機械原理總結范文

時間:2023-09-21 17:34:54

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機械原理總結

篇1

現在,我代表市人民政府,向大會作工作報告,請予審議。并請各位政協委員和其他列席人員提出意見。

*年工作回顧

*年,是我市經濟社會經受挑戰和考驗,繼續保持平穩較快發展的一年。在省委、省政府和市委的正確領導下,在市人大、市政協的監督支持下,我們緊緊依靠和帶領全市人民,認真貫徹黨的*大、*屆三中全會和省委十屆二次、三次全會,以及市委十二屆四次、五次全會精神,以解放思想學習討論活動為動力,全面落實科學發展觀,及時研究解決發展中的突出問題和困難,有效地促進經濟社會平穩較快發展,圓滿完成了市第*屆人大三次會議確定的主要目標任務。

一、經濟綜合實力穩步提高

經濟平穩較快增長。全市實現生產總值442.8億元,比上年增長12%,比全省平均水平高出1.9個百分點,增幅在全省排名由上年的第14位上升為第9位。人均生產總值1.73萬元,增長11.2%。人民生活進一步改善,市區居民人均可支配收入11320元,增長8.9%;農民人均純收入4977元,增長8.2%。

財稅金融運行良好。地方財政一般預算收入16.02億元,增長18.66%。各項稅收總額42.38億元,增長11.5%。其中,國稅國內收入28.32億元,增長10.37%;地稅收入14.07億元,增長13.85%。地方財政一般預算支出37.41億元,增長11.52%。其中,公共財政支出27.65億元,增長16.35%。年末,金融機構本外幣各項存款余額476.8億元、貸款余額160.1億元,分別增長21.1%和12.7%。

縣域經濟持續發展。潮安、饒平、湘橋、楓溪分別實現生產總值189.4億元、102.6億元、38.8億元和57.6億元,增長13.5%、12%、8%和12%;地方財政一般預算收入分別完成4.44億元、2.06億元、1.45億元和1.66億元,增長29%、20.1%、18.1%和13%。潮安縣被認定為全國食品工業強縣、省旅游強縣、省林業生態縣,鳳凰鎮被授予“中國名茶之鄉”稱號。饒平縣水族器材、玻璃陶瓷等產業發展勢頭良好,經濟發展后勁逐步增強。

二、農業農村工作穩定發展

農業發展水平不斷提高。全市糧食種植面積65.3萬畝,總產24.7萬噸,均超過省下達計劃。茶葉、*柑、水果、花卉、畜牧等特色農業生產規模逐步擴大,種養結構不斷優化。鳳凰單叢茶地理標志申報通過國家評審并予以公示。農業技術推廣、標準化建設和農產品質量安全工作加強。新認定無公害產品、綠色食品、有機食品共23項,累計131項。獸醫管理體制、種子管理體制和基層農技推廣體系3項改革取得新進展。漁業生產保持發展,深水抗風浪網箱養殖成效明顯,水產品總量16.9萬噸,增長5%。

農民收入持續增加。農業龍頭企業、農產品流通企業帶動能力增強,28家市級以上農業龍頭企業帶動農戶7.1萬戶,戶均增收1350元。現代農業示范園區建設加快,15個市級農業生產示范基地帶動農戶2.13萬戶,戶均增收1957元。勞務經濟加快發展,扶貧工作繼續推進。

農村生產生活條件進一步改善。土地承包關系進一步完善,基層兩委換屆選舉順利完成。“三大澇區”整治工程即將陸續開工,一批防災減災工程得到實施。農村飲水安全工程建設穩步推進。鎮通村公路硬底化建設全面完成,提前一年實現省的計劃目標。行政村通班車覆蓋率達到85%。新型農村合作醫療參合率達到98%。村莊規劃進展順利,農村環境逐步改善。

三、工業發展水平有新提升

規模經濟逐步壯大。陶瓷、印刷包裝、不銹鋼、電子、食品、水族器材等特色產業保持發展,工業規模化、適度重型化程度提高,一批臨港產業項目建設加緊推進。全市工業增加值239.2億元,增長12.4%。其中,規模以上工業增加值131.3億元,增長14.5%,增速居全省第10位。新增規模以上工業企業128家,累計1012家;新增產值超億元企業16家,累計91家。規模以上重工業增加值52.5億元,增長17.4%,增幅比輕工業高出4.8個百分點。

創新能力不斷增強。技術改造步伐加快,年度技術創新改造項目98個,完成投資13.5億元,增長28.4%。科技創新體系進一步完善,新增省級工程研發中心、企業技術中心、專業鎮各1個,累計擁有量分別居全省第4位、第6位和第5位。省市共建陶瓷先進制造業基地已經啟動。*陶瓷研究院完成部分建設并開展服務。新評定省級工藝美術大師29名。科技計劃項目成果顯著,獲得省級以上科技項目立項79項,全省28個重大科技專項我市占有2項。信息化建設和專利工作繼續加強,獲得省現代信息服務業發展專項資金扶持項目2個,專利申請量、授權量分別居于全省第9位和第10位。

品牌戰略有效實施。新增省級以上名牌名標54項,累計247項。新增“省產業集群升級示范區”2個。8項國家標準制修訂獲得立項,全國標準技術委員會水族工作組在我市設立。省食品、不銹鋼器皿和廚具2個質量監督檢測站建成并投入使用。

園區建設扎實推進。*市徑南產業轉移園、*港經濟區總體規劃完成初步成果。深圳(*)產業轉移園整合工作基本完成。徑南產業轉移園首期開發建設工作準備就緒,天然氣供應站及部分管網在園區建成。縣、區工業園區規劃建設繼續推進。

四、第三產業逐步發展壯大

文化旅游成效明顯。古城文化旅游區建設加快,牌坊街主體工程基本修復,許駙馬府對外開放,市工藝美術研究所、*戲苑等納入古城文化旅游線路。“廣濟橋”和“牌坊街”兩大品牌逐步打響,*文化旅游核心競爭力進一步提高。旅游業發展態勢良好,區域合作不斷擴大,東山湖溫泉度假村成為我市首家4A級旅游景區。全年旅游總收入35.1億元,增長13%。

對外貿易克難前進。全市外貿進出口22.6億美元,增長2.7%。其中,出口17.8億美元,增長0.6%。出口結構調整優化,機電產品成為第二大類出口商品。*港被列為對臺直航港口,大唐電廠5萬噸級專用碼頭通過對外開放驗收,通關環境進一步優化。

招商引資有新發展。新批外商投資項目24個,合同利用外資1.4億美元、增長2.4%。增資擴產項目15個,合同增資額1.2億美元。實際利用外資9187萬美元,增長11.6%。與省屬國有大型企業合作正在開展,在供水工程、污水處理設施、倉儲物流中心建設和旅游業發展等方面達成協議。

市場消費保持旺盛。國內市場開拓取得新成效,規模以上工業內銷產值368.3億元,增長38.9%。汽車、商品房等大宗商品消費大幅度增長。全社會消費品零售總額170.6億元,增長20.6%。物價漲幅得到控制,居民消費價格水平呈現前高后低走勢,全年上漲5.4%。

五、可持續發展能力進一步增強

投資力度繼續加大。全社會固定資產投資135.7億元,增長12.1%。其中:工業投資76.2億元,增長29.5%;更新改造投資62億元,增長70.5%。重點項目建設扎實推進,41個年度重點項目完成投資56.1億元,占年度投資計劃的118%。500千伏*輸變電工程提前動工,大唐電廠3、4號機組可望在今年上半年建成投產;廈深鐵路、汕梅高速公路*段開工建設;*南北堤南堤段達標加固等水利工程建設進展順利。設立市重大項目庫,儲備項目185個、投資總規模1271億元,為增強發展后勁打下堅實基礎。

環保節能成效明顯。*、*、*河流域污染綜合整治穩步推進,污染源普查任務全面完成。關閉16家污染嚴重企業。節能節材、資源綜合利用、陶瓷清潔生產和節能技術改造等工作扎實推進。單位生產總值和工業增加值能耗、二氧化硫及化學需氧量排放總量持續下降。生態環境逐步改善,城市環境定量考核成績名列全省第3位,連續8年在省環保責任制考評中獲得優秀等次。國家環保模范城市創建工作正式啟動。

城市發展水平不斷提高。《*市城市總體規劃》等一批規劃抓緊修編,城鄉規劃工作逐步加強,各類規劃較好實施。綠榕南路、市開發區工業大道等城市道路建設積極推進,市垃圾衛生填埋場第二填埋區建設基本完成。宜居宜業宜游城市建設加快,創建“國家園林城市”和“中國人居環境范例獎”成果得到鞏固發展。城市管理工作繼續加強,奎元住宅區周邊等城鄉結合部環境得到有效整治,臟亂差現象有所改觀,道路交通秩序和出租車營運市場進一步規范。

土地利用管理得到加強。局部調整土地利用總體規劃。向省上報并獲得批準用地261公頃,數量為近年來最多。強力查處整治違法違規用地和非法開采礦產資源,拆除違法違規建(構)筑物72.9萬平方米,涉及用地面積1019畝,復耕復綠面積7740畝,違法違規用地蔓延勢頭得到有效遏制。

