工业节能毕业论文

发展“机电一体化”的思路和对策 主题词：机电一体化、对策 一、机电一体化技术发展历程及其趋势 自电子技术一问世,电子技术与机械技术的结合就开始了,只是出现了半导体集成电路,尤其是出现了以微处理器为代表的大规模集成电路以后,"机电一体化"技术之后有了明显进展,引起了人们的广泛注意. (一)"机电一体化"的发展历程 1.数控机床的问世,写下了"机电一体化"历史的第一页; 2.微电子技术为"机电一体化''带来勃勃生机; 3.可编程序控制器、"电力电子"等的发展为"机电一体化"提供了坚强基础; 4.激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使"机电一体化"跃上新台阶.(二)"机电一体化"发展趋势 1.光机电一体化.一般的机电一体化系统是由传感系统、能源系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的.因此,引进光学技术,实现光学技术的先天优点是能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源(动力)系统和信息处理系统.光机电一体化是机电产品发展的重要趋势. 2.自律分配系统化——柔性化.未来的机电一体化产品,控制和执行系统有足够的“冗余度”，有较强的“柔性”，能较好地应付突发事件，被设计成“自律分配系统”。在自律分配系统中，各个子系统是相互独立工作的，子系统为总系统服务，同时具有本身的“自律性”，可根据不同的环境条件作出不同反应。其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息，在总的前提下，具体“行动”是可以改变的。这样，既明显地增加了系统的适应能力(柔性)，又不因某一子系统的故障而影响整个系统。 3.全息系统化——智能化。今后的机电一体化产品“全息”特征越来越明显，智能化水平越来越高。这主要收益于模糊技术、信息技术(尤其是软件及芯片技术)的发展。除此之外，其系统的层次结构，也变简单的“从上到下”的形势而为复杂的、有较多冗余度的双向联系。 4.“生物一软件”化—仿生物系统化。今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大，并且往往在结构上是处于“静态”时不稳定，但在动态(工作)时却是稳定的。这有点类似于活的生物：当控制系统(大脑)停止工作时，生物便“死亡”，而当控制系统(大脑)工作时，生物就很有活力。仿生学研究领域中已发现的一些生物体优良的机构可为机电一体化产品提供新型机体，但如何使这些新型机体具有活的“生命”还有待于深入研究。这一研究领域称为“生物——软件”或“生物系统”，而生物的特点是硬 件(肌体)——软件(大脑)一体，不可分割。看来，机电一体化产品虽然有向生物系统化发展趋，但有一段漫长的道路要走。 5.微型机电化——微型化。目前，利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术，在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。当将这一成果用于实际产品时，就没有必要区分机械部分和控制器了。届时机械和电子完全可以“融合”，机体、执行机构、传感器、CPU等可集成在一起，体积很小，并组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的重要发展方向。 三、典型的机电一体化产品 机电一体化产品分系统(整机)和基础元、部件两大类。典型的机电一体化系统有：数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、CAD／CAM系统等。典型的机电一体化元、部件有：电力电子器件及装置、可编程序控制器、模糊控制器、微型电机、传感器、专用集成电路、伺服机构等。这些典型的机电一体化产品的技术现状、发展趋势、市场前景分析从略。 四、北京发展“机电一体化”而临的形势和任务 机电一体化工作主要包括两个层次：一是用微电子技术改造传统产业，其目的是节能、节材，提高工效，提高产品质量，把传统工业的技术进步提高一步；二是开发自动化、数字化、智能化机电产品，促进产品的更新换代。 