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在机械专业教学中,以不借助电脑、投影仪和幕布等多媒体设备而进行教学的这种传统教学方式中的弊端已经日益凸显。下面是我为大家推荐的机械工程导论论文，供大家参考。

机械工程导论论文 范文 一：农机安全风险评析

1农业机械安全风险评价过程

农业机械安全风险评价是采用科学的 方法 和程序识别、分析农业机械安全事故发生的原因，针对原因采取 措施 以消除或减少农业机械在安装、使用、维修等环节存在的各种安全隐患，预防安全事故，提高农业机械的使用安全。其过程包括风险分析(产品限制的确定、危险识别、安全风险评估)、安全风险评定和风险减少。安全风险评价为迭代过程。通过安全风险评定，对不可接受的安全风险，应采取消除或减少风险的措施，并重新进行风险(包括再生风险)分析和评定，直至安全风险降到可接受的程度。

2农业机械危险识别

在对危险识别前，首先应确定机械的限制。即描述产品作业功能、预定使用范围、可预期的误用、使用和维修环境，以确定危险识别范围。一般可根据产品功能及使用操作来描述。如 拖拉机 加油、加水、上车、启动、前进、转向、倒退、制动、停车、驻车、下车、悬挂、牵引、提升、维修等。危险是指潜在的伤害源。农业机械产品存在的主要危险包括：机械危险(如挤压、剪切、冲击、缠绕、吸入或卷入、切割、高压流体喷射等)、电气危险(如与带电部件接触)、热危险(如与高温物体接触、热辐射等)、噪声危险、振动危险(如座椅、手把振动)、材料和物质产生的危险(如人体与农药接触)及滑落、绊倒及跌落危险。不同农业机械产品，可能产生危险的形式及多少各异。危险识别目的是在机械限制范围内确定并形成危险、危险状态和危险事件的清单。危险识别应在农业机械的寿命期间内系统地识别所有阶段(如运输、安装、使用、停用、维修等)的全部相关任务中可预见的危险。危险识别一般采用至上而下及至下而上两种方法。至上而下法是以潜在的后果(如挤压、烧伤)清单为起点，确定造成伤害的危险。至下而上法是以检查所有的危险为起点，考虑确定的危险状态下所有可能出错的途径(如制动功能失效、人为差错)及其导致伤害的方式。相比而言，至下而上法更为全面彻底，但过程较复杂。

3农业机械安全风险评估

安全风险为伤害发生的概率及伤害造成严重程度的综合。农业机械安全风险评估是依据农业机械产品的危险识别结果，确定各种伤害发生概率及伤害造成严重程度的过程。目的是确定每个危险状态或事故的最高安全风险。通常用等级、指数、或分数表示安全风险的大小。评估伤害发生概率应在考虑暴露危险区人员、危险事件发生可能性(产品特征、产品成熟度、生产企业规模、生产方式)、避免或限制伤害等因素后确定。伤害造成严重程度可在考虑伤害或影响健康的程度(如轻微、严重、死亡)及伤害的范围(如人数)后确定。安全风险评估方法分为定性评估法和定量评估法两类。常见方法有风险矩阵法、风险图法、数值评分法、定量风险评估法和综合评估法。其中风险矩阵法和风险图法较简单，也较常用。

3.1风险矩阵法

风险矩阵法是针对每一识别的危险，将决定危险事件风险的两个因素即伤害严重程度和引起伤害的概率划分为相应等级，形成风险矩阵，用交叉单元来定性地衡量风险大小的方法。该方法包括风险矩阵选择、伤害严重程度评价、伤害发生的概率评价和得出风险等级四个步骤。

3.2风险图法

风险图以决策树为基础发展而来，其特点是使所评价的危险形象化，便于分析比较。风险图中，每个节点代表一个风险参数(严重程度、暴露度、危险事件发生概率、避免可能性)，每个节点的分支分别代表相应风险参数的等级(如轻微的、严重的)。风险评估时，从起点开始，在每个节点处沿着所确定等级的分支向前，末端指向就是风险等级。

4农业机械安全风险的减少

安全风险评价目的是减少或消除不可接受的安全风险。安全风险由安全风险因素构成，减少或消除安全风险就要减少或消除影响风险等级的风险因素(危险源、发生的概率或伤害程度)。而减少或消除影响风险等级的风险因素可通过在产品设计阶段及在使用阶段采用相应措施来实现。

