性。如在课件中，数十幅三维动画有效地帮助学生在头脑中建立起机构和运动的联系，掌握机构的工作原理；合理的色彩搭配、丰富多彩的文字动画和幻灯片风格各异的页面切换，配以适当的音效，有助于突出课堂教学内容的重点，抓住学生的注意力；在教学内容上增加了许多相关的背景知识和实际应用知识的影片资料，这些内容花费时间很少，但却能够使学生开阔视野，增长见识，增强学生的实践意识，弥补了书本知识的不足。课件采用了超媒体的设计方法，除了能准确无误地实现灵活的跳转外，还能方便地导入大量的视频资料，特别是插图、表格、平面图像、三维动画和录像片段。这对于形象化教学和提高教学效率都起到了非常重要的作用。

五、采取科学的评价手段

在呈现评价结果时，应注重体现综合评价和要素评价两方面。对学生的评价可区分课程考核评价（60%）和实际操作技能考核评价（40%）两份成绩，其中课程考核评价分为考试成绩和平时成绩两个部分（40%、20%）。课程考核评价中的考试成绩按照理论教学中知识的预期成果要求用笔试与答辩方式进行考核，其成绩占总成绩的40%。平时成绩的考核评价通过课堂教学中的各种不同教学活动方式下的表现记录进行综合评定，其成绩占总成绩的20%。实际操作技能考核评价是通过对学生实践成果反映出的能力水平与职业态度进行考核，其成绩占总成绩的40%。

参考文献：

[1]张绍甫，张莹，李铁成.机械工程基础（第二版）.高等教育出版社，2009.

篇5

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

1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。

2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。其控制原理如图1所示。

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。

3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。

4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（ProgrammingLogicalController，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。

5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。

篇6

关键词:CST;传送带;控制系统

胶带输送机是选煤厂、斜井运煤的主要运输设备,带式输送机具有运量大、运输连续、维护简便等特点,在煤矿生产中是比较经济可靠的运输设备,所以已成为井下原煤运输的主要运输设备。但由于三相异步电机起动性能差,而且起动电流大,对电网的冲击给其它用电设备带来影响;动转矩大,与带式输送机直相连起动,会增加胶带的张力,缩短胶带的使用寿命。为了式输送机胶带及其它部件的使用寿命,在带式输送机上应用可控起动显得非常重要。目前大型带式输送机可控起动装置主要有液力调速装置、液体豁性传动装置、交流电机软起动装置等几种。

CST(ControlledStartTransmission可控传动技术)是由美国R。CkwellAutomation/Dodge公司研制开发的一种带有电一液反馈控制及齿轮减速器,在低速轴端装有线性、湿性离合器的新型机电一体化软起动系统。该装置通过比例阀及控制系统实现软起动与功率平衡,是集减速、离合、调速于一体的传动装置。典型的CTS系统主要由机械传动系统、电液控制系统、风冷热交换器、油泵系统、冷却控制系统等五部分组成。在传动系统稳定阶段,CST装置与液力偶合器不同,CTS的反应盘像液压制动器一样完全锁住,此时不产生滑差,没有效率损失。CTS是目前唯一能保证在紧急停车或突然断电时提供可控停车的驱动系统。

一、CST系统介绍

(一)CST系统的原理

CST系统是由微机控制的机械与液压组合的系统。它的主机是一个装有湿式摩擦离合器反应盘的齿轮变速器。CST系统之所以具有良好的起动、停车、调速和功率平衡的功能,主要是通过控制主机摩擦离合器反应盘来控制行星传动的差动功能实现的。摩擦离合器反应盘是内轮毅、外轮毅、环形液压缸及静、动摩擦片等的统称。它的传动路线、转向及其冷却示意如图2.2所示。这种摩擦离合器反应盘传动的基本原理是基于液粘传动的摩擦定律,液粘传动常用的液力传动油或硅油基本上符合牛顿内摩擦定律的规律,它的动力粘度不随剪切速度而变,剪切应力与剪切速度成正比,被视为牛顿流体。CTS系统主机的摩擦离合器反应盘的工作原理就是利用牛顿内摩擦这一基本原理设计而成的液粘调速离合器。

