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请到各园林公司咨询，品牌不同规格不同价位不同！果园用的也分大功率和小功率的！！！
果园割草机旋转头，沙沙响是正常的，割草的声音就是沙沙响
原理：梳齿旋转圆锥齿轮增速传动机构和梳齿仿型调深装置组；机架两侧顺梁下面轴承座支承地轮直接传动的前、后方轴驱动圆锥齿轮增速传动机构，前、后梳齿轴向中心线位于大垅双苗眼或小垅单苗眼纵向正上方作业，每台可配置6至10组。
左右单翼锄草铲与梳齿对应配置在前横梁上；采用这种结构的除草机，比人工锄草提高效率8至10倍，伤苗率低，除苗清洁率一般。
泡沫滤芯每25小时清洁一次，灰尘大应更频繁。泡沫滤芯的清洁采用煤油或洗涤液和清水清洗，挤压晾干，纸质滤芯每25小时清洁一次，灰尘大时更频繁。
带有前空滤器的每25小时清一次前过滤器，纸芯每100小时清洁一次。灰尘大时更应频繁。前空滤器的清洁同泡沫滤芯相同。纸质滤芯应在平面上轻敲。
扩展资料
割草机用途：割草机主要应用在园林装饰修剪、草地绿化修剪、城市街道、绿化景点、田园修剪、田地除草，特别是公园内的草地和草原，足球场等其他用草场地，私人别墅花园，以及农林畜牧场地植被等方面的修整，还可用在秋收之时。现今常用的割草机为汽油割草机，又名汽油锯。用途广泛，主要用于公园草地、绿化带、工厂草地、高尔夫球场、家里花园、草地、果园等场所的草坪修剪和美化。
参考资料来源
百度百科-割草机（用于修剪草坪、植被等的机械工具）
藤野割草机 果园里面的草应该比较矮小。推荐使用尼龙绳打草的割草机。推荐： 藤野公司的。他们有淘宝网店支持零售
牧草收割机械化技术和安全操作注意事项
（1）在作业前先对作业草场进行踏勘，熟悉地形，对较大的障碍物和地面塌陷处插上明显警戒标志。
（2）操作人员要熟悉割草机使用说明书，经过技术培训，具有熟练操作技能。
（3）每班工作前应检查机具各部位紧固件无松动，刀片的无损伤、拨动刀盘无撞击，方可接合动力输出轴，先用小油门转动正常以后，才能可以正式作业。
（3）每班作业前必须检查收割台刀梁后部减压阀的小孔不得堵塞。
（4）为保证足够的切割速度，机组一开始作业，将油门置于最大位置，作业速度不低于16公时每小时。
（5）割草作业时，液压升降手柄应放在浮动位置，以保证机具沿地面仿形作业。但要注意地形变化，防止拖拉机下拉杆的限位链条与万向节传动轴相撞。
（6）割草机作业时，机组不得有人，以免石子或刀片甩出伤人。
（7）割草机出现故障时，应首先分离动力输出轴，待机器完全停止转动后，再进行排除。
（8）作业完以后要及时清除集草板、刀梁表面及刀盘表面的脏物。
牧草收割所用的机械
（1）割草机械割草机械分为牵引式、悬挂式、半悬挂式和自走式。悬挂割草机又有前悬挂、后悬挂。有圆盘式割草机、往复式割草机。牧草压扁机分为圆筒型和波齿形。
圆筒形压扁机压裂的牧草，干燥速度快，但挤压过程中往往会造成鲜草汁液的外溢，因要合理调整圆筒间的压力，以减少损失。
（2）调制机械。分摊晒和搂草机械两类，摊晒机械分为摊行机、翻草机、摊条机、翻条机。搂草机分为：横向搂草机和侧向搂草机。按照主要工作部件的工作原理和工作方式，干草调制机械可分为垂直旋转式、水平旋转式和其他三个大类，国内现有的主要机型有横向搂草机、旋转搂草机、指盘式搂草机、栅栏式搂草机、摊晒机等。
牧草应注意收割时期、收割高度和收割次数。适时收割既可获得良好的产量，也能保证质量，对多年生牧草来讲，收割不仅是牧草产品的收获，也是一项田间管理措施，割期是否得当、留茬是否合适对牧草以后的生长会产生很大影响。一般收获时期就在牧草营养丰富、产草量高时，大多数牧草在开花抽穗期前营养成分最高，禾本科牧草最佳收获期是抽穗、扬花期，豆科牧草最佳收获期是始花、花蕾期。收割时要尽量降低牧草收获割茬高度，一般天然牧草4-5厘米、人工种植牧草5-6厘米，晚秋收获时6-7厘米，在牧草收获的各个作业环节中应掌握好含水率；含水率过大容易损失，一般适宜收获的牧草含水率为70%-80%。田间晾晒牧草的主要作业内容为摊行、翻草、搂条、翻条、摊条、并条等，当牧草水分低于35%时，不宜地面摊晒，以减少破碎失落损失。
割草机 ：割下牧草或其他可制成干草的作物，并将其铺放在地面上的牧草收获机械。有往复式和旋转式两类。 往复式割草机 ：依靠切割器上动刀和定刀的相对剪切运动切割牧草。其特点是割茬整齐，单位割幅所需功率较小;但对牧草不同生长状态的适应性差,易堵塞。适用于平坦的天然草场和一般产量的人工草场。由于切割器在作业时振动大，限制了作业速度的提高。动刀切割速度一般低于3米/秒,作业前进速度一般为6～8公里/小时。拖拉机悬挂式割草机：结构简单、轻便、机动灵活。有前悬挂式、侧悬挂式和后悬挂式三种，以后悬挂式割草机应用最广。往复式割草机由切割器、割刀传动装置、切割器提升装置、安全装置和挡草装置等主要部件组成。切割器的工作原理和构造与谷物收获机械的切割器基本相同。所用刀片有光刃和刻齿刃两种。一般采用光刃动刀片。割刀传动装置也和谷物收割机类似，多采用偏置式曲柄连杆机构和摆环机构。由于牧草生长密度大、含水率高，动刀的平均速度高于谷物收割机，一般为1.6～2.0米／秒。切割器提升装置一般由液压系统操纵，提升迅速、方便，能保证切割器对复杂地面的适应性。安全装置主要是保证传动装置和切割器的安全。对作业速度较高的割草机，一般采用脱钩式安全装置。当切割器阻力过大时，安全装置即自动脱钩,切割器向后摆动,同时切断切割器的动力。有的割草机的割刀传动装置采用木制连杆或胶带传动方式，在超负荷时连杆折断或胶带打滑，以保护其他传动零部件和切割器不遭损坏。挡草装置通常是装设在切割器两端或外端的挡草板，其作用是将割下的牧草向切割器中部推移一段距离，留出供下一行程拖拉机轮子通过的通道，避免或减少对已割牧草的碾压。旋转式割草机 ：依靠高速旋转刀盘上的刀片冲击切割牧草。切割速度(刀片刃口根部的圆周速度)高达60～90米／秒。工作平稳，作业前进速度可达15公里／小时以上。其特点是对牧草的适应性强,适用于高产草场,但切割不够整齐，重割较多，单位割幅所需功率较大。 旋转式割草机：割草机，旋转割草机类别：有滚筒式和转盘式两种：①滚筒式割草机的传动装置位于切割器的上方，因而又称上传动旋转式割草机。一台滚筒式割草机一般装有并列的1～4个立式圆柱形或圆锥形滚筒。每个滚筒下方装有铰接2～6个刀片的刀盘，相邻刀盘上刀片的回转轨迹有一定重叠量，以避免漏割。滚筒由胶带或锥齿轮传动，相邻两滚筒相对旋转，割下的牧草在一对滚筒的拨送下，向后铺放成整齐的小草条。能满足低割要求,但结构不够紧凑。②转盘式割草机的传动装置位于刀盘的下方，因而又称下传动旋转式割草机。在转盘式割草机的刀梁上，一般并列装有4～6个刀盘。每个刀盘铰接2～6个刀片。相邻刀盘上刀片的配置相互交错，刀片的回转轨迹有一定重叠量。刀盘一般由齿轮传动，相邻刀盘的转向相反。结构紧凑，传动平稳、可靠。但刀盘因下方有传动装置而位置较高。为保证低割和减少重割，刀盘通常向前倾斜一定角度。 旋转式割草机刀盘上铰接的刀片，当刀盘高速旋转时，在离心力作用下保持其切割状态。当阻力过大或遇障时，刀片即回摆，避免损坏。刀片一边刃口磨损后可以换边使用。更换刀片也较往复式割草机方便。在旋转式割草机上，除装有与往复式割草机相似的安全装置外，在切割器上方还加设防护罩，以保证人身安全。旋转式割草机依靠高速旋转刀盘上的刀片冲击切割牧草。切割速度(刀片刃口根部的圆周速度)高达60～90米/秒。工作平稳，作业前进速度可达15公里/小时以上。其特点是对牧草的适应性强,适用于高产草场,但切割不够整齐，重割较多，单位割幅所需功率较大。
1.割草机的选择。
大面积的商品苜蓿草生产应当选择带有橡胶压扁辊的割草机，这是因为苜蓿草的茎粗、叶多，采用田间自然风干时，叶片的干燥速度较茎秆快的多，致使茎秆含水量达到打捆要求时，营养丰富的花、叶早已脱落。割草压扁机可将牧草秆压裂或压扁，并不损伤叶片，以加快茎秆中水分的蒸发，促使茎叶干燥趋于一致，其干燥时间可缩短30~50%。割草压扁机的结构主要由割台、压扁辊等组成，工作时，牧草经切割后送入压辊压扁，然后铺成草条。当前国外引进、在国内用量较大的有：
往复式割草机
A、 美国纽荷兰公司生产的472型、488型、499型、1465型割草压扁机，割幅一般在2.2~3.7米，工作效率从15~25亩/小时，需要动力为50~80马力，国内用量较多的为488割草压扁机。
B、美国约翰迪尔公司生产的710、720、820型割草压扁机，割幅在3~4.5米，工作效率为15~22亩/小时，所需动力从50~80马力不等。目前国内销售较多的是国产化的在迪尔-佳联生产的割幅为3米的725型割草压扁机。
圆盘式割草机
法国KUHN(库恩)公司生产的FC202R、FC250RG、FC302RG割草机，割幅一般在2~3米，工作效率为20~45亩/小时，所需动力为 60~90马力，国内用量较多的为前两种机型，经实际应用证明，圆盘式割草机维修成本低、工作效率高，同等割幅条件下，圆盘式割草机较往复式割草机平均每小时多工作5~10亩地。从世界范围来看，圆盘式割草机终将替代往复式割草机。
2.搂草机的选择。
搂草机是将割后铺放在地上的牧草搂集成条，以便于集堆捡拾打捆，提高打捆效率，同时在搂草的过程中不同程度的起到了翻草的目的，以利于牧草尽快干燥。目前国内应用较多的有：
A.纽荷兰公司生产栅栏式256型搂草机，工作幅宽2。5米，此搂草机能一次性将草集成条，减少由于多次传送对叶片的损伤，但工作效率较低，平均每小时效率为30亩左右;
B.美国约翰迪尔公司生产的702型搂草机采用地轮驱动，工作效率高，工作幅宽从4-6米可调，每小时工作45亩左右，但其结构设计使得在牧草在搂的过程中要经过多个拔齿传送，所以叶片损失率较高，另外受到地轮传动的限制，在地面不平或行进速度慢时，会出现草搂不干净的情况;