4.1在产品设计制造阶段采取消除或减少安全风险的措施

1)本质安全设计制造。即通过产品设计制造消除或减少危险。如去除收割机、拖拉机等农机覆盖件上存在的锐角，加大拖拉机操作手柄与相邻部件的间隙可以消除其带来的划伤或挤压危险。不是所有的危险可以通过产品设计制造完全消除，当存在设计不能消除的危险时，应通过设计制造减少风险。如降低高地隙自走式喷药机的行驶速度和质心高度来提高稳定性;采用减震机构减少拖拉机座椅振动等。本质安全设计制造是减少安全风险最有效的措施，应优先采用。2)安全防护措施。当不能通过产品设计制造消除或充分地减少安全风险时，应采用限制暴露于危险、减少危险事件发生概率或消除或降低伤害可能性的安全措施。如对收割机、拖拉机外露旋转件加装防护罩，对动力喷药机安装安全阀限制压力。3)使用信息。使用信息是对采取本质安全设计和防护措施后的遗留安全风险提出使用警告，以降低伤害发生的可能性。如在农业机械危险部位粘贴安全警告标志、标签;安装喇叭、后视镜等信号装置;在产品使用 说明书 中说明安全使用规则;限制使用范围等。

4.2在产品使用阶段采取减少风险的措施

多数农机产品在产品设计制造阶段采取安全风险减少措施后，因产品具有的固有特性、生产与设计的差异等原因，仍然会遗留安全风险。对此，应在使用阶段对遗留安全风险采取针对性措施。主要措施包括：一是实施行政许可管理，即通过实施许可制度减少伤害发生的可能性。如我国实施的拖拉机驾驶员驾驶证制度;拖拉机、收割机安全年检制度;植保机械实施CCC认证制度等。二是制定安全操作规程。三是对使用者进行培训。四是使用个体防护装置，如佩戴防毒面具，防护手套，安全帽等。5结束语采用科学的方法和程序可以有效地识别、评估、减少农机产品存在的安全风险，提高农业机械产品使用安全性。安全风险识别及评估的结果是科学制定农业机械产品安全标准、安全监管措施的基础。

机械工程导论论文范文二：农业机械技术变化及维护

1.农业机械技术状态的变化规律

农业机械在投入使用以后，随着时间的增加，其主要的技术性能指标会逐渐与初始标准值产生偏离。当技术性能指标尚未超出允许的极限值时，机械满足基本要求而正常工作，可以认为这时的技术状态是正常的。当超出允许的极限值以后，机械不能满足正常工作的基本要求，例如工作质量差、工作效率低、经济效益急剧下降、机械故障急剧增加等，这种现象称为技术状态恶化。这时应当停止使用，进行修复或报废。农业机械技术状态的具体变化过程虽然比较复杂，但是具有一定的规律性。例如曲轴与轴承、活塞与缸套等运动配合件的基本恶化形态是配合间隙增大，其规律是:配合间隙的增加速率在工作初期较大，当工件相互磨合之后，间隙增加，速率下降，并且在一个较长的时期内保持相对稳定。当配合件间隙增大到极限值后，在配合件之间将出现撞击作用和润滑条件恶化，如果继续工作，会造成机器的损坏。

又如过滤式机油滤清器，其基本恶化形态是滤网脏堵，它的变化规律是:在工作初期由于过流量大，滤网表面隔滤机油中杂质的作用较强，杂质积累速度较快。随着工作时间加长，滤网表面脏堵程度加大，机油通过量减少，隔滤杂质的作用减弱，杂质积累速度减慢。一旦滤网表面完全堵塞，就会完全丧失其隔滤杂质的作用。机械的 其它 零部件，也都有自身的技术状态变化规律。由于各种零部件的材料、工作条件和所起的作用不相同，在工作过程中技术状态的变化形态和规律也有差别，他们都对整机的技术状态变化规律产生影响。其中，主要零件的影响具有决定性作用。因此，深入了解各主要零部件技术状态的变化规律，可以预测整机技术状态的变化趋势，以便主动采取各种有效技术措施。比较复杂和贵重的农业机械，并不是一次性使用后立即报废，而是经过反复 修理 继续使用的。在机械的主要性能指标临近极限时，适时进行修理，使主要性能指标基本恢复到标准值，机械就可以再次投入使用。在技术指标许可的条件下，尽量延长机械的使用寿命，采取各种技术措施以保持和恢复机械的技术状态。

2.农业机械的维护制度

农业机械的技术维护制度，是在使用过程中为保持和恢复机械的正常技术状态而执行的一种技术维护体制，它包括应采取的各种技术措施的内容、进行方式以及必须达到的标准。尽管目前农业机械大部分由农机户自主经营，但是，科学的维护制度还是非常必要的，因为只有延长农业机械使用寿命，才能给农民带来直接经济效益，同时也产生巨大的社会效益。目前，主要有三种维护制度:

