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[关键词] 交通运输专业;实践教学;教学管理
交通运输专业培养具备汽车运用与维修,交通运输生产经营管理与组织等方面知识和能力,能在交通运输管理部门和企业,汽车4S店及物流公司从事技术与管理工作,以及科研部门和高等院校从事教学研究的高级专门人才。学生综合能力的培养, 是学生能否适应人才市场需求的主要途径。实践教学是大学生素质养成、能力培养的重要环节。为适应市场经济和交通运输发展需要,将“拓宽专业口径,开拓新的专业空间”;作为我校交通运输专业实践教学改革的出发点。改革交通运输专业实践教学, 形成新的交通运输专业实践教学体系,是我校本科教学改革的重要组成部分,意义重大。
一、交通运输专业实践教学体系的结构与作用
(一)实践教学体系的结构实践教学涵盖德、智、体、美等各个方面,既包括课程实验、实习、社会实践等实践教学环节,又包括专业思想教育、专业技能训练等多项内容,并与课堂教学、毕业设计(论文)紧密联系、互相依托、互为补充, 由此形成一个应用型人才培养的实现模式[1]。根据实践教学的要求,在我校交通运输专业的教学培养计划中,实践教学体系由以下4个环节组成(图1)。
1.实验教学环节。该环节与课堂理论教学相对应,有计算机基础、文献检索、大学物理、电工技术、材料力学、VB程序设计、数字电路、计算机辅助设计、单片机原理与应用、机械制造基础、汽车电器与电子设备、车载传感器、运输管理等课程实验及上机实验,由基础到专业逐步进行。
2.实习环节。该环节与专业技能和综合能力培养相适应,包括汽车构造、交通运输组织学、汽车维修工程学、汽车检测诊断技术等课程实习、驾驶实习和毕业实习。
3.课程设计(论文)环节。该环节包含培养学生专业设计能力的机械制造基础课程设计和交通运输港站设计课程设计以及培养学生论文写作技巧的交通运输组织学课程论文和交通运输学课程论文。
4.其他实践环节。该环节包括培养学生科学研究和探索创新能力的课外学科实践、各类计算机操作及科研实践或创新设计;还包括培养学生综合素质和磨炼意志的专业思想教育、专业劳动、各项义务劳动、军事训练和社会实践等。
(二)实践教学体系的作用实践教学是专业培养计划的重要组成部分,也是教学过程的重要环节。在制定专业培养计划时, 实践教学体系要符合培养厚基础、宽口径、创新型人才的要求。
1.加深对理论教学内容的理解和掌握,提高学生的实践能力和科学素质。学生通过基础课程实验和上机实验加深对基础理论教学内容的理解,做到理论联系实际,全面掌握课堂所学知识,培养实际操作能力和基本科研素质。
2.加强学生专业技能培训,提高学生的学习热情和专业能力。通过专业课程实验、实习及驾驶实习,学生的学习热情和专业能力得到提高。
3.提高学生的综合能力和创新能力。学生的兴趣与爱好存在差异,创新性实验项目的开展能使学生的兴趣与爱好得到充分的满足,调动学生的主动性、积极性和创造性,激发学生的创新思维和创新意识。学生通过交通运输综合生产实习、毕业设计(论文)、课外学科实践以及创新性实验项目的开展,综合能力和创新能力得到提高。 4.培养学生爱岗敬业、献身社会的优良品质,提高学生的综合素质。通过专业思想教育和军事训练,组织各项义务劳动,利用寒暑假,积极开展形式多样的社会实践活动,是培养学生爱岗敬业、献身社会的优良品质,提高学生综合素质的有效途径。
二、我校目前交通运输专业实践教学体系的现状与问题
(一)实践教学体系的现状福建农林大学于2000年开办交通运输专业, 至今已培养了300余名毕业生,目前在校本科生 200余名。为适应市场经济和交通运输行业发展的需要,以培养善创新、高素质、有特色的多层次、应用型交通运输专业人才为目标,本专业培养计划经过了多次修订,实践教学体系和管理机制不断完善。
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论文关键词:机械工程类专业;创新能力;课程体系
在科技迅速发展、综合国力竞争十分激烈的当今时代,培养大学生的创新精神和创新能力具有十分重要的意义,已愈来愈成为时代的要求。改革开放以来,机械工业取得了稳定、快速的发展,同时对机械工程类专业教育提出严峻的挑战。根据本院制定的创办“优势突出、特色鲜明、水平较高,位居省内外同类院校先进行列的地方性、教学型、综合性大学”的办学定位和培养“素质高、基础好、知识广、能力强、有个性、会创新的应用型高级专门人才”的培养目标。结合邵阳学院机械工程类人才培养的实际,培养学生的创新能力作为邵阳学院大学生的重要培养目标之一,针对机械工程类创新型人才的专业特点,邵阳学院机械工程类专业探索出一条科学、完善的机械工程类大学生创新能力培养的路子。本文从创新型人才培养课程体系、实践创新体系等方面构建机械工程类大学生创新能力培养模式,使邵阳学院能培养出具备素质高、能力强、会创新的应用型高级机械工程专业人才。