低生育水平保持穩定。落實層級動態管理責任制,完善計生利益導向機制,人口計生工作水平不斷提高,潮安縣、饒平縣轉類升級成果得到鞏固。全市人口出生率10.98‰,自然增長率5.33‰,均控制在省下達指標之內。

六、和諧社會建設扎實推進

精神文明建設繼續加強。認真開展解放思想學習討論活動,深入學習實踐科學發展觀。大力弘揚新時期*人精神,評選出輝煌30年——*十大時代人物。*論壇和第二屆“書香*”全民讀書節成效明顯。未成年人思想道德教育得到加強。文明創建活動廣泛開展,一批單位受到上級表彰。

社會保障水平明顯提高。各項社會保險費收入8億元,增長13.7%。參加養老、失業、工傷、醫療保險人數分別增長9%、9.8%、10.3%和45.4%。城鎮居民基本醫療保險成效顯著,全市有25.2萬人參保。被征地農民養老保險制度開始實施,有4973名群眾納入保障范圍。最低生活保障人數增加、待遇提高,低保對象5.25萬人,全年發放生活保障金5200多萬元。經濟適用房和廉租房建設加快推進,住房租賃補貼惠及市區550戶“雙困家庭”。送醫、助學等慈善工作深入開展,扶危濟困等愛心活動躍然成風。殘疾人技能培訓和就業工作加強,安置穩定就業人數832名。支援四川抗震救災工作積極開展,捐款和援建資金超過7000萬元。城鄉統籌就業扎實有效,新增就業崗位2.12萬個,下崗失業人員再就業1.11萬人。城鎮登記失業率2.49%,低于全省平均水平。農村勞動力培訓轉移步伐加快,培訓2.03萬人,轉移就業4.88萬人。《勞動合同法》較好實施,勞動合同簽訂率達到96%。

社會大局和諧穩定。始終保持高壓態勢,“兩搶一盜”等嚴重違法犯罪活動受到有效打擊。公安“三基”工程建設全面達標,社會治安防控能力進一步提高。各類社會矛盾較好化解,得到妥善處置。“五小”專項整治扎實推進,藥品放心工程積極實施,產品質量和食品安全工作不斷加強。農信社改革繼續深化,市華僑信托投資公司平穩撤銷退市。安全生產形勢穩定,應急管理工作扎實推進。

社會事業全面發展。城鄉免費義務教育得到落實,受惠學生38.6萬人。高中階段教育普及率60.9%,居粵東各市首位。新增國家級示范性普通高中4所,新建擴建普通高中學校9所、職業技術學校5所,市技工學校被評為國家重點技工學校。文化工作取得新成效,農村和社區文化活動活躍,市文化藝術館、博物館主體工程基本完成。潮劇《曹營戀歌》在第十屆廣東省藝術節上獲得8個獎項。楓溪區(瓷塑)、湘橋區意溪鎮(木雕)被文化部命名為“中國民間文化藝術之鄉”。新增省級文物保護單位2處、國家非物質文化遺產5項。公共衛生服務體系逐步健全,社區衛生服務不斷發展,農村衛生站實現全覆蓋。成功舉辦*星和陳偉南星命名、潮汕四市龍舟邀請賽等系列活動。雙擁工作扎實有效,連續6屆被省授予“雙擁模范城市”稱號。

依法行政繼續強化。自覺接受市人大及其常委會的監督和市政協的民主監督。辦理人大代表建議、政協委員提案等159件,滿意率和基本滿意率達100%。堅持依法行政,建立政府法律顧問等制度,制訂實施規范性文件18件。完善市政府公眾網功能,推進政務公開。建立行政審批電子監察系統,優化審批服務。實行政府投資非經營性建設項目代建制,提高項目投資效益。加強政府廉政建設,進一步完善懲治和預防腐敗體系。

與此同時,人事編制、審計、司法、外事僑務、統計、物價、打私、廣播電視、人防、氣象、防震、地方志、檔案、對臺、民兵預備役、老齡、民族宗教、婦女兒童等工作有新發展。

篇2

關鍵詞:數控車床;四工位回轉刀架;維修

數控車床是機電一體化的高技術產品,是在機械制造業要求產品高精度、高質量、高生產率、低消耗、多品種產品生產實現自動化生產的結果。機械制造業是國民經濟的支柱產業之一,在機械加工中,產品是經過一道道工序、多次換刀與一系列動作逐步累加而成型的。隨著數控車床的發展,數控刀架開始向快速換刀、電液組合驅動和伺服驅動方向發展。數控刀架作為數控車床必須的功能部件,其直接影響機床的性能和可靠性。發生故障是難免的,如機械銹蝕、機械磨損,電子元器件老化、插件接觸不良,軟件丟失或本身有隱患、灰塵等,我們在日常生活中做好刀架的維護,可提高刀架的使用壽命。

一、四工位回轉刀架的工作原理

1.四工位回轉刀架的傳動簡圖和換刀過程

本刀架采用蝸輪蝸桿轉動,上下齒盤嚙合螺桿鎖緊,轉位時采用無觸點霍爾元件發信的工作原理。

換刀過程:

(1)松開 刀架電機與刀架內一蝸桿連接,刀架電機轉動時與蝸桿配套的蝸輪轉動,當絲杠轉動時刀架會上升,絲杠上升后使位于絲杠上端的壓板上升即松開刀架。

(2)換刀 刀架松開,絲杠繼續轉動,刀架在與絲杠一起轉動即換刀。

(3)定位 在刀架的每個刀位上有一個永磁鐵做的感應器,當轉到系統所需要的刀位時,磁感應器就發出信號,刀架電動機開始反轉。

(4)鎖緊 刀架用類似與棘輪的機構裝的只能沿一個方向旋轉,當絲杠反轉時刀架不能動作,絲杠就帶著壓板向下運動將刀架鎖緊,換刀完成。

2.四工位刀架發信盤

發信盤上有4只霍爾元件,每只霍爾元件開關都有三個引腳,第一腳接+12V電源,第二腳接地,第三腳為輸出。轉位是刀架帶動磁鐵旋轉,當磁鐵對準某一個霍爾元件開關時,其第三腳輸出低電平,當磁鐵離開時輸出高電平。4只霍爾元件開關輸出的4個刀位信號T1~T4分別送到4只光耦合進行處理,經過光電隔離的信號再送給I/O接口芯片。

刀架上每個霍爾元件都正對一個刀位,當刀具轉到工作位置時,利用磁體和霍爾元件導通,將刀架位置發送到PLC的數字輸入。通過PLC的數字輸出,控制直流繼電器,繼電器再驅動交流接觸器連通三相交流電源,使刀架電動機正轉或反轉。

二、四工位回轉刀架的故障診斷方法

我們要學習車床刀架的診斷首先要明白一個概念:故障是指系統在規定時間和規定的條件內失去規定的功能。根據四工位回轉刀架的工作原理,其主要由系統控制,機械傳動和電機傳動來完成一系列的動作。那我們就可以根據這幾個方面來診斷故障。

1.診斷內容

動作診斷:監視刀架動作部分,判定動作不良的部位;

狀態診斷:當刀架運行時,觀察運行狀態;

操作診斷:監視操作錯誤和程序錯誤;

數控系統故障自診斷;

2.故障的總結與分析

通過對故障的診斷,結合對整個刀架的工作的組成和工作原理。分析出故障發生的原因以及大概有哪些零件不正常工作而導致故障的產生。

3.故障的排查

得出故障產生的原因,總結經驗根據自己所學的知識,自己所擁有的經驗排查問題;選擇合適的維修方法;找到問題的所在,在一定范圍內考慮經濟條件,生產條件,現階段的工作環境采取最適當的方法去解決問題。

三、數控車床回轉刀架的診斷與維修案例

例1、 故障現象:刀架不能啟動

故障分析:根據故障現象結合四工位回轉刀架的工作原理。能引發此類故障的原因大概分三個方面:一是軟件方面,由于刀架的控制是有數控機床plc與參數一同控制,plc與參數的改變都可能導致此類現象的產生。二是機械方面,刀架預緊力過大能導致刀架內部機械卡死。三是電器方面,電源不通電機不轉。

故障排除:通過了對故障的分析之后我們當適當的總結,根據分析的內容總結出簡單而有效的方案來排除故障,最終查出故障的來源。根據以上故障分析:應當先排查軟件也就是plc與參數控制,軟件的排查方便、快速、準確。我們可通過查維修手冊看出參數的變化。如果參數是正確的,我就會想到是不是電器的問題,去檢測熔芯是否完好、電源開關是否良好接通、開關位置是否正確。電壓值是否在規定范圍內,可通過更換保險、調整開關位置、使接通部位接觸良好等相應措施來排除。除此以外,電源不通的原因還可考慮刀架至控制器斷線、刀架內部斷線、電刷式霍爾元件位置變化導致不能正常通斷等情況。

手動換刀正常、不能自動換刀。此時應重點檢查微機與刀架控制器引線、微機I/O接口及刀架到位回答信號。如果電器也沒問題那就檢測機械,當用六角扳手插入蝸桿端部旋轉時不易轉動, 而用力時可以轉動,但下次夾緊后刀架仍不能啟動。此種現象出現,可確定刀架不能啟動的原因是預緊力過大,可通過調小刀架電機夾緊電流排除之。