C.法国KUHN公司是世界最大的生产立轴回转式搂草机的厂家，其生产的GA4121GM搂草机工作幅宽从3.8-4.3米可调，采用传动轴传动，集草过程一次完成，每小时工作效率为45亩左右。克服了以上两种搂草机效率低及损失大的缺点，受到用户的好评。
3.打捆机的选择。
牧草干燥到一定程度后，为了便于运输和储存，需用打捆机把牧草压缩成捆，目前国内主要应用小方捆捡拾打捆机。打捆机工作时，拖拉机牵引打捆机沿草条前进，捡拾器的弹齿拾起草条，并由喂入器的拔叉连续地将草送入压捆室内，再通过活塞往复运动将喂入的草压缩成捆，根据设置好的草捆长度，打结器定时将打捆绳自动捆好草捆并通过压缩室外的放捆板放在地上，目前大面积的草场应用的捡拾方捆打捆机主要有：
A.美国纽荷兰公司生产的565型及570型打捆机。捡拾宽度为1.65米和1.7米，打结器死扣打结，活塞79次/分钟，采用双拔叉双齿的喂入方式，每分钟最快效率可打捆145公斤(约8捆)的干草，但由于打结器结构设计，使得每个捆打完后都会有绳头留在捆上，而且由于结构复杂，打结器部分的故障率较高。
B.美国约翰-迪尔公司生产的338型、348型打捆机，捡拾宽度为1.6米及1.7米，打结器同样是打死扣，活塞80次/分钟，采用搅笼和拔叉联合喂入的形式，每分钟最高效率可打捆125公斤(约7捆)的干草，此型设备除了打结器有纽荷兰打捆机的缺点外，还由于搅笼喂入使得牧草叶片损失率过大，而在草偏湿的情况下容易造成堵塞现象。
C.德国克拉斯公司生产的MARKANT 55和MARKANT 65打捆机，捡拾宽度为1.65米及1.85米，打结器是其公司1921年的专利产品，采用活扣打结，结构设计简单可靠。活塞运转93次/分钟，采用双拔叉三齿喂入的形式，每分钟最高效率可打捆180公斤(约为10捆)的干草，该设备内部传动除拔叉部分链条传动外，其余部分全是齿轮传动，较其它设备更为坚固可靠。但此设备润滑点较多，维护时较其它设备要更仔细一些。
4、青饲机的选择.青贮饲料是饲喂奶牛、肉牛、羊等牲畜的理想饲料，而收获机械则是这一发展过程中的重要环节。目前制作青贮饲料有3种方法：人工作业、半机械化作业和机械化作业。机械化作业是由青贮饲料收获机在田间直接收割、切碎、收集，由饲料挂车运输，用拖拉机压实、人工封窖。有资料表明，半机械化作业(用机动铡草机切碎、用拖拉机压实、人工封窖、其它各项人工)的生产效率是人工作业的5倍，机械化作业是半机械化作业的4倍，而作业成本恰好相反，人工、半机械化、机械化作业的成本比例为1：0.75：0.45，且不论其作业后产品质量如何，在制作青贮饲料的过程中机械化作业具有功效高、成本最低的特点。
青贮饲料收获机械主要用于收获大麦、燕麦、牧草、玉米和高梁等作物，在田间作业时可一次完成对作物的收割、切碎、揉搓并将碎作物抛送至运输车中。可分为自走式、半悬挂式和悬挂式3种类型。
A、自走式具有生产效率高、机动性能好、适应性广等特点，适合大型奶牛场及大面积种植青贮作物的农牧场使用。其中高端产品为美国及西欧的产品，目前世界上销售最多的当属德国CLAAS公司，其830—900系列自走式青饲机销量占世界总销量的一半以上，与其有竞争力的是美国纽荷兰公司 FX28—FX58系列产品及美国约翰-迪尔公司的6670系列产品，此类设备一般都配有中央润滑、自动磨刀、金属探测、自动对行等强大的功能，但由于价格十分昂贵，目前国内用量很小。另一个层次的产品为俄罗斯和东欧国家的产品，这类产品一般技术水平比较低，配套动力小，割台收获损失大，刀片易损坏，工作不够可靠。但价格相对较低，目前在国内的一些老的国营农场及对收获水平要求不高的大面积种植农户有为数不多的用量。
B、半悬挂式青贮收获机械具有生产效率较高、作业灵活、性能价格比较适合中国目前的收获要求。技术水平以西欧的意大利、葡萄牙等比较先进。割幅从1米到2.1米不等。配套拖拉机的功率一般在60—110KW，主机可配带对行及不对行割台(较适合国内的种植特点)，生产效率从15—30吨左右。可以在拖拉机的前方、后方、侧面半悬挂作业，对于小地块有自走式青贮机及单行青贮机无法替代的优势。目前国内销量较大的有意大利的奥特玛公司生产的 OTMA1100型及2100型、波迪尼公司生产的1000型及2000型、葡萄牙生产的AMG-300LD型青贮机，巴西诺格拉生产的PECUS II9004系列单双行青储机，这几种设备应该说都比较适合中国的用户，而且在使用过程中都受到了好评。主要是在价格及售后能力上还有一点差别。
C、悬挂式青贮机主要指的是单行的玉米青贮机，由于其工作效率太低，收获损失大、揉搓效果不明显在中国的用户中这两年已被排斥。在国内市场上主要有巴西产的JM4100型和韩国安盛ACH50型单行青饲机。
以上所述没有提到国内的设备及一些小规模的国外牧草设备，并非其在中国国内没有市场，只是在现在的技术水平和使用情况及用户的反馈意见来看的确与国外的现有设备尚有一定的差距。
割草机工作原理（图文）:滚筒式割草机滚筒式割草机原理图: 滚筒式割草机的传动装置位于切割器上方，因而又称为上传动旋转式割草机。一台滚筒式割草机一般装有并列的1～4个立式圆柱形或圆锥形滚筒。每个滚筒下方装有铰接2～6个刀片的刀盘，相邻刀盘上刀片的回转轨迹有一定重叠量，以避免漏割。滚筒由胶带或锥齿轮传动，相邻两滚筒相对旋转，割下的牧草在一对滚筒的拨送下，向后铺放成整齐的小草条。能满足低割要求,但结构不够紧凑。转盘式割草机转盘式割草机（Rotarymower）的传动装置位于刀盘的下方，但刀盘因下方有传动装置而位置较高。为保证低割和减少重割，刀盘通常向前倾斜一定角度。当阻力过大或遇障时刀片即回摆，以保证人身安全。也有刀盘铰接特殊尼龙绳靠离心力割草。相邻刀盘上刀片的配置相互交错，刀片的回转轨迹有一定重叠量。刀盘一般由齿轮传动，相邻刀盘的转向相反。结构紧凑，传动平稳、可靠。割草机（Lawnmower）又称除草机、剪草机、草坪修剪机等。割草机是一种用于修剪草坪、植被等的机械工具，它是由刀盘、发动机、行走轮、行走机构、刀片、扶手、控制部分组成。刀盘装在行走轮上，刀盘上装有发动机，发动机的输出轴上装有刀片，刀片利用发动机的高速旋转在速度方面提高很多，节省了除草工人的作业时间，减少了大量的人力资源。
割草机 ：割下牧草或其他可制成干草的作物，并将其铺放在地面上的牧草收获机械。有往复式和旋转式两类。 往复式割草机 ：依靠切割器上动刀和定刀的相对剪切运动切割牧草。其特点是割茬整齐，单位割幅所需功率较小;但对牧草不同生长状态的适应性差,易堵塞。适用于平坦的天然草场和一般产量的人工草场。由于切割器在作业时振动大，限制了作业速度的提高。动刀切割速度一般低于3米/秒,作业前进速度一般为6～8公里/小时。拖拉机悬挂式割草机：结构简单、轻便、机动灵活。有前悬挂式、侧悬挂式和后悬挂式三种，以后悬挂式割草机应用最广。往复式割草机由切割器、割刀传动装置、切割器提升装置、安全装置和挡草装置等主要部件组成。切割器的工作原理和构造与谷物收获机械的切割器基本相同。所用刀片有光刃和刻齿刃两种。一般采用光刃动刀片。割刀传动装置也和谷物收割机类似，多采用偏置式曲柄连杆机构和摆环机构。由于牧草生长密度大、含水率高，动刀的平均速度高于谷物收割机，一般为1.6～2.0米／秒。切割器提升装置一般由液压系统操纵，提升迅速、方便，能保证切割器对复杂地面的适应性。安全装置主要是保证传动装置和切割器的安全。对作业速度较高的割草机，一般采用脱钩式安全装置。当切割器阻力过大时，安全装置即自动脱钩,切割器向后摆动,同时切断切割器的动力。有的割草机的割刀传动装置采用木制连杆或胶带传动方式，在超负荷时连杆折断或胶带打滑，以保护其他传动零部件和切割器不遭损坏。挡草装置通常是装设在切割器两端或外端的挡草板，其作用是将割下的牧草向切割器中部推移一段距离，留出供下一行程拖拉机轮子通过的通道，避免或减少对已割牧草的碾压。旋转式割草机 ：依靠高速旋转刀盘上的刀片冲击切割牧草。切割速度(刀片刃口根部的圆周速度)高达60～90米／秒。工作平稳，作业前进速度可达15公里／小时以上。其特点是对牧草的适应性强,适用于高产草场,但切割不够整齐，重割较多，单位割幅所需功率较大。 旋转式割草机：割草机，旋转割草机类别：有滚筒式和转盘式两种：①滚筒式割草机的传动装置位于切割器的上方，因而又称上传动旋转式割草机。一台滚筒式割草机一般装有并列的1～4个立式圆柱形或圆锥形滚筒。每个滚筒下方装有铰接2～6个刀片的刀盘，相邻刀盘上刀片的回转轨迹有一定重叠量，以避免漏割。滚筒由胶带或锥齿轮传动，相邻两滚筒相对旋转，割下的牧草在一对滚筒的拨送下，向后铺放成整齐的小草条。能满足低割要求,但结构不够紧凑。②转盘式割草机的传动装置位于刀盘的下方，因而又称下传动旋转式割草机。在转盘式割草机的刀梁上，一般并列装有4～6个刀盘。每个刀盘铰接2～6个刀片。相邻刀盘上刀片的配置相互交错，刀片的回转轨迹有一定重叠量。刀盘一般由齿轮传动，相邻刀盘的转向相反。结构紧凑，传动平稳、可靠。但刀盘因下方有传动装置而位置较高。为保证低割和减少重割，刀盘通常向前倾斜一定角度。 旋转式割草机刀盘上铰接的刀片，当刀盘高速旋转时，在离心力作用下保持其切割状态。当阻力过大或遇障时，刀片即回摆，避免损坏。刀片一边刃口磨损后可以换边使用。更换刀片也较往复式割草机方便。在旋转式割草机上，除装有与往复式割草机相似的安全装置外，在切割器上方还加设防护罩，以保证人身安全。旋转式割草机依靠高速旋转刀盘上的刀片冲击切割牧草。切割速度(刀片刃口根部的圆周速度)高达60～90米/秒。工作平稳，作业前进速度可达15公里/小时以上。其特点是对牧草的适应性强,适用于高产草场,但切割不够整齐，重割较多，单位割幅所需功率较大。
我是做机械的...没有什么大原理好讲的呀.都是简单机械..基本都是..二冲程汽油机..然后通过离合器.带动传动轴...传动轴在带动圆盘刀片.....基本你去市面买的话七八百块钱左右....
