时间:2022-11-18 03:52:20
序论:写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隐藏在内心深处的真相,好投稿为您带来了七篇汽车机械范文,愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂,助力您的创作。
一、影响高职学生创新能力培养的因素
(一)创新思维与创新精神培养缺位高职院校存在重课本轻技能,重理论轻实践,重结果轻方法,教育与产业脱节的现象。教学偏重于认知能力的培养,而忽视了学生情感素质的培养和理想教育,没有指导学生进行人生规划,学生没有创新的环境和原动力。
(二)创新方法和创新人才的认识存在误区高职院校对创新型人才具有的能力和认识未能形成比较统一的认识,许多人认为创新型人才是高学历或高职称或海归人才。也有人认为高校创新人才的培养在于创新教学体系,通过高难度的科技研发项目就能培养学生的创新能力和创新思维。有观点认为创新是突发奇想,是灵感和机遇的结晶,无规律可循。尽管目前我国高职院校的大学生,总体来说创新能力还比较弱,但还是具有一定的创新潜能的,现代教育理论认为学生的创新能力是可以通过后天的不断主动学习和培养而形成。
(三)知识陈旧与教学方法单一多数课程仍以传授知识为主,大多数课堂仍以教师讲授为主,特别是专业基础课程的教学更容易如此。专业及课程设置过细,各专业主要关注自身的系统性,缺乏必要的学科交叉,人文学科相对薄弱,应试教育为主的教育误区仍然存在。学生的思维滞塞、缺乏质疑或变通,何谈创新能力的培养。
(四)评价学生标准存在偏差学生的评价主要是学生的学业成绩,一定程度上导致学生只求完成听课、取得及格,忽视自我兴趣和其它能力的培养(尤其是科研能力、动手能力、社会活动能力等),不利于调动学生的学习兴趣和激发学生的创新思维。
(五)教师创新能力欠缺高职教师的评价标准仍然是科研能力比如课题与论文的等级和数量,多数老师在课题和论文上花去很大精力,没有时间也没有很强的创新能力开展多种多样的卓有成效的创新教育活动。高职工科专业教师如果不会操作不会修理,不知道各个机构各个系统的工作过程以及零部件的作用,只会纸上谈兵,怎能指导学生进行创新活动。
二、高职学生创新能力培养的策略
(一)深化校企合作,构筑创新桥梁高职院校与企业的合作,应注意效果。如成立以企业技术人员和高等院校专业教师为主的专业建设指导委员会,让企业技术人员直接参与专业教学计划的制定和有关教改的课题研究,以利于学校及时将工业领域最先进的技术纳入专业教学计划,让学生在课堂里就能接触先进的技术知识。同时,学校与条件较好的企业建立长期、稳定的校外实训基地,学校利用企业设备优势和最新的生产技术优势,弥补校内实训设备的不足。也可以让企业在学校建立实训中心,补充学校实训条件的不足。学生在企业生产一线实习,直接接触生产实际,参与企业的技术攻关、工艺设计、售后服务等过程,为他们提供一个发挥自己聪明才智的实践机会,为培养现代工业发展所要求的高级应用型创新人才创造条件。
(二)加强师资队伍建设,提供创新保障高职院校要设立专项基金用于双师型教师的培养和引进,专业教师可到企业进行锻炼和学习,以掌握现代工业领域最新的技术发展动态,拓宽视野和调整知识结构,使他们了解社会需求以及积累生产实践经验,提高教师的专业水平,鼓励教师考取相应的职业资格证书,强化教师的科研创新能力。同时,本着“走出去、请进来”的原则,聘请企业高级技术人员到校担任兼职教师,指导学生的实习、实训、毕业设计等实践性教学活动,也可到学校为学生授课,这些兼职教师应达到一定比例,为学校开展创新教育提供师资保障。
(三)改革评价机制,创新人才培养模式培养创新人才需要创新教育。教育要面向工业界、面向世界、面向未来,要以行业企业需求为导向,以工程实际为背景,以工程技术为主线,创新高校与行业企业联合培养人才的新机制。国外的先进经验也应该及时拿来为我所用。目前高职院校对学生学业的评估仍然简单呆板,学生应知、应会的考试所占的成分比较重,对学生创新能力的考查力度明显不足。只有能考查出学生创新能力的评估方法,才是促进高职教育与创新能力培养紧密结合的最有效方法;只有改革评估方法,才能从机制上保证高职教育与创新能力培养的紧密结合。
高职汽车机械基础课程包括《汽车机械基础》、《汽车电工电子技术》、《机械制图》等课程,属于专业基础课程,专业理论性比较强,如何培养学生创新能力?