例2、 故障現象:刀架不能正常夾緊

故障分析:出現此故障時, 首先檢查夾緊開關位置是否固定不當,并調整至正常位置。其次從電路分析,用萬用表檢查其相應線路繼電器是否能正常工作,觸點接觸是否可靠。若仍不能排除,我們則應從機械方面考慮刀架內部機械配合是否松動。有時會出現由于內齒盤上有碎屑造成夾緊不牢而使定位不準,此時,應調整其機械裝配并清潔內齒盤。

故障排除:發信盤位置沒對正:拆開刀架的頂蓋,旋動并調整發信盤位置,使刀架的霍爾元件對準磁鐵,使刀位停在準確位置;系統反鎖時間不夠長:調整系統反鎖時間參數即可;機械鎖緊機構故障:拆開刀架,調整機械,并檢查定位銷是否折斷;系統的刀位信號接收電路有問題:如果該刀位霍爾元件沒問題,以及該刀位信號與系統的連線也沒問題的情況下更換主板。

四、數控車床四工位回轉刀架的維護

維修不能單純的理解為發生故障時,及時的排除故障,使其盡早投入使用,而且還包括正確使用和日常維護,其中包括:每次上下班清掃散落在刀架表面上的灰塵和切屑;及時清理刀架體上的異物,防止其進入刀架內部;嚴禁撞擊、擠壓和刀架的連線;保持刀架的良好;刀架的預緊力大小要調節適度;定期檢查刀架內部機械以防止其不能正常夾緊或機械卡死。我們在日常的使用過程中按照以上要求去做,則可增加刀架的使用壽命。■

參考文獻

[1] 《數控機床裝調維修工》 化學工業出版社 主編 韓鴻鸞 出版日期2011

[2] 《數控機床調試、使用與維護 》 化學工業出版社 主編 王剛 出版日期2006

篇3

關鍵詞 機械原理 實例教學 課程改革

中圖分類號:G424 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdks.2016.03.047

Abstract "Principle of Mechanical" is an important professional basic course in teaching plan of mechanical professional in higher industrial school, occupying the trunk status in the entire mechanical professional curriculum system, playing an important role in cultivating students' ability to analyze and solve problems and improve their innovation . In this paper, we combine and summary the preliminary work we have done in the content of the mechanical principle course reform and teaching methods in the North China University of Technology in recent years, mainly introducing "driven by instance teaching", which aims to arouse the students' learning positivity and closely combines the principle with engineering practice to make students have a better understanding of the course, exercising the ability to apply the theory to solve practical engineering problems.

Key words principle of mechanical; instance teaching; curriculum reform

0 引言

“機械原理”是一門專業基礎課,主要研究內容包括機器與機構的分析與設計的原理,機構與機器的運動與動力學分析,對機械系統運動方案給出初步的設計。通過“機械原理”的學習,使學生掌握、了解機器與機構分析與設計的基本原理與方法,鍛煉學生運用所學基本原理與方法分析、解決工程實際問題的初步能力。①

機械原理以往的課程體系主要體現的是一種學科體系,該體系對系統掌握機械原理的理論與方法是有益的,但這對初學者是有一定學習要求的,具體來說只對部分學習能力強的學生適用,而對部分學習能力較弱的學生將存在一定的難度,對該部分學生來說若不付出較大的努力,則機械原理課程的內容難以完全掌握。這種情況對于普通高校的機械專業學生具有一定的普遍性,針對這種情況需要在教學內容的安排與教學方法進行改變;而實例教學就是針對工程中的設計問題與工程案例而組織的一種教學方法,這種教學方法的實施也可以達到機械原理課程教學的基本要求。

1目前機械原理教學存在的主要問題

1.1 學生的課堂參與度不高

機械原理的知識體系是建立在高等數學、普通物理、機械制圖和理論力學等先修課程的理論基礎之上,而且本課程的許多理論知識又直接為學習機械設計及相關專業課等后續課程建立理論基礎,②雖然本課程的教學具有專業基礎課的性質,但同時在一定程度上又具有專業課的性質。

對于普通高等院校而言,部分學生的理論學習能力相對下降,再加上總體課業存在較重的情況,學生很難預先進行課程內容的預習,隨著課程內容的增加與深入,與要達到的課程教學目標也漸遠,造成進一步的學習困難,主動參與課程學習的積極性更低,如若授課人數過多,客觀上也不利于學生主動參與課堂教學,再加上移動網絡的廣泛應用,吸引了部分同學的注意力。課堂教學如何最大程度地吸引學生,提高學生的參與度與積極性是一個現實的問題。

1.2 工程背景薄弱

一般機械基礎研究除了具備基礎性、科學性和創新性以外,也應具有應用型的本質特征,③而對于本科學生來講,由于大多數學生缺乏工程實踐知識和經驗,對所講的機構結構學、運動學和機器動力學等內容缺乏必要的感性認識,在一定程度上感到抽象、難學,實際機器與表達其運動特征的機構運動簡圖之間存在較大差距,很難將兩者有機地聯系起來,對于現實生活的機械產品也難有較好的感性認識,這就致使學生在機械系統運動方案創新設計環節中和完成習題時經常出現和所學理論脫節,甚至感到無從下手的狀況。所提出的運動機構設計方案過于簡單,或者作業完成耗時過長,教學效果不夠理想。

因此,在講授課程原理與方法時,應著力加強講清相關的工程實例或工程應用背景,明確設計要求與具體的設計任務,這樣有助于提高學生的注意力與興趣。在教學過程中以學生為中心,結合工程實例與應用背景,不但可以豐富課堂教學內容,對提高學生學習的積極性,也具有積極的意義。

2實例教學在機械原理教學中應用

以實例教學為驅動的教學方法是一種將具體工程實例應用于教學,在此過程中能夠提高學生理論水平和實踐能力的教學方法,能夠較有針對性地運用理論知識去分析問題,從而可以加深對課堂教學內容的理解。

2.1合理設計教學實例

機械原理課程不僅表現專業基礎課的性質,而且會更多地表現專業課的性質,無論是概念設計還是方案設計,機械原理課程都起重要作用,對于創新設計機械原理的作用更加突出。從實際問題中提取出課程的教學實例,對于實現課程的教學目的,將起到支撐的作用。教學實例可來自工程案例、工程的設計問題、科研的實踐過程中,該教學實例應盡可能涵蓋機械原理課程多個教學知識點,應具有一定的綜合性,不脫離現有的教學內容體系,而是將其融入其中。實際工程問題往往是復雜的,進行教學實例設計時,應在不失真的前提下,進而合理簡化,形成規范的機構運動簡圖,明確已知條件和分析、設計任務,解決該任務所涉及的理論與方法,由于這種實際分析與設計任務的驅動,從而帶動機械原理課程的教學。

在設計教學實例中應注重與其他機械基礎學科的聯系,要從機械系統的角度去分析機構的工作原理、特點及其在系統中的作用,確定機構設計的要求,要將整個機械課程為基礎來研究機械問題。因此對工程實例的選擇要盡量選擇圍繞本專業知識、技能與技能培養方向的實例,圍繞該實例中所涉及的知識、能力、技能培養等重點;再有就是要選擇貼合工程實際的實例,選擇在生產生活中比較容易接受的、學生認可并容易理解的實例,最后就是工程實例的內容要對課程教學重點、難點有所側重,利于學生快速把握關鍵問題,能夠提出自己的見解。

2.2實例教學的實施

(1)實例1:壓力機六桿運動與力分析。壓力機六桿機構可用于沖裁成形、剪切成形等成形加工。該機構要求分析其滑塊輸出的速度、加速度,在受到成形阻力后,作用于曲柄軸上的驅動力矩的大小,為了要得到成形機的運動、受力、運轉平穩及效率等性能,要對其進行圖解法的運動與受力分析,為了要得到桿的合理尺寸及機械效率,要對整個成形過程進行解析法的運動與力分析,結合壓力機六桿機構的設計分析要求,通過圖解法與解析法進行運動與受力的分析的講解,對壓力機六桿機構再布置作業,要求學生課下完成。在這種項目驅動下,去分析討論學習機械的運動分析,機械運動與力分析,會增強真實性與目的性,提高學習效率。

(2)實例2:牛頭刨六桿機構的運動與力分析。牛頭刨是一種常見的六桿機構形式,對該機構的設計包括有機構的速度、加速度、考慮摩擦與不考慮摩擦的受力分析等。從機構的結構的設計上根據六桿機構的綜合方法可以設計出多種的六桿機構類型。對該六桿機構的分析可以分解為兩種較簡單的機構形式,導桿、連桿與滑枕組成擺桿滑塊機構、曲柄、滑塊與導桿組成擺動導桿機構,進行機構的運動分析時,對擺桿滑塊機構的速度分析是一種典型的基點法,對擺動導桿機構的速度分析是一種典型的復合運動分析方法,這兩種方法是圖解速度分析的基本方法,同時設計要求給出切削全過程的速度分析,這時候可以采用矢量分析解析法,進行受力分析時,實施采用考慮摩擦的靜力分析方法,不考慮摩擦的考慮慣性動態靜力方法。同時還可以對機構的機械效率進行分析,對它的傳力特性(壓力角)進行分析。通過這個教學項目的實施把課程中的運動、力及效率的知識理論方法融在一個實際的問題當中,學生接受起來相對直觀一些。