一、机械工程类创新人才培养的意义
科学制订创新型人才培养体系对培养什么类型的人才有很大的作用。过去机械工程类专业的课程体系过度注重基础课和专业课,而忽视了学生兴趣爱好、个性特长方面的课程。教学内容则往往过分依赖教材,着重强调基础知识、基础理论传授。对于科学技术的发展前沿,教材往往相对滞后。对学生往往采取“填鸭”式的教学,学生注重死记硬背,拼命忙于应付考试,培养出来的学生高分低能,缺少灵活性,缺少创新精神。所以,制订创新型人才培养体系时,始终坚持学生全面发展的教育观,坚持促进学生思想道德、科学文化和身体心理等素质的全面发展,注重知识、能力与素质的协调发展。
二、构建机械工程类专业创新型人才培养课程体系
创新型人才培养课程体系主要是由人文素养和科学态度相结合的通识教育平台、多学科综合交叉构成宽厚的学科基础教育平台、精深的专业知识和渊博的文化修养并重的课程模块所构成。
通识教育课程平台包括自然科学基础知识、人文社科基础知识、文体艺术修养知识、应用科学技术知识与基本技能等有机结合,改变过去教学内容偏窄、知识结构单一的格局。主要课程有中国近代史纲要、形式与政策、品德与法律、体育、健康教育、大学英语、大学语文、高等数学、大学物理、计算机基础、演讲与口才、技术经济学、企业管理等。主要培养学生适应社会与进入社会后发展需要的通识教育知识,培养学生对时代和社会发展规律的正确认识,提高学生的道德情操,树立正确的人生观、价值观和发展观,培养学生的经济意识与政治意识,提高学生的科学文化素养,促进学生的全面发展。
随着现代工业化进程的飞速发展,现代工程逐渐凸显创造性、综合性、社会性、复杂性等特征,未来工程师在“非工程”方面面临的挑战越来越大。工科大学生在业务素质方面要加强与民族意识、工程意识、经济意识的融合,并处理好人与社会、人与自然、自身发展与社会协调发展的关系。因而,必须进行多学科综合交叉学科基础教育平台,即涵盖机、电、液知识、检测技术、控制技术、制造技术与经济管理技术的宽厚的基础课程体系。主要课程有机械制图、理论力学、材料力学、金属工艺学、计算机接口与应用、机械制造工艺、电工电子技术、热工原理、液压与气动技术、控制工程基础、工程检测技术、汽车工程学、企业管理等。旨在加强学科基础教育,拓宽专业口径,培养学生对未来工作的适应性,增强自我发展的能力。
根据学生的兴趣、专长、发展方向和社会需求,按专业大类招生,分专业方向培养。基于精深的专业知识和渊博的文化修养并重的原则,对专业课程学时减少的同时,课程内容进行精炼,突出应用广、水平高、效果好的特点,对现代制造技术、机电一体化、热能工程、模具设计制造、汽车与内燃机、制冷与空调6个专业方向的专业课程模块结构进行优化,在每个专业方向均设置特色课程和探索性课程,针对发展学生个性和增强学生就业竞争性开设部分选学课。
高素质的机械工程类专业创新型人才不但要具备从事工业产品的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的创新型、应用型人才的能力,同时还要具备一定的管理协调能力。因而,构建创新系列课程模块要基于工程实际,注重培养学生的创新设计能力。结合机械工程学科发展前沿、创新理论与方法的学术前沿,着眼于整个机械系统,开设课程有机械原理与机械设计、产品技术创新、现代设计方法、CAD技术、机电系统动态仿真、机械优化设计、有限元分析、机械系统创新设计、工业机器人等课程,涵盖了创造学、创新设计的基本理论与方法。一方面为学生提供夯实的理论知识,另一方面用现代机械设计理论与技术通过大量工程设计去实践,为以后学生解决实际问题的能力奠定扎实的基础。
三、构建工程类专业创新型人才培养实践创新体系
实践环节是机械工程专业教学中的一个重要教学环节,在培养学生的创新能力方面有着不可替代的作用。单靠理论教学是不能内化成学生创新能力。在教学中要与生产相结合,将科研活动引入教学,加强工程实训和学生课外科技创新活动,使学生知识来源渠道多样化,能力培养多元化。注重学生的竞争意识、创新意识、社会责任感和综合实践能力的培养;不断完善以培养学生综合素质、提高工程实践能力、工程设计能力和创新精神为主要目标的工程实践教学新体系。
实践基地已建立了一整套完善的实践教学管理、岗位聘任及培训等制度。在此基础上,顺利实现了人事改革,通过竞聘上岗,拥有实验专职技术人员9人,其中高级职称3人,中级职称5人,初级职称1人;教学仪器设备852台(套),总值达901.36万元。按照工程模式进行实践基地的设计与规划,重视学生的工程能力、应用能力及创新能力的培养。按照省级示范建设实验室、省级重点实验室的建设标准来进行规划和设置。整个实践基地分成三大块:动力机械实训基地、基础实训基地、动力机械创新实训基地和专业实验场地。