(二)CST装置的特点

CST装置具有如下特点:

a.软连接、可控软起动(停车);

b.集机电控于一体,具有完善的智能故障自诊断功能;

C.有效延长皮带机整体使用寿命,提高运行效率,降低维护成本;

d.完善的多点驱动功率平衡解决方案;

e.控制系统开放,易于实现数据共享和网络化,便于整体矿山自动化系统的集成。

二、驱动控制系统的实现

随着现场总线技术、PLC技术、控制网络的迅猛发展,带式输送机监控系统采用现场总线技术、PLC等构成网络,能够实现对现场数据的采集几处理、控制和通讯功能,监测接触器故障、液压故障、绞车过速、打滑、油温超限、绞车张力过大、绞车张力过小和张紧限位故障、跑偏开关、拉线开关、纵撕传感器、堆煤传感器、烟雾传感器、打滑传感器、洒水装置等信号;具有过载保护、接地漏电保护、接地漏电跳闸、短路保护、缺相保护、先导保护及欠压保护等功能;同时对CST装置的各种信号进行检测并控制CTS的运行。本文主要研究CST装置的控制方法与实现。

(一)CST控制原理

基于PLC的控制系统可对每台CST装置进行监视、控制和操作,并提供用户接口。采用CST的主要目的是在起动过程加速阶段降低张力作用对胶带输送机带来的不利影响,通过控制起动上升曲线,可减小胶带输送机空载或满载起动时带来的瞬时尖峰张力,从而得到一个满意的动态结果。在一些超长的带式输送机应用中,通过在上升曲线中增加一段缓冲特性来提升起动性能。缓冲性确保胶带输送机在起动初始阶段逐渐张紧,胶带输送机各部分单元在胶带输送机正常加速之前处于低速低起动力矩的运行状态,这降低了胶带输送机的应力作用。在一些超长、多摸数胶带输送机中,胶带机内存储的动应力能量在制动过程中会出现反作用,产生尖峰应变力,甚至比起动过程产生的影响更大。

在动态分析的基础上,尤其对停车失败或紧停制动这些状态下应力波的分析结果,需要为CST的停车过程提供一减速曲线,这种减速方式通过在输出轴上安装飞轮系统进行解决。再大多数应用中,依靠与皮带输送机相连的驱动装置和电机的惯量,控制环形活塞压力也可得到这种特性,带式输送机监控系统设计。

(二)系统组成

控制系统选用AB公司的SLC50O系列作为控制器,并支持多种通信方式。过HD十网实现现场级人机界面装置Pna1eVlwe与中央处理器进行通信控制和显示相关信息。

主驱动控制系统是典型的串级控制系统,离合器压力反馈控制系统构成系统的副回路,输出轴速度反馈控制构成系统的主回路;控制器皆采用PDI控制。从驱动控制系统为电机功率闭环控制系统,功率给定信号由主电机功率检测信号确定,是典型的随动系统。

PDI控制是控制系统中应用最广泛的一种控制规律,实际运行经验及理论分析充分表明,这种控制规律在对相当多的工业对象进行控制时能够得到较满意的结果,因而在本系统中控制器皆采用PDI控制算法。

三、结束语

CST(ControlledStartTransmissi可控传动技术)这种新型机电一体化软起动系统,通过比例阀及控制系统实现软起动与功率平衡,是集减速、离合、调速于一体的传动装置。是目前唯一能保证在紧急停车或突然断电时提供可控停车的驱动系统。

参考文献:

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【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

【中图分类号】TP273

【文献标识码】A

【文章编号】1672—5158（2012）10-0068-01

1　引言

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。

2　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（Digital　SignalProcessor，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。

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。

3　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　速度陕、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。

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。

4　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。

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。

5　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。

篇8

关键词：机电一体化技术；理论教学改革；实践

作者简介：熊小琴（1983-），女，湖北黄冈人，武汉生物工程学院机电工程系，讲师；谢丹（1983-），女，湖北荆州人，武汉生物工程学院机电工程系，讲师。（湖北 武汉 430415）