(3)實例3:成形機的動力學分析。成形機是一種由伺服電機驅動,通過減速器,滾珠絲杠帶動滑臺,滑臺上裝有輥膜,靠輥模實現對鋼板的連續彎曲成形,輥模相當于數控機床的刀具。在成形過程中,輥模帶載沿機床橫向左右運動,其移動的位置有嚴格的要求,為此要對其進行運動力學分析,分析其穩態響應時間等,此項目的形成帶動了機械運動方程分析的等效動力學方法教學,如何進行等效量的變換,如何建立等效動力學模型,如何對模型進行求解,理論與實踐達到了較好的統一,也說明了理論對實踐的指導意義。

(4)汽車雨刷器的機構設計:汽車雨刷器的機構設計可簡化為根據雨刷的擺角范圍進行四桿機構的設計。結合按急回特性要求設計四桿機構的方法,獲得曲柄鉸鏈中心的位置,討論曲柄鉸鏈中心的位置對該四桿機構的傳力性能與連續性的影響,結合雨刷器無急回特性的要求,令極位夾角等于零獲得曲柄鉸鏈中心的位置。通過這個實例使學生加深了對四桿機構急回特性、傳力特性及運動連續性的理解。

2.3實例教學驅動的教學方法的效果與問題

通過這種教學方法,能夠使課堂上比較單一的理論、方法與工程實際有機聯系起來,吸引了學生的注意力,并且提高了學生的積極性,從而提高了學生對課程教學內容的接受程度,由于工程實例的設計分析大多帶有一定的綜合性,對于提高學生的分析問題與解決問題的能力有較大幫助作用。實例驅動教學法的實施對工程實例設計還需要更加深入,特別是應帶有一定的綜合性,與其它課程內容的融合,不一定一次講完,結合教學內容分次講解,另外對學生布置作業完成實例的分析設計任務。

3 總結

通過一些工程實例教學,提高了學生的注意力與學習興趣,調動了學生的學習積極性,使原先課程上較單一的理論、方法有了應用背景,加深了學生對課程理論、方法的理解,同時結合工程實例講解課程內容,通常還帶有一定程度的綜合性,這種綜合性的教學與實際的工程設計過程更為接近。對工程實例進行更深入的設計和引入更多的工程實例,相信對機械原理課程的教學會提供更大的幫助。

注釋

① 孫恒,陳作模,葛文杰.機械原理[M].北京:高等教育出版社,2006:2-4.

篇4

關鍵詞:機械原理;系統化;多樣化創新性設計;實踐性

作者簡介:張莉潔(1976-),女,河南洛陽人,洛陽理工學院機械工程系,講師。(河南 洛陽 471023)

中圖分類號:G642.0     文獻標識碼:A     文章編號:1007-0079(2014)14-0120-02

機械系統的設計是機械設計中極其重要的一環,機械系統設計的正確合理性,對提高機械的性能和質量,降低制造成本與維護費用等影響很大,決定著機器性能的好壞。機械系統方案設計是一項極富創造性的活動,要求設計者善于運用和總結已有知識和實踐經驗,深入理解,廣泛積累,收集相關技術資料,充分發揮創造性思維和想象能力,靈活運用各種設計方法和技巧,從而設計出新穎、靈巧、高效的機械系統。

作為“機械原理”課程的一個重要實踐性教學環節,機械原理課程設計的內容正是對機器進行機械系統方案設計。它是學生將所學知識轉化為實際工作能力的橋梁,使其將所學知識系統化;使理論與工程實際相結合,提高分析解決工程實際問題的能力,樹立機構分析和設計的概念,樹立正確的工程設計觀點;通過創造意識的教育,培養學生創造、實踐能力。根據近年來對課程設計實踐教學環節的深入探索及積累的經驗,本著洛陽理工學院提出的培養工程應用型創新人才的教育理念,筆者總結了學生在進行課程設計時出現的普遍問題,針對機械原理課程設計的培養目標,本文從機械系統設計過程的系統化、實踐性及創新性這三個方面對原有教學模式存在的問題加以提出、探討和論述。

一、機械原理課程設計教學內容及存在的問題

“機械原理”課程設計的核心內容是對機械系統進行方案設計。其一般設計步驟為:擬定機械工作原理,制訂總體功能,提出設計要求;執行構件和原動機的運動設計,確定執行構件的數目、運動形式、運動參數及運動協調配合關系;機構選型,選擇滿足機械運動、動力要求的機構類型,確定機械系統結構方案,繪制系統示意圖;機構的尺寸綜合,根據執行構件和原動機的運動參數,以及各執行構件運動的協調配合要求,確定各構件的運動尺寸,繪制機構運動簡圖;方案分析,進行運動學和動力學分析,對系統方案合理性進行論證,驗證其能否滿足運動要求。機械系統設計工作是一項創造性勞動,設計過程通常不會一次性完成,經常出現反復和交叉,通過不斷論證分析的過程才能達到最終的設計目的和最優的設計要求。

根據近年來“機械原理”課程的理論教學,結合課程設計實踐環節指導經驗,筆者發現學生在機械系統設計中,普遍存在如下問題:面對復雜的機械系統,學生在初始確定機械方案的工作中不能把握全局,沒有“整體規劃”的概念,竟不考慮機械系統各部分的運動協調性和機構運動實現的可行性,設計工作呈現照貓畫虎的狀況,無法發揮自身主觀能動性和創造能力,如此“參考設計”并不利于學生真正掌握機械系統設計的精髓。另外,原有課程設計所選設計題目大都集中于傳統、經典式的機床類設計,題目過于單一,創新設計性體現不強,導致學生缺乏設計興趣。

筆者認為在課程設計過程中應積極發揮學生的主觀能動性,能夠通過思考自行提出解決方案,培養創新和實踐能力,這才是該課程設計所應達到的教學目的,針對以上培養目標和所述問題,本文分別對課程設計進行中的重要環節和應注意的問題加以探討和論述。

二、系統化、實踐性及創新性教學探索

1.總體規劃,把握正確設計方向

機械系統的正常工作是依靠各部分機構的協調運動來實現的,因此機械系統方案設計的最初工作階段應是“系統工程設計”,即應在滿足機器各執行構件的協調運動關系和運動、動力要求下,高屋建瓴地進行整體規劃,該階段應包括上節所述設計步驟的前三步。“系統工程設計”階段將為之后各設計階段提供設計目標、依據和技術參數,其重要性正如房屋的架構或是汽車的運行,決定了機械系統方案設計工作成功與否及方案的可實現性與合理性。

然而,“系統工程設計”工作正是學生在設計過程中遇到的最大困難,其不愿運用邏輯思維統籌分析各部分運動協調關系和機構運動的合理性,而是莽撞地從熟知的局部機構入手開始設計,如此毫無方向性的設計方法無異于盲人摸象,而后的工作無論進行得多細致也無法保證正確的設計結果,最終導致南轅北轍的失敗。

進行“系統工程設計”的關鍵步驟是繪制各執行機構的運動工作循環圖。運動工作循環圖使各執行部分協調運動關系明晰可見,更有助于設計者理清思路。最清楚的繪制方法是在直角坐標系中分別做出各執行構件所對應原動件在一個工作循環內的運動位移曲線以及對應的阻力曲線,該曲線將為之后的機構設計、運動和受力分析提供必要的設計技術參數。

以牛頭刨床機構舉例分析,該機器有兩個相互協調的執行端運動,其一為刨頭的往復直線運動,通過電機、減速裝置及轉動導桿和曲柄滑塊機構的組合執行機構來實現;另一個運動是工作臺的橫向進給運動,該運動由主運動通過傳動系統,而后通過曲柄連桿、棘輪機構及絲杠螺母組成的螺旋運動來實現,兩者的運動協調關系為工作臺的橫向進給運動必須在刨頭非切削時間內進行,否則被加工工件將被損壞。繪制運動循環圖時應分別畫出刨頭、工作臺對應于原動件曲柄轉角轉動一周的位移曲線圖。另外,其工作中切削阻力曲線也應相應繪出,為之后在任意位置進行受力分析時提供相應數據。

運動循環圖將對之后各階段提出一系列設計要求,如工作臺進給的間歇運動是最終通過棘輪機構實現的。若通過曲柄搖桿機構來實現主動曲柄和棘輪的運動傳遞,則應考慮如何設計曲柄連桿機構,才能保證棘輪的工作行程(撥齒使工作臺進給)位于刨頭主運動的回程段,且工作周期一致。以上運動協調性為之后進行機構尺寸綜合提出了設計要求,通過分析可將其轉化為機構設計的三大類基本問題來解決。

2.開展實踐調查研究,鍛煉自主研究能力

由于理論學習占授課的主要部分,許多學生對實際機器缺乏感性認識,只會按既定方案進行教條設計,如此閉門造車的設計狀態使學生缺乏設計興趣,且設計出來的方案也是紙上談兵,不符合實際。