动力机械实训基地包括金工实习基地和动力机械拆装实训基地。机械实习工厂基地以数控设备为主,每年能承担实验教学任务达16000人次,除了承担正常的实验教学任务外,还承担数控操作的认证培训工作,学生在数控课程、数控实习的基础上通过考试可获得资质证书,有利于培养学生的应用能力及就业竞争力;动力机械拆装实训基地包括机械产品拆装、机电产品拆装、模具拆装、制冷设备拆装、内燃机拆装以及拆装准备间,每年可承担拆装实训教学任务达2000多人次。
动力机械基础实训基地包括工程力学模块(理论力学、材料力学)、金属材料及热处理模块(互换性及测量技术、金属材料热处理)、传动与控制工程模块(控制工程基础、微机原理与接口技术、液压与气压传动、机电传动控制、PLC等)和热工基础实验模块(工程热力学、传热学、流体力学、工程测试技术、能源与环境)。每年可承担实验教学任务达32000人次。并对实践内容进行重组,实践手段和内容体现了先进性、综合性及设计性。
动力机械创新实训基地包括机械创新模块(机械原理、机械设计、机械创新设计)、机械工程软件实训模块(AutoCAD、Pro-E、UG、Cimetron等)、虚拟实验模块。以前实验要求给学生提供详细的指导书,让学生机械地去验证。这样,验证性实验极大地束缚了学生的手脚,使学生的思路打不开,也造成一部分学生的依赖思想。针对这种情况,我们提供了各种虚拟传动零件、机构及各种仿真软件,为学生自行设计和组合创新机构提供了良好的条件,不向学生具体提出要求,只提出需实现的功能,学生通过各种虚拟实验机构验证创新实践成果,并通过机械工具制作出产品模型。整个实训过程学生独立做出,自己编写和总结实验报告。这种实验方式以设计为主线,注重创新设计能力培养,提高学生方案设计创新能力和综合应用知识解决实际问题的能力。
专业实验场地包括机械工程实验模块、热能工程实验模块、车辆工程实验模块、材料成型实验模块,承担了三个机械工程类专业、六个培养方向的专业实验教学任务,每年可承担实验教学任务达11000人次。
关键词:汽车;水平搬运器;专利;技术综述
1 汽车水平搬运器概况
汽车水平搬运器是机械化立体车库中的关键设备,它的主要功能是在无人值守的情况下,将停在原始库位的车辆自动的搬运到升降台进而存放到相应的库位中,以及从车库库位上将车辆自动的取出。目前的机械化立体车库中一般有三种类型的汽车水平搬运器:轨道式、梭车式以及搬运小车式,其中搬运小车式根据托运汽车的方式的不同又可以分为升降式搬运小车和夹臂式搬运小车。
1.1 轨道式搬运器的结构与原理
世界上第一台轨道式搬运器诞生于英国,其典型的结构如图1所示,包括轨道系统、载车板系统和驱动系统。轨道系统3铺设于整个车库地面,包括导轨24、传送轮25、传送轴30、链轮链条31和轴承32;位于导轨系统上面的是载车板系统1,其由升降部件21和载车板22组成,其中载车板22上还设置有与传送轮25相配合的支腿4;驱动系统主要包括液压油缸28和电机29。当汽车驶入车库的载车板上时,载车板通过升降部件将其支腿落入轨道系统的传送轮中,传送轴通过驱动系统和链轮链条驱动传送轮转动,从而实现汽车的平面移动。
1.2 梭车式搬运器的结构与原理
梭车式搬运器与轨道式搬运器相比,主要是用梭车代替了轨道式搬运器导轨系统中的复杂传送装置,其典型的结构如图2所示。该梭车式搬运器主要由梭车底部252、梭车升举机构254以及梭车支持平台256。梭车升举驱动装置上面设置有载车板,当汽车驶入车库的载车板上时,升举驱动装置通过控制载车板的升降调节汽车的升降以实现汽车在泊车位和搬运器上的转换;与轨道式搬运器类似,车库地面同样设置有与梭车配合的导轨,梭车控制装置通过控制梭车底部的梭车轮在梭车轨道上运转进而实现汽车在车库中的水平移动。
1.3 升降式搬运小车的结构与原理
升降式搬运小车的出现是汽车水平搬运器技术发展史上的重大变革,其典型结构如图3所示,主要包括:车体21、供电组件22、轮组结构23、控制组件24以、升降组件25以及载车板。首先汽车从车库入口驶入载车板上,然后升降式搬运小车驶入载车板的下方,其升降组件会将载车板以及载车板所承载的汽车托起,并根据设定的路线将载车板及汽车运送至指定停放位置,从而实现汽车在车库内的水平搬运。
1.4 夹臂式搬运小车
夹臂式搬运小车与升降式搬运小车相比,主要是通过设置四组夹臂机构夹取汽车的轮胎将汽车托起,进而实现水平搬运,其典型的结构如图4所示。该夹臂式搬运小车主要包括行走机构1、架体2和夹臂机构3,夹臂机构3包括四个可旋转的夹臂4 。当汽车驶入车库时,夹臂式搬运小车可以驶入汽车的底部,前轮搬运器负责汽车前轮夹持,后轮搬运器90负责汽车后轮夹持;夹臂旋转动作可将汽车轮胎夹起或松开,从而托起汽车进出载车台或库位位置。
2 汽车水平搬运器的技术发展路线
从汽车水平搬运器核心技术发展的发明构思与技术问题分析,自20世纪30年代起其技术发展路线共经历了四个阶段:轨道式搬运器阶段、梭车式搬运器阶段、升降式搬运小车阶段和夹臂式搬运小车阶段。图5是汽车水平搬运器技术发展路线图。