(一)积极探索模块教学新模式比如:《汽车机械基础》涵盖的内容非常广泛,许多教材想面面俱到,因而内容多而广,深而繁,在有限的教学时间内只能赶教学任务,无法进行创新教育。划分模块,是以一个教学模块作为一个相对独立的教学单位,教学中必须从模块这个整体出发,统筹安排制定教学方案,即在一个相对规定的课时内,对某个主题教学内容进行系统学习。改革目前的教学模式,不求多而全,只求精而专。真正让学生学有所成,成有所专,专有所用。通过精简整合课程,缩减了课堂教学时数,让学生拥有更多的学习时间和条件开展实践教学、专业实训、技能实操、专业实习等学习活动,有助于学生的专业动手技能和创造能力的培养和提高。每个模块设置为项目和任务,每个任务设置任务导入、相关知识、任务实施、知识拓展等多个环节。
(二)倡导基于工作过程的行动导向教学法行动导向的教学是以学生在职业工作中的实际工作过程为依据,系统化地建立模拟或实际的学习情境,通过让学生自始参与“工作”全过程,发现、探讨和解决职业活动中出现的问题,体验并反思学习行动,最终获得完成相关职业活动所需要的知识和能力。行动导向教学的最大特点是以学生为中心、以一个职业的典型工作任务为基础、以项目教学为典型表现形式。通过行为的引导使学生在活动中提高学习兴趣,培养创新思维,形成关键能力。武汉城市职业学院于2009年在汽车检测与维修、汽车营销两个专业基础课首次开展“行动导向”教学。这一方法主要将我们传统的教学内容的设置,改为以工作和工位为主的设置,这样更体现高等职业教育中注重实践教学的特色,而这种实践教学更贴近实际工作。
(三)积极编写实训教材,创建开放式实训环境实训教材的编写注重项目建设,不同的任务实施有不同的方式,藉此鼓励学生自己去发现问题、解决问题。大力推进开放式的实施环境创建,创建健康有李子云张雄才:基于高职汽车机械基础平台课程的学生创新能力的培养序、宽松和谐、开放高效、激励上进的育人环境。鉴于高等职业学校的特点,第一课堂应当严格要求。这可以使这些本来文化课基础相对比较低,学习理论的积极性相对比较欠缺,学习理论知识的习惯比较差,在学习方面不够刻苦的学生掌握大学基本的理论和教学要求。改革考试方法,将考核的重点转向创新能力,把学生的创新意识、创新能力和创新成果作为评价学生学业成绩的重要依据。例如武汉城市职业学院将“汽车发动机拆装比赛”“、汽车发动机运行与调试比赛”“、汽车故障诊断与排除比赛”、“汽车营销创意大赛“”汽车文化演讲比赛”常态化,将比赛的成绩作为学业成绩的重要依据。又例如《机械制图》设置《计算机制图》,集中实训1周,这可以使这些情商比较好,与人相处的能力相对比较好,大部分在某些方面有自己的优势的学生有机会展示自己的才智,发挥和发展自己的潜力,利用自我教育的方式培养创新意识和创新能力。
(四)充分发挥教师的引导作用高职汽车机械基础课程从理论课变成了理论实践课,教师是教学体系推进过程的关键,教师的角色从一个信息的给予者转变成为一个学习的管理者,由于主要的教学目标变成了为学生开发今后工作中所需的综合职业能力,教师不再仅仅是一个讲演者,他能为学生提供学习信息;能激发学生的学习兴趣;能帮助、指导学生制定学习计划;能对学生进行正确的评价。在实训时,教师与学生共同探讨,确定方案,在实施中不断改进,重在培养学生收集、分析、组织信息的能力,团结协作能力与解决问题的能力等。
关键词:汽车;电子机械制动系统;设计
电子机械制动系统以电动机为主要驱动力,在合理安装使用后,可以起到车辆制动控制的作用。随着信息技术的快速发展,电子机械制动的控制系统越来越完善,其具有体积小、重量轻、硬件设施完善等优势,使用过程中响应速度较快,没有延迟现象,因此被广泛应用到汽车制造领域中。在这样的环境背景下,探究汽车电子机械制动系统的设计具有非常重要的现实意义。
1当前汽车制动系统的问题
当前,汽车制动设计中多以防抱死的制动系统为主,由于城市交通环境日益复杂,汽车制动系统设计直接决定汽车行驶安全性。对此,在汽车制动系统设计中要以增强控制性能和保证控制系统准确性为设计关键,当前汽车制动系统存在以下弊端:①汽车紧急制动现象频繁。在车辆行驶中,由于交通情况复杂多变,司机一般会在紧急情况选择紧急制动的方式,让汽车快速停止前行,这就对制动系统性能提出更高要求。制动系统发生故障,直接造成安全隐患,必须要定期做好制动系统的检查维护工作,也需要驾驶人形成良好的行车习惯,减少紧急制动的次数,防止安全隐患;②不缓解问题。在车辆正常行驶中,制动系统常常出现不能缓解的情况,这是因为制动缸活塞杆无法在短时间内缩回,汽车发生制动较短时间内无法立即解除,进而出现不能缓解的问题。
2汽车电子机械制动系统的设计要求
在汽车电子制动系统运行中,依靠踏板传感器搜集和识别驾驶信息,将驾驶人员的脚步力度信息输送至电子控制元件,利用ECU装置处理传输数据,并将制动的制定和处理结果输送至车轮制动器中,实现汽车制动控制,制动控制时间为0.1s。
2.1精准制动要求
在汽车电子机械制动系统运行中,通过EMB系统(嵌入式系统)精确感应车辆行驶情况,结合驾驶员的车辆制动需求,及时控制汽车的制动力矩电机,通过准确控制的方式,达到汽车稳定制动的标准,精准分配制动力,进而实现汽车的精准制动。
2.2整车匹配要求
汽车电子机械制动系统是当前最为先进的制动方式,直接取替了传统液压制动管路的制动方式,系统由力矩电机、运动转换机以及减速增矩装置等部分组成。由于汽车装车空间有限,电子机械制动系统体积小、质量轻,可以满足汽车空间对制动执行机构的要求。由于汽车中的子系统较多,各个子系统间具备相互限制和相互协动的关系。面临着各种行驶条件,需要制动系统和其他各个系统紧密配合,而电子机械制动系统的整车匹配技术,可以和汽车各个部件、电控系统进行协调作业,保证整车的制动性能。
2.3故障容错要求
在汽车运行中,直流力矩电机与相关电子元器件会影响制动的稳定性,一旦电子元器件发生故障,将会对汽车制定系统的性能和工作状态产生较大影响,形成车辆行车的安全隐患。对此,在汽车电子机械制定的系统设计中,要完善信号的抗干扰技术,设置故障容错机制,使制动汽车在任意故障情况下,都会根据驾驶员的驾驶需求实现制动控制,提高电子机械制动系统运行的可靠性与安全性。