前者是面上的工作，普及工作；后者是提高工作，深层次工作。 (一)北京“机电一体化”工作面临的形势 1.北京用微电子技术改造传统工业的工作量大而广，有难度 (1)在700余家北京市属工业系统的企业中，有60%以上的企业用微电子技术改造机床设备、工业窑炉、风机电泵、生产过程的任务还未完成需要量的一半。 (2)北京工业系统还有2000余台机床设备亟需用微电子技术进行改造；在已改造的近6500台机床设备中，大约有15%需进一步改造。 (3)北京工业系统尚有近250座工业炉窑亟需用电子信息技术进行改造；且610座已改造过的工业炉窑也很有进一步应用模糊技术进行二次改造的必要。 (4)北京工业系统CAD应用还有较大差距。目前，北京工业品设计，CAD应用率仅17%(而美、日等国已超过85%；国内先进地区也超过了30%)；CAD的覆盖率才达到11%(而全国CAD应用工程领导小组指出，“八五”期间大中型企业要达到35%，中小型骨干企业要达到15%—20%；到“九五”时，按国务委员宋健的要求，基本上要甩掉绘图板)。 (5)北京工业系统共有改造价值的各种风机电泵装机容量50万千瓦，尚49万多千瓦用变调速技术进行改造的任务，占总任务量的左右。 (6)工业是全市能源消耗大户。1992年，北京工业系统占全市能耗总量的。而北京是一个能源严重缺乏的城市，1992年北京工业系统万元产值能耗折合标煤为吨，比上海的吨高57%，比天津的吨高14%，比先进的工业化国家高近9倍。因此，北京工业系统节能降耗的任务非常重，而电力电子技术是节能降耗的王牌。 2.北京用机电一体化技术加速产品更新换代，提高市场占有率的呼声高，有压力。北京市的工业产品大约有3万种，每年约开发试制新产品3000种，更新周期很长。由于更新换代速度跟不上市场变化的需要，影响了北京工业产品的竞争能力。 1993年，北京市工业系统生产的机电一体化产品约837种，在当年生产的产品品种总数中仅占左右。其中：机械局系统主要产品约1200种，机电一体化产品不到150种机电一体化产品所占比例仅4%强；仪器仪表总公司系统主要产品350种，机电一体化产品210种，机电一体化产品所占比例为60%；轻工系统主要产品总数为649种，机电一体化、智能化产品15种，机电一体化、智能化产品所占比例约；汽车工业总公司系统平均每辆汽车的总成本为万元，每辆汽车平均装用电子产品的费用约300元，不是总成本的1%；与国外约28%的先进水平相差甚远；与国内先进水平相差一半左右。 3.北京用机电一体化产品取代技术含量和附加值低，耗能、耗水、耗材高，污染、扰民产品的责任重，有意义。在北京工业系统中，能耗、耗水大户，对环境污染严重的企业还占相当大的比重，且不少地处城区和近郊区。近年来北京的工业结构、产品结构虽然几经调整，但由于多种原因，成效一直不够明显。这里面固然有上级领导部门的政出多门问题，有企业的“故土难离”“死守故业”问题，但不可否认也有优化不出理想的产业，优选不出中意的产品问题。上佳的答案早就摆在了

节能减排，从我做起 在经济高速发展的同时，环境保护也日趋重要。改革开放以来，我国经济快速发展，一栋栋高楼大厦拔地而起，但是为此我们付出了巨大的资源和环境代价，经济发展与资源环境的矛盾日趋尖锐。这种状况与经济结构不合理、增长方式粗放直接相关。不加快调整经济结构、转变增长方式，资源支撑不住，环境容纳不下，社会承受不起，经济发展难以为继。只有坚持节约发展、清洁发展、安全发展，才能实现经济又好又快发展。同时，温室气体排放引起全球气候变暖，备受国际社会广泛关注。进一步加强节能减排工作，也是应对全球气候变化的迫切需要。节能减排指在的是减少能源浪费和降低废气排放。由于人们对工业高度发达的负面影响预料不够,预防不利，导致了全球性的 三大危机 : 资源短缺、环境污染、生态破坏 . 人类不断的向环境排放污染物质。但由于大气、水、土壤等的扩散、稀释、氧化还原、生物降解等的作用。污染物质的浓度和毒性会自然降低，这种现象叫做 环境自净 。如果排放的物质超过了环境的自净能力，环境质量就会发生不良变化，危害人类健康和生存，这就发生了环境污染 。近年环境污染日趋严重，因此当前实现节能减排目标面临的形势十分严峻。1989年对全国代表大会854个城镇进行调查,每天的排放量达亿吨.其中工业废水达成协议亿吨。 