20世纪30年代以前,车库主要依靠汽车自行停车,自动化程度低且占地面积较大。轨道式搬运器的出现解决了车库“自行停车”的难题,其核心思想是“轨道中的传送机构带动载车板运动进而带动载车板上的汽车动”,但它存在以下技术问题:(1)占地面积增大;(2)轨道传送机构复杂,可靠性低;(3)轨道铺设导致车库成本增加;(4)建筑设计复杂,施工难度大。
与轨道式搬运器相比,梭车式搬运器用履带式或滚轮式梭车代替了在轨道上设置复杂传送机构,将汽车水平搬运器技术由“轨道中的传送机构带动载车板运动进而带动载车板上的汽车动”推向为“履带式或滚轮式梭车在轨道上运动进而带动梭车上的汽车动”。然而,梭车式搬运器也有很多缺点:(1)没有解决大面积铺设轨道造成的成本增加问题;(2)梭车只能在轨道中行驶,没有平面运动的自由度,给停车库的前期建筑设计增加了难度;(3)载车板在存取汽车的过程中会出现空回程,减慢了存取车的速度,降低了存取车的效率。
升降式搬运小车的出现是汽车水平搬运器技术发展史上的重大变革,其解决了前述两种搬运器需要铺设大面积轨道所产生的各种技术难题,将汽车水平搬运器技术由“履带式或滚轮式梭车在轨道上运动进而带动梭车上的汽车动”推向为“升降式搬运小车在地面上运动进而带动其上的汽车运动”,其具有以下优点:(1)提供了一种在车库内无需铺设导轨也可完成汽车搬运的技术方案,降低了车库的安装成本,提高了车库的面积使用率;(2)简化了机械设计,仅搬运小车及其附件即可完成汽车的搬运;(3)车库建筑结构前期设计相对简单。
与升降式搬运小车相比,夹臂式搬运小车用夹臂机构代替了升降式搬运小车的升降系统和载车板,其具有以下优点:(1)无需设置载车板,结构简单,节约成本;(2)无需设置凹陷部,车库建筑结构简单;(3)夹臂式小车直接驶入汽车底部,通过夹臂机构将汽车夹起即可实现汽车的水平搬运,因此存取车过程更简单,效率也更高。夹臂式搬运器相较其它类型的搬运器己经有了很大程度的提高且建筑设计相对简单,但这种搬运器夹臂机构比较复杂,运行的时候动作也比较繁琐,这就对控制系统提出了更高的要求。
3 汽车水平搬运器的发展前景
目前,汽车水平搬运器技术向结构设计合理化、智能化、新能源等方向发展。在结构设计方面,必须了解各部分功能的具体要求:夹臂系统(或升降系统)应兼顾安全、合理以及可靠;行走系统应能实现原地转弯,以减少占地面积并提高存取车的效率。伴随着计算机技术的迅速崛起,汽车水平搬运器以智能化的计算机控制系统为基础,逐步走向智能化。当今经济的飞速发展,导致环境污染,雾霾日益严重,汽车水平搬运器驱动系统新能源化是节能环保型车库发展的重要环节,代表了搬运器驱动系统未来发展的趋势。
参考文献
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【关键词】高职 零件加工工艺及工装设计 教学设计
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2012)03C-0186-02
零件加工工艺及工装设计是传统课程机械制造工艺与夹具设计以工学结合人才培养模式为基础开发的一门课程,是面向汽车、机械等零部件生产企业从事生产技术工作的高职学生必须掌握的一门专业技术课程。因为该课程具有实践性强、涉及面广、内容丰富、灵活性大的特点,所以要提高教学效果,在教学过程中必须注重教学环节的设置和教学方法的改进。本文就该课程的教学方法和经验进行分析。
一、课程定位
零件加工工艺及工装设计课程的核心内容是典型零件机械加工工艺规程编制及专用夹具设计,重点在于培养学生具备典型零件工艺规程编制能力、进行简单夹具设计的初步能力,为从事生产技术工作打下基础。同时,它也是对前续机械制图与测绘、机械结构分析与设计等课程在分析和解决生产实际工艺问题方面的综合应用,又为同期的零件普通车削加工、零件数控车削加工和后期的专业顶岗实习、计算机辅助设计与制造、毕业设计与制作等课程的实施与教学奠定基础。
二、教学思路
(一)充分利用资源
柳州职业技术学院拥有机电技术研究所、机械工厂。机械工厂拥有各类机械制造设备达200多台,承担东风柳汽、玉柴公司、柳工集团等企业的技术开发与产品加工。柳州职业技术学院与桂林福达公司、柳州福臻公司、柳州商泰公司等企业建立了良好的互惠双赢校企合作关系,校企联合组织学生进行专业顶岗实习。该课程与企业通过专业工作分析确定的职业能力,共同确定典型的工作任务和职业能力,共同明确教学目标、制定考核标准等。
(二)注重课程衔接
与先修课程机械制图与测绘、机械结构分析与设计的项目测绘与设计(即二级减速器)相统一,与零件普通车削加工和零件数控车削加工等实训课程同步。即在测绘和设计出典型零件(如阶梯轴、齿轮等)的基础上该课程与实训课程实现一体化教学,与专业顶岗实习结合,做到理论与实践、知识与应用的整合发展。