3汽车电子机械制动系统设计方案
在传统汽车制动系统中多以液压油路为核心进行制动力输出,液压油路要和机械结构进行相互配合与传导,制动性能低,且容易形成安全隐患。而电子机械制动系统直接摘除原有的液压制动管路,实行制动踏板与执行器的连接,大大提高了制动效率与安全性,具体设计方案如下:
3.1制动意图识别系统
制动意图就是获取和搜集汽车驾驶员的制动意图,将其意图信号传输至系统中形成制动指令,而快速识别制动意图,以转化为制动操作信号就显得尤为关键。在电子机械制动系统中,制动意图识别主要依靠传感器设备来实现。设计人员要掌握傳感器的运行特征,制定异构静态冗余措施。基于力量和位移视角进行传感器设备的升级,使其快速识别车辆制动意图,搜集和分析汽车驾驶员的制动意图信息,对该信息进行核算与转化,分配制动信号权重,形成信号输出,实现对制动意图的识别与处理。如图1所示,在制动意图识别系统中引入信息技术,通过CAN控制中心进行制动踏板信号与加速踏板信号的处理,核算加速踏板变化率,并结合整车模型进行加速度均值和加速度均方值的核算,构建驾驶员意图识别模型,在线识别驾驶员制动意图,保证汽车制动控制的及时性和准确性。
3.2制动力分配系统
电子机械制动系统识别出驾驶员制动意图后,立即发送制动执行命令,借助车载计算机网络系统,把制动信号传输至车轮控制系统中,实现制动力分配。在制动力分配系统的设计中,必须结合电子机械制动系统的运行情况,合理分配制动力控制的执行任务。一旦制动力系统发生故障,要根据车辆行驶情况,采取有效的制动力分配措施,为汽车的安全运行提供重要保障。车轮制动控制系统要维持稳定运行的状态,合理管理前车轮和后车轮的运行协调,防止转向不足问题,使得车辆平稳地通过弯道,消除安全隐患。
3.3制动间隙调整系统
该制动间隙调整系统的主要目的是消除制动器间的间隙问题,制定针对性补偿措施,实现机械结构间的间隙调整。对此,在制动间隙调整系统的设计中,要了解制动器的制动过程,判断间隙临界点,加强临界点的识别,并根据制动器的运行需求,利用制动皮零件确定制动器的整体刚度,设计电流大小实验,计算临界点间隙,当电流值超过原有设定值,就会自动清除制动间隙。在分离临界点识别中,要明确刹车片与刹车盘存在的分离临界点,电机运行中,刹车片与刹车盘夹紧力逐渐减少,电流倾斜角由负半轴接近零轴,电流倾斜率达到零,就会形成刹车制动间隙。而制动间隙调整系统可以根据制动力的命令,通过电流信号来判断是否存在制动间隙,判断存在后就会立即消除间隙,进而保证制动控制的精确性。
3.4在线故障诊断系统
在汽车电子机械制动系统的设计中,在线故障诊断系统会对各个系统的运行情况进行动态化监测,掌握各个模块的运行状态,发现故障点后会立即进行在线诊断和修复,若故障无法修复,会直接剔除该模块,进而提高制动系统的安全性。系统设计中主要运用在线故障诊断技术,通过预警信息的和动态化管理,提高制动操作的稳定性与准确性。在系统运行中,需要分析制动信息和制动意图,对电子机械制动系统的运行状态进行诊断,发现不良信息后会立即发出警报,让驾驶员可以及时了解系统的故障情况,做好驾驶准备。除此之外,在线故障诊断系统运行中,会自动对失效控制节点的信息进行综合管理,剔除存在网络系统中的故障节点,保证电子机械制动系统的安全性能,为汽车的驾驶安全提供重要保障。
关键词: 中等职业教育 汽车机械基础 课程改革 项目化教学
汽车机械基础是中等职业教育培养应用型人才模式下构建的新课程,它融合了《机械制图》、《互换性与技术测量》、《工程材料》、《工程力学》、《机械原理》、《机械零件》、《液压传动》等多学科的课程,具有内容多、教学课时少的特点,中职学生基础差、起点低,学习起来有很大难度。这门课是一门专业基础课,对这门课的掌握得如何直接关系到学生对后续专业课的学习。如何激发学生学习兴趣、培养职业能力,以坚持“应用”为主,“必需、够用”为度原则对课程教学内容进行优化整合,并与项目化教学中的内容进行适当联系是本文主要的研究对象。
1.以岗位需求来培养学生
汽车运用与维修专业主要面向“汽车后市场”,培养具有与本专业相适应的文化水平和良好的职业道德,掌握一定的专业理论知识、具备本专业的实践技能和经营管理能力,能从事汽车维修、检测、车辆改装、汽车技术管理、汽车营销、评估、保险等,德、智、体、美等方面全面发展的高素质劳动者和中初级专门人才。这就要求学生具有良好的职业素养和技术能力。
1.1职业素养
1.1.1能自主学习汽车新知识、新技术,具有对知识不断学习、不断实践和提高的探索精神。
1.1.2能通过各种媒体资源查找所需信息。
1.1.3具有较强的表达能力和人际沟通能力及适应新环境的能力。
1.1.4具有团队精神和协作精神。
1.1.5能从维修案例中寻找共性举一反三,不断积累汽车维修经验。
1.1.6具备工程技术人员应具备的认真、踏实、严谨的工作作风。具备安全操作意识、品质管理意识。
1.1.7培养社会责任感和可持续发展意识。通过本课程所学的知识技能,将来毕业后能胜任岗位要求,又能适应汽车运用与维修市场的变化和发展需要。
1.2技术能力
1.2.1掌握机械制图基本知识,具备一定的识图能力,并可根据图样进行汽车零件的检验,修配,进行总成和部件的正确拆卸和装配。对绘图能力的要求可相应降低。
1.2.2掌握金属材料、非金属材料及汽车运行材料的分类、品种、规格、使用特性、牌号和发展趋势。能识别常用金属材料牌号、初步具备分析非金属材料特性和应用状况的能力及提高材料性能的方法。掌握选择、使用汽车运行材料的技能,能对在用油的质量进行监测评估。
1.2.3掌握各种机械传动,如四杆机构、螺纹连接、键连接、带传动、链传动、齿轮传动、凸轮机构等在汽车上的应用以及它们的运动特性、结构特点和工作原理。
1.2.4掌握液压传动的工作原理,了解汽车常用的液压回路、液压元件,初步能分析汽车液压元件常见故障。