这些废水绝大部分未经处理就直接排放, 污染了江河湖海。2004年一季度,全国已有24个省市区严重缺电,缺电问题面临20年来最严重时刻。全国煤炭供应存在巨大缺口,各地用煤紧张。全国600多个城市,存在供水不足问题的有420多个。水资源相对不足日益成为制约发展的突出矛盾,电、煤、水全面告急,节约能源迫在眉睫。我国“十一五”规划纲要提出，“十一五”期间单位国内生产总值能耗降低20％左右、主要污染物排放总量减少10％。这是贯彻落实科学发展观、构建社会主义和谐社会的重大举措；是建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择；是推进经济结构调整，转变增长方式的必由之路；是维护中华民族长远利益的必然要求。 要做到节能减排，就要从小事做起，人人动起手来，创建美好的家园。我们可以采取如下几点可行的建议： 一、节约电能。要注意随手关灯，可以使用高效节能灯泡。据美国的能源部门估计，使用高效节能灯泡代替传统电灯泡，就能避免四亿吨二氧化碳被释放。除了电灯，在使用其它电器方面也要注意，尽量选择低消耗节能产品，不用电器时要切断或关掉电源，冰箱则让它处于无霜状态。夏季天气不算十分炎热时，最好用扇子或电风扇代替空调。使用空调时，不要把温度调得太低，26℃左右就行了。 二、节约水资源。许多废水都可以循环使用。洗脸、洗手、洗菜、洗澡、洗衣服的水都可以收集起来擦地板、冲厕所、浇花等。淘米水则是很好的去污剂，可以留下来洗碗筷。沾了油的锅和盘子要先用用过的餐巾纸擦干净，洗起来节水有方便，还可以少用洗洁精，减少水污染。 三、节约用纸。纸张的循环再利用，可以避免从垃圾填埋地释放出来的沼气，还能少砍伐树木。据统计，回收一吨废纸能产生800千克的再生纸，可以少砍17棵大树，节约用纸就是保护森林资源，保护环境。 四、减少废气排放。交通废气和工业废气是生活废气的主要来源。我们出门尽量乘坐公共汽车或出租车，还可以骑自行车，尽量少乘坐私家车。工厂里的燃烧垃圾、生产商品等而产生的大量滚滚的浓烟弥漫在城市里。他们应该把废气经过加工和过滤，再排放出来就可以减少污染。植物可以吸收二氧化碳，然后释放出氧气，所以我们要大量的种树，尤其是在公路旁。 五、垃圾分类处理。垃圾分类可以回收宝贵的资源，同时减少填埋和焚烧垃圾所消耗的能源。例如：废纸被直接送到造纸厂，用以生产再生纸；饮料瓶、罐子和塑料等一次性物品也可以送到相关的工厂，成为再生资源；家用电器可以送到专门的厂家进行分解回收。家里可以准备不同的垃圾袋，分别收集废纸、塑料、包装盒等，每天进行垃圾分类和回收，尽量做到“变废为宝”。 有人说得好：社会的主体是人，节能减排的主体也必须是人，节能减排必须从每一个来抓起。是的，要想使我们生活在一个美妙而和谐的世界，我们不仅只是认识到环保的重要性，更要付诸于行动。所以，我们应该携起手来，共同创造我们的美好生活；让我们行动起来，节能减排，挽救地球家园的命运，维护人类的一个继续生存的未来！

系统简介通信机房智能环境控制与节能系统，是针对通信机房环境监测和智能节能散热的一体化系统。系统包括远程监控中央平台、远程监控客户端、智能控制器、配电系统、空调子系统、热交换器（通风）子系统、加热器、传感器（烟感、水浸、门禁、超温、高湿、掉电等）、智能告警分析、风管和智能电表等部分构成。远程监控中央平台是多站点集中监控服务平台，远程监控平台软件系统将系统中的每个机房进行集中远程监控与管理，实时采集各种数据，实时状态显示与实时告警，并实现远程修改参数、强制开关设备和测试等。智能控制器是机房智能热管理集成系统的核心，接收空调、热交换器（通风）和各种传感器信号，控制多台空调和多台热交换器（通风）的联机运行；按照智能散热控制模型和控制逻辑，实时控制设备的启停，使系统以最低能耗方式自动运行；控制逻辑结合精确控制和模糊控制；控制单元和程序软件模块化，扩容和兼容性非常强。该方案可应用于现有大中小型的各类型机房散热，并可用于机房的新建和节能改造。该方案适用国内所有地区，节能效果明显，且适用性广、可靠性高。

（首先，我觉得应该写 发展速度快，而污染了环境 以环境为代价）资料(先解释下节能减排是什么)资料（之后 形势是？）资料（为什么要节能减排，也就是意义）资料怎样节能减排）资料（怎样做）资料