三、内容设计
(一)学习情境的设置
在教学内容上设计了五个学习情境:
第一个学习情境“机械制造工艺理论知识”以系部现有的教具减速器的轴和齿轮等为载体,掌握机制工艺基础理论知识、相关概念、零件加工工艺分析与计算,并能识读工艺规程卡、机床夹具总装图。在此基础上结合零件普通车削加工等实训课程完成零件的加工,实现一体化教学,对学生初步理解理论知识及应用知识解决问题奠定基础。
第二个学习情境“轴类零件工艺规程编制及夹具设计”以校企合作企业东风柳汽生产的汽车传动轴等轴类零件为载体,让学生独立或合作完成工艺规程的编制和专有夹具的设计,并与实际生产文件对照。掌握轴类零件工艺编制及夹具设计。
第三个学习情境“齿轮类零件工艺规程编制及夹具设计”以学院机械厂为柳工公司加工的变速齿轮为载体,让学生独立或合作完成工艺规程的编制和专有夹具的设计,并与实际生产文件对照。掌握齿轮类零件工艺编制及夹具设计。
第四个学习情境“箱体类零件工艺规程编制及夹具设计”以校企合作企业玉柴公司连杆生产厂家柳州通用机械厂的连杆为载体,让学生独立或合作完成工艺规程的编制和专有夹具的设计,并与实际生产文件对照,掌握齿轮类零件工艺编制及夹具设计。
第五个学习情境“叉架类零件工艺规程编制及夹具设计”以校企合作企业柳州五菱公司微型汽车发动机的箱体为载体,让学生独立或合作完成工艺规程的编制和专有夹具的设计,并与实际生产文件对照。掌握叉架类零件工艺编制及夹具设计
(二)学习内容的延伸
在随后的专业顶岗实习阶段将学生有计划地安排在学院机械厂齿轮加工组、轴类加工组、柳州商泰公司、东风柳州汽车公司和柳工公司等企业的连杆、箱体加工车间,以论文形式要求对岗位生产的产品进行技术分析、现场解决工艺问题的方法等进行汇报,培养学生的综合技能和职业素质,提高职业岗位竞争力。
(三)教学内容的实用
轴类、齿轮类、叉架类和箱体类四大类零件是机器的典型零件,机械加工中常见,教学载体的选取完全来自实际的生产,教学内容从企业需求和完成职业岗位实际工作任务的需要来设定,有针对性地训练学生的技能,提高学生的岗位适应能力,为学生的就业和持续发展奠定基础。
四、教学组织安排
(一)总体思路
在零件加工工艺及工装设计课程的理论学习中,学生应在会编制零件工艺规程的基础上,与实训课、专业顶岗实习结合,掌握零件加工过程中各种装备的选择和使用、零件的加工方法及零件加工质量的检测与分析。如图1所示,针对不同结构的载体零件,从易到难逐个进行工艺制定一装备设计-工件加工-质量分析的模块训练,从而实现从学徒工到熟练工、从操作员到技术人员的转变。
(二)学习情境内容组织
图2是学习情境内容组织框图。从图2中可见每个教学项目以“零件工艺性分析-工艺规程编制-专有夹具设计-加工-质量分析”步骤来组织实施。本着“学中做,做中学”的理念,通过小组合作、一体化教学等方式教学,在学习中工作,培养学生合作交流、相互沟通、自我学习的能力,提高他们的职业岗位能力和社会生存能力,从而培养学生在职场上的可持续发展能力。
(三)教学评价
关键词:车辆安全体系;安全评价;模糊推理评价
中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1009-3044(2009)36-10424-03
Research on the Safety Evaluation System of Transportation Vehicle
LI Na
(Beijing Jiaotong University School of Electronic and Information Engineering, Beijing 100085, China)
Abstract: Studying the road traffic accident analysis and forecast method, the paper educes their disfigurements. Based on the analysis of the gray features of road traffic accident and the weakness of domestic traffic accident database, the GM(1,1) Model has been set up according to gray forecasting theory, then the death toll and traffic accident volume have been forecasted by this model. The result is credible. The paper shows that the way is feasible, practical and predominant.