1.2.5能够正确使用各种维修工具、量具。
2.以行动导向为教学方法的改革探索
2.1教学内容
学生学习汽车机械基础,是第一次真正接触汽车结构,也是学生职业能力培养和职业素养养成的第一个环节。针对学生和课程的特点,按照学生职业能力培养的普遍规律,确定采取先分析认识汽车机械总体构造,再以汽车作为一种机械组成部分,以汽车发动机构造、汽车传动系统、汽车行驶系统、汽车转向系统及汽车制动系统的工作任务来设计学习情景,选用汽车发动机、底盘的典型机构或装置为载体,安排项目来组织教学过程。
2.2教学方法
传统的《汽车机械基础》教学方式大多是“灌输式”。教师讲解,学生认真学习,但效果并不理想。根本原因就是没有考虑到中职学生的起点低、基础差的特点。为克服学生的畏难情绪,在课程组织和安排上,要加强学生的感性认识,采用项目教学法,开展自主学习,以汽车结构认识实训导入知识学习,提出理论问题,并通过汽车结构实例分析来解决理论问题,形成以“明确项目任务—获取信息,制订计划—做出决定—实施计划—检查评估”5个环节来组织教学,逐步培养和提升学生的汽车机械基本维修能力。在教学内容上,将传统的教学内容糅合到完整的汽车机械中,建立学生整体的汽车机械意识,每一个知识点都以具体汽车机械结构为依托,做到教、学、做结合,加深对专业认识、技能的理解和应用,培养学生的基本职业能力。
2.2.1明确项目任务。通常由教师提出一个或几个项目任务设想,然后同学生一起讨论,最终确定项目的目标和任务。比如汽车上有很多常用件采用键连接,曲轴与曲轴皮带轮之间的连接方式是什么连接?在拆卸曲轴皮带轮时应注意哪些问题?在这个过程当中让学生了解键的相关知识,并且让学生有正确选用键的相关知识。
2.2.2获取信息,制订计划。学生根据教师提供的相关参考资料,制订项目工作计划,确定工作步骤和程序,并最终得到教师的认可。比如让学生查阅维修手册,按照维修手册规定准备这个项目所需的工量、制定操作工艺流程,培养学生查阅技术资料的能力。
2.2.3做出决定。根据各小组确定的曲轴皮带轮拆装的计划,提出各种各样的方案,最后由全班讨论,确定本项目的最佳方案。在这个过程当中学生也能学到很多知识。
2.2.4实施计划。学生确定各自在小组中的分工,以及小组成员合作的形式,然后按照已确立的工作步骤和程序工作。在这个过程当中重点考核学生对工量具的使用是否正确,操作工艺是否合理,动作是否规范。
2.2.5检查评估。先由学生对自己的工作结果进行自我评估,再由教师进行检查评分。师生共同讨论、评判项目工作中出现的问题,学生解决问题的方法以及学习行动的特征。通过对比师生评价结果,找出造成各组结果差异的原因。
3.结语
与传统教学方式相比,在《汽车机械基础》的教学过程中运用项目化教学法显然更适合中职院校进行应用型人才的培养。我通过对汽车机械基础课程的整合实现了理实一体化教学,提高了教学效率。
参考文献:
[1]崔振民,张让莘,钟宝华.汽车机械基础[M].高等教育出版社,2011.
[2]王成波.汽车机械基础[M].科学出版社,2010.
[3]徐锦生.项目学习——探索综合化教学模式[M].浙江大学出版社,2012.
【关键词】自动化技术 汽车机械 控制系统 应用
传统的自动化技术主要的表现形式比较单一,而且没有实现智能的控制。随着自动化技术的不断发展,逐渐向集成自动化以及智能化的方向不断改进,而且应用的领域不断增加。在汽车机械中使用自动化控制技术,改变了传统的控制模式,使汽车机械在整体上发生了巨大的变化。虽然自动化技术在很多领域都得到了很大的认可,但是还要不断的加强对自动化技术的研究,带动各行各业的快速发展。
一、自动化技术在汽车机械控制系统中的构成及运行方式
系统软件设计。目前的计算机技术已经代替了传统的生产机制,可以通过计算机网络来控制整个生产流程,促进了企业的快速发展,提高了企业的自动化生产管理的能力,在汽车机械自动化控制系统上融入单片机技术,在软件的设计上一般采用了C语言进行开发,由于C语言具备流程化简单、便于维护等特点,所以在软件的设计上起到了很重要的作用。在系统软件的整体构造上采用了模块化的设计思想,主要包括了传感器模块、信号采集与信号调理的模块以及PLC通信模块等。
系统的工作过程。调度端系统的工作过程。自动化系统在运行的过程中首先接收了计算机发送的消息,经过前置机的处理,存储在系统的服务器当中,保存信息的完整性。然后服务器将信息传输到工作站当中,最后经过WEB服务器的系统资源就可以将自动化系统的信息传输到局域网中。RTU的工作流程。在遥测采集板、A/D转换器等设备上可以对变电所的遥测量进行采集,然后将相关的信息发送到遥测的主机单元。在遥信的采集板上可以采集遥信量,在两个主机的控制单元上安装有高速串行总线RS485,将所有的信息量传输到CPU单元,经过处理后的信息发送到功能计算机,最后在RJ45端口将数据传输到调度端。
二、功能模块组成
(1)传感器系统。在汽车机械中使用自动化技术,能够实现对汽车运行状态的即时监控,主要的传输通道有两种方式,一种是根据时间节点进行传输,时序的不同传输的信号也不同;另一种是频分制,信号的发送根据自身的频率而定,不会出现混淆的情况,由于这种电路的构成比较简单,出现的故障次数少,所以在实际应用中要大力推广,在汽车上传感器系统是整个计算机系统的支撑装置,负责数据的采集和信号的传输,将汽车的运行工况以及发动的转速等信息转化成电讯号,最终传入计算机系统,然后在系统的调控下实现汽车安全、稳定的运行。使用传感器要对汽车的整体进行监控,包括油温、速度、干湿度以及距离等参数进行及时采集和传输,与设定的参数进行对比,如果对比的差值很大们就要进行及时的调整。
(2)中央控制系统。中央控制系统的实现环境中是通过在微型的计算机的控制,由于微型计算机具备多种功能和特点,同时接口还很多,所以能够完成系统所分配的不同任务。微型计算机对汽车机械自动化系统进行控制时,具有精度高、速度快等特点,提高了汽车机械系统的运行效率。中央控制系统的主要任务就是将传感器所采集的数据信息进行处理,并制定出相应的解决方案,同时,中央控制系统还能够实现报警的功能,监控设备在运行中出现异常,能够及时的报警并启动相应的处理程序。