随着工程机械品种和数量的不断增加，大量工程机械所消耗的资源、排放的污染物对环境产生了难以估计的负荷。为保护人类十分宝贵且有限的地球资源，实现全球可持续发展，提高操作人员的安全性及工作舒适性，努力达到人、机和环境的亲和，很有必要按照汽车行业的环保标准来设计工程机械产品。尽管目前工程机械尚未归并入限制排放的机动车行列，但随着国内外各大中城市对城市环境保护的日益重视，对机动车辆尾气排放用烟度、噪声等指标的限制愈来愈严格；特别是随着装载机等数量大的工程机械产品在市政建设中的使用量不断加大以及人们日益增强的环保意识，可以预见开发研制环保节能型产品是今后工程机械发展的趋势。鉴于此，徐工科技在装载机行业中率先推出了ZL40G环保型轮式装载机。 随着国家经济建设的飞速发展和国家大型工程项目的逐步开工，工程施工机械的品种和数 量已经达到了相当可观的程度，而且全球各地还在不断增加。但是大量工程机械所消耗的资 源、产生的排放污染物对环境产生了难以估计的负荷。为实现大量工程机械对环境的污染最小 化，保护人类十分有限和宝贵的地球资源，实现全球可持续发展的目标，提高操作人员的安全 性及工作舒适性，努力达到人、机和环境的亲和，很有必要按照汽车行业的环保标准来设计工 程机械产品，尽管目前工程机械尚未归并入限制排放的机动车行列。但随着国内外各大中城市 对城市环境保护的日益重视，对机动车辆的尾气排放及烟度噪声等指标的限制愈来愈严格；特 别是随着装载机等数量大的工程机械产品在市政建设中的使用量不断加大以及人们日益增强的 环保意识，可以预见开发研制环保节能型产品是今后工程机械发展趋势的潮流。鉴于此，徐工 科技铲运机械分公司在北京申奥成功后先行一步在装载机行业中率先推出了ＺＬ４０Ｇ环保型 轮式装载机。 可以说工程机械环境性能及对环境的负荷很大程度上是由设计阶段所确定的，因此开发研 制环保节能型工程机械从设计阶段开始就显得十分重要。下面笔者以在ＺＬ４０Ｇ环保型轮式 装载机开发设计及改进过程中就机械材料的选用与设计、所要遵循的要点和所需考虑问题作不 成熟的建议和设想。 工程机械产品所用制造材料的再循环利用与设计 尽量采用能再生利用的材料和资源。在各系统及部件设计中所选用的材料尽量是可回 收、易分解、能再生而且在加工和使用过程中对环境无害的材料，特别是结构件的设计尽可能 采用比较容易装配和分解的大模块化结构和无毒材料，提高工程机械材料再生的可能率。 在产品零部件设计中遵循长寿命、低能耗及减轻重量设计的原则。通常来说，延长产品 寿命就等于减少了机械的生产量和降低其报废量，降低产品能耗可减少能源消费和废气排放， 减少对环境的污染，而减轻产品重量即可减少材料和资源的消耗。要从减少环境负荷的角度尽 可能考虑各系列产品同类零部件的互换性和通用性。为此工程设计人员应在保持主机各项性能 参数前提下尽量减少主机和附属作业装置或机具的体积和重量，提高动力传动系统零部件的强 度和耐久性能，实现液压系统的轻量化和高效率，从而降低对环境的负荷和影响。 尽量采用低环境负荷材料。一般在工程机械零部件设计中应尽可能不使用氟利昂（空 调）、含氯橡胶、树脂及石棉等有害材料。如装载机驾驶室和内饰件上使用难以自然分解且对 环境有害的工程塑料及其它一些非金属材料都加重了资源浪费和环境污染。在仪表、散热器及 蓄电池等采购生产中，应尽可能减少或替代铅的使用量。因此在主机设计中一些附属零部件选 用新型环保型材料很重要。 废弃零部件处理的污染最小化及综合成本最优化。工程机械产品在设计初始阶段就要考 虑报废件处理简单；尽量降低处理的费用和污染度，零部件要解体方便、破碎容易，能焚烧处 理或可作为燃料回收能量。 低公害、减振降噪、防渗漏、节能高效的工程机械产品设计 选用低公害发动机。发动机是工程机械所有系统中对环境影响最大的部件，采用低油 耗、低排放、低噪声、高效率的环保型水冷增压柴油机能大大降低对环境的负荷；目前欧美发 达国家正在通过采用一系列新的技术手段、措施或应用新型的环保燃料来进一步提高排放、噪 声等环保性能指标，努力适应第三次排放法规要求。因此开发环保型工程机械首先必须选择长 寿命、高性能、低公害的发动机制造商供货。 降低整机振动与噪声的设计。减振与降噪应该是设计环保型工程机械产品最需关注的焦 点问题。