Key words: vehicle safety system; safety evaluation method; fuzzy inference evaluation
1 对车辆安全因素的研究分析
车辆是交通出行的载体,是交通事故的直接“参与者”与“肇事者”。交通事故的发生与汽车本身性能及安全性的关系是十分明显的。
1.1 车辆机械因素
2005~2007年以车辆机械故障引发的交通事故主要原因为车辆制动系统、操纵系统轮胎和灯光。
1.2 车辆防撞系统因素
车辆防撞系统是车辆主动安全和被动安全重要组成部分,相关文献统计表明车辆防撞系统能预防15.3%的交通事故,特别在高速行驶中,每年能减少上万人的死亡人数,为防止交通事故的发生起到很大作用。
1.3 车辆技术管理因素
车辆技术管理包括车辆维修市场管理、车辆综合性能检测站的建设和管理、营运车辆的技术管理和车辆技术状况保障。本课题组研究人员对北京及周遍10多个市的60多家客货企业单位的技术管理体现进行了调研,结果表明好的管理机构对运输事故次数的发生可起到很好的控制作用。
综上所述,确定以下因素为车辆子危险因素。
1)车辆机械故障制动系统、操纵系统、轮胎和灯光。
2)车辆防撞综合性能车辆本身碰撞相容性和车辆防撞系统能力。
3)车辆技术管理的健全性车辆技术管理机构及人员、车辆技术档案、车辆强制维护和车辆管理的规章制度。
2 模糊综合评价方法
2.1 模糊矩阵评价法
需要将两类指标统一转换为模糊评价向量形式,以便作统一处理。
对于多层评价模型,作综合评价时,先由最低层属性指标开始。属性指标分属于上一层不同的子目标,因此要分别作各子目标的单因素模糊评价矩阵。
综合评价模型,由子目标综合评价矩阵 构造子目标层的单因素模糊评价矩阵 。建立多层评价模型。
2.2 模糊推理系统(Fuzzy Inference System)评价方法
模糊推理系统FIS(Fuzzy Inference System)是基于模糊集理论概念、模糊If-then规则和模糊推理的计算结构,是一个从给定输入运用模糊逻辑映射到输出的过程。这时输出的是一个模糊子集,有必要将这个模糊量转换为精确量,以便最好地发挥模糊推理的决策效果,因此反模糊化(Defuzzification)就是把模糊推理得出的模糊量通过合理的方法提取一个有代表性的值作为清晰值(crisp value)输出[9]。从而得出输入与输出的映射关系。
基于上述模糊推理的思想构造出的道路运输安全评价模糊推理系统框图,如图1所示。
模糊综合评判是对具有多种属性的事物,或者说其总体优劣受多种因素影响的事物,做出一个能合理地综合这些属性或因素的总体评判。采用模糊综合评判得出的结果只是一种静态反映事物的结果,而模糊推理系统还可以实现实时评价。
第一节确定了车辆子危险因素系统中的车辆机械故障;车辆防撞综合性能和车辆技术管理的健全性,第二节通过对模糊综合评价的介绍,确定应用模糊综合评价的模糊推理系统(Fuzzy Inference System)的思想与方法,对驾驶员因素和车辆因素进行综合评价。
3 运输车辆危险度的综合评价
3.1 运输车辆危险度的定义及隶属函数的确定
根据道路运输企业对整车安全管理现状和中国整车安全综合评价标准的调研,对车辆的危险度的论域定义在[0 100]范围内,由五个分明的三角形模糊子集表示其隶属函数。
3.2 车辆机械综合评价
车辆机械故障是车辆行驶过程中车辆制动系统、操纵系统、轮胎和灯光的失效。
车辆制动系统评价指标主要是制动性能、制动抗热衰退性和制动稳定性,其评价值为30分,隶属函数如图3.1。车辆操纵稳定性的评价参量主要是稳态横摆角速度增益,共振峰频率、共振时振幅比、相位滞后角、稳态增益,回正性,最小转弯半径,转向力、转向功,侧向偏移,极限侧向加速度等,本文给定的评分为10分,其隶属函数如图2。轮胎和灯光的评价主要是失效的时间,其隶属函数如图3、4。
图2 车辆制动性能隶属函数 图3 车辆灯光设备隶属函数 图4 车辆轮胎隶属函数
汽车的制动性能和操作稳定性与车辆危险度之间关系由模糊规则推理得出。