(3)PLC通信模块。在PLC程序设计中采用了STEP7软件编制,可以进行梯形逻辑图、功能块图以及语句的编辑。同时PLC对于不同的工作环境会有不同的I/O模块以及相应的设备,在这种系统中安装了人—机对话的接口模块,可以提高操作性能,使操作更为的简单便捷;在工业局部网络中为了使通讯更为的畅通设置了网络的接口模块,这些不同类别的I/O模块,为PLC的应用提供了很大的方便。
三、自动化控制系统技术在汽车机械控制系统中的具体应用
实时的监测数据,进行数据表的查询与打印。系统将传感器采集到汽车机械运行的数据,然后根据系统设定的参数值相比较,为操作人员提供准确的数据参考依据。为了方便操作人员的更加直观的看到汽车机械系统的工作状况,自动化控制的系统设置了数据报表的功能,在数据的传输中,能够将实时的数据与历史数据按照规定的报表的模式打印出来。数据报表中有多种报表的方式可供选择,根据工作人员的需求选择报表的方式,提供了很大的便捷。
故障的诊断和排除。现代自动化技术是依赖于先进的计算机网络技术,能过对人类的生产方式进行模拟,进而在生产中通过智能自动化技术发挥出操作人员的基本作用。比如操作人员进行信息采集,就可以通过智能自动化技术完成人脑的操作,利用集成化的方式实现系统的运行。所以智能自动化技术是一种集成、智能的综合性技术,在工程机械中的应用不仅仅能够减少不必要的劳动生产力,而且还能提高生产的效率。智能自动化技术能够预防突发事件,如果汽车机械在运行中发生了障碍,能够及时的做出反应,并进行相应的处理。
安全机制的设置。在系统中设置了不同等级的安全级别,同时对操作人员也设置了不同的权限,比如在安全分析人员只能够在权限的范围之内查看警报信息和报表的情况,其他的数据不能查询。在不同级别的操作人员上设定了不同的密码等级,当操作人员的等级达到相应的权限时,才能够控制相应的区域,对于没有权限的操作系统直接拒绝,在很大程度上提升了系统的安全可靠性。
总而言之,自动化技术在汽车械中的应用虽然取得了实质性的作用,但是要想提高自动化技术在汽车机械中的应用效用,就要不断的对自动化技术进行改革和完善。在以后的研究中要不断的扩展自动化技术在各行各业中的应用范围,促进机械生产走向高质量、高标准的健康发展之路。
参考文献:
[1]周洋.浅谈我国机械自动化技术技术应用现状与发展趋势[J].企业导报,2011,(11).
关键词:汽车;机械故障;维修;分析
中图分类号:U471.14 文献标识码:A文章编号:
随着人们生活水平的不断提高,城市汽车的数量也在快速增长。人们在享受汽车所带来的便利的同时,也应该提高对汽车机械故障的重视,将安全行车作为出行的基本遵则,努力从自身做起,在降低交通事故的同时,也保证了自身的人身财产安全;对于汽车维修气压来说,汽车维修人员应该提高自身专业知识与技术水平,加强对汽车机械故障原因的分析与诊断技术的创新,进而提高汽车维修质量,保证汽车行驶时能够处于最佳状态,为使用者安全、舒适使用汽车提供保障。
1 汽车机械故障常见的病因
1.1驾驶员认识不到位,缺乏责任感
一般来说,汽车在出现机械故障前多数会有预兆,如汽车的转向拉杆球头销松旷了,活动间隙会变大,转向就会迟钝;带吊耳钢板弹簧断裂后,车子会摆头,制动时尤为明显,还有较易发现的制动跑偏,制动距离过长,制动管路漏气、漏油等等。这些现象有的极为明显,凭经验可以马上预感到,有些故障在驾驶中会察觉出来,但在实际中却有许多司机明明知道存在故障却依然带“病”驾驶,甚至超负荷行车,造成故障未能及时排除而导致交通事故发生。
1.2 车辆超负荷运行导致故障频发
我国现阶段车辆超负荷运行状况时有出现,尤其是长途汽车货运汽车发生事故非常常见,这些司机与驾驶人员因为长期超重载货或者超速运行,加速了车辆的损坏过程,对车辆内部机械零件的磨损程度加大了很多,导致了高速公路上事故频发的惨剧发生。其中主要事故包括爆胎、传动轴掉落、汽车发动机故障等。
1.3 维修不到位
汽车故障维修是常有之事,但由于一些维修人员维修技术有限,并不能够诊断出汽车故障的根源,也有些维修人员缺乏责任心和利益考虑对维修的也不够彻底,这些都会埋下很多安全隐患。此外,在汽车保养时,因操作不规范,例如在拆装、检查汽车时,拆下的螺丝、螺帽等部件不能准确放到指定位置,造成少装、错装、误装等问题,甚至把不合乎安全规格的部件也装到了车上,这些会造成难以想象的后果。
2 汽车机械故障方法策略
2.1强化安全驾车意识,自觉遵守交通法规
《中华人民共和国道路交通管理条例》第十九条明确规定,“机动车必须保持车况良好,车容整洁,制动器、转向器、喇叭、刮水器、后视镜和灯光装置保持齐全有效。”这些规定是多年来汽车运行中的经验和教训的科学总结,是防止机损事故的制度措施。要严格执行以上规定,必须从单位领导、驾驶员到车辆维修人员等切实转变思想认识,对驾驶员而言要坚决克服麻痹思想,切除侥幸心理;对车辆维修而言要提高责任意识,确保维修质量。总之,车辆相关人员一定要有长远眼光,把安全放在第一位,安安全全驾驶,平平安安回家。
2.2养成勤保养,出门前检查的良好用车习惯
汽车中很多机械零部件需要经常性的定期维修,例如刹车片经常磨损而不维修就会导致汽车刹车失灵,制动气室的膜片不经常更换也会导致制动失败,这些都是车辆经常耗损的零部件,需要定期维修。在汽车运行过程中,各个部件会发生一定的冲击与震动,导致摩擦力加大,降低机械部件之间的问题,引起车辆故障。因此,必须每天养成对车辆检验的好习惯,培养良好的用车习惯。
2.3车管部门要加强旧车报废制度管理
目前我国有一大批车辆已经到了报废年龄却依然还在运行的车辆,这些车辆随时都有可能造成交通安全事故,对他人安全和国家财产造成一定的隐患。这些为数众多的报废车辆这些车使用了多年,其车身损坏程度较为严重,其部件都存在着不同程度的磨损、老化问题,其在路上行驶是不符合安全要求的。所以车管部门必须对一些检查不合格汽车实施强制报废。