“ABS”中文译为“防锁死刹车系统”.它是一种具有防滑、防锁死等优点的汽车安全控制系统。ABS是常规刹车装置基础上的改进型技术，可分机械式和电子式两种。 现代汽车上大量安装防抱死制动系统，ABS既有普通制动系统的制动功能，又能防止车轮锁死，使汽车在制动状态下仍能转向，保证汽车的制动方向稳定性，防止产生侧滑和跑偏，是目前汽车上最先进、制动效果最佳的制动装置。
以前消费者买车，都把有没有ABS作为一个重要指标。随着技术的发展，目前，我国绝大部分轿车已经将ABS作为标准配置。但对于ABS的认识以及如何正确使用，很多驾驶员还不是很清楚，甚至还出现了一些对ABS的误解。一些驾驶员认为ABS就是缩短制动距离的装置，装备ABS的车辆在任何路面的制动距离肯定比未装备ABS的制动距离要短，甚至有人错误地认为在冰雪路面上的制动距离能与在沥青路面上的制动距离相当；还有一些驾驶员认为只要配备了ABS，即使在雨天或冰雪路面上高速行驶，也不会出现车辆失控现象。 ABS并不是如有些人所想的那样，大大提高汽车物理性能的极限。严格来说，ABS的功能主要在物理极限的性能内，保证制动时车辆本身的操纵性及稳定性。
ABS的应用
ABS的全名是Anti-lock Brake System（防锁死制动系统）或Anti-skid Braking System（防滑移制动系统），它能有效控制车轮保持在转动状态，提高制动时汽车的稳定性及较差路面条件下的汽车制动性能。ABS通过安装在各车轮或传动轴上的转速传感器不断检测各车轮的转速，由计算机算出当时的车轮滑移率，并与理想的滑移率相比较，做出增大或减小制动器制动压力的决定，命令执行机构及时调整制动压力，以保持车轮处于理想制动状态。
1906年ABS首次被授予专利，1936年博世注册了一项防止机动车辆车轮抱死的“机械”专利。所有的早期设计都有着同样的问题：因过于复杂而容易导致失败，并且它们运作太慢。1947年世界上第一套ABS系统首次应用于B-47轰炸机上。Teldix公司在1964年开始研究这个项目，其ABS研究很快被博世全部接管。两年内，首批ABS测试车辆已具有缩短制动距离的功能。转弯时车辆转向性和稳定性也被保证，但当时应用的大约1000个模拟部件和安全开关，这意味着被称为ABS 1系统的电子控制单元的可靠性和耐久性还不能够满足大规模生产的要求，需要改进。博世在电子发动机管理的发展过程中获得的技术，数字技术和集成电路(ICs)的到来使电子部件的数量降低到140个。
1968年ABS开始研究应用于汽车上。1975年由于美国联邦机动车安全标准121款的通过，许多重型卡车和公共汽车装备了ABS，但由于制动系统的许多技术问题和卡车行业的反对，在1978年撤消了这一标准。同年博世作为世界上首家推出电子控制功能的ABS系统的公司，将这套ABS 2的系统开始安装作为选配配置，并装配在梅赛德斯-奔驰S级车上，然后很快又配备在了宝马7系列豪华轿车上。在这一时期之后美国对ABS的进一步研究和设计工作减少了，可是欧洲和日本的制造厂家继续精心研制ABS。
进入20世纪80年代以后，由于进口美国的汽车装备有ABS，美国汽车制造厂对美国汽车市场上的ABS显示出新的兴趣。随着微电子技术的飞速发展和人们对汽车行车安全的强烈要求，ABS装置在世界汽车行业进一步得到广泛应用。1987年美国大约3%的汽车装备有非常可靠的ABS。在随后的时间里，研发者集中于简化系统。在1989年，博世的工程师成功地将一个混合的控制单元直接附在了液压模块上。这样他们就无需连接控制单元和液压模块的线束，也无需接插件，所以显著地减轻了ABS 2E的整体重量。
博世的工程师在1993年，使用新的电磁阀创造了ABS 5.0，并且在后来的几年研发了5.3 和5.7 版。新一代的ABS 8的主要特性是再次极大地减轻了重量、减少了体积、增大了内存，同时增加了更多功能，如电子分配制动压力，从而取代了减轻后轴制动压力的机械机构。当年有些汽车工业分析专家预言得到了证实：到20世纪90年代中期以后，世界市场上的大多数汽车和卡车将装备ABS。
编辑本段ABS的功用
ABS的主要作用是改善整车的制动性能，提高行车安全性，防止在制动过程中车轮抱死（即停止滚动），从而保证驾驶员在制动时还能控制方向，并防止后轴侧滑。其工作原理为：紧急制动时，依靠装在各车轮上高灵敏度的车轮转速传感器，一旦发现某个车轮抱死，计算机立即控制压力调节器使该轮的制动分泵泄压，使车轮恢复转动，达到防止车轮抱死的目的。ABS的工作过程实际上是“抱死—松开—抱死—松开”的循环工作过程，使车辆始终处于临界抱死的间隙滚动状态，有效克服紧急制动时由车轮抱死产生的车辆跑偏现象，防止车身失控等情况的发生。
ABS的种类可分机械式和电子式两种。机械式ABS结构简单，主要利用其自身内部结构达到简单调节制动力的效果。该装置工作原理简单，没有传感器来反馈路面摩擦力和轮速等信号，完全依靠预先设定的数据来工作，不管是积水路面、结冰路面或是泥泞路面和良好的水泥沥青路面，它的工作方式都是一样的。严格地说，这种ABS只能叫做 “高级制动系统（Advanced Brake System）”。目前，国内只有一些低端的皮卡等车型仍在使用机械式ABS。
机械式ABS只是用部件的物理特性去机械的动作，而电子式ABS是运用电脑对各种数据进行分析运算从而得出结果的。电子式ABS由轮速传感器、线束、电脑、ABS液压泵、指示灯等部件构成。能根据每个车轮的轮速传感器的信号，电脑对每个车轮分别施加不同的制动力，从而达到科学合理分配制动力的效果。
最早的ABS系统为二轮系统。所谓二轮系统就是将ABS装在汽车的两个后轮上。由于两后轮公用一条制动液压管路和一个控制阀，所以又称做“单通道控制系统”。这种系统是根据两个后车轮中附着力较小的车轮状态来选定制动压力，这被称为“低选原则”。也就是说，采用低选原则的ABS车辆的一个后轮有抱死趋势时，系统只能给两个后轮同时泄压。又由于前轮没有防抱死功能，因而，二轮系统难以达到最佳制动效果。
随着相关技术的发展，后来出现了“三通道控制系统”，该系统是在二轮系统基础上，将两前轮由两条单独的管路独立控制。虽然后轮还是采用“低选原则”，但由于实现了紧急制动时的转向功能及防止后轴侧滑的功能，所以这种系统具备了现代ABS的主要特点。至今，市面上还有车辆采用这种三通道控制的ABS系统。
目前，装备在车辆上最常见的是四传感器四通道ABS系统，每个车轮都由独立的液压管路和电磁阀控制，可以对单个车轮实现独立控制。这种结构能实现良好的防抱死功能。
编辑本段走出ABS误区
开篇中那些对ABS的误解，需要解释一下。如果汽车车轮在制动时抱死，汽车能得到的侧向附着力是最小的。这时，由于路面附着系数的不平衡、汽车本身制动力的不平衡、悬架的不平衡、汽车轮胎气压、路面弯度、颠簸或坡度等因素都可能会使汽车发生侧滑、甩尾或失控。另外，由于车辆前轮抱死，汽车会失去转向能力。一个性能优良的汽车防抱死制动系统，在制动时能够将汽车车轮的滑移率控制在20%～30%之间，车轮在这种状态下，能兼顾相对最大的纵向制动力和横向抓地力，有效地保证车辆不会发生失控状况。另外，在前轮不抱死的情况下，由于有一定的抓地力，汽车还可以按照驾驶员的意愿进行转向，从而控制车辆。为了将车轮滑移率控制在理想状态下，追求车辆的稳定性，可能会牺牲一些纵向的制动力。所以，ABS起作用时，不是在所有路面上制动距离都会缩短。
在冰雪路面上，由于地面提供的附着力比一般路面要小很多。ABS只能在这种附着力的基础上调节汽车的制动力，不会产生外加的制动因素。所以，在冰雪路面上的制动距离只能说比车轮抱死时短一些，比在一般路面上的制动距离还是长很多。
实际道路其实是很复杂的，诸如：路面附着系数不平衡、道路弯度或路面横向坡度、甚至汽车轮胎气压等汽车自身的原因，有很多因素能使汽车在制动时产生侧滑的运动趋势，这些因素都不是ABS本身能够克服的。所以，如果在冰雪路面上车速过快时紧急制动，遇到上述因素之一，当车辆离心力大于地面能够提供的最大侧向力时，就会使车辆形成失控趋势，这是非常危险的。
总之，任何装备都不是万能的，驾驶员必须通过自己的主观能动性实现安全驾驶。即使是性能优良的ABS在工作状态下稳定车辆的效果也是有限的，尤其是行驶在砂石路或冰雪路面上，更应保持充分的车距，减速慢行，不要完全依赖ABS系统。
编辑本段ABS使用常识
现在基本上所有的乘用车都加装了ABS系统，对提升车辆的主动安全性能起到了很大的作用，但若使用不当，效果也会大打折扣。在这里，我们对ABS的使用原则归纳为“四要、七不要”。
四要
1.要始终踩住制动踏板不放松，这样才能保证足够和持续的制动力，使ABS有效地发挥作用。
2.要保持足够的安全车距。一般情况下，最小车距不应低于50m，当车速超过50km/h时，最小车距与车速数值相同，如100km/h时最小车距为100m，120km/h时，最小车距为120m。
3.要事先熟悉ABS，使自己对ABS工作时的制动踏板抖动有准备和适应能力。
4.要事先阅读汽车驾驶员手册，从而进一步地理解安装ABS的汽车生产厂提供的各种操作说明。
七不要
1.不要认为有了ABS就可以随心所欲地驾驶。ABS也不是绝对保险的，在车速过高和转弯过急的情况下，若车辆制动得过急过猛，则汽车仍然会产生侧滑。因此，即使你的汽车装有ABS，你也仍然需要谨慎驾驶。
2.不要采用“点刹”制动。未装有ABS的车辆在湿滑路面及车速较高情况下实施制动时，需要采用“点刹”的办法达到安全制动的目的。而装上ABS后，由于ABS能自动调整制动力，因此在实施紧急制动时，可一脚将踏板踩到底而不松开，不要担心车轮抱死打滑，否则将大大延长制动距离。
3.不要被ABS的抖动吓住。ABS在起作用时，会听到它发出的噪音，该噪音是由液压控制系统中的电磁阀和液压泵工作时产生的，不要以为制动系统出了毛病而惊慌失措，更不可将脚从制动踏板上移开，这时仍然要将制动踏板踩死而不去管它。
4.不可忽视ABS指示灯的检查。正常情况下，按通点火开关后，此灯应亮；大约3秒后自动熄灭。这一过程，实质上是电子控制装置在按自检程序对车轮传感器、液压调节器的控制阀进行通电检查，若此灯一直不亮，说明ABS有故障。
5.ABS指示灯不熄灭时不必恐慌。当行车中ABS出现故障时，防抱死制动系统自动将原制动系统的油路接通，汽车上的原制动系统仍然工作，只是没有了ABS，注意检修就可以了。
6．不可私自拆换ABS的电脑单元。如果电脑发现故障，应更换整个ABS单元。
7．对于装配了ABS,但是希望改装的车辆，请勿拆装制动管路与ABS单元连接的螺母。
ABS又分电子式ABS和机械式ABS
1、电子式ABS是根据不同的车型所设计的，它的安装需要专业的技术力量，如果换装至另一辆车就必须改变它的线路设计和电瓶容量，没有通用性；机械式ABS的通用性强，只要是液压刹车装置的车辆都可使用，可以从一辆车换装到另一辆车上，而且安装只要30分钟。
2、电子式ABS的体积大，而成品车不一定有足够的空间安装电子ABS，相比之下，机械式的ABS的体积较小，占用空间少。
3、电子式ABS是在车轮锁死的刹那开始作用，每秒钟作用6~12次；机械式ABS在踩刹车时就开始工作，根据不同的车速，每秒钟可作用60~120次。
机械式ABS的适用特性需要事先设定，在积水路面、冰雪路面、沙石路面、沥青路面上，轮胎的摩擦系数不同，车速不同，需要的制动力也不相同。没有即时的测量回馈系统，只依靠预先设定的阕值，适用范围较窄，制动效果会有所降低。
在选购机械式ABS防抱死系统时应非常小心。仿造的ABS产品在外观上与真品大同小异，结构也一样，但劣质产品却难以长期承受刹车油的腐蚀与高压，时间一长橡胶还会老化变形，丧失应有的性能。
真品的橡胶阀囊浸泡在刹车油中可承受每平方英寸11000磅的高压且长期不会发生变形。进口机械式ABS的价格在2000元左右，国产的只要200多元。
编辑本段ABS函数
【C 】
函数名: abs
功 能: 求整数的绝对值
用 法: int abs(int i);
程序例:
#include
#include
int main(void)
{
int number = -1234;
printf("number: %d absolute value: %d\n", number, abs(number));
return 0;
}
【Pascal 】
Function Abs( X : Real ) : Longint;
功 能: 求数的绝对值
例:
Begin
{ 语句; { ( X数据类型 ) 输出结果 } }
Writeln( Abs(84.23) ); {(Real) 8.42300000000000E+0001 }
Writeln( Abs(-111222333) ); {(Longint) 111222333 }
Writeln( Abs(-1112223334324445556) ); {(Int64) 1112223334324445556 }
End.