3.3 车辆防撞综合性能综合评价
车辆的100%重叠正面碰撞,侧面碰撞和尾部碰撞评分分别为17分。其隶属函数相同。
3.4 车辆技术管理与危险度的关系
在北京40余家道路运输企业的车辆技术管理调研基础上,结合专家咨询。车辆技术管理评价的隶属函数和与车辆危险度的关系曲线如图5。同时车辆强制二级维护和车辆危险度的关系和车辆技术管理因素相同,如图6。
3.5 车辆因数危险度的综合评价
前面讨论了车辆因素中机械故障、车辆碰撞、技术管理等各个要素的隶属函数的确定,以及各要素与驾驶员危险度的关系。在Matlab工具箱中建立了车辆因素对驾驶员危险度的综合评价的系统图,如图7所示。在建立了规则库后,就可用上述的模糊推理系统模型进行运算得出在车辆机械因数、防碰撞因素等综合影响情况下的车辆危险度的输出值,其中10组关系值见表1。
表1 车辆危险度评价值
从上面的数据可以得出以下一些结论:
1) 从第一至第二行的数据可以看出当车辆的各项指标因数很差时,车辆的安全评价值为低和很低状况。同时第八项看出各项指标高时,车辆安全度很高。因此可以得出车辆的各项评价指标和隶属函数是合理的。
2) 从第三至第四行随着车辆机械性能和防撞能力的提高,车辆的安全性提高比第五和第六项好的多,从而说明车辆的机械性能和防撞能力对车辆安全性影响较大。
3) 从表中后二行可以看出车辆的安全的各项评价指标值适中时,安全性一般,因此要提高车辆的安全性,车辆的技术管理和强制维护也是很重要的。
从表中可看出,车辆的机械性能、防撞能力等输入因素对车辆安全度的评价值与实际工作中车辆安全性的主观感觉相符,说明了应用安全评价FIS模型对车辆评价是可行的。
4 结论
本文首先对运输车辆安全系统的分析,得出了车辆子危险因数,然后选用模糊推理模型(FIS)的评价方法对车辆的危险度进行评价与仿真,评价结果和实际相符,实现了实时的评价效果。结果表明评价指标和方法合理,能够实现了对系统的实时评价。
参考文献:
[1] 叶兴成.道路交通安全的系统研究[D].武汉理工大学硕士学位论文,2003.
[2] 许洪国.汽车事故工程[M].北京:人民交通出版社,2004.
[3] 戴文战.基于三层BP网络的多指标综合评估方法及应用[J].系统工程理论与实践,1995(5):40.
关键词:自动变速器 工作原理 常见故障诊断方法 检修
1绪论
随着现代产业技术的发展,自动变速器的形式也多种多样。其中,由于汽车电子技术的发展变速器又完成了由原来的手动变速器到更为方便的自动变速器的转换。这就要求现代的汽车维修技术人员必须有非常扎实的变速器的工作原理知识,不仅要熟悉机械修理和电气修理的特征,更重要的是要将机和点统一到一起来认识,这正是现代汽车维修的关键所在,自动变速器的维修很好的体现的现代汽车维修工作的关键。
2 自动变速器的概述及分
汽车变速器常见的有四中形式:分别是液力自动变速器(AT),机械无极自动变速器(CVT),电控机械自动变速器(AMT),双离合器自动变速器(DCT)。目前轿车普遍使用的是AT,AT是由液力变扭器、行星齿轮和液压操纵系统组成,通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩。其中液力变扭器是AT最具特点的部件,它由泵轮、涡轮和导轮等构件组成,直接输入发动机动力传递扭矩和离合作用。
2.1液力自动变速器(AT)
液力自动变速器的结构是由液力变矩器与动力换挡的辅助变速装置组成。液力变矩器安装在发动机和变速器之间,以液压油为工作介质,起传递转矩的作用。目前,绝大多数液力自动变速器都采用行星齿轮系统作为辅助变速器。行星齿轮系统主要由行星齿轮结构和执行机构组成。由此可见,液力自动变速器实际上是能实现局部无极变速的有极变速器。液力自动变速器使汽车具有良好的安全性和乘坐舒适性,优越的动力和方便操作。但这种变速器成本高,效率低,结构复杂。
2.2机械无极自动变速器(CVT)