3 汽车机械故障的诊断原理
汽车零部件的磨损、变形、断裂、腐蚀及老化的因素是造成汽车机械故障的主要原因。汽车机械故障的主要特征表现在振动异常、响声异常、温度异常、及运动副轨迹异常等。根据汽车的不同部位,故障表现的特征也有差别。车轮轴承及转向操纵机构的机械故障表现为其几何特性的改变;发动机气缸活塞组、冷却系统、系统及轮胎气压的故障变现为部件的密闭性改变;汽车点火系统、发电机转速系统、电系统及灯光系统的故障表现为电光热的状态参数的改变;传统系统和发电机的故障表现为车体振动或者声频的改变;发电机供给系统、润呼系统及配合副磨损等的故障表现为机油成分和排气成分的改变。
根据机械故障的特征信号的检测可以确定机械故障的类型及故障部位。主要的机械故障特征信号包括几何信号,压力信号、电信号及物质含量信号。几何信号包括角度间歇、自由行程、工作行程及侧滑量等;压力信号包括气缸压缩压力、机油压力、进气管真空度及轮胎气压等;电信号包括电压、电流、频率、相位、时域特性及频域特性等;物质含量信号包括机油粘度、金属杂质含量、机油中清洁剂含量及排气殊气体的含量等。
机械故障特征信号的获取是机械故障诊断的基础。振动传感器是获取振动信号的主要部件,其原理是将机械振动信号转换成电信号来表示振动参数(包括位移、速度及加速度等)。振动传感器包括电涡流式位移传感器、磁电式速度传感器及压电式加速度传感器等。电磁传感器是获取磨粒信号的主要部件,其原理是利用金属颗粒对磁场的扰动转换为对应的电压值,从而确定金属颗粒的尺寸,还可以利用相位的变化确定颗粒是否带电。热电阻传感器和热电偶传感器是温度信号获取的主要部件,热电偶的原理是不同材料的导体或者半导体构成闭合回路,两导体的温差会使其产生电压,从而将温度信号转换为电信号;热电阻是利用金属导体的电阻值随温度变化而变化的特征。
机械故障特征信号的分析是机械故障诊断的关键。特征信号的分析包括信号的预处理,时域分析及频域分析等方法。信号的预处理包括模拟信号的滤波、A/D转换及直流分量分离和数字信号的异常值处理。模拟信号滤波的目的是滤去噪声,消除干扰信号。时域分析法包括统计分析法、无量纲指标分析法、相关累积分析法及模型分析法等。频域分析法包括傅里叶分析、倒谱分析及小波分析等。经过特征信号的分析后,最终对故障做出诊断。常用的诊断方法包括残差分析法、距离分类法及逻辑判别法等。这几种故障诊断的方法的原理是根据不同故障特征确定一个对应的数学模型,然后通过观测模型本身参数的变化来判定系统的工作状态。
4 现代机械故障诊断仪
本文经过故障诊断原理的阐述,结合现代通信技术、检测技术及计算机处理技术等,提出了一种现代机械故障诊断仪的设计。
4.1 硬件设计
诊断仪硬件部分包括计算机、微机控制系统、通讯模块、按键显示及检测接口等。诊断仪处理系统采用嵌入式的设计方法。诊断仪和汽车ECU之间的通信采用OBD—II通信模块,其设计原理为通过电压比较器来完成各总线协议与计算机之间的电平转换。总线通信采用CAN协议通信,其特点主要体现在成本低、极高的总线利用率、具有可靠的错误处理和检错机制及传输距离长等。
电子机械制动技术的应用能在满足节能环保要求的同时,打造更加安全的汽车发展平台,配合信息技术、自动化技术以及智能技术等核心技术方案,为汽车行业多元发展提供保障。
1汽车电子机械制动系统的市场价值
一方面,汽车电子机械制动系统的应用大大提升了汽车行业节能水平,充分秉持环保要求,在提高控制精准性的同时也为系统响应效率的全面优化提供了保障。也正是基于汽车电子机械制动系统突出的应用优势,能为企业实现节能环保效益和经济效益的共赢目标。
另一方面,汽车电子机械制动系统的研发和应用真正意义上推进了绿色环保行业发展进程,整合生产发展模式,维持综合应用性能,创设了更加合理且规范的汽车发展体系,促进综合管理模式的全面进步。
综上所述,汽车电子机械制动系统具有重要的市场价值,是实现多元效益和谐统一的核心技术体系。
2汽车电子机械制动概述
汽车电子机械制动系统的应用能有效提高自动化控制水平,配合主动巡航控制模块等,减少制动器响应时间,有效提高整体系统的稳定性。为了发挥电子机械制动的应用优势,要明确其基本结构和工作原理,维持整体系统运行的科学性。
2.1基础结构
在汽车电子机械制动工作过程中,制动踏板和制动器是最关键的两个基础结构单元,维持两者的非机械连接性,才能满足制动的实际应用要求。与此同时,汽车电子机械制动结构会借助电子控制的方式完成程序数据控制处理,用户在实际操作过程中,需要向电子机械制动系统单元输送对应的信息数据,配合传感器完成指令的汇总,从而维持汽车完成安全运行。相较于传统液压制动系统中利用制动器进行真空助力处理,新型的EMB制动系统能配合踏板感觉模拟器和EMB系统完成制动控制。另外,汽车电子机械制动系统中,还需要配合电子元件实现信号和指令的处理,相较于传统的液压元件,其大大提升了安全的效率和应用的效果,并且减少元件空间占比,在满足多元组装和整合的基础上,形成更加和谐且应用效率高的运行整体,为系统综合功能和特性优化奠定坚实基础。第一,制动踏板模拟设备。是电子机械制动系统的核心元件,最基本的作用就是能配合驾驶操作,驾驶员在向踏板施加作用力后,汽车就会利用移动的方式将传感器获得的信号转变为电信号,从而完成信号传输到ECU系统的目的,在系统接收到相关指令后,就能结合指令的具体内容完成响应。
第二,电子控制器设备。其中包括冗余ECU、CPU、输出电路、输入电路等,在实际应用过程中,要利用信号转化的方式,将传感器电信号转化为数字信号,从而形成对应的响应处理工序,提高应用效果。与此同时,数字信号会汇总在CPU中,完成匹配的判定和响应处理,确保电信号分析和计算工序的合理性。值得一提的是,要结合工况完成计算标准的处理和分析,有效了解计算数值后评估统计制动力参数。与此同时,电子控制器设备还能借助输出电路将电子制动器形成的信号直接传送到控制台。