優秀的機械系統設計工作依賴于設計者的豐富經驗,針對專業知識匱乏,實踐少的問題,在進行課程設計前的準備工作中應提出以下要求:開展實踐調查研究,鍛煉學生自主收集獲取相關技術資料及深入自主研究的能力。鼓勵學生廣泛閱讀,擴展知識面,了解最先進的機械構造和設計技術,對機械系統的豐富性能窺得一斑。生活中先進機械系統實例舉不勝舉,如汽車構造中實現前車輪轉向的機構、四連桿獨立懸架直線機構等等,都是極具創意且包含先進設計思想理念的設計實例。

獲得實踐的方式很多,如實地參觀考察,聽現場工人師傅講解;圖書館、網絡技術資源也能夠感受到一個豐富精彩的機械世界。通過實踐,再與所學理論知識相結合,學生再一次經過了由感性上升到理性的認識過程,掌握了課本知識與實際機器的內在聯系,在設計時更易發揮其主觀能動性。在補充專業知識的過程中,領略前輩們的智慧和創新精神,想必也一定會激發學生自主設計的欲望與熱情。

3.擬定多樣化、創新型設計題目,啟發創新思維

目前現有傳統的經典式機械系統設計題目通常是一些僅要求滿足急回特性和一定協調運動的機床類設計,這類設計題目多數較為成熟,設計難度不小,而類型過于單一,創意思考空間并不大,無法體現機械系統的豐富性。而實際機械系統的功能和設計要求是極其多樣化的,學生在進行課程設計中卻始終沒有機會接觸到這些,無法感受到機械系統設計的豐富多樣性和創新趣味性,更無法為學生帶來創新設計成功后的成就感和喜悅感,更甚者學生直接照搬照抄,比葫蘆畫瓢。

筆者認為,針對初學的學生擬定機械系統題目不宜太過復雜,而在于有思考性和設計意義。只要有創新和分析價值,能激發起學生創新設計的欲望,這樣的題目即可獲得事半功倍的效果。隨著不斷完善的教學體系發展,多樣化、創新性設計題目應有所呈現,而這些題目能使學生充分利用所學之術,鍛煉分析判斷能力和解決實際問題的能力。

舉例來說,機械系統中執行機構通常是由一些簡單而極富創意設計的四連桿機構來實現的,如從這方面選題,就應要求學生在完成設計的過程中要使設計既不過分復雜,同時又能讓人感受到機械系統的設計理念。在此舉出以下實例加以說明。

如讓學生進行汽車前車輪轉向系統的設計。首先向學生提出以下問題:兩前輪轉向時,兩車輪的轉角是否相等;然后分析問題:汽車高速行駛時首先要保證行駛的安全性,因此車輪轉向時應保證整車純滾動,否則將會出現打滑的危險。由此得到結論:前車輪兩軸線必然與后車輪軸線交于一點,由幾何分析得到兩車輪轉角具有一定的函數關系。該機構可由等腰梯形四連桿機構來實現,其設計問題可歸納為給定兩連架桿位置的函數生成問題。該問題可分別采用圖解法和解析法來進行求解。

再有,鶴式起重機的執行機構為雙搖桿機構,其末端利用連桿的運動來實現重物的移動。問題看似簡單,但其設計卻有一定的特殊功能要求。為保證起重機在左右移動時不上下起伏,避免不必要的做功浪費,應保證連桿末端軌跡為直線,該問題正歸納為連桿機構設計的難點――軌跡生成問題。設計時可首先讓學生了解經典的直線軌跡機構,可采用圖解法先進行幾何特征分析,然后再利用優化設計來建立數學模型,以與直線軌跡誤差最小作為優化目標進行針對性設計。

通過以上所舉實例可知,實際機械系統中有很多亟待解決和優化的問題都依賴于機械系統方案設計。諸如此類具有一定不確定性的設計問題,讓學生真正感受和接觸到實際問題的存在,即使在設計過程中的思考和思維過程很艱難,解決問題時會感到困苦,但收獲成果的喜悅是無法替代的。整個設計過程是伴隨著激情和設計靈感的創造性活動,而不再是一項繁瑣枯燥的事情,使機械系統創新設計理念深入人心。

三、總結

綜上所述,通過創新性、實踐性的課程設計過程,使學生對機械系統的設計理念有所感悟,使學生更好地在創造實踐能力和分析思維方面得到大幅度的鍛煉,真正達“機械原理”課程設計實踐教學的目的。同時,也對學生今后進一步深入研究并確定其研究方向和領域大有裨益,起著導向作用。期待在今后的機械原理課程設計中將出現更多豐富的創新實踐性題目和先進的設計理念,培養出優秀的應用型創新人才,以適應我國科學技術及工程創新的發展。

參考文獻:

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[2]鮑莉,趙紅霞.基于CDIO理念構建機械設計基礎課程一體化培養模式的研究[J].洛陽理工學院學報(自然科學版),2011,(1):93-96.

[3]張永安.我國機械設計教學現狀的思考及建議[J].中國大學教學,2013,(6):35-36.

[4]鮑莉,康紅艷.《機械原理》課程教學研究與實踐[J].重慶科技學院學報(社會科學版),2010,(18).

[5]張永安.機械原理課程設計指導[M].北京:高等教育出版社,

篇5

關鍵詞:獨立學院;機械原理;教學改革;創新能力

中圖分類號:K826.16文獻標識碼:A

0前言

就目前而言,獨立學院的的培養目標大都定位于應用型本科人才的培養,人才的培養模式必須與人才培養的目標相適應。應用型本科人才的培養模式,除了包括理論課程體系和實踐教學環節的設置外,更重要的在于課程的優化,從而達到應用型本科人才培養的預設目標。目前,獨立學院學生有上課遲到、曠課,除了學生自身的原因,還存在課堂教學不能滿足學生發展需要這個主要矛盾。

1教學內容的改革

目前,《機械原理》的教材偏向于對現有的各種工程機構的分析,為了提高學生的設計能力和創新能力,在課時不變的情況下(48學時),必須對教學內容做相應的調整。

獨立學院有必要聯合編寫特色教材。首先對理論力學中重復的內容進行刪減。獨立學院教師在教學過程中可以根據自己院校的特點在內容的選擇上,有所側重,有所選擇。近些年來,隨著機械原理教學改革的深入和課程體系的調整,面對獨立院校學生的現狀,如何使學生在較短的時間內掌握好基本內容,并具有機械設計意識和提出問題、分析問題及解決問題的能力,需要我們去認真思考、勇于探索和敢于嘗試。其次,同學們對現實生活中的工程機械非常感興趣,對理論性很強的知識則學習積極性下降很多,先看實驗錄像,再通過實驗錄像來分析原理,最后總結知識要點及其重要性,從而收到良好的教學效果。

2教學方法的改革

2.1教學手段的靈活化

要將計算機技術和網絡技術與現代實驗技術相結合,靈活應用。我院機械系的學生大一開始學習CAD平面設計軟件,大二開始學習solidworks軟件。學生有了軟件和設計概念的基礎,在上《機械原理》課程時,可以將三維軟件引入《機械原理》課程教學改革的方法,通過將三維引入課堂教學,把枯燥的機械專業理論轉化為直觀動態的仿真模擬,讓學生獲得直觀感性認識,提高學習興趣,也提高了課堂教學質量。

2.2教學場所的多樣化

教學場所作為教學手段應用的環境,不必總是拘泥于教室。實驗室和學生生產實習的工廠都是良好的現場教學手段,讓學生走出課堂、步入工程現場,讓理論聯系實際。

3創新能力的培養

創新來自觀察,來自實踐,可以有計劃地設置主體(例如機械創新設計大賽、慧魚大賽),引導學生的課外科技創新活動。我們的目的在于通過這一主體活動,引導更多的學生進行應用型學習。我校新引進了慧魚的一系列產品,目的在于讓學生在拼裝各種模型的過程中,不斷思索不斷創新。

4考核方法的改革

為了更好的落實本專業 “一線工程師” 的人才培養目標, 所以提高學生的動手能力勢在必行。在考核方式上,根據我校實際情況, 在40分的平時成績中, 改變過去以點名和教師對學生的大概印象來評分的模式。即:出勤考核占10分,回答問題和作業占10分,實驗占20分。 實驗包括操作和撰寫實驗報告, 操作增加了學生的動手能力, 撰寫實驗報告對培養學生主動學習能力、 熟悉和深化某一專業知識點大有益處, 同時對于專業知識的學習和綜合素質的提高作用明顯。

5結語

只有將教學內容、教學方法、考核方法等教學改革應用到《機械原理》中,才能更好地為教學服務,才能顯著提高教學質量。

參考文獻:

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關鍵詞:新課程;機械;制作;教學

前言

技工學校的培養目標是培養既有一定專業理論知識,又有操作技能的技術應用型人才,使他們適應社會發展的進程。技工學校的學生大部分中考成績較差,認知能力、理解能力較低,加之沒有生產實踐經驗,對專業理論基礎知識學不懂、學不深、學不透。科技制作是一種將科學知識與動手制作相結合的科學活動,具有直觀性、形象性、實用性和趣味性的特點。此項活動注重實踐能力的鍛煉,能充分發揮學生的想像力和創造性,深受學生的喜愛,已經成為一種培養學生的科學興趣,使學生體驗科學過程,激發其科學思維的一種有效手段。通過讓學生按照相關專業理論、原理完成科技制作,使學生手腦并用,可以有效提高學生動手操作能力,且大大促進專業理論課教學。真正讓學生做到理論與實踐結合,專業與生活相聯系,達到教與學,理論與實踐的和諧統一。這本身就是以技能為本的機械教學的實踐。