采用传动带和可变槽宽的棘轮进行动力传递,即当棘轮变化槽宽肘,相应改变驱动轮与从动轮上传动带的接触半径进行变速,传动带一般用橡胶带、金属带和金属链等。CVT是真正无级化了,它的优点是重量轻,体积小,零件少,与AT比较具有较高的运行效率,油耗较低。但CVT的缺点也是明显的,就是传动带很容易损坏,不能承受较大的载荷,只能限用于在1升排量左右的低功率和低扭矩汽车,因此在自动变速器占有率约4%以下。
2.3电控机械自动变速器(AMT)
电控机械自动变速器是在传统固定轴式变速器和干式离合器的基础上,利用自动变速理论和电子技术实现调控的。AMT既具有液力自动变速器的优点,又保留手动变速器的高效。它结合两者的优点,是非常适合我国的机电一体化的高新技术产品。在几种变速器中,AMT的性价比最高。
2.4双离合器自动变速器(DCT)
双离合变速箱又称为直接换挡变速箱。DCT的优势比较明显,但其内部结构非常复杂。双离合器是一个非常紧凑而紧密的部件,也是DCT的核心。外部大的离合器负责奇数档的动力接合和中断,内部小的离合器负责偶数档的动力接合和中断。因此DCT的换挡速度通常说来相比只有一个离合器的半自动变速器更快。
3 自动变速器的工作原理
自动变速器之所以能够实现自动换挡是因为驾驶员踏下油门的位置或发动机进气歧管的真空度指挥自动换挡系统工作,自动换挡系统中各控制阀不同的工作状态将控制变速齿轮机构中离合器的分离与结合和制动器的制动与释放,并改变变速齿轮机构的动力传递路线,实现变速器挡位的变换。
传统的液力自动变速器根据汽车的行驶速度和节气门开度的变化,自动变速挡位。其换挡控制方式是通过机械方式将车速和节气门开度信号转换成控制油压,并将该油压加到换挡阀的两端,以控制换挡阀的位置,从而改变换挡执行元件(离合器和制动器)的油路。这样,工作液压油进入相应的执行元件,使离合器结合或分离,制动器制动或松开,控制行星齿轮变速器的升挡或降挡,从而实现自动变速。
电控液力自动变速器是在液力自动变速器基础上增设电子控制系统而形成的。它通过传感器和开关监测汽车和发动机的运行状态,接受驾驶员的指令,并将所获得的信息转换成电信号输入到电控单元。电控单元根据这些信号,通过电磁阀控制液压控制装置的换挡阀,使其打开或关闭通往换挡离合器和制动器的油路,从而控制换挡时刻和挡位的变换,以实现自动变速。
液力变矩器利用液体的流动,把来自发动机的扭矩增大后传递给行星齿轮机构,同时,液压控制装置根据行驶需要(节气门开度、车速)来操纵行星齿轮系统,使其获得相应的传动比和旋转方向,实现升挡、降挡、前进或倒退。以上过程中,扭矩的增大、油门开度和车速信号对液压控制装置的操纵、行星齿轮机构传动比和旋转方向的改变,都是在变速器内部自动进行的,不需要驾驶员操作,即进行自动换挡。
4自动变速器的常见故障和分析
4.1换挡冲击大
4.1.1故障现象
在汽车起步时,换挡手柄挂档时震动大。行驶过程中,升档是产生震动。
4.1.2故障原因
(1)升高慢
(2)发动机怠速高
(3)换油元件打滑
(4)电控件出现了问题
(5)主油路的油压高
4.2自动变速器打滑
4.2.1故障现象
汽车起步加速时,发动机转速快但车速升高慢。汽车行驶过程加速时,发动机转速加快但车身没有明显的加快。
4.2.2故障原因
(1)自动变速器里油太少
(2)单向离合器打滑
(3)离合器的制动带损坏
(4)离合器或制动器漏油
4.3频繁跳档
4.3.1故障现象
汽车行驶过程中,自动变速器突然降档而发动机转速增大并产生冲击。
4.3.2故障原因
(1)节气门传感器故障
(2)电控件的原因
(3)控制系统电路的原因
4.4不能升档
4.4.1故障现象
汽车只能在1档行驶,不能升到2档。
4.4.2故障现象
(1)汽车的车速传感器出现问题
(2)档位开关有问题
(3)档位对应的制动器或离合器出现问题
5结束语
过本论文细致的研究,了解了自动变速器的基本组成结构,及工作原理有很深刻的认识,并且知道了变速器的重要性。对于变速器所出现的故障,有一个准确的判断依据并及时作出维修。随着汽车科技的发展。汽车上的设备会越来越多,我们要及时的更新有关的知识,避免盲目的拆装。这样我们就能更上社会的步伐,不会被淘汰。
参考文献:
[1]杨柳青主编.《汽车检测与诊断技术》同济大学出版社2009年2月