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）08-0033-02

众所周知，制造业是我国的支柱性产业，也是自动化程度较高的行业。如今为提高产品质量与生产效率，制造企业越来越多地采用自动化生产设备和制造技术，而自动化生产制造的核心技术是机电一体化技术。所谓机电一体化技术即机械技术与电子技术的融合，是一项集控制技术、传感检测技术、伺服传动技术和计算机信息技术等于一体的综合性技术。

通过为期三年的机电一体化专业教学实践及对走上工作岗位的机电一体化专业毕业生的访谈，笔者了解到目前机电一体化专业毕业生的瓶颈所在，即学校学习的理论知识较多用不上，能用得上的理论知识又不知如何应用于实践，普遍动手能力较差。针对这一现象，结合目前机电一体化人才市场对毕业生的具体需求情况，笔者对其主讲课程“机电一体化技术”的教学改革进行了研究与探索。对该课程的教学改革提出了自己的思路，目的在于提高学生的动手能力，以尽可能地减少理论与实践脱节的现象。

一、课程理论教学改革

1.教学内容的取舍应以够用为原则

相对于重点院校，三本院校的机电一体化专业学生在知识接受能力及学习积极性方面稍差一些，有关基础课程学得不够扎实，给本课程的学习带来较大的困难。

首先，作为教师要认清这种形势，在给学生讲授“机电一体化技术”课程之前应先给学生定位，定位包括依据学生原有的知识结构及目前市场上对该专业岗位能力的具体要求针对性地选择教学内容，并以够用为原则。如在讲授机械传动技术时，由于学生缺乏系统建模所需的积分变换方面的数学知识，而且已上岗学生基本上主要从事操作性工作，所以就可将机械传动系统的数学建模忽略，重点讲授机械传动系统的特性及常见机械传动系统的故障分析及处理方法；又如在讲授机电一体化技术时，考虑到从事机电一体化相关工作的毕业生主要从事电机驱动控制，尤其是步进电机驱动控制，因此将伺服传动技术，尤其是步进电机伺服传动技术作为教学重点。

其次，作为教师要认清每个学生知识结构存在个体差异，这种个体性必然会导致参差不齐现象的出现，因此选择课程内容时应遵循在够用的基础上尽可能地使大部分同学能够接受。如每堂课开始时，首先给学生讲授该堂课所必须掌握的基本知识，然后再进行扩展，这样既可照顾到起点较低的学生又可给基础较好的学生有进一步学习的空间。

2.充分运用现代化教学手段，不断提高教学效果

相比于原来单一的粉笔教学，多媒体能把现场图片、声音、动画等展现给学生，使学生接受到更多信息，教学效果会好很多。尤其是对于“机电一体化技术”课程，由于机电一体化技术普遍应用于自动化设备（如数控机床、加工中心、机器人等）和自动化生产线（如柔性制造系统等），而学生基本未见过上述自动化设备和生产线，即使有些学生见过，也应未见过其内部核心结构，然而它正是涉及到机电一体化技术的关键部位，那学生就无法了解自动化设备和生产线是如何利用机电一体化技术进行工作的。

另外机电一体化技术是集控制技术、伺服传动技术、传感检测技术、计算机信息技术等于一体的新兴综合性学科，具有涉及面广、综合性强的特点。因此，要想学生掌握好该课程并懂得应用该课程的知识点，就必须在教学过程中将自动化设备中的内部结构及其工作过程展示给学生，在没有多媒体之前这种展示是难以实现的，但有了多媒体之后这种展示是很容易实现的，并且是很直观的。借助于多媒体不仅可以将现实中的自动化设备搬至课堂上，而且还可以让学生清晰地看到其内部结构及其工作过程。这样在课堂教学中既有理论讲解又配有图片及动画，图文并茂，学生的学习兴趣大增，教学效果便可以得到极大提高。同时，教师在教学的过程中再结合实体教学，教学效果便可以达到事半功倍的效果。