编辑本段ABS塑料
ABS塑料
化学名称：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物
英文名称:Acrylonitrile Butadiene Styrene（ABS）
用途：汽车配件（仪表板、工具舱门、车轮盖、反光镜盒等），收音机壳，电话手柄、大强度工具（吸尘器，头发烘干机，搅拌器，割草机等），打字机键盘，娱乐用车辆如高尔夫球手推车以及喷气式雪橇车等
比重:1.05克/立方厘米
燃烧鉴别方法：连续燃烧、蓝底黄火焰、黑烟、浅金盏草味
溶剂实验：环已酮可软化，芳香溶剂无作用
干燥条件：80-90℃ 2小时
成型收缩率:0.4-0.7%
模具温度：25-70℃（模具温度将影响塑件光洁度，温度较低则导致光洁度较低）
融化温度：210-280℃（建议温度：245℃）
成型温度：200-240℃
注射速度：中高速度
注射压力：500-1000bar
特点：
1、综合性能较好,冲击强度较高,化学稳定性,电性能良好.
2、与372有机玻璃的熔接性良好,制成双色塑件,且可表面镀铬,喷漆处理.
3、有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别。
4、流动性比HIPS差一点，比PMMA、PC等好，柔韧性好。
5、用途：适于制作一般机械零件,减磨耐磨零件,传动零件和电讯零件.
6、同PVC（聚氯乙烯）一样在屈折处会出现白化现象。
成型特性：
1.无定形料,流动性中等,吸湿大,必须充分干燥,表面要求光泽的塑件须长时间预热干燥80-90度,3小时.
2.宜取高料温,高模温,但料温过高易分解(分解温度为>270度).对精度较高的塑件,模温宜取50-60度,对高光泽.耐热塑件,模温宜取60-80度.
3、如需解决夹水纹，需提高材料的流动性，采取高料温、高模温，或者改变入水位等方法。
4、如成形耐热级或阻燃级材料，生产3-7天后模具表面会残存塑料分解物，导致模具表面发亮，需对模具及时进行清理，同时模具表面需增加排气位置。
ABS树脂是目前产量最大，应用最广泛的聚合物，它将PS，SAN，BS的各种性能有机地统一起来，兼具韧，硬，刚相均衡的优良力学性能。ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯。
ABS工程塑料一般是不透明的，外观呈浅象牙色、无毒、无味，兼有韧、硬、刚的特性，燃烧缓慢，火焰呈黄色，有黑烟，燃烧后塑料软化、烧焦，发出特殊的肉桂气味，但无熔融滴落现象。
ABS工程塑料具有优良的综合性能，有极好的冲击强度、尺寸稳定性好、电性能、耐磨性、抗化学药品性、染色性，成型加工和机械加工较好。ABS树脂耐水、无机盐、碱和酸类，不溶于大部分醇类和烃类溶剂，而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代烃中。
ABS工程塑料的缺点：热变形温度较低，可燃，耐候性较差。
ABS船级社认证图标
ABS：美国船级社缩写。
编辑本段资产支持证券
ABS ：资产支持证券（也叫资产担保证券或资产支撑证券，英文：Asset-backed security）由银行、信用卡公司或者其他信用提供者的贷款协议或者应收帐款作为担保基础发行的债券或票据；它与抵押有所不同。
ABS是以非住房抵押贷款资产为支撑的证券化融资方式，它实际上是MBS技术在其他资产上的推广和应运。由于证券化融资的基本条件之一是基础资产能够产生可预期的、稳定的现金流，除了住房抵押贷款外，还有很多资产也具有这种特征，因此它们也可以证券化。随着证券化技术的不断发展和证券化市场的不断扩大，ABS的种类也日趋繁多，具体可以细分为以下品种：（1）汽车消费贷款、学生贷款证券化；（2）商用、农用、医用房产抵押贷款证券化；（3）信用卡应收款证券化；（4）贸易应收款证券化；（4）设备租赁费证券化；（5）基础设施收费证券化；（6）门票收入证券化；（7）俱乐部会费收入证券化；（8）保费收入证券化；（9）中小企业贷款支撑证券化；（10）知识产权证券化等等。而且随着资产证券化技术的不断发展，证券化资产的范围在不断扩展。
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关于中国机械传统的记述和传说长期流传于世,引起了历代擅长技术者和文人的注意和好奇。三国时期的马钧曾再度发明前人的指南车、翻车,明末的王徵试图复原指南车、木牛流马等。王祯撰《农书·农器图谱》,薛景石撰《梓人遗制》,宋应星著《天工开物》,记载了他们所了解的机械。艺术家的作品也使古代机械的技术信息留存下来。比如,五代《闸口盘车图》仔细绘制了水磨图,《清明上河图》描绘了宋代都城汴梁(今开封)的船舶、车辆、桥梁等技术。中国古机械较早地引起了国外学者的注意。1909年起,格里(Giles)、摩尔(Moule)、朗基斯特(Lanchester)等人先推测过指南车的传动机构[1](P52)。20世纪20年代以后,中国的历史学家、机械工程学家和文博专家开始了中国古代机械的文献研究和专题研究。1925年,张荫麟翻译了英国人摩尔的论文《宋燕肃吴德仁指南车造法考》,且撰写了《宋卢道隆、吴德仁记里鼓车之造法》,刊载在《清华学报》上。1935年,刘仙洲在清华大学出版《中国机械工程史料》,初步整理了汉语古籍中关于机械的记述。王振铎则根据古文献的记载,试图复原古代的机械装置。1936年,他在《燕京学报》上发表《汉张衡候风地动仪制法的推测》,并在北平研究院复原指南车、记里鼓车[2](P63)。这些早期的工作开创了中国机械工程史的研究。1949年以后,科学技术史在中国成为一项有组织的事业,实现了初步的建制化,研究工作有了较大的进展。其中,刘仙洲、王振铎的工作代表了机械工程史的学术水平[3](P36)。1950-1960年,刘仙洲开展了机械原动力、计时器、齿轮、凸轮等方面的专题研究。基于这些研究,他撰写了通史性著作《中国机械工程发明史》[4](第一编)和《中国古代农业机械发展史》[5],初步勾画了中国机械技术发展的大致脉络。书中收入了关于耧、辘轳、独轮车等方面的调研成果。后来,刘先生曾组织学者从2万余种古书中查找古机械的线索和记述,留下了大量的卡片。近年来,清华大学图书馆学者对这些的资料进行了整理。复原是古代机械史研究的一个重要方面。王振铎等长期从事古代机械史的专题研究和复原。在文献分析和考古发现的基础上,为中国历史博物馆复原了地震仪、指南车、记里鼓车、水运仪象、水排等机械装置,其主要成果收入他的文集《科技考古论丛》[6]。英国李约瑟(Joseph Needham)注意从东西方文明的比较这一视角,审视中国古代的机械和技术传播,同时探讨机械技术与其他知识的关系。他参考了中国学者和西方学者的研究成果,在王铃的协助下撰写了《中国科学技术史》机械工程分册[7]。该书初版于1965年,后被翻译成日文和中文,是国外学者了解中国机械技术传统的一个重要窗口[8]。在刘仙洲之后,机械工程史的专题研究和调查工作仍有进展。同济大学陆敬严在古代兵器和其他机械装置的复原研究以及立轴式风车等传统机械的调查方面均有新的进展。中国科学院和北京科技大学等单位对中国传统金属工艺的研究,西北农业大学等单位对秦陵铜车马的研究,都取得了重要的研究成果。上世纪90年代,当中国科学院自然科学史研究所组织全国的科技史家撰写《中国科学技术史》丛书,集中展示中国学者几十年的研究成果时,陆敬严、华觉明等学者,编著了该丛书的机械卷[9]。该书继承了刘仙洲、王振铎等中国学者的思路,适当参考了李约瑟和其他学者的著作,在技术内容和构造原理分析方面均有进展。刘仙洲、王振铎、李约瑟、陆敬严和华觉明等所撰写的专著主要基于古籍的记载、考古资料和部分传统机械的调查资料。未来的中国古代机械工程史研究还可以在几个方面做出努力。第一,发掘、整理和解读明清时期汉文典籍和某些少数民族语言文献中的史料;第二,充分利用现有的和将来的考古发掘资料,开展科技考古研究;第三,广泛而深入地调查现存的传统机械,探讨它们与文化背景之间的关系;第四,开展技术的社会史、文化史和思想史等方面的研究。中国有连续的文化传统,保留了繁浩的古籍。有关古代机械的记载,散见于多种体裁的典籍之中。然而,关于技术的文字记述或绘图大多过于简略,时常仅有只言片语,甚至找不到任何记载。考古发现能够提供某些可靠的第一手资料,但其内容显然是有限的。多数古代机械的制作材料是木、竹等不易长期保留的材料,只有少数零件是用石头和金属制作的。这使得我们在考古资料中很少有机会找到结构比较完整的机械。像古代车辆和铜车马这样的发现毕竟是少数。二 中国古代机械工程技术史的价值及作用中国的机械工程技术在漫长的历史发展过程中形成了自己独特的风格。中国古代机械工程技术,是世界机械史的一个组成部分,在世界机械工程史上占有重要位置。著名科学史家李约瑟在讨论中西科技交流与比较问题时曾指出:“有少数几种基本技术曾经从古代美索不达米亚朝四面八方传播,……可是,中国人的发明就多了。这些发明在公元一世纪到十八世纪期间先后传到了欧洲和其他地区。这里包括:(1)龙骨车;(2)石碾和水力在石碾上的应用;3水排;(4)风扇车和簸扬机;(5)活塞风箱;(6)平放织机(它可能也是印度的发明)和提花机;(7)缫丝、纺丝和调丝机;(8)独轮车;(9)加帆手推车;(10)磨车;(11)拖重牲口用的两种高效马具,即胸带和套包子;(12)弓弩(13)风筝;(14)竹编蜒和走马灯;(15)深钻技术;(16)铸铁的使用;(17)游动的常平悬吊器;(18)弧形拱桥;(19)铁索吊桥;(20)河渠闸门;(21)造船和航运方面的无数发明,包括防水隔舱、高效率空气动力帆和前后索具(22)船尾的方向舵;(23)火药以及和它有关的一些技术;(24)罗盘针,先用于看风水,后来又用于航海;(25)纸、印刷术和活字印刷术;(26)瓷器。所有这些例子有一种共同之点,这就是它们在中国应用的时期,确实早于它们在世界其他部分出现的时期。有时甚至要早得多。”[10](P545)李约瑟博士列举的这些实例绝大多数都是中国古代的机械发明或相关的技术成果,由此可见,中国古代的机械技术成果不仅在中国科技史上占有突出地位,而且在世界机械史乃至科技史上的地位也是不可低估的。中国机械史的历史价值还表现在传统机械工程技术在中国古代社会经济和科技发展中占有十分重要的位置。中国自古以来以农业立国,农业生产在古代历史发展进程中始终占据核心地位,因而作为农业生产工具的农业机械在生产中的作用极为重要。农业机械技术方面的大量发明、革新及其推广应用对社会生产力的提高起了极大的作用。同样,机械在水利工程、建筑工程、交通运输、纺织等领域中也发挥着重要作用。机械技术在军事上具有举足轻重的作用,先进和精良武器与军事装备的制造都要依赖先进的机械技术。中国古代在天文观测方面能够取得许多重要成就,与先进天文仪器的作用密不可分,而众多先进天文仪器的出现则反映了中国古代精密机械制造技术的发达。明代宋应星编著的《天工开物》是一部关于中国古代工程技术的百科全书,其中讲述机械技术的内容占了全书一半以上的篇幅,也说明机械技术在古代工程技术中的匾�匚弧R虼?传统机械技术根植于中国古代社会生活和生产的各个领域之中,机械技术的进步不仅促进了生产的发展,丰富了古代的社会生活,而且成为推动古代不同领域科技发展的有力工具。1. 