第三,传感器,分为踏板传感器、制动传感器以及轮速传感器,要结合不同的形态应用对应传感器进行信号的传输和汇总,有效建立多元的信号传播模式,最大程度上提高指令接收和应用控制的综合水平。
第四,电能制动设备,主要分为盘式电能制动单元和鼓式电能处理单元,在实际应用中,主要是借助运动转化的处理方式,将电机运行中形成的力矩参数直接转化到制动盘位置,提升汽车制动的实施性水平。需要注意的是,汽车轮毂结构的空间有限,应用电能制动传感器能在维持综合性能的基础上,依据科学化的尺寸设计节省空间,满足应用处理的基本需求,打造更加合理有效的制动处理结构。
2.2工作原理
驾驶员利用踩踏制动踏板的方式,就能将对应的制动信号直接结束输入通道传输到电子机械制动系统中,在ECU获取对应信号后,结合驾驶员的用力参数和情况,提供对应的制动响应,并且配合CAN总线分布处理模式,有效维持不同电子机械制动器信号的处理模式,满足控制制动力的目标。值得一提的是,借助电子机械制动系统不仅仅能对传感器信号予以采集处理,还能配合实际应用环境完成数据的修改和整理,进一步完善制动流程,提升制动力控制的科学性和规范性,最大程度上减少不良问题造成的隐患。例如,在汽车电子机械制动过程中,若是主控制系统异常运行,冗余ECU就会发挥其备用资源处理的优势,更好地维持启动、制动以及行驶的安全性。
与此同时,利用计算机技术将电子机械制动系统和交通管理系统连接,就能更好地发挥附加功能模块的作用,配合驻车制动等基础单元提高综合安全监管的效果,利用自动化控制功能模块提高汽车运行的整体质量,减少能耗和不安全因素。
3汽车电子机械制动关键技术
在汽车电子机械制动技术应用工序中,不同的技术模块发挥其不同的作用和功能,汽车电子机械制动关键技术的应用,不仅能提高系统的稳定性,减少制动距离,还能优化系统调控水平,打造更加和谐安全的驾驶环境,共同维持汽车电子机械制动应用的平衡。
3.1容错需求处理技术
伴随着科学技术的不断发展,电线电子元件能更好地取代液压元件,并且完成后备执行技术,能在优化容错效果的同时,整合资源模式,搭建更加匹配的技术控制结构。与此同时,借助电子机械制动关键技术还能建立容错系统,提高整体结构的可靠性和安全性。
一方面,电子控制元件利用容错需求处理技术能快速进行后备装置的启动,维持其运行状态,及时避免电子控制元件运行异常产生的问题。
另一方面,容错需求处理技术还能制定更加科学合理的容错范围,技术操作人员在引用电子机械制动系统的过程中,配合容错处理技术模块,将重要的信息予以备份处理,借助传感器信息控制确保信息和数据应用的规范性,也能最大程度上提高指令的合理性。
因为电子机械制动系统支持容错处理功能,所以,在应用技术模式的过程中,要配合通信协议进一步促进技术的升级和开发应用。
3.2干扰信号处理技术
在汽车行驶过程中,干扰信号源较多,为了避免干扰信号对汽车运行安全产生影响,要结合汽车电子机械制动系统的应用规范,对不同干扰特性予以分析,利用对称型控制系统和非对称型控制系统建立匹配的应用模式。
其一,对称型控制系统,能应用在具有相同性质CPU制动信号和计算程序制动信号的采集处理工作中,保证信号应用控制的最优化,并且减少信号冗余和信号干扰产生的不良作用。
其二,非对称控制系统,主要是结合部件化设计分析,对不同性质的CPU进行制动信号的采集和分类,完成匹配处理模式。
其三,在电子机械制动技术不断发展的基础上,技术人员要想提升软件和硬件的应用水平,就要结合汽车配置标准和具体要求,落实更加合理的制动处理模式。在抗干扰技术体系应用的同时,将导航技术、转向技术和制动处理技术融合在一起,配合算法建立部件管理模式,满足数据总线系统控制应用标准的基础上,为制动系统运行稳定性和安全性提供保障。
3.3执行器能量控制技术
对于汽车电子机械制动系统而言,要想发挥其实际作用和应用优势,更好地提升汽车运行的稳定性,就要匹配充足的电能结构,维持电能供给的合理性和及时性。结合相关数据可知,传统12V汽车电器系统已经不能满足实际应用要求,传统控制体系逐渐向着42V高性能电压系统方向发展是必然趋势。
一方面,执行器能量控制技术能有效减少高电压造成的安全性能不良问题,打造更加合理且科学的应用平台,合理调控能量模块,确保资源利用率符合实际运行要求。另一方面,技术人员在进行电子机械制动关键技术应用升级的同时,还能对执行器能量控制模式进行标准的优化,匹配完整的应用标准,才能在约束机制统筹管理的同时,发挥技术优势。
除此之外,制动执行器设备的标准也是控制技术应用的关键,技术人员要结合标准和优化要求选择性价比、尺寸等均满足实际标准要求的半导体,结合制动执行设备的应用环境,要求其具有耐高温特性,从而优化能量控制技术应用的效果。
Abstract: To solve problems in the daily running of current mechanized sampling equipment for automobile-coal, we have optimized and transformed both the software and hardware of the equipment. The reliability of the equipment is improved ensuring the availability rate to be 98%. The equipment safety and operation mode of the system is further improved. This paper provides good technical supports for the control of the unit price and caloric value difference of standard coals, which guarantees fair trading of commercial coals.