3.注重知识向能力转化，培养学生的实践能力

“机电一体化技术”课程至少由五种知识体系构成，而学生在学习“机电一体化技术”课程之前已分散地学习了该课程所包含的部分知识体系，但是在学生的脑海中只是将这些知识体系当中的部分知识进行了简单的堆积，并没有形成一个完整的知识系统。因此，教师在上课时除了讲解基本知识之外，应更多地注重讲解各部分知识体系的内在联系以及如何使用所学的知识体系构建和分析机电一体化系统，进而使知识转化为分析和解决问题的能力。如在讲授机电一体化技术时结合学生比较熟悉的数控机床进行讲授，并利用实践教学时间带领学生进入机电实训室，提出与实践相关的问题，让学生结合课堂所学的理论知识进行思考并作答；又如在讲授机电一体化技术应用时结合历年高职院校参加的机电一体化技能竞赛作品进行讲授，这激发了学生对机电一体化技术的学习兴趣，从而为学生将知识转化为分析和解决问题的能力打下坚实基础，也使学生积累了一定的实践经验。

另外，掌握知识与提高能力是相互依存、相互促进的。能力是在学习知识的过程中逐渐形成的，而能力的提高又促进知识的学习和积累。所以，在教学过程中教师要注重传授学生知识的同时注意开发学生的智力，培养其学习的能力，并着力使学生学习的各种知识转化为学生相应的实践能力。

4.理论教学和实践教学紧密结合，防止理论和实践脱节

理论联系实际是教学应该遵循的重要原则，对于“机电一体化技术”课程教学尤其如此，对此应做好以下三点：

第一，教学过程中采用“启发式”教学，引导学生学好理论，以理论为主导，同时注意联系实际讲授基本原理、基本知识，且要讲透彻，整个课程内容强调理论知识的针对性和应用性。如在讲授传感检测技术时结合典型的机电一体化系统——数控机床和工业机器人。一般情况下，这两种系统不会用到教材编写的所有传感器， 因此对于教材中的传感器均详细讲解并无必要， 于是这一板块的教学设置偏重于光栅、光电编码器、测速发电机三种传感器，压缩理论推导，强调三种传感器的应用及其在检测系统中的连接问题。

第二，教学过程中积极推动“行动导向教学法”，重视培养学生运用知识的能力，通过教学实践（如实验、参观和实训等）引导学生如何做到理论联系实际。如在学生一周的实训期内，由教师将学生分组并布置实训任务，通过实训指导书和实训任务书让学生了解实训要求和规范，随后监控整个实训过程，尽量发挥学生的主观积极性。学生在规定的时间内对整个实训任务进行思考、研究、分析和实施，完成实训项目。规定的实训时间到，每组学生停止工作，由教师对每组实训结果进行现场公开演示、点评，根据综合表现评定成绩。通过这种公开点评的方式让各组认识到不足，形成组间竞争，促使各组不断改进技能，从而促进运用知识能力的提高。

第三，教学过程中组织各类有效的教学实践，如引入集传感器技术、电子电气技术、P L C技术、装配技术、传动技术和机械技术等于一体的机电一体化综合教学培训系统。学生通过机电一体化综合教学培训系统不仅可以进行各单科知识的学习和实践，而且还可以进行机电一体化系统的综合训练。培养和树立学生的实践精神，使学生乐于实践，勇于实践，勤于实践，具有较强的创新精神和创新意识，在实践中不断发现问题并解决问题。

二、课程实践教学改革

实践教学是技术应用能力形成的重要环节，也是包括机电一体化在内的相关专业教学的重点。在实际操作中应结合本校实践教学的基本条件，紧紧围绕机电一体化专业的教学大纲开设与本专业培养目标一致的综合性实验课，以达到预期的目的。如建立以机电一体化设备维修能力培养为主线的实践教学体系，即基本技能训练—专项技能训练—综合技术应用能力训练。基本技能训练、专项技能训练主要在学院内完成，且侧重单项技能训练，主要包括金工实习、数控实训等，同时学生还要进行基本技能（钳工、机加工、电工）、职业基本素质（数控车、铣、线切割的编程和操作）的训练；综合技术应用能力训练由学院和企业共同完成。

三、结语

随着我国制造业自动化程度的提高，企业对机电一体化专业毕业生提出了更高的要求。面对这种要求，三本院校或高职院校只有培养出适应机电一体化人才市场需求的毕业生才能在市场竞争中占有一席之地。本文针对培养适应市场需要的机电一体化专业的学生，对“机电一体化技术”课程的教学改革进行了探索与思考，在教学中实行理论实践一体化教学，不断优化教学内容，在教学实践中取得了较好的效果。在今后的教学工作中，根据企业对学生知识结构和操作技能的要求设计出更多与机电一体化技术实际应用相关的教学项目，并且这些项目具有一定的前瞻性，能够提高学生的综合技术应用能力，使学生更快更好地掌握机电一体化技术，更好地应用这门技术，从而更好地适应制造业自动化的需要。

参考文献：

[1]冯建平.机电一体化教学改革初探[J].大众科技，2009，（2）：58-59.