一是故障维护制度。机械一直使用到出现故障或损坏时才被迫停车进行维护。当前农机户普遍采用这种被迫的维修制度，虽然可以节省日常的维护费用，并且有可能使某些零件得到了充分利用，但是由于机器技术状态早期恶化，非但不能使全部机器零件的技术寿命得到充分利用，还常常引起严重的损坏，使机械无法修理而早期报废。

二是定期维护制度。按固定的周期对机械进行强制性技术维护。它的周期是根据机械技术状态的变化规律确定的，可以按计划对机械采取技术维护措施，预防机械发生故障而损坏，保持机械工作的可靠性。这是一种科学的维护制度，但未引起农机户的普遍重视。

三是按需维护制度。定期对机械进行不拆卸检测，按照技术状态的需要对机械进行维护。这也是一种计划预防维护制度，它既可以保持机械有高度的使用可靠性，又可以使机械零部件的技术寿命得到充分利用，它比定期维护制度还先进。建议农民朋友广泛采用。

随着我国装备制造业的快速发展,机械制造及其自动化技术也得到了长足的发展。下文是我为大家搜集整理的关于发表机械制造论文的内容，欢迎大家阅读参考!

浅析机械制造中的安全控制系统

摘要 目前,在机械制造系统中,安全控制系统的可靠性是衡量该台机械是否符合安全要求的重要依据。本文在分析安全控制系统基本概念基础上,对于安全逻辑控制设备组成及特点进行详细分析,对于保证机械制造系统中的安全问题具有一定作用。

关键词 机械制造;安全控制系统;设备特点;安全继电器;PLC;安全总线

0 引言

机械的安全性就是机械安全使用说明书规定的预定使用条件下执行其功能和在运输、安装、调整、拆卸和处理时不产生伤害或危害健康的能力。任何一台机械都有风险,会导致危险。这些风险和危险都会导致事故的发生、对人员造成伤害。当我们能够关注机械本身的安全性能的时候,其安全功能应该由安全自动化控制系统来实现。安全控制系统的正确设计会影响到机械的安全性能。安全控制系统的可靠性是衡量该台机械是否符合安全要求的重要依据[1],本文对于相关问题进行分析。

1 安全控制系统

所谓的安全(控制)系统,是在开车、停车、出现工艺扰动以及正常维护、操作期间对生产装置提供安全保护。一旦当工厂装置本身出现危险,或由于人为原因而导致危险时,系统立即做出反应并输出正确信号,使装置安全停车,以阻止危险的发生或事故的扩散。它包括了现场的安全信号,如紧急停止信号、安全进入信号、阀反馈信号、液位信号等,逻辑控制单元和输出控制单元[2]。无论在机械制造领域还是在流程化工领域,安全控制系统是整个系统运转中不可或缺的一部分。

从安全控制系统的结构图我们可以看出,安全控制链由输入(如传感器)、逻辑(如控制器)、输出(如触发装置)构成。从逻辑上来说,对于安全信号的控制功能可以采用普通继电器、普通PLC、标准现场总线或DCS 等逻辑控制元器件,从表面上达到我们所需要的逻辑输出。但是,我们可以注意到,普通继电器、普通PLC、标准现场总线或DCS 不属于安全相关元器件或系统。它们在进行安全相关控制的时候可能会出现以下安全隐患:处理器不规则、输入/输出卡件硬件故障、输入回路故障(比如短路、触点融焊)、输出元器件故障(如触点融焊)、输出回路故障(如短路、断路)、通讯错误等。这些安全隐患,都会导致安全功能失效,从而导致事故的发生。所以,安全控制系统就是要求能够可靠的控制安全输入信号,一旦当安全输入信号变化或安全控制系统中出现任何故障,立即做出反应并输出正确信号,使机器安全停车,以阻止危险的发生或事故的扩散。

安全控制系统的硬件主要采取了以下措施来达到安全要求:1)采用冗余性控制;2) 采用多样性控制;3)频繁、可靠的检测(对硬件、软件、通讯);4) 程序CRC 校验;5) 安全认证功能块。

常见的安全输入设备包括由紧急停止设备、安全进入装置(安全门开关或联锁装置)、安全光电设备(安全光幕、安全光栅、安全扫描仪)。安全逻辑部分常采用安全继电器、安全PLC 和安全总线系统。