1. 培養學生的創新思維素質

機械課程是一門技術基礎課,針對這門課程的重點、教學目標的定位,要體現學生為主體的教學原則,著眼于調動學生主動參于學習的積極性,合理設計授課計劃和教學內容,做到既注重知識的系統性,又不受大綱的限制,重視教學目標的導向功能,要重點培養學生的創造思維素質。在課堂的實驗教學中,不僅要讓學生學會實驗的具體做法,掌握一些基本的實驗技能,還要引導學生學會研究機械問題的實驗方法,為培養他們的創新能力打下良好的基礎。

例如,在講"鉸鏈四桿機構的類型"時,如果學校沒有相關模型,而該機構又比較簡單,可以考慮讓學生自己動手用四根鋸條制作了一個鉸鏈四桿機構,邊制作邊講解。隨著機構的演示,學生的積極也被調動起來,也在實踐中學到了知識。

另外,可以把某些學生實驗和演示實驗設計為探索性實驗,使之達到不同層次的創新能力培養目標。探索性實驗教學較課堂教學有更廣闊的活動空間和思維空間,可以激發和滿足不同層次學生的探索與創新欲望。學生在自己"探索"生命規律的實驗過程中可以把動手和動腦結合起來,鍛煉和培養自己的創新能力。教師應讓學生明確探索性實驗的基本環節,并在實驗儀器的選取與操作、實驗現象的觀察、實驗數據的處理、實驗結論的得出等一系列環節中,及時對學生進行指導,使學生在相對獨立的實驗活動中體會創新的艱辛與愉悅,如實驗設計思想,機構學方法,實驗技巧等。

2. 充分發動適時組織

首先是合理選擇制作的制作時機,做好學生的發動組織工作是完成小制作的前提,專業理論是制作的技術基礎,制作應在專業課程結課或進行到一定階段后開展,如機械制作至少要安排在機械基礎第五章凸輪以后來做,這樣做起來素材就很豐富,各種機構、傳動裝置基本學完,學生能夠言之有物,做之有律。但說者容易做者難,如果教師不充分發動、啟發學生,就讓學生自己做,學生一定會摸不著頭腦。所以在做制作之前,教師必須充分發動學生,調動起他們的積極性。例如:學完《機械基礎》之后,我們可以說: "我們已經學完《機械基礎》了,在書中有好多機構,如鉸鏈四桿、凸輪機構、棘輪機構等等,我們能不能利用這些機構的原理做一些小制作呢?"其實我們的日常生活中有許多方面應用了這些機構,如縫紉機的踏板機構應用了曲柄搖桿機構,汽車翻斗裝置應用了雙搖桿,修鞋的縫紉機應用了凸輪機構,也可以用麻花鋼做出鋼釬子,既要用到鉗工知識,又要進行熱處理的操作。其實專業本來就是來源于生活,反過來服務于生活和生產。指導教師可以把原來自己做好的制作向學生演示,說明所用材料、制作方法、制作過程、表達的原理等等。通過教師的拋磚引玉,使學生覺得做制作并不是特別難, 自己便有了試一試的欲望。教師可以將全班同學分為幾個組(每組三、四個人),并制訂出制作的評分方法,讓全班同學比一比,看哪組做得更好,并把學生的評分結果作為專業成績考核的一個主要依據。這樣可以充分調動起他們的積極性。

3. 開拓思路正確引導

正確引導學生去創作是學生完成制作并做出精品的關鍵。教師對學生制作的指導不同于上專業課的教條,也不同于實習的嚴格,重要的是引導學生去創作,去發揮。例如: 《機械基礎》上有許多機構和零件,如四桿機構、槽輪機構、傳動機構等,如果照教具搬下來也很容易,結構尺寸都不變。但創意不應照搬,而應把專業知識前后聯系起來,不同機構聯系起來,相關專業聯系起來,專業知識同日常生活和生產實際聯系起來。只有沿這個思路走,才能充分發揮學生的聰明才智,做出有水平的作品。如把液壓和制動機構結合起來,便組成了液動剎車裝置,再安裝一個尾燈,便可形成剎車燈, 由簡單的原理組合便成了一個實際中應用的裝置。學生的制作過程往往要經過一個由模仿到創新改造的過程。這個過程就是學生的專業理論從了解到掌握再到升華,直至運用的過程。在整個刨意過程中,教師應該不失時機的給學生加以正確引導。

4.認真準備精心指導

要把自己的創意變成實物,并不是一件容易的事情,即使一個很簡單的機構也要花費很多時間。

材料的準備。學生的制作多是演示原理,可以選擇一些生活中易找到的廢料來作為制作的材料,如可以用輸液管充當液壓管道,用注射器充當液壓缸,用三合板做吊車,用易拉罐做彈簧片等,既經濟又實用。

制作過程。先把機構所用到的零件準備或制作完成,然后進行組裝,這是完成制作的難點。因為在組裝過程中,一定會遇到這樣那樣的問題,教師這時一定耐心指導,適時指出錯誤和不足,鼓勵學生積極改進,不能遇到挫折就半途而廢,要對自己的作品始終充滿信心和希望,堅信自己一定能夠完成。無論學生的作品好壞,做的過程就是學生的進步過程。教師除了做好技術指導外,還需要更好的運用表揚鼓勵等方法給學生以心理支持。

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就目前而言,從市場需求出發,大量仿生機械產品推出。通過設計師綜合分析歸納,同時經工程師工藝分析和反饋,仿生學應用在機械設計領域中越來越受到重視,要求各類學科的美學設計思想的綜合。機械仿生設計無疑正向著多元化發展,仿生設計作為人類向大自然學習的途徑,相應的研究投入也正逐年增加。產品設計反復從結構、外形與材料、功能等各方面進行優化,逐步從傳統的基礎設計走向了新型的創新設計。通過結構仿生設計、材料仿生設計與運動控制仿生設計四個方面,機械設計行業已然建立起了全面的仿生體系,主要實現了以下幾個方面的仿生設計:

(1)機械仿生設計功能特性仿生

近年來機械仿生設計方面取得的成就也不在少數,產品設計在運用仿生學設計理念的前提下,在自然界的長期發展演變中,產品設計既提升了藝術品位又滿足了用戶需求,并隨著時代的發展而得到了不斷深入。現今已有的設計實例中,通過將自然界生物體的形態、結構、材料和功能等各類要素融入產品設計的思路中,為我國生產機械化的推進提供了巨大的動力。工程師在利用現有工程技術的前提下,適應周圍環境的改變,運用發散性思維,使得機械設計不再拘泥于傳統的模型設計,結合仿生設計的理念和方式,更多擁有了其靈活性與實效性。通過發掘了解自然界各類動植物的結構與生存方式,在機械仿生設計中,實現產品更好的服務人類,為各方面的工作指引一個新的方向,具有獨特的創新性,并使之有效抓住技術創新的突破口。

(2)機械仿生設計運動特征仿生

機械仿生設計是指設計出創新性的機械產品與結構材料的過程,其中,生物運動特征的仿生也必不可少。基于機械設計的基本理論和方法,做好運動體系的規劃。對于這些生物與生俱來的特點,將研究發現運用到產品設計中,充分理解掌握自然界生物體的結構形式與相應功能原理,通過將其板塊化、細節化,作為機械仿生設計的源泉,找出與實際生產工作的良好結合點,并對其結構和功能進行仿生設計而為人類使用。也使得相應的機械設計更貼合自然,形成了各種具有高度復雜的結構形式和功能形態,應用水平也隨之提高。作為機械仿生設計的關鍵部分,目前的運動特征仿生中,機械結構仿生設計對生物基本運動方式、運動系統的調節等都進行了全面的研究,通過綜合力學分析證明,能夠在提高結構的同時而減少材料的使用。而實際生活中的一些相關機械設備也為生產工作帶來了極大的便利。

(3)機械仿生設計組織結構仿生

伴隨著工程技術的不斷發展與人民對于現代生活方式的需求,機械仿生設計組織結構這方面的仿生已不再僅僅局限于服務工廠,而是結合生物科學而進行的深層應用,在人類的日常生活中已逐漸普及使用,也從微觀角度上實現了人與自然的協調發展。經過復合材料做成的通過氣動方式驅動的機構設計,在相關的機械仿生設計中,關鍵技術參數上,如應力、剛度要求,其在材料生產方面收效較為顯著,在彈性收縮比率等都與自然界生物體的肌肉相近,因此而推出的一系列仿生材料也良好地適應了高強度、高效率的性能需求,通過機械加工成特殊殼結構從而使其具有良好的運動特性,為生產發展帶來了極大的經濟效益。通過研究生物組織的結構、構成原理和材料的聯系,對生物內部組織機制一些必要性聯系的分析,并指導材料的設計、制造與加工,機械微組裝、分級結構設計等也都有了新的發展方向。