[2]张平亮，辛望旦，等.高职机电一体化复合型人才课程体系的构建[J].宁波职业技术学院学报，2009，（3）：5-8.

[3]梁景凯，盖玉先.机电一体化技术与系统[M].北京：北京工业出版社，2011.

篇9

【关键词】卫星通信；自动跟踪；MSP430单片机

0.概述

卫星通信作为当今通信传输领域的三大支柱之一，以其传输距离远，覆盖范围大，通信方式灵活多样，以及不受地理和自然环境影响而成为应急通信的主要手段。近年来，车载卫星通信成为油气田应急指挥系统中的重要通信方式之一，它可以在现场迅速展开天线，并快速自动寻星，提供迅速、有效的即时通信，保障了油气田生产过程中突发事件时的应对能力。现在，车载卫星通信系统作为一种小型化的能实现自动寻星和跟踪锁定的卫星通信系统，主要呈现出业务临时的特点，这就面临着如何快速，准确的找准卫星的问题。本文以基于MSP430的车载GPS终端与电子罗盘相结合为例，阐述车载卫星系统寻星及跟踪锁定功能的实现。

1.基本原理

本系统的核心为天线快速跟踪平台，能实现自动对星，跟踪锁定卫星信号。该平台将天线伺服控制系统和机械传动系统整合在一起，通过高灵敏度的传感器感知系统的方位，俯仰和极化角度值，并通过坐标变换和耦合分解计算出天线转动的补偿角度。

2.硬件部分

天线控制系统框架图

天线伺服控制系统核心采用T I 公司的MSP430F149 单片机。该单片机是一种超低功耗的混合信号控制器，具有16 位的RISC结构，CPU 中的16 个寄存器和常数发生器使MSP430 微控制器能达到最高的代码效率，在8MHZ 的晶体驱动下，指令周期为125us。灵活的时钟源可以使期间达到最低的功率消耗；数字控制的振荡器（DCO）可使元件从低功耗模式迅速唤醒，在少于6us的时间内激活到活跃的工作方式。片内的A/D 转换器有较高的转换速率，最高可达200kbps。为了能够快速准确的采集数据，采用美国KVH 公司生产的C100 电子罗盘，它采用磁通门技术，航向精度可达到0.5°以内，通过其数字接口，可提供地球磁场X、Y 轴的水平分量，通过电子罗盘，来采集天线起始方位数据。利用G-503 GPS 获取天线系统所在地的经纬度。利用AT-201-SC倾角仪测量天线的倾斜角度，倾角仪通过硅微机械传感器测量以水平面微参面的双轴倾角变化，输出传感器相对于水平面的倾斜和俯仰角度。极化的调整使用的是直流电机，通过采集极化电位器的电平值，来得到相应的极化角度。方位和俯仰通过步进电机进行驱动，通过减速齿轮和齿轮带带动天线运动。通过MAX202EWE 和F16V8 组成的片选电路进行GPS，倾斜仪数据，电子罗盘数据的信号通道的切换。通过信标接收机来识别卫星信标信号。

3.软件部分

系统加电开机后，首先进行主控单元MSP430F149 的初始化，包括端口，模数转换，时钟，定时器，串口等的初始化。初始化完成后，读入倾斜仪数据，并进行判断。一般情况下，天线最初都处于收藏状态，倾斜仪的读数为负，天线的俯仰需要上抬，使天线俯仰转动轴平行于水平面，天线的方位轴线垂直于水平面。此时主控电路会读入GPS 和电子罗盘数据（AL）。GPS 所得到的系统所在地的经纬度为（θL，ΦL）， 卫星的经度用 表示。通过以下的公式计算出天线所在地的理论方位角（θs），俯仰角（Az）和天线馈源的极化角度值（Pol）：