例如在装载机设计中，动力装置采用双向减振悬挂系统就能克服整机动力传动系统与 车架之间的共振、噪声及动力系统的疲劳破坏；后桥设计成中心摆动结构能使后桥摆动中心与 动力输入中心重合，很好地减少附加力矩对传动系统不停冲击所产生的振动与噪音，避免在崎 岖不平道路上整机各部件相互冲击所产生的噪音。降噪除了选择低噪声的发动机外，主机的结 构布置或系统的结构设计也可以进行某些针对性的改进。如冷却风扇可不再由发动机直接驱 动，而可单独由液压马达带动，这样便于将风扇与发动机隔开并将整个发动机密封起来，从而 使噪声不能通过风扇出风口传到外部，降低噪声对环境的影响；另外可通过优化液压管路排列 来降低液压系统油泵振动、阀节流和油管振动产生的噪声；可在机罩等有噪音源的覆盖件处设 计粘贴吸音隔音材料；可设计全密封整体式驾驶室，密封减震，隔音降噪，真正体现“以人为 本”的设计宗旨；还可通过合理设计主机各运动连杆机构铰接处销轴的公差配合来减少磨损的 噪声等等。 液压系统的清洁和防渗漏设计。保持传动液压油的清洁度对采用液压传动的工程机械产 品非常重要，因此精心设计工程机械液压系统（如采用高效高精度过滤装置）十分必要，这样 就可持续不断地除出油液中微尘垃圾、机械磨损物等杂质，减少液压元件故障与磨损、延长常 用液压元件的使用寿命，降低液压油的更换频率；同时可有效避免液压油在工作中温度升得过 高过快，大大延长工作油液的换油间隔时间，减少对周边作业环境的污染。另外通过采用增压 液压油箱，可改善泵的吸油效果从而延长其使用寿命，并且能很好地防止外界灰尘和水分进入 油箱，提高整个液压系统的清洁度。机械产品液压系统的渗漏对周围环境的污染是最严重最有 危害性的，也是目前机械设计中最难以解决的，因此整机所有液压管路采用耐腐蚀、防老化、 具备优良密封性能的进口优质胶管是很必要的；另外在某些局部软管易破裂的位置，为了减少 损坏软管的废弃量，设计时应在可能的条件下尽量使用硬管；对设计过程中只能采用软管的部 位并且容易破裂的位置，可考虑在油路安装锁止阀以阻止软管破裂时油液流出而污染环境。 系统高效节能的设计。能源的开发往往造成环境的破坏，改变地球的生态环境，加重对 环境的负荷，而能源的使用则会排出废水、废气、废热等直接破坏环境，危害生命，因此工程 机械的高效节能也是环境保护的重要一环，减少能源消耗即意味着减少对环境的污染。故选用 电控高性能长寿命节能型发动机是研制环保型机械最基本的一环；另外在设计时采用双泵分合 流技术、液压负荷传感技术、静液驱动技术等都可达到节能降耗的目标。 工程机械产品人性化的设计 环保安全关怀型驾驶室的设计。如采用防紫外线辐射玻璃的全密封整体式、并经减震降 噪处理的“安全环保型”驾驶室，室内配置具有室内外新鲜空气交换功能的无氟冷暖环保型空 调，并设计ＦＯＰＳ及ＰＯＰＳ驾驶室以确保驾驶员的可靠安全；室内布置应充分运用人机工 程学设计原理，如司机座椅可全方位调节、功能集成的单操纵手柄、可调式转向驱动器、全自 动换档装置、电子监控与故障自诊断系统，若再辅以合理美观的颜色搭配，可大大改善司机工 作环境，缓解疲劳，提高作业效率。 自动加脂装置设计或集中润滑系统的配置。机器在使用过程中，传统的人工手动往各铰 销加注润滑脂时，很费时费力，而且通常有多余的油液溢出来污染周边环境。因此研制环保型 工程机械必须设计自动加注润滑脂的设备，如集中润滑系统就能自动定时给各铰销加注黄油， 其加油量经过仔细计算后设定，可很好地保证各销轴得到足够的润滑而又没有多余的油溢出， 既环保又方便。另外对于小型机械，鉴于降低设计成本，可采用密封的销轴或使用新型材料的 特殊轴套、或设计二级防尘结构等防止外部异物的进入和内部油脂的排出，从而延长加注润滑 油的间隔，减少对环境的污染。 外观的美学设计。传统的工程机械产品一直是外形粗放、笨重的形象，开发环保型产品 更应注重外观美学设计，车身的流线型设计，达到机器和环境的谐和，给人以视觉上的美感。 如发动机机罩就可进行造型别致美观的流线型设计，整机的标识标牌应精心布置、设计，良好 的体现环保特色。 环保型机械是未来工业的必然发展一种载体，出现环保节能机械是一个国家的社会形态，只有从国家社会发展趋势出发，才是未来工业领域中的佼佼者，未来几十年是环保型机械的发展迅速时期，如今社会需要环保，然而一个国家的污染绝大部分来自于工业生产，环保型机械的出现符合了社会发展，所以说环保型机械的设计发展是社会各种因素的产物是国家最需要的，环保节能型工程机械的设计是工业中的灵魂。