促进了农业的进步中国自古以来以农业立国,农业生产在古代历史发展进程中始终占据核心地位,因而作为农业生产工具的农业机械在生产中的作用极为重要。农业机械方面的大量发明、革新及其推广应用对社会生产力的提高起了极大的作用。春秋时期,铁器在农业、手工业生产上开始使用。到战国时期,铁农具已经很多,标志着社会生产力的显著提高。春秋末年已使用牛耕,战国时期得到推广,促进农业生产获得进一步的发展。战国时期,农民重视使用肥料,还注意选种、因地制宜和适时耕种。那时候,各国都兴修了水利工程。秦蜀郡太守李冰在岷江中游修筑的都江堰是闻名世界的防洪灌溉工程。都江堰消除了岷江水患,灌溉了大片农田,使成都平原成为沃野,两千多年来,一直造福于人民。北朝贾思勰著《齐民要术》一书,强调农业生产要遵循自然规律,农作物必须因地种植,不耽误农时,还要改革生产技术和工具。2. 推动了手工业和商业的兴盛早在春秋时代,我国已经发明生铁冶炼技术,比欧洲早1900年。春秋晚期晋国曾把成文的刑法铸在铁鼎上颁布。战国时期,铁矿山达到30多处。那时候,煮盐业、纺织业和漆器业都有显著进步。明末科学家宋应星编著的《天工开物》,总结了明代农业、手工业生产技术,反映了明朝时期我国手工场的生产面貌。介绍了北京王麻子、杭州张小泉的剪刀,使用“夹钢”、“贴钢”的技术;采煤时已经能排除瓦斯;纺织业的提花机等。这些在当时世界上都是第一流的。3. 在水利工程、建筑工程、交通运输、纺织等领域发挥着重要作用秦国都江堰是闻名世界的防洪灌溉工程,他把岷江分为内江和外江。内江供灌溉、外江供分洪,免除了水灾,灌溉了农田。隋朝杰出工匠李春设计和主持建造的赵州桥,是世界上现存最古老的一座石拱桥。桥的大拱两端上方各有两个小拱,可减轻桥身重量对桥基的压力、遇到洪水又可以减轻急流对桥身的冲击。隋朝著名的建筑师宇文恺设计了隋都大兴城和东京洛阳城,并指导了两座城市的营建。到了北宋,指南针应用于航海事业。宋朝的海船装有罗盘针,无论白天、黑夜、阴雨、大雾,都能辨识方向。南宋时,指南针传到欧洲,为欧洲的航海家进行环球航海和发现新大陆,提供了重要条件。4. 在军事上具有举足轻重的作用机械技术在军事上具有举足轻重的作用,先进和精良的武器与军事装备的制造都要依赖先进的机械技术。唐朝末年,火药开始用于军事。宋朝时期,火药在军事上广泛使用。那时的火药武器有火箭、突火枪和火炮等。13世纪、14世纪,火药和武器传人阿拉伯和欧洲。到了元朝,大型的金属管形火器“火铳”,在军事上很受重视。蒙古西征时,多次使用火药武器攻打中亚和波斯的城市。在战争中,阿拉伯人学会了制造火药和火药武器。三 中国古代科学技术史的现实意义中国机械史的研究不仅具有重要的历史价值,而且具有较高的现实价值和意义。这主要表现在以下几个方面。首先,中国古代机械工程技术是中国科学文化的重要组成部分,传统机械的技术成果是我国优秀的科学文化遗产,因此中国古代机械史的研究具有重要的文化价值。机械技术在人类物质文化史上一直占据核心地位,人类文明的发展阶段一般以机械技术的重要成果作为主要划分标志,便是最好的说明。而我们的祖先创造了许多杰出的机械科技成果,为后世留下了大量的物质文化财富,发掘、整理和研究这些机械成果对于丰富祖国科学文化宝库无疑极为有益。但过去这方面的工作开展得还远远不够,中国机械工程机械史仍是一个有待开发的领域,在目前情况下进一步开展中国机械史的研究也显得尤为重要。第二,技术发展有很强的继承性和规律性,中国机械史的研究有助于揭示技术发展特质,可以起到温故知新、阐明方向和趋势的作用,因此具有重要的借鉴价值。中国历史上在机械科技方面的成功经验和失败教训,对于现今科技的发展很有借鉴价值。中国古代与机械有关的技术观和技术哲学思想,对于我们认识技术与人、技术与环境以及技术与社会的关系仍有参考价值。中国古代的一些技术思想和方法与举措正好与现代可持续发展的时代要求相切合,对于认识和解决技术给现代社会带来的环境污染、能源和资源的枯竭等一系列负面效应也有积极的参考意义。中国近现代机械史的研究则对于制定国家的技术规划、技术发展与引进的政策和战略更是有着直接的借鉴作用。第三,研究和学习中国古代机械工程史,阐明中国传统机械技术的兴衰历程,了解科学家、发明家的生平、成就和思想,不仅可以学到科学和历史的知识,还可从中获得启示和汲取教益,因而中国机械史还有着比较重要的教育价值与作用。机械工程技术史知识的传播有助于人们了解机械工程技术的概念和原理的来龙去脉,加深对机械科技的认识和理解。培根说:学史可以使人明智。对于青年学生与专业科技人员来讲,机械史的知识则可起到开阔视野的作用。第四,研究中国古代机械史,不难发现一些古老的机械技术、工艺和原理在现代仍然发挥着作用或具有实用价值。中国传统的农业机械与古农具至今在农业生产中广泛使用,具有极强的生命力。我国的许多传统金属工艺仍在实际应用中发挥着重要作用。在秦始皇陵墓中出土的青铜箭镞表面上有一层含铬的黑色致密层,埋在地下两千多年没有腐蚀。现代金相学研究证明这样处理有很强的抗腐蚀能力,此项表面处理技术显然具有古为今用的价值。类似的实例还有很多。古代机械史的研究有助于认识和发现传统机械的现代意义和实用价值。七五期间，河北唐山和江苏连云港年产 60 万 T 大型纯碱装置采用我国自行开发的先进技术设计，由机械制造部门研制成功的碳化塔、煅烧炉、滤碱机、钛板式换热器、埋刮板输送机等八大类成套关键设备，其他设备大部分由国内供应。山东潍坊年产在部分引进国外技术和设备的基础上实现了国产化， 3 个碱厂均顺利投产。中国大型碱厂设计及设备制造完全可以立足于国内，并开始成套出口大型纯碱技术及装备。1984 年中国引进了离子膜电解槽制造技术，为 14 个厂家提供设备，占国内离子膜煤烧碱能力 70% ， 1993 年国内创新开发了中国式电解槽，由中国化工装备总公司组织具体实施的中国第一套国产化 1 万 t/a 离子膜法烧碱装置于 1993 年 7 月 27 日在沧州市化工厂建成，一次开车投产成功，并通过了国家级验收。该套设备在广泛消化吸收国内外先进技术基础上，进行了改进和创新，由天津大沽化工厂设计所进行工艺设计，核心设备共有定型设备 82 台，非标设备 127 台，离子膜电解槽由北京化工机械厂设计制造，达到了同期国外同类装置水平，其他专用设备，材料，仪表，阀门分别由国内各有关厂家配套协作，整套装置国产化率达 90% 以上。该套装置运行平衡可靠，具有产品纯度高，节能，高效，无环境污染等特点。主要技术经济指标达到引进装置水平。该装置的建设成功，结束了中国离子膜烧碱法生产装置依赖进口的局面，标志着中国已基本具备了离子膜法烧碱设备的成套制造能力。其后，广州、新疆、包头、蚌埠、云南的化工厂离子膜法烧碱都选用国产化电解槽 。
芝加哥机场欲聘山羊 一个芝加哥机场希望聘请山羊来修剪草丛。 芝加哥航空部门已经发出了聘请山羊的广告。他们希望引进三十只山羊来吃掉草丛和杂草，这些地方割草机很难到达。 他们认为，相对于割草机和其他的化学药物而言，山羊在控制杂草上更环保。他们也正计划聘用一名牧羊人来照顾这些羊。 草丛是由安全隔离墙隔开的，所以这些山羊不会有冲进跑道的危险。 美国亚特兰大哈兹菲尔德-杰克逊机场也已经开始使用羊来修剪草丛，而旧金山国际机场已经这样做很多年了。
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数控机床旋转进给系统的状态空间模型及性能分析摘要：高性能多坐标数控机床的摆头、转台等旋转进给系统多采用永磁同步伺服电机进行直接驱动，其控制问题较常规进给系统更为复杂。因此建立更为科学的适用于直接驱动的永磁同步电机的数学模型对提高旋转进给系统的控制水平具有重要意义。本文提出在矢量控制的基础上建立直接驱动用永磁同步电机的状态空间模型的方法，并运用现代控制理论对系统的能控性、可观测性及稳定性等进行分析和计算以及对系统进行极点配置，并用Simulink进行了系统仿真，为数控机床旋转进给伺服系统的设计和分析提供了理论基础和分析方法。关键词：旋转进给；直接驱动；永磁同步电机；中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1009-0134(2007)08-0040-05State space model and performance analysis of numerical controlmachine rotary feed systemZHANG Ao, ZHOU Kai(Department of Precision Instrument and Mechanics,Tsinghua University,Beijing 100084,China)Abstract: Rotary feed system such as pendulum head and revolving table of high-powered multicoordinatesnumerical control machine adopts PMSM to drive directly. It's more complex tocontrol than the conventional feed system. So it's significative to set up mathematic modelof PMSM which is applicable for the direct drive more scientifically in order to improve thecontrol level of rotary feed system. Thus a modeling of PMSM method for state spaceequation modeling of PMSM based on vector control is proposed. The controllability,observability, stability and Pole assignment are analysed by modern control theory. And thesystem emulation is finished by Simulink. This method offers theoretical basic and analyticalmethod for rotary feed servo system designing of numerical control machine.Key words: rotary feed; direct drive; PMSM; state space equation0 前言高性能数控机床的旋转进给伺服系统，特别是直接驱动伺服系统（即取消了从电动机到执行机构或负载之间的一切机械中间传动环节，把传动链的长度缩短为零。）广泛使用永磁同步电机(permanentmagnet synchronous motor, PMSM)作为控制对象。其优点是结构简单，运行可靠，通过在结构上采取措施，如采用高剩磁感应、高矫顽力和稀土类磁铁等，可比直流电动机的外形尺寸约减少1/2，重量轻60%，转子惯量可减小到直流电动机的1/5 。