Az=tan-1 （1）

EL=tan-1

（2）

通过和可以判断出天线的走步方向及走步的角度值。当天线走到理论方位后，天线会上抬到理论俯仰角。然后会把馈源转到理论极化角。由于理论值和实际值存在着一定的误差，所以在天线走到理论位置后，方位要在理论方位正负15°内进行搜索，俯仰方向会在上下5°内进行搜索。当接收的信标信号的agc电平与背景噪声的差值大于门限值的时候，天线便进入跟踪状态。接下来天线根据信号电平的变化进行螺旋式搜索，轨迹由大变小，直到信标信号agc 电平最大，此时天线便进入锁定状态。我们可以认为天线已经对准了卫星。如果天线在搜索状态时没有找到卫星，会重新回到理论位置，进行新的搜索，如此循环，直到最后锁定卫星。

4.结语

本文给出了车载卫星定位系统的硬件与软件的整体实现方式。经试验证明，本套系统具有很好的性能指标。能够快速准确的找准卫星，具有很好跟踪性能。

【参考文献】

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【关键词】石油钻井；电控设备；维护；维修

0．概述

目前，国内钻井队所使用的钻机的类型有三类：第一类为机械钻机，即钻机采用机械传动；第二类为半机械半电动钻机，即LDB型钻机，钻机采用机械传动，转盘使用变频电机独立驱动；第三类为电动钻机，所有的设备为电机驱动。其中电动钻机又可分为SCR直流电机驱动和交流变频电机驱动。在这些钻井设备中，使用交流变频电机驱动的电动钻机最实用，最可靠，最节能，也是今后钻机发展的趋势。下文主要介绍交流变频电机驱动的电动钻机的电控系统的维护和维修。

1.电动钻机电控设备的维护和维修

电动钻机的电控设备主要可分为两个部分：PLC控制系统和变频器。

1.1 PLC控制系统的维护和维修

电动钻机使用的PLC控制系统目前主要以西门子S7-300系列为主，少数使用S7-400系列。两种系列基本相同，后者是在前者的基础上进行了功能的扩展。西门子PLC控制系统稳定性好，故障率较低，有在线诊断功能，出现故障时模块上的SF或BF故障指示灯会闪烁，维护和维修方便。根据在线诊断判断出故障原因，模块损坏更换模块，通讯故障检查线路。

在钻井施工过程中出现过这样的故障：钻井井场在电厂或电视塔附近时，PLC控制系统会出现故障；只启动一号泵时，而二号泵却也随着启动了。这些引起PLC控制系统出现通讯故障的原因，绝大多数是由干扰引起的。干扰来自三个方面，一是来自电源的干扰：电网干扰和频率波动直接影响PLC系统的可靠性于稳定性；二是来自信号线的干扰：与PLC控制系统连接的各类信号传输线，除传输有效的各类信息外，总会有外部干扰信号侵入。一部分是通过变送器供电电源或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰，另一部分是信号线受空间电磁辐射感应的干扰，即信号线上的外部感应干扰；三是来自接地混乱的干扰：正确接地，既能抑制电磁干扰的影响，又能抑制设备向外发出干扰；而错误接地，会引入严重的干扰信号，使PLC系统无法正常工作。

1.2变频器的维护和维修

目前钻井设备使用的变频器品牌比较多，有西门子，施莱德，ABB，VACON等，虽然种类繁多，但功能及使用上却基本类似。无论哪种变频器，其主回路基本原理相同。 三相交流电经桥式整流为直流电，通过限流电阻R给电容C充电，当电容C的电压充到75%时，接触器M吸合，电阻R被短接，然后直接充电到变频器规定电压。变频器的CPU当接到开车信号时，发出触发信号，使驱动电路工作触发IGBT，将直流电压变成频率可调的三相交流电驱动电机。因此，其使用、维护保养及故障处理方法是基本相同的。