关键词: 机械化采样装置;优化;改造;商品煤交易
Key words: mechanized sampling equipment;optimization;transformation;commercial coal trading
中图分类号:TM621 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)17-0044-02
0 引言
在煤炭采制化工作中使用机械化采样装置,受使用条件制约,煤炭品质化验结果准确性的关键环节――采制环节得到有效改善,减少人为因素影响,保证买卖双方交易的公平,公正。从设备运行情况来看,机械化采样装置投入后,虽极大降低了采制环节误差,但受设备可靠性、采样装置设计局限,仍然存在一些问题。下面就入厂汽车煤机械化采样装置运行中遇到的问题[1]并结合相关解决方案做个介绍。
1 机械化采样装置简介
本公司入厂煤机械化采样装置型号为MCY-QQ型汽车桥式采样机,由大小车总成、采样器总成、制样机、给料皮带机、集样器,挡车器,电控操作系统组成。装置安装在汽车入厂来煤主路上,接卸车时设备连续运行。采样是螺旋全断面采样,双螺旋镶嵌硬质合金采样头以旋转方式将样料钻碎,同时将样料提升,再经螺旋叶片以大于垂直进给速度(3-4倍)向采样筒上部提升,进入集料斗内,单次采样量约45KG左右。由于本公司地处南方,煤中水分过大,单位质量煤体积变大,煤样粘结性增强,很容易造成制样系统堵塞,不能使用。另外煤炭中有异物或者煤块过大,超过制样系统设计尺寸也会使整个系统瘫痪。鉴于种种问题出现,已将制样机,给料皮带机,集样器等装置取消。样料直接通过流料管道,经2分器分为留料和弃料,留料经缩分后送实验室化验。
2 存在问题分析
2.1 设备故障率及采样代表性 受设备使用年限及工作环境影响,发现移动电缆老化甚至表皮磨损严重,进而引发信号不稳定,操作指令不到位,采样位置不准确。运行中出现采样允许下降信号误发,采样升降机直接下降,将集料斗撞坏。采样允许信号不稳定,采样过程中时有时无,表现为自动随机选点后,大小车到位后不下采。这种情况在车厢边缘时尤其严重,导致采样范围缩小,采样代表性[2]大大降低。
2.2 集料管道堵塞和混样 采样完毕后,料样从集料斗卸下,经流料斗,留料管道,从二分器处进行分离,一部分弃样,余下为存样。受设备安装条件限制,料样全水分较高或煤质粘结性较强时,料样经二分器,煤样就会粘附在管道表面。异或是余煤未清理干净就开始采取下一煤样,极易造成煤样污染,严重影响机械化采样公平性。
2.3 采样品质提升 为提升采样代表性、安全性、保密性,完善机械化采样装置采样方式,实现采样点随机离散。对控制程序进行系统升级,并根据设备工况对程序逻辑优化,提高设备可靠性。为加强设备安全管理,对电控设备,PLC,线缆等进行改造,并在采样上位程序中增加防篡改功能,提高采样程序安全性。
3 改造方案及实施
综合考虑各项问题,决定对入厂汽车煤机械化采样装置进行软硬件改造优化。
3.1 硬件改造
①大小车移动电缆更换。采样装置的运动形式是由计算机随机生成采样点,电控系统指挥控制大小车纵向和横向行走至随机点后,升降机构开始工作,将采样头送达指定深度,取得该点料样。控制电缆连接形式是从电控柜经大车移动电缆至大车接线箱,从大车接线箱经小车移动电缆至小车接线箱,最后到电气元件。设备运行中不停变换方位坐标,移动电缆不断拉伸、弯曲、形变,造成电缆磨损和疲软。对照设备图纸采购合格的带屏蔽软橡胶电缆,对16根移动电缆进行整体更换。
②设计加工流料斗。现有流料斗受使用年限及煤样腐蚀因素影响,遇到水分较高或煤质粘结性较强的煤样,为防止煤炭样品混样,经常人为对流料斗敲打,造成流料斗变形严重。煤品混样是非常严重的问题,易使煤样化验数据误差[3]较大,给公司标煤单价和热值差控制带来不利影响。采样装置取出煤样在从集料斗卸下后,经流料管道,进入垂直布置带有二分器管道,煤样一路进入弃料槽,一路进入留样。发生堵塞位置在弃料这半边,原因之一是二分器管道与弃料槽之间坡度过小,二是二分器管道与弃料槽之间没有实现无缝对接,存在死角,使得煤样残留在两部位连接处。针对这些问题,在流料斗材料选择上使用防堵材料,内表面处理光滑。设计上增大二分器管道与弃料槽坡度,使两者无缝对接。另外考虑煤样量及维护,二分器管道中将挡板设置成有指针显示的可调状,并在弃料槽上设置观察门,可对二分器管道进行检查。
3.2 软件改造
①随机采样点模式。机械化采样装置采样点的生成统一改成一种模式,该模式方案如下:将每车分为前后两部分,每部分平分成9块。每车采1点:随机从前部分或后部分取一块,再从块中随机取点。每车采2点:从前后两部分各取一块,再从块中随机取点。每车采3点:第1、2点的取法与每车采2点的方法一致。第3点的取法则与每车采1点时的方法一致,但第3点不能与第1点或第2点的所在块重复,其他点数与上述类似。
②采样控制程序优化。机械化采样装置采用三种方式进行采样:全自动方式;半自动方式;手动方式。前两种方式采样机自动完成采样,第三种方式由人工操作采样机完成采样。目前采样方案共有N套,每套采两个点,而每个车厢分区是分为X点,造成N套方案中部分点出现的概率偏高。在新程序中将半自动方式采样方案中2点时的方案扩大一倍。全自动方式采样方案设计2点或3点时均为随机模式,且每点间保证一定距离。
③采样机程序更新换代。应用最新采样机程序技术成果,对采样机程序框架结构全新设计开发。采用当前主流设计模式,开发标准及编程语言。对PLC通讯,数据库,安全保密等功能进行优化封装。系统安全性、可靠性、运行效率,可维护性将大幅提升。通过引入数字签名机制,防止控制程序受篡改。程序修改调试完毕后,使用数字证书对程序文件数字签名。在程序扩展方面,与公司一体化管理平台及汽车刷卡自动采样工作模式留有接口。
4 结论
通过对MCY-QQ型汽车桥式采样机优化改造,系统安全性、合理性、稳定性有较大提升。一方面为公司煤炭调运,调煤保电工作提供保障。另一方面设备可靠运行,为煤炭化验数据提供可靠来源,为公司热值差、标准煤耗、锅炉安全经济燃烧提供重要依据,更是公司节能降耗,成本控制的重要环节。
参考文献:
[1]林木松,张宏亮.入厂煤机械采样装置存在问题与改进[J].煤质技术,2000(3).