2 安全逻辑控制设备

逻辑控制设备是整个安全控制系统中最重要的一部分。它需要接收安全信号,进行逻辑分析,可靠的进行安全输出控制。现代自动化安全控制领域中,安全系统的控制元器件有安全继电器、安全PLC 和安全总线控制系统。

2.1 安全继电器

安全继电器,或者称为安全继电器模块,是最简单的安全逻辑控制元器件。其特点是采用了冗余的输出控制和自我检测的功能,实现了对输出负载的可靠控制。

该模块的存在2 个安全输出触点,这两个安全输出触点在内部是由来自2个不同的特殊继电器K1 和K2 的常开触点串连而组成。当K1 出现故障的时候,K2 依然可以实现安全触点断开的功能。同时,安全继电器模块可以通过内部电路进行自检,检测出外部接线故障和内部元器件的故障。

2.2 安全可编程控制器

安全可编程控制器采用了多套中央处理器进行控制,并且这些处理器来自不同的生产商。这样的控制方式符合了冗余、多样性控制的要求。这是安全PLC 与普通PLC最根本的区别。当一定数量的处理器出现故障后,完好的处理器依然执行安全功能,切断所有安全输出使系统停机。导致系统停机的处理器的故障数量取决于不同的系统。如,1oo2 系统(2 取1 的系统),一旦一个处理器出现故障,系统立刻进入故障安全状态;又如,2oo3 系统(3 取2 的系统),当一个处理器出现故障,系统并不会停机。系统只有在2个处理器同时出现故障的情况下才会导致系统停机。前者我们通常成为2 重冗余系统,安全可靠性较高、可用性较低;后者我们通常成为3 重冗余系统,其安全可靠性和可用性较高,但相比前者成本高。

对于信号的采集、处理和输出的过程,安全PLC 都采用了冗余控制的方式。当信号进入PLC 后,分别进入多个输入寄存器,再通过对应的多个中央处理器的处理,最后进入多个输出寄存器。这样,安全PLC 就构成了多个冗余的通道。整个过程之中,信号状态、处理结果等可以通过安全PLC 内部的暂存装置进行相互比较,如果出现不一致,则可以根据不同的系统特性,进入故障安全状态或将故障检测出来。

输入回路可以采用双通道的方式,通过2 条物理接线进入安全PLC。安全PLC也可以提供安全测试脉冲,用以检测输入通道中的故障。安全PLC 的输出内部电路也采用了冗余、多样性的方式,对一个输出节点进行安全可靠控制。安全PLC 可以通过2 种不同的手段,即切断基极信号和切断集电极电源两种不同的方式,将输出信号由1 转变为0。无论那种方式出现故障,另外一种方式依然完好的执行安全功能。同时,安全PLC 提供了内部检测脉冲,以检测内部故障。

安全PLC 的扫描时间要求为每千条指令1ms 以下。快速的中央处理功能不仅可以达到紧急停车的要求,同时能够以较短的时间完成整套系统的安全功能自检。

在软件方面,安全PLC 必须有可靠的编程环境、校验手段,以保证安全。这主要可以通过规范安全功能编程来实现。如Pilz 的安全PLC,提供了通过认证的MBS 安全标准功能块,以帮助编程人员进行合理的、安全的编程。这些安全功能块经过加密,不能够修改。我们只需要在功能块的输入和输出部分填入相应的地址、参数和中间变量,即可以完成对安全功能的编程。这些MBS 功能块涵盖了机械制造领域及流程化工领域的安全功能控制。

2.3 安全总线控制系统

安全现场总线系统是以安全PLC、安全输入输出模块、安全总线构成一套离散式控制系统。硬件和通讯的安全可靠是安全总线控制系统的可靠性判断依据。在硬件上,安全总线系统的模块都采用了冗余、高速的可靠元器件。

3 结论

安全控制系统是一个静态的系统,其监控系统中的安全相关的参数。在系统正常运行期间,安全控制系统不作出任何响应。但是当系统出现异常、或安全相关信号被触发,安全控制系统立刻夺去系统的控制权,根据其内部逻辑,对输出设备进行安全控制,从而保证了整个系统的安全。安全控制系统中的逻辑控制元器件是决定整个安全控制系统安全等级、设计成本、运行质量的重要因素之一。在安全自动化领域,常用的安全逻辑控制元器件包括有安全继电器模块、安全可编程控制系统和安全总线系统。针对不同的应用场合,这些安全逻辑元器件可以配置成合适的安全解决方案。

参考文献

[1]孙清泉,徐卫国,康健.冷轧机自动化安全控制系统[J]. 设备管理与维修,2008,1.

[2]陆武.浅谈故障安全控制系统的通信[J].自动化仪表, 2007,28(1).

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