在石油钻井生产中，变频器受周围的温度、湿度、振动、粉尘、腐蚀性气体等环境条件的影响，其性能会有一些变化。如使用合理、维护得当，则能延长使用寿命，并减少因突然故障造成的生产损失。如果使用不当，维护保养工作跟不上去，就会出现运行故障，导致变频器不能正常工作，甚至造成变频器过早的损坏，而影响生产设备的正常运行。因此日常维护与定期检查是必不可少的。

对于连续运行的变频器，可以从外部目视检查运行状态。每天对变频器进行巡视检查，检查变频器运行时是否有异常现象。通常应作如下检查：

(1)变频房室内温度湿度是否正常，温度以24℃左右为好，湿度在40%-60%之间。

(2)变频器在显示面板上显示的输出电流、电压、频率等各种数据是否正常。

(3)显示面板上显示的字符是否清楚，是否缺少字符。

(4)用测温仪器检测变频器是否过热。

(5)变频器风扇运转是否正常，有无异常，散热风道是否通畅。

(6)变频器运行中是否有故障报警显示。

(7)检查变频器交流输入电压是否超过最大值。

由于石油钻井施工的特殊性，每口井完井后都要进行设备的拆迁，再进行下一口井的安装施工，因此在每口井施工初期，要根据钻井工况制定出合理的检修计划。起下钻检修，一开、二开、三开中完检修，完井设备大修，根据停产时间的长短，合理检查变频器日常运行时无法巡视到的部位。

(1)作定期检查时，操作前必须切断变频器进线电源，待操作面板电源指示灯熄灭后，等待5分钟使得主电路直流滤波电容器充分放电，用万用表确认电容器放电完后，再进行操作。

(2)将变频器控制板、主板拆下，用毛刷、吸尘器清扫变频器线路板及内部IGBT模块、输入输出电抗器等部位。线路板脏污的地方，应用棉布沾上酒精或中性化学剂擦除。

(3)检查变频器内部导线绝缘是否有腐蚀过热的痕迹及变色或破损等，如发现应及时进行处理或更换。

(4)变频器由于振动、温度变化等影响，螺丝等紧固部件往往松动，应将所有螺丝全部紧固一遍。

(5)检查输入输出电抗器、变压器等是否过热,变色烧焦或有异味。

(6)检查中间直流回路滤波电解电容器小凸肩(安全阀)是否胀出，外表面是否有裂纹、漏液、膨胀等。一般情况下滤波电容器使用周期大约为5年，检查周期最长为一年，接近寿命时，检查周期最好为半年。电容器的容量可用数字电容表测量，容量下降到额定容量的80%以下时，应予更换。

(7)检查冷却风扇运行是否完好，如有问题则应进行更换。冷却风扇的寿命受限于轴承，根据变频器运行情况需要2-3年更换一次风扇或轴承。检查时如发现异常声音、异常振动，同样需要更换。

变频器本身具有相当丰富的异常故障显示和保护功能。当故障发生时，变频器将异常故障代码显示在屏幕上，或者将故障信息存储在程序的某个参数内，以便维修检查。变频器异常故障分为软故障和硬故障两大类，前者多因操作或参数设置不当造成的，常见软故障有外部电源故障，过流，过载等。这些故障会随着变频器的复位而消失，不影响变频器的继续工作。硬故障是由于变频器本身器件损坏造成的，维修起来可能很不方便。这就需要现场设备管理人员具有非常扎实的知识和过硬的技术。维修变频器，首先要了解和掌握一些电力电子器件的特性，能够判断出常用电力电子器件好坏，如二极管、三极管、IGBT等。在现场维修过程中，只要能够判断出变频器线路板中哪些电器元件损坏，基本上就可以在第一时间内将设备修理好。

2.结束语

在钻井设备中，使用交流变频电机驱动的电动钻机最实用，最可靠，最节能，也是今后钻机发展的趋势。设备出现故障后，设备管理人员和厂家维修人员到达现场维修，会耽误一定的时间，影响了钻井生产，因此现场设备管理人员平常对设备的维护和维修显得特别重要。

【参考文献】

［1］韩世英．浅谈石油钻井机械设备保养维修，中国井矿盐，2011.01．

［2］王功胜．PLC应用中的干扰问题及抑制措施，中国设备工程，2009.09．