[2]还应该看到，传统驱动系统由于传动环节的存在，控制环节的受力较小，系统对扰动的敏感度相对较低，而直接驱动伺服系统，负载与控制环节之间几乎是直接相联，没有传动链的缓冲，因此控制环节受力较大，对扰动比较敏感，这可能会对系统的动态性能造成影响；同时，摆头与转台的特点是要承受低速大负载，因此其大负载条件下的低速平稳性也是系统设计中的一个重要问题。因此，对于此类数控机床转台、摆头等旋转进给直接驱动系统而言，其控制问题较常规进给系统更为复杂。在工程实际中多采用基于矢量变换控制的经典3 环控制方法进行系统控制，其建立控制模型的基础是经典控制理论，即对系统使用传递函数加以描述，将某个单变量（如转速等）作为输出，直接和输入（如电压等）联系起来。但实际上系统除了输出量外还包含其它相互独立的变量，而微分方程或传递函数对这些内部的中间变量是不便描述的，因而不能包含系统的所有信息，不能完全揭示系统的全部运动状态。而若应用现代控制理论的状态空间法分析系统，其动态特性是由状态变量构成的一阶微分方程组来描述的，它能反映系统全部独立变量的变化，确定系统全部内部运动状态，方便地处理初始条件。因此可以更为全面的表征系统以及系统内部变量的关系，尤其适合应用于非线性、多输入－多输出系统。[5]综上所述，旋转进给直接驱动伺服系统是一个强耦合、非线性的复杂系统，因此用状态空间法来进行建模是更为科学和有效的。本文在矢量控制的基础上通过状态空间法建立永磁同步电机状态空间模型，并应用现代控制理论的各种方法对模型进行全面的分析，为进一步应用先进的控制方法对系统进行控制打下坚实的基础。1 PMSM 的数学模型我们考虑的是正弦型永磁同步电动机系统。该电动机具有正弦形的反电动势波形，其定子电压、电流也为正弦波形。假设电动机是线性的，参数不随温度等变化，忽略磁滞、涡流损耗，转子无阻尼绕组。基于电动机统一理论的结论可以得到，转子坐标系（d－q轴系）中永磁同步电动机定子磁链方程为：（1）其中：——转子磁钢在定子上的耦合磁链；Ld、Lq——永磁同步电动机的直、交轴主电感；、 ——定子电流矢量的直、交轴分量。PMSM 定子电压方程为： （2）其中， 、——定子电压矢量us的d、q轴分量；w——转子电角频率。PMSM 的转矩方程为： （3）电动机转矩系数Kt 为：Kt ＝ pmyr此外，电动机系统还要满足基本运动方程：（ 4）其中，n ——电动机转速；wr ——转子机械角速度，w=pmwr ；Td、TL ——电动机的电磁转矩和负载转矩。采用现代控制理论的状态方程对永磁同步电机进行数学建模。若采取矢量控制，一般要求id=0，但是状态方程中不出现md和id是不合理的。因为在id=0的控制模式中，只是要求id的取值等于0，但id的实际值并不一定总是等于0（特别是在动态过程中）。同时，ud的实际数值也不会等于0。因此，必须将ia也作为状态变量，将md 也作为控制变量，由控制器根据所有状态变量（包括id）的取值进行控制。因此取状态变量 ，q 为转子位置角。将（1）式带入（2）式的第2 式，由（3）式和（4）式可得，则永磁同步电机的状态方程为( ) ：(5)由此可见，该系统是一个非线性时变系统，且在系数矩阵中含有wr，id，iq状态变量的交叉相乘项，因此需要进行系统解耦，令因此采取id=0的矢量控制方法，uq'=uq，TL'=TL，系统可化为线性系统。取ud，uq 为控制量，负载转矩TL 作为扰动处理，因此单独提出，则系统化为=AX+BU+B0TL 的形式，则原系统化为：(6)2 PMSM 系统的分析PMSM 的参数如下：则系统状态空间方程为：2.1 多项式模型将状态空间模型转换为多项式模型，系统的传递矩阵为：2.2 能控性与可观测性分析状态完全能控的充分必要条件是系统的能控矩阵的秩为n。状态完全能观测的充分必要条件是能观测矩阵的秩为n。计算可得，系统的能控矩阵秩为4，满秩，则系统状态是完全能控的。系统的能观测矩阵的秩为4，满秩，则系统状态是完全可观测的。2.3 控制系统的稳定性分析对于由状态空间模型表示的系统，其系统稳定的充分必要条件是：系统矩阵A 的特征值全部具有负实部。eig(a)'=1.0e+002 *[0 -1.2069 - 0.8066i -1.2069 +0.8066i -2.1212]由于系统矩阵a 的特征值中有一个是零，因此该系统是临界稳定的。由于能控矩阵的秩为4，满秩，因此可以通过状态反馈配置极点使得系统稳定。2.4 多输入控制系统的极点配置对于多输入系统的极点配置的基本思路是：首先求一状态反馈，使得其闭环系统对某一输入（例如第一个输入）是能控的，再按单输入系统配置极点的方法进行极点配置[5]。图1 极点配置的闭环系统框图期望极点为：1.0e+002 *[-0.1 -1.2069 -0.8066i -1.2069 + 0.8066i -2.1212]（1）构造Q、S 矩阵。，由系统可得，n=4,m=2，u1+u2=4，a 为Q-1 的最后一行向量。（2）先按能控标准型进行极点配置。对 单输入系统进行极点配置。的特征多项式为，所期望的特征多项式为，则增益阵为:（3）求化为能控标准型的变换矩阵T，即则增益阵返回原坐标系为（4）使原系统（A，B）实现极点配置的状态反馈为:2.5 系统仿真系统位置状态向量对阶跃信号的响应：图2 极点配置前位置状态向量的阶跃响应图3 极点配置后位置状态向量的阶跃响应系统位置状态向量对速度信号的响应（虚线为输入位置信号，实线为输出位置信号）：图4 极点配置前的速度信号跟踪曲线系统位置状态向量对正弦信号的响应（虚线为输入位置信号，实线为输出位置信号）图5 极点配置后的速度信号跟踪曲线图6 极点配置前的正弦信号跟踪曲线图7 极点配置后的正弦信号跟踪曲线由此可见，通过极点配置使系统稳定，且对各种输入信号的响应有很大改善，具有很好的跟踪性能，这对于随动系统来说是十分重要的。3 总结使用状态空间方程表征系统，可以把系统的状态与系统的输入和输出联系起来，并在系统的内部变量与外部输入和测量输出之间建立联系，保存系统内部特性的信息，因此模型更为精确和科学。本文即在矢量控制的基础上提出了一种建立完整的永磁同步电机状态空间模型的方法。根据此模型，运用现代控制理论的各种方法对系统性能进行了分析和计算，分析表明该系统具有完全能控性、完全可观测性以及临界稳定性，通过状态反馈配置极点的方法使得系统稳定，使状态变量对输入信号有很好的跟踪性能。为进一步分析和设计控制系统提供了有效的方法和思路。参考文献：[1] 欧阳黎明.MATLAB控制系统设计[M].北京:国防工业出版社,2001.[2] 张崇巍,李汉强.运动控制系统[M].武汉:武汉理工大学出版社,2002.[3] 李三东,薛花.基于Matlab永磁同步电机控制系统的仿真建模[J].江南大学学报,2004,(2):115-120.[4] 杨平,马瑞卿,张云安.基于Matlab永磁同步电机控制系统的建模仿真方法 [J].沈阳工业大学学报,2005,(4):195-199.[5] 侯媛彬,嵇启春,张建军,杜京义.现代控制理论基础[M].北京大学出版社,2006.[6] 孙亮. MATLAB语言与控制系统仿真[M].北京:北京工业大学出版社,2006国物流管理逐渐走向社会化和供应链化的形势下，必须接合具体企业的物流运作管理实际，根据精益物流的基本原则和企业信息化状况，通过理论与应用的研究，在精益供应链物流管理原型系统的基础上不断修改和完善，不断地进行研究和实践，以此来推动我国制造企业精益供应链物流管理信息系统的发展。参考文献：[1] 乌跃.论精益物流系统[J].中国流通经济,2001(5):11-13.[2] (美)詹姆斯·P. 沃麦克, (英)丹尼尔·T. 琼斯, 沈希瑾,张文杰,李京生.精益思想:消灭浪费,创造财富[M].北京:商务印书馆,1999．[3] RICHARD Wilding. Lean, Leaner, Leanest[J]. InternationalJournal of Physical Distribution & Logistics Management1996,25(3/4)20.[4] 王之泰. 物流工程研究[M].北京:首都经济贸易大学出版社,2004．[5] 田宇,朱道立.精益物流[J].物流技术,1999(6):19-21.[6] LIU X Q, MA S H. Supply chain logistics circulation quantityand response time calculation model[J].WSEAS Transactionson Systems, 2006,5(4):643-650.__PLC 在机床数控改造中的典型应用邵晓嵬, 任有志, 王燕丽(河北科技大学机械电子工程学院, 石家庄050054)摘要: 讨论了利用可编程控制器对机床进行数控改造的具体方案和一般步骤,并以锯片切割机的改造为例介绍了利用西门子公司S7 - 200 系列可编程控制器进行改造的具体过程,阐述了机床数控改造后的应用效果及其未来的社会和经济效益。关键词: 可编程控制器; 机床; 数控改造中图分类号: TG51 文献标志码: A 文章编号:100320794 (2007) 1120147202Typical Application of PLC in NC Transformation for Machine ToolSHAO Xiao - wei , REN You - zhi , WANGYan - li(College of Mechanical and Electronic Engineering ,Hebei University of Science & Technology , Shijiazhuang 050054 ,China)Abstract :Discussed how to use the programmable logical controller (PLC) to deal with the transformation inmachine tool , particularly introduced the whole process of transformation on incise machine based on SIEMENSS7 - 200 PLC. Finally expatiate the effect of NC transformation and its coming benefit .Key words :programmable logical controller (PLC) ; machine tool ; NC transformation0 前言在我国现有的机床中有一部分仍采用传统的继电器- 接触器控制方式,这些机床触点多、线路复杂,使用多年后,故障多、维修量大、维护不便、可靠性差,严重影响了正常的生产。还有一些旧机床虽然还能正常工作,但其精度、效率、自动化程度已不能满足当前生产工艺要求。对这些机床进行改造势在必行,改造既是企业资源的再利用,走持续化发展的需要,也是满足企业新生产工艺,提高经济效益的需要。1 解决方案利用PLC 对旧机床控制系统进行改造是一种行之有效的手段。采用PLC 进行控制后,机床控制电路的接线量大大减少,故障率大大降低,提高了设备运行的稳定性和使用率,增强了可靠性,减小了维修,维护工作强度。当机床加工程序发生变化时,只需要修改PLC的程序就可以进行新的加工,更改较方便,有助于提升机床的应用。