(4)機械仿生設計信息控制仿生

在產品機械設計領域,隨著信息化時代的到來,通過獲得所需要的啟示最終達到所需要的材料特性,人們對于信息的傳遞與控制要求也越來越高,從而滿足機械的性能需求。在這一方面,生物在不斷進化過程所擁有的一些結構、原理等能力同樣可以借鑒。機械人工智能控制是現代機械系統整體運行性能的基本保證。具體地,在機械仿生設計中,對天然生物材料的表面功能、形成原理進行研究分析,信息管理設備往往能通過生物的一些信息獲取方式、反饋系統以及自主控制能力等得到全新的發展空間,是現代仿生設計中的一個關鍵研究點,作為一種新型的設計方法,不僅生產質量得以有效保證,而且相對傳統的產品機械設計方法,實際效率也隨之大大提高。

二.基于仿生學視覺下的機械設計技術探究

過去的一段時間里,對于生活在粘濕環境中穿山甲、蜣螂等典型土壤動物進行防粘持性研究,規定形狀等規范化的對象。發現土壤動物經億萬年進化而形成的防粘特性突出地表現在體表上,進一步研究與總結產品機械仿生設計的系統理論,發現其體表的幾何非光滑形態是可以減粘降阻的重要原因之一,它是產品機械設計理念的一次跨越性的進步。同時發現上述土壤動物體表普遍具有一種鱗片形非光滑形式,是現代新型復合材料研究的藍本,其中穿山甲體表最為明顯。提高地面觸土機械部件質量、延長使用壽命、產品的發展與進步使得產品設計的道路越走越寬,針對各種形態的動植物的工農業機器人也廣受歡迎。它代替了現有的金屬材料與高分子材料,更有效地提高地面機械觸土部件的使用壽命。

三.總結

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關鍵詞:采掘機械;實驗教學;實物與仿真模型;動手操作

中圖分類號:G648文獻標識碼:B文章編號:1672-1578(2016)11-0011-01

1.引言

《采掘機械》作為煤礦類高校機械工程專業的一門必修課,該課程的目的是使得學生充分掌握掘進機、采煤機、刮板輸送機、液壓支架不同采掘機械的結構形式及其工作原理,熟悉煤礦井下采煤工藝過程,為學生今后從事相關機械裝備的設計制造、設備維護、井下煤礦開采等工作奠定堅實的理論與實踐基礎。由于本門課程內容涉及范圍較廣、實踐性強,一般高校均開設了相關的實驗教學課程。然而,當前的《采掘機械》實驗教學中普遍存在走馬觀花的問題,授課老師一般采用口頭敘述加實物參觀的模式,使得學生對相關知識點的理解不夠深入、積極性較差,甚至學生因積極性不高往往會出現逃課現象。因此,對《采掘機械》實驗課程教學過程進行一定的探索與改革,以適應當前學生的需求就顯得尤為重要。

為了有效改善《采掘機械》實驗教學效果,作者在中國礦業大學實驗教學過程中進行了相應的探索與改革,主要提出了三點措施:一是實物與仿真模型結合教學,加強實驗教學效果;二是學生實際動手操作,加強知識點吸收;三是利用學生反饋信息,提升課堂教學質量。通過在課程中使用上述提出的改進措施,有效提高了《采掘機械》實驗課程的教學效果。

2.實物與仿真模型結合,加強實驗教學效果

在中國礦業大學的《采掘機械》實驗教學過程中,與傳統教學方式不同,作者提出將實物教學與仿真模型教學相結合的改革方式。實物教學就是利用真實的采掘機械設備,包括掘進機、采煤機、刮板輸送機和液壓支架,仿真模型為從河南理工大學教學儀器設備廠購置的具有動作演示功能的教學模型。在教學過程中,首先利用仿真模型,向同學們講解不同機械的結構形式和工作原理,同時利用各種模型的動作演示功能,動態展示各種機械的工作狀態;仿真模型教學結束后,進一步帶領學生實地參觀采掘機械設備,在參觀中讓同學們回憶仿真模型的動作過程,加強同學們對結構和原理的理解。

采用實物與仿真模型結合的教學方式,與傳統走馬觀花式教學相比,學生們能夠看到采掘機械的具體動作過程,點燃了學生的學習熱情,可以加深學生對采掘機械結構和原理的理解,提高了實驗教學的效果。同時,后續的實物教學過程,有助于激發學生理論聯系實際,進一步加強了實驗教學效果。

3.學生實際動手操作,加強知識點吸收

上述教學過程仍屬于教師灌輸式教學,學生處于被動學習狀態,其學習積極性與主動學習相比仍然有較大的差距。因此,在實物與仿真模型教學結束后,為了進一步鞏固學生對采掘機械及其工作過程的理解,使得學生充分融入到《采掘機械》的實驗教學當中,作者在教學中加入了學生動手操作環節。在該環節的教學中,學生作為主體操作采掘機械的仿真模型,按照教師指定的采掘機械工作狀態要求,操控相應的仿真模型實現設定的運動。

在該過程的教學中,教師指定的設備工作狀態應按照井下采煤中的采煤工藝,依次讓學生操控采掘設備的動作,主要包括掘進機的行走、截割、調整姿態、采煤機的行走、滾筒割煤、前后搖臂升降、液壓支架的降柱、移駕、升柱、推溜、刮板輸送機的運送物料等工序。這一整套工序的模擬,與井下實際采煤過程中的工況完全一致,相當于將學生融入到井下實際現場,使得學生親手完成了一次井下采掘機械的使用過程。由于學生參與到實際操作中,必然能提高課程的投入度。此外,通過這樣的訓練,不僅能夠加深學生對不同采掘機械設備工作原理的理解,同時還能夠充分熟悉井下煤礦開采的工序及采掘設備在不同工序中所起到的作用,加強授課知識點的吸收。

4.利用學生反饋信息,提升課堂教學質量

學生對于課堂信息的反饋,對于提升采掘機械的實驗教學而言同樣起著不可忽略的作用。傳統的采掘機械教學中,教師往往是上完課、批完作業就結束了該門課程的教學工作,并未重視學生對本門課程的反饋。在采掘機械教學過程中,受不同個體專業知識的限制,往往在對采掘機械結構原理介紹過程中,很多對于學生比較難以理解的結構,授課教師往往認為簡單并未做詳細的介紹。這就造成學生對結構理解不透徹,產生了厭煩抵觸心理。因此,重分利用學生對課程的反饋信息,可以有效提升教學過程中的質量。

作者在采掘機械的實驗教學過程中,為了提高學生的課堂效果,在每次講課完成之后,會主動向學生詢問對本節課程的上課體驗,聽取學生們對課程的改進意見。在下一次課程的教學中,依據學生反饋的問題,對采掘機械實驗教學中存在的闡述不清晰的知識點做進一步的講解,充分利用仿真模型對復雜的知識點進行演示說明。同時,為了激勵學生勇于提出教學過程中存在的問題,在每次采掘機械實驗課上會對提出建設性意見的學生進行表揚,并且在最終平時成績的評定上給予相應適當的傾斜。這樣,通過適當的激勵學生們提出了許多寶貴的意見,進一步有效提高了采掘機械實驗課程的教學效果。

5.總結

通過《采掘機械》實驗教學過程中學生的反饋發現,采用本文提出的教學改革方法后,學生的課堂積極性明顯提高,學生們參與學習討論的積極性高漲,對采掘機械設備工作原理及井下煤礦開采工藝知識點的理解也更為充分,學生動手能力也得到了有效的加強。

參考文獻:

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[5]劉送永, 崔新霞. 《采掘機械》課程改革與探索[J]. 中國校外教育旬刊, 2013(11):114-114.

篇9

關鍵詞:機械原理 教學方法 創新思維 實踐教學

中圖分類號:G64 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)01(a)-0152-01

近幾年來,三本教育如雨后春筍般迅速的發展起來。三本教育始終以培養應用型人才為目標,以提高學生的動手能力、創新能力和社會適應能力為宗旨,從德、智、體諸方面對學生進行培養,使學生得到工程師素質的基本訓練,對相應的教學體系也做出了調整[1-3]。機械原理作為機械設計制造及其自動化專業的一門主干技術基礎課,本人在教學的過程中進行了一定的改革和探索。

1 采用啟發式教學,發揮教師的引導與示范作用

牢固樹立了“學生為主體,教師為主導”的教學理念,以充分動學生學習的主動性、自覺性及提高動手能力為目的的教學模式。盡量避免使用傳統的滿堂灌、注入式的單調教學方法,使用多媒體等現代化教學手段。

機械原理課是學生由基礎課學習轉入到理論課學習的一門承上啟下的主干技術基礎課。從學習方法上而言,學生由純理論的公式推導、演算等的學習轉為理論聯系實際的學習方法。

上課時對講授的內容要重點突出,深入淺出。例如講連桿機構、凸輪機構、齒輪機械時我們可以先讓學生自己談談個人的理解并聯想日常見到的事物有哪些與這些機構有關。從連桿機構在折疊桌椅中的應用到汽車變速箱中的齒輪機構;從平面低副引出公交車門的啟閉機構的設計;從球面副聯想人體肩關節引出機器人肩關節的設計,這樣可以使學生覺得這些機構就在身邊,從而消除他們對新知識的陌生感和排斥感。另外,本人在教學中選取個別章節的內容作為學生的課內自學內容。例如第五章機械的效率及其自鎖,因為這部分內容簡單,學生有一定的基礎。課前先任意指定幾名學生讓他們提前備好課,上課時給其他同學講解,講完后再由老師總結引伸。這樣做的好處本人認為有以下幾點:(1)發揮學生的主觀能動性,集思廣益從中受到啟發;(2)讓學生講可以看出他們考慮問題容易忽略的地方,這時教師指出后既可以補充遺漏的知識又可以改善學生的思維方式使他們在以后的學習中考慮問題更加全面;(3)讓學生在正式場合講話可以培養他們的自信,鍛煉他們的口頭表達能力以及處理臨時問題的應急能力。