由于具有通信功能,采用可编程控制器进行机床改造后,可以与其他智能设备联网通信,在今后的进一步技术改造升级中,可根据需要联入工厂自动化网络中。2 改造过程、步骤及应用实例(1) 深入了解原有机床的工作过程,分析整理其控制的基本方式、完成的动作时序和条件关系,以及相关的保护和联锁控制,尽可能地与实际操作人员充分交流,了解是否需要对现有机床的控制操作加以改进,提高精度、可操作性和安全性等;如有需要,在后续的设计中予以实现。(2) 根据分析整理的结果,确定所需要的用户输入P输出设备。由于是对旧机床的改造,在保证完成工艺要求的前提下,最大限度地使用原有机床的输入P输出设备,如: 按钮、行程开关、接触器、电磁阀等,以降低改造成本。(3) PLC 机型选择。根据输入P输出设备的数量与类型,确定所需的IPO 点数。确定IPO 点数时,应留有20 %左右的裕量,以适应今后的生产工艺变化,为系统改造留有余地。由IPO 点数,利用一条经验公式:总内存字数= (开关量输入点数+ 开关量输出点数) ×10 + 模拟量点数×150来估算内存容量。在估算出内存字数后,再留25 %的裕量。据此,选择合适的机型。(4) 设计并编制IPO 分配表,绘制IPO 接线图。应注意到:同类型的输入点或输出点应尽量集中在一起,连续分配。(5) 进行程序设计。可借鉴机床原有继电器控制电路图,加以修改和完善。完成程序设计后,应进行模拟调试。(6) 模拟调试后,进行现场系统调试。调试中出现的问题逐一排除,直至调试成功。最后还应进行技术资料整理、归档。图1 IPO 接线图下面是对某锯片切割机的数控改造过程,机床的各控制过程如下:(1) 主轴电机的控制。起动,停止;(2) 进给电机控制。工作台纵向进给到与锯片相切的位置,之后工作台横向快速进给锯片,完成后工作台慢速移动后退,其间锯片主工作台变速旋转一个锯齿的角度,两运动同时进行插补出一个锯齿圆弧;(3) 冷却泵电机的起动控制以及相关的保护、联锁控制,工作台的各运动方向的超程保护,各运动方向的联锁控制等。确定所需的用户输入P输出设备。根据设备的硬件条件分析出,面板上有6 个按钮需占6 个数字输入口,一个BCD 拨码开关占用4 个输入口,一条直线光栅尺占用3 个输入口,一个三位状态旋钮占2 个输入口,执行元件为3 个步进电机和2 个异步电机,其中3 个步进电机共需8 个数字输出口,砂轮主电机和冷却泵各需1 个输出口,报警指示灯和上电指示灯各需1 个输出口。为保证安全起见,热继电器不接入输入端,而直接接在PLC 的输出端;合计输入点数15 点,输出点数12 点。考虑到要留有20 %左右的裕量,所以IPO 点数要在30 个点以上。因此,选用西门子公司S7 - 200 系列226 型号的PLC ,其输入点数24 点,输出点数16 点, IPO 总点数40 点;编制IPO 分配表(见表1) ,绘制IPO 接线图(见图1) ;借助机床原有的继电器控制电路图,进行程序设计,编写STL 结构化程序语言;模拟调试及现场系统调试,完成技术资料的归档。表1 IPO 分配表输入输出I0. 0 BCD 拨码开关1 位Q0. 0 W轴CP 端I0. 1 BCD 拨码开关2 位Q0. 1 X轴PY轴CP 端I0. 2 BCD 拨码开关3 位Q0. 2 W轴DIR 端I0. 3 BCD 拨码开关4 位Q0. 3 W轴FREE 端I0. 4 启动Q0. 4 X轴DIR 端I0. 5 暂停Q0. 5 X轴FREE 端I0. 6 光栅尺A 相输入Q0. 6 Y轴DIR 端I0. 7 光栅尺B 相输入Q0. 7 Y轴FREE 端I1. 0 光栅尺Z相复位Q1. 0 主电机继电器I1. 1 锯片直径输入确定Q1. 1 冷却泵继电器I1. 2 砂轮直径输入确定Q1. 2 报警指示灯I1. 3 三位状态旋钮输入1 Q1. 3 上电指示灯I1. 4 三位状态旋钮输入2I1. 5 冷却泵启动I1. 6 急停3 改造后效果可实现加工的柔性自动化,效率比传统锯片机提高5～6 倍。加工的锯齿精度高,尺寸分散度小,提高了锯齿的强度。拥有自动报警、自动监控、补偿等多种自我调节功能,可实现长时间无人看管加工。由于锯片采用的是某新型合金钢,齿磨损后修补的成本很高,采用该锯片机以后,为工厂节省了可观的维修成本,真正提高了工厂的效益。4 结语利用PLC 对传统机床进行数控化改造,能够有效地解决复杂、精密和小批多变的零件加工问题,满足高质量、高效益和多品种、小批量的柔性生产方式的要求,适应各种机械产品迅速更新换代的需要,同时为企业节省了大量的设备改造成本,提高了企业的经济效益和社会效益,提升了企业的产品竞争力,使企业更容易在竞争激烈的市场环境里生存与发展。参考文献:[1 ]陈立定. 电气控制与可编程控制器[M] . 广州:华南理工大学出版社,2001.[2 ]张新义. 经济型数控机床系统设计[M] . 北京:机械工业出版社,1994.作者简介: 邵晓嵬(1981 - ) ,河北邯郸人,河北科技大学研究生,研究方向为机电一体化,电话:0310 - 5368092.基于网络的数控机床远程管理汪惠芬, 刘婷婷, 张友良(南京理工大学机械工程学院, 江苏南京210094)摘要: 网络化制造是21世纪的主要生产模式, 采用网络技术来管理数控机床也就成为必然。本文在分析数控机床联网及远程管理的需求基础上, 提出一种基于TCP / IP的、能够与企业其它信息管理系统实现无缝集成的数控机床联网及远程管理系统方案, 详细介绍该系统的结构和功能, 并给出了应用实例。关键词: 网络化制造; 数控机床; 远程管理中图分类号: TG659 文献标识码: A 文章编号: 1001 - 3881 (2007) 10 - 070 - 4RemoteManagemen t of NC Mach ine Tool Ba sed on NetworkWANG Huifen, L IU Tingting, ZHANG Youliang( School ofMechanical Engineering, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094, China)Abstract: Networked manufacturing ismain manufacturing paradigm in 21 st century, so that it is necessary trend to manage NCmachine tool based on network. Based on the analysis of requirements for networking and remote management of NC machine tools,TCP / IP2based networking scheme and remote management system that can be integrated with other information management systems inenterp rise forNC machine toolswas put forward. Then architecture and main functions of this system was discussed. An examp le ofapp lication was introduced.Keywords: Networked manufacturing; NC machine tool; Remote management0 引言网络化制造是21 世纪制造业的主要生产模式,网络化设计制造系统是一种由多种、异构、分布式的制造资源, 以一定互联方式, 利用计算机网络组成的、开放式的、多平台的、相互协作的、能及时灵活地响应市场需求变化的系统。其特点是在组织上的动态联盟, 其目标是将现有的各种在地理位置上或逻辑上分布的制造系统连接到计算机网络中, 以提高各单位间的信息交流与合作能力, 进而实现各种资源的共享, 快速地设计和制造产品, 响应市场的需要。它是21世纪制造企业缩短产品开发周期、改善产品质量、降低产品成本, 增强企业的竞争能力的主要技术措施[ 1 - 3 ]。数控机床与计算机通信是实现制造设备集成控制和管理的基础和必要条件, 也是实现网络化制造的关键之一。随着数控技术使用的不断深入, 计算机技术、网络技术的不断发展, 企业数控机床的数量越来越多, 而传统的单机管理模式因技术手段落后、生产效率低、管理与维护费用高昂等弊端已不能适应企业发展的需要, 采用网络技术来管理数控机床也就成为必然[ 4 ]。数控机床网络DNC技术在我国经过二十多年的发展, 也经历了从纸带到单机, 再到简单网络,最后发展成为高级网络的艰难历程。纸带方式已经基本完全抛弃; 在机床数量较少时, 有些用户还在使用单机通讯模式; 当机床数量发展到一定数量时, 机床用户一般都采用了网络DNC的方式[ 5 ]。我国数控机床的网络DNC目前主要存在着两种结构: 一种是采用单台计算机对应单台机床的方式, 这些计算机再通过局域网联结; 另一种是采用单台计算机对应多台机床的方式, 其中大部分是基于RS2232串口通讯或基于国外的通讯软件产品[ 6 - 10 ] , 也有部分基于TCP / IP的国产软件[ 11 - 13 ]。但是, 随着市场经济和企业信息化的发展, 企业使用了多种信息管理系统, 如ERP、PDM、MES、CAD /CAPP /CAM 等, 各种系统之间还必须考虑信息共享, 以避免信息化孤岛, 因此, 使用集成式DNC技术对数控设备群进行管理势在必行。本文在分析数控机床联网及远程管理的需求基础上, 提出一种基于TCP / IP的、能够与企业其它信息管理系统实现无缝集成的数控机床联网及远程管理系统方案, 并详细介绍了该系统的实现技术及应用实例。1 数控机床远程管理系统结构111 系统需求分析目前, 在实施网络化制造的进程中, 越来越多的企业逐步实施了企业信息化工程, 单机作业的数控机床成为制约企业快速响应市场的瓶颈, 为了更好地满足生产发展的需求, 迫切需要将企业的数控机床进行联网改造, 实现信息系统对数控机床的远程管理以及车间生产任务的实时调度。数控机床远程管理系统的设计需要满足以下要求:(1) 开放性。随着新技术的发展, 系统应具有可扩展性和可裁剪性, 易于增加和更新系统的功能,系统的配置应具有良好的通用性、兼容性、可移植性和互操作性。(2) 灵活性。系统支持多操作系统(Windows98 /NT 410 /2000) , 应适应控制器类型、设备数量、任务