2 采用多媒體教學,引導、啟發培養學生的創新意識

起初,講授機械原理課程采用板書加掛圖的傳統教學模式,經過不斷的探索與努力,形成了現在的以板書教學為主,多媒體教學為輔的教學方式。上課時如果涉及到推導計算或強化記憶的內容就采用板書的方式來講這樣能使學生加深理解記憶深刻,如果用多媒體教學由于幻燈片播放速度過快很難使學生掌握。如果是形象化的內容就采用多媒體教學讓學生通過觀察運動起來的機構去分析機構工作原理,從感性認識上升到理性認識。同時引導學生,讓他們聯想該機構在日常生活中的應用,從而啟發和培養學生的創新意識。

我們每年都組織科技創新大賽,要求學生根據所學的機構每人做一兩件作品參加比賽。雖然大多數學生的作品是對現有機構的模仿,但是也有個別同學可以對現有機構進行一些改進。我認為通過這樣的鍛煉對于培養學生的動手能力和創新能力應該有一定的幫助,對培養應用型人才也大有裨益。由于獨立學院的經營模式的影響也存在一些問題。比如,在這方面我們投入的力量和資金還不夠。主要原因是教師工作量大,在學生課外創作上指導的力度不夠,這也是學生在創新制作方面始終沒有大的突破;學生活動經費有限,大多數學生在創作過程沒有新意,僅限于制作一些紙質、木質的手工模型。同時,也是因為資金原因導致獎勵的力度不夠,很難調動學生的積極性和創造力。

3 加大實踐教學力度提高學生的動手能力提升學生適應社會的能力

目前獨立學院機械原理課程的實踐環節主要是實驗和課程設計。實驗主要是機零機原實驗室的參觀,該實驗室的主要設備是機械設計基礎示教陣列柜,學生可以通過參觀各種典型的機構對上課內容加深理解。課程設計主要培養學生應用機械原理知識獨立解決實際問題的能力,使學生能夠系統地掌握機構的設計、機械的運動學和動力學分析和設計等知識。這些實踐內容僅僅是理論課教學的一個補充,是驗證性實驗教學,這種實驗往往流于形式。設計性、綜合性、開放性實驗還不成熟,要想進一步提高學生適應社會的能力為培養應用型人才打好基礎,我認為我們還應在這方面著手提高。我們可以從以下兩個方面去加強機械原理課程的實踐環節。第一,加大計算機技術和計算機軟件(如ADAMS、Pro/E、UG等)的學習與應用。這些軟件的仿真模塊可以對虛擬機械系統進行靜力學、運動學和動力學分析,減小學生學習解析法過程中的畏難情緒。使學生把學習的重點從計算建立模型轉化到分析設計參數對傳動的影響、傳動方案的比較選型上,提高他們改革創新的能力。第二,大膽嘗試選用開放性、綜合性課程設計題目,鼓勵學生自選有創新性的題目。在機械系統方案設計這一章中綜合運用前面所學過的知識,根據機械預期實現的功能要求,構思出所有可能的工作原理,加以分析比較,根據使用要求或者工藝要求,從中選出既能滿足工作要求又能符合工藝要求,既簡單又合理的機構或機構組合。

總之,機械原理作為機械專業的一門主干技術基礎課,在利用傳統教學方法的基礎上,更新改進教學方法,加大實踐力度,培養學生創新思維能力。經過一段時間的教學實踐證明,不僅有利于學生對基礎知識的深入理解,而且促進學生知識結構的優化和綜合實踐素質的提高,使學生全面系統地掌握了機械的基本原理和設計方法。

4 結語

為了適應獨立學院培養應用型人才的要求,在專業基礎課和專業課的教學中要不斷探索新的教學方法。采用啟發式教學,借助多媒體和計算機技術強化實踐教學,充分調動學生的積極性,從而提高學生分析和解決實際問題的能力。

參考文獻

[1] 佟瑞宏,董炯,盧巖.機械原理教學與創新設計相結合的實踐與探索[J].遼東學院學報,2010,17(4):365-368.

篇10

關鍵詞:中職;機械基礎;感性認識;互動性

中職機械基礎的主要內容包括常用機械傳動、常用機構、軸系零件和液壓傳動四個部分,在教學中要求學生應熟悉和掌握這四個方面的基本知識、工作原理和應用特點,以達到為學習專業技術課程和今后在工作中合理使用、維護機械設備以及進行技術革新提供必要的理論基礎知識的目的。但中職學生對理論學習缺乏興趣,同時由于本課程知識具有形散、繁雜、抽象、枯燥等特點,使學生難以學好這門課程。如能在該課程教學中,合理使用互動性教學原則,是解決這種現象的一種很好的途徑。

一、互動性原則在機械基礎教學中的實踐

互動性作為一種教學方法、手段,只有經過不斷實踐、應用、總結,才能真正獲得其有價值的內容,在活動中的實用價值才能不斷提升,合理性、完善性也才能得到進一步增強。筆者根據多年來的教學實踐總結出一些應用互動性教學方法的實例。

1.學生提問眾人答

提問是常用的教學手段,但通常都是老師提出問題、學生回答問題。這種方式使學生的思考具有不連續性和被動性,其目的往往也只是為了得到正確答案,其過程也不能使學生有所收獲,只是檢驗學生是否擁有了與問題相關的知識。而反過來由學生提出問題,先由其他學生來回答,再由老師來總結解答,這樣在提出問題和回答問題兩個過程中都會使學生主動思考并有所收獲,而且使問題更有針對性。特別是提出問題的過程,當然提出的問題不應是對某個現有題目的不會解或書本中某段內容的不明白,而應是深入思考后對概念、方法和原理的疑惑,提出這樣的問題是不容易的,因此它需要教師的積極引導。

2.用好模型提效果

模型在中職機械基礎教學中應用較多,但如何用好模型使教學效果更顯著,則是值得探討的問題。在模型演示中應不只是教師演示給學生看,還可由學生動手操作觀察,效果會更直接。如在講渦輪蝸桿傳動機構的“三向”判定中,要用到“左右手定則”,但這個定則比較抽象,學生不易理解,應用容易出錯,這個問題就可以用蝸桿傳動機構模型來解決。先把模型按設定位置靜放并設定“三向”中的兩向,如已知蝸桿的螺旋方向和轉動方向,判定渦輪的轉向。然后由學生用“左右手定則”判定出結果后,以轉動蝸桿來驗證結果的正確性。當驗證的結果完全正確時,會給學生深刻的印象,也使得學生對“左右手定則”的掌握更牢固,更準確。

3.主動觀察強直感

《機械基礎》中所講的各種機構的工作原理,往往需要有眾多實際機器工作過程的直觀感性知識積累才能理解,這對于中等職業學校的學生更是如此。

二、互動性原則在機械基礎教學應用中的注意點

1.科學設計問題

機械基礎內容具有很強的知識性,每節教學內容都有一定的難點和重點,教師要在重點上作強調,在難點上尋突破,找準知識傳授的切入口,合理、科學地設計問題。即按照學生的認知能力、該課程的知識特點和活動的達到目標,精心設計層次性問題,把對知識的掌握、理解、運用做整體運作,培養學生分析、解決問題的能力,并逐步培養學生的創新、創造能力。合理分配活動時間,合理設定活動內容,合理選擇活動方式,科學地對活動行為進行評價,目的是讓學生對機械基礎知識樂學、活學,鉆研探討,學以致用,真正掌握專業理論,為專業技能的培訓打下扎實的理論基礎。

2.遵循教學規律

中職生有著各自特有的學習特點,其因基礎差,在學習上存在一定障礙。教師應因材施教,發揮學生長處,回避其弱點,但教師不能只顧營造氣氛,創設情境,一味地滿足學生需要,把教學變為說笑過程,更不能一開始就讓學生獨立學習,這需要一個過程,況且機械基礎知識具有系統性、科學性。

3.整合其他方法

教學無定法,根據教學內容,圍繞教學目標和達到目標,優先選擇適宜的教學方法,或一種,或多種,互動性教學手段是一種整合手段,在教學中把幾種教學方法彼此聯系,突出學生的主體行為,符合中職生的學習特點,挖掘學生的內在潛能,對其可塑加以培養,培養其創新、創造能力,真正為地方經濟發展培養一批“實際、實用、實效”的機械操作人才。

互動性教學方法在教學中還有待于進一步探討和研究,針對機械基礎課程的特點,讓其在理論教學中發揮更大、更好的作用,真正解決教學中的難點問題,為中職機械專業課程改革提供有效的教學措施。

參考文獻:

[1]陳海魁.機械基礎.3版.中國勞動社會保障出版社,2001-01.