摘要:介绍了普通车床的数控改造条件,同时介绍了对CA6140车床的主传动系统和进给传动系统进行了数控化改造 的过程。改造后的数控车床的加工能力、自动化水平和加工精度明显提高。同时介绍了该车床机电联动调试的经验。 关键词:普通车床;数控改造 中图分类号: TG659 文献标识码: B 文章编号: 1001-3881 (2006) 4-208-2 企业要在激烈的市场竞争中获得生存、得到发展,它必须在最短的时间内以优异的质量、低廉的成本,制造出合乎市场需要的、性能合适的产品,而产品质量的优劣,制造周期的快慢,生产成本的高低,又往往受工厂现有加工设备的直接影响。目前,采用先进的数控机床,已成为我国制造技术发展的总趋势。购买新的数控机床是提高数控化率的主要途径,而改造旧机床、配备数控系统把普通机床改装成数控机床也是提高机床数控化率的一条有效途径。我校为适应现代化生产和教学,对CA6140车床进行了数控化改造。 1 机床数控化改造的条件 1·1 机床基础件有足够的刚性 数控机床属于高精度机床,工件移动或刀具移动的位置精度要求很高,必须在0·001~0·01mm之间,高的定位精度和运动精度要求原有机床基础件具有很高的静刚度和动刚度。本次用于改造的CA6140车床自购进后一直保养良好,机床基础件刚性满足要求。 1·2 机床数控改装的总费用合适,经济性好 机床数控改装分两部分进行:一是维修机械部分。更换或修理磨损零件,调试大型基础零件,增加新的功能装置,提高机床的精度和性能,另一方面是舍弃原有的一部分进给系统,用新的数控系统和相应的装置来替代。改造总费用由机械维修和增加的数控系统两部分组成。若机床的数控改造的总费用仅为同类型车床价格的50% ~60%时,该机床数控改造在经济上适宜。经过考查,若购买同样配置的车床约需10万元,而我校机床数控改造的总费用为5·1万元,仅占51%,因此该机床数控改造在经济上是合适的。 2 系统配置及主要技术规格 该系统由SIEMENS 802S系统、接口电路、驱动线路及步进电机等组成,另外还配有自动转塔刀架、主轴变频调速器及主轴编码器等,系统属开环控制系统。其主要技术性能和参数如下: (1)系统控制部分。采用SIEMENS 802S系统,键盘和显示部分装在面板上。 (2)系统软件具有若干指令。其中加工指令有 直线、斜线、螺纹、锥螺纹和圆弧等5条指令。可实现车削外圆、端面、台阶、割槽、锥度、倒角、螺纹、顺圆弧和逆圆弧等操作。控制指令有结束循环、暂停、延时、延时换刀、编码换刀、通讯等,与加工指令配合,可加工出各种较复杂的零件。 (3)系统环境工作条件。温度-10~+40℃;湿度为40% ~80%。 (4)输入电网电压。交流(220±22)V;频率为50Hz;电流为1·5A。 (5)步进电机。BYG550C-2型电机两台,驱动电压为110V;相电流为2·5A;步距角为0·36°/步;静力距为12N·m。 3 主传动的数控化改造 机床主传动的作用是把电机的转速和转矩通过一定途径传给主轴,使工件以不同的速度运动,主传动性能的好坏,直接影响零件的加工质量和生产效率。考虑到改造的经济性,可乘用机床原有的普通三相异步交流电动机拖动。考虑到加工过程中当电网电压和切削力矩发生变化时,电机的转速也会随之波动,直接影响加工零件的表面粗糙度。因此为提高加工精度,实现主轴自动无级变速,在主轴上增加了交流异步电动机变频调速系统,从而不需进行机械换档。针对机床要求具有螺蚊切削功能,在主轴部位安装主轴脉冲发生器,如图1所示。为保证脉冲发生器与主轴等速旋转,即主轴转一周,主轴脉冲发生器也 图1 主轴脉冲发生器安装示意图转一周,主轴脉冲发生器的安装方式很重要。改装时,主轴传动必须经过原有CA6140车床主轴箱中58/58和33/33两级齿轮(实现1∶1)传递到原有CA6140车床的挂轮轴X,拆除挂轮留出空间,安装脉冲发生器,并用法兰盘固定。 4 进给传动的数控化改造 进给传动的作用是接受数控系统的指令,驱动刀具作精确定位或按规定的轨迹作相对运动,加工出符合要求的零件,对进给传动的要求是高精度、高速度。改造中我们采用步进电机驱动系统实现开环控 图2 进给传动系统制,这样结构简单,安装调试和维修都非常方便。 4·1 进给传动链 图2为普通车床改造后的进给传动链,刀具纵向(Z轴)移动由步进电机,经接口箱内一对减速齿轮,转动纵向移动的丝杆而实现。刀具的径向(X轴)移动由步进电机,经接口箱内一对减速齿轮,转动横向移动丝杆而实现,该传动链与原机床的传动链相比,摆脱了结构复杂的进给箱和拖板箱。 4·2 接口箱内减速齿轮的齿数比 该车床要求的控制精度为: Z向0·005mm, X向为0·0025mm,即当执行一个脉冲指令时,工件的长度和直径均变化0·005mm。BYG550C-2型步进电机的步距角为0·36°,每周步距数为360/0·36=1000(步/周), X向丝杠螺距为4mm,脉冲当量为0·0025mm,Z向丝杠螺距为6mm,脉冲当量0·005mm。按公式 主动轮齿数 从动轮齿数=步/周×脉冲当量丝杠螺距则X向:Z主/Z从=1000×2·5/4000=5/8Z向:Z主/Z从=1000×5/6000=5/6 4·2 接口箱内减速齿轮的齿数比 该车床要求的控制精度为: Z向0·005mm, X向为0·0025mm,即当执行一个脉冲指令时,工件的长度和直径均变化0·005mm。BYG550C-2型步进电机的步距角为0·36°,每周步距数为360/0·36=1000(步/周), X向丝杠螺距为4mm,脉冲当量为0·0025mm,Z向丝杠螺距为6mm,脉冲当量0·005mm。按公式 主动轮齿数 从动轮齿数=步/周×脉冲当量丝杠螺距则X向:Z主/Z从=1000×2·5/4000=5/8Z向:Z主/Z从=1000×5/6000=5/6 4·3 传动滚珠丝杠副 数控机床要求进给部分移动元件灵敏度高、精度高、反应快、无爬行,采用滚珠丝杠副可以满足上述要求。在结构中,用普通滚珠丝杠副实现将旋转运动变换为直线运动。滚珠丝杠螺母副安装时需预紧,通过预紧可消除滚珠丝杠螺母副的轴向间隙,提高传动刚度。预紧的方法是采用双螺母齿差调隙式结构(图3)。通过改变两个螺母的轴向相对位置,使每个螺母中滚珠分别接触丝杠滚道的左右两侧来实现的。 图3 双螺母齿差调隙式结构 一般需要几次调整才能保证机床在最大轴向载荷下,既消除间隙,又能灵活运转。 4·4 刀架 根据需要,拆除原方刀架,安装620型四方刀架(图4)。该刀架由120W的三相交流异步电机正转驱动,使刀架正转选刀,到预定刀位时,电机则反转,使刀架夹紧。换刀方式有手控和机控两种。机控时当零件在加工过程中需要换刀时,数控系统发出预先编制好的换刀控制指令,控制器接到换刀指令时,立即驱动刀架回转。手控时,按动面板上的按钮,刀架能转一个刀位(90°),也可连续按动按钮,直至任一刀位。 5 机电联动调试 5·1 机械调试 丝杠上,侧母线和横、纵导轨的平行度误差控制在0·01mm/全长之内;转动丝杠,丝杠轴向窜动在0·01mm之内;丝杠螺母同轴度误差控制在0·01mm之内。 5·2 机电联动调试 (1)单坐标点动,主要调试其有无动作,运动方向是否符合要求,机械传动是否正常,有无不正常响声等。 1·上刀体 2·活动销 3·反靠盘 4·定轴 5·蜗轮 6·下刀体 7·螺杆 8·离合器盘 9·霍尔元件 10·磁钢 图4 四方刀架结构图 (2)点动合格后,做连续运动。反复多次,若出现故障或异常,排除后方可继续进行。 (3)先试Z坐标方向,后试X坐标方向,这是因为Z坐标方向调试方便。 (4)测量两坐标重复定位精度。在Z向坐标做连续移动时,若发现与丝杠相联的齿 额定转速: 2000r/min 额定输出功率: 2kW 编码器:绝对位置检测方式,分辨率1000000p/r 轴端形式:锥轴伺服放大器采用与电机配套的SJV2系列20型,其驱动能力为2kW。对于2kW电机,也可采用SJV2系列的10型放大器,但此时的输出扭矩要比20型减少1/3,不利于大功率切削。I/O设备选用型号为HR341的基本I/O单元,主要用于机床操作面板及与机床间的输入输出控制。另外附加一个远程I/ODX110,主要用于教学功能的“故障模拟设置”的输入输出。伺服及I/O单元连接原理图如图2所示。 图2 电气连接原理图 2·2·2 主轴控制 主轴电机采用交流变频控制电机,由变频器进行控制,转速范围60~6000r/min。模拟量由基本I/O单元的A0端口输出0~10V的直流电压,变频器根据输入的电压变化而输出相应的转速。由于模拟主轴电机没有编码器,因此在发出转速命令后,系统无法检测到主轴的是否运行。为解决这一问题,我们利用变频器上的功能端子,将其通过参数设置成“到达指令频率闭合”状态,并通过PLC检测此信号,从而实现对电机的运转进行监控。 2·3 教学功能的附加 本机改造后除保证加工功能和精度外,还要满足一定的教学功能。所谓的教学功能主要是针对学习数 控系统调试及维修人员而设立的附加功能。该功能通过参数设置及调整PLC程序人为地设置故障,让学生通过故障现象先判断故障种类,再分析故障产生的原因,直至排除故障。通过这种实训,学生可全面学习工业现场可能出现的故障现象,掌握故障排除方法,提高学生解决现场问题的综合能力。 3 结束语 我国现有机床中,近几年急需技术改造的约占25%,这将蕴藏着无限商机。机床改造主要是采用数控和计算机控制技术,我国数控机床发展和机床数控化改造应紧跟世界潮流,发展多轴联动数控系统,开发高速、高精度、高效加工中心等关键技术,向智能化方向发展
摘 要激光切割的适用对象主要是难切割材料，如高强度、高韧性材料以及精密细小和形状复杂的零件，因而数控激光切割在我国制造业中正发挥出巨大的优越性。本文设计了一台单片机控制的数控激光切割机床，主要完成了：机床整体结构设计，Z轴、XY轴的结构设计计算、滚珠丝杠、直线滚动导轨的选择及其强度分析；以步进电机为进给驱动的驱动系统及其传动机构的分析设计计算；以89C51为主控芯片的数控系统硬件电路设计、系统初始化设计及系统软件方案设计和步进电机的控制程序设计。关键词 CNC，激光切割机床，结构，设计目 录摘 要 ⅠABSTRACT Ⅱ1 绪论 11.1课题背景 11.2现实意义 11.3设计任务 11.4总体设计方案分析 22 机械部分XY工作台及Z轴的基本结构设计 42.1 XY工作台的设计 42.1.1主要设计参数及依据 42.1.2 XY工作台部件进给系统受力分析 42.1.3初步确定XY工作台尺寸及估算重量 42.2 Z轴随动系统设计 53 滚珠丝杠传动系统的设计计算 63.1 强度计算 63.2 滚珠丝杠副的传动效率 64 直线滚动导轨的选型 85 步进电机及其传动机构的确定 95.1 步进电机的选用 95.1.1 脉冲当量和步距角 95.1.2步进电机上起动力矩的近似计算 95.1.3确定步进电机最高工作频率 105.2齿轮传动机构的确定 105.2.1传动比的确定 105.2.2齿轮结构主要参数的确定 115.3步进电机惯性负载的计算 116 传动系统刚度的讨论 136.1 根据工作台不出现爬行的条件来确定传动系统的刚度 136.2根据微量进给的灵敏度来确定传动系统刚度 137 消隙方法与预紧 157.1消隙方法 157.1.1偏心轴套调整法 157.1.2锥度齿轮调整法 167.1.3双片齿轮错齿调整法 167.2预紧 178 数控系统设计 188.1 确定机床控制系统方案 188.2 主要芯片配置 188.2.1主要芯片选择 188.2.2 主要管脚功能 188.2.3 EPROM的选用 198.2.4 RAM的选用 208.2.5 89C51存储器及I/O的扩展 208.2.6 8155工作方式查询 218.2.7状态查询 228.2.8 8155定时功能 228.2.9 芯片地址分配 238.3 键盘设计 248.3.1键盘定义及功能 248.3.2 键盘程序设计 248.4 显示器设计 288.4.1显示器显示方式的选用 288.4.2显示器接口 298.4.3 8155扩展I/O端口的初始化 298.5 插补原理 308.6光电隔离电路 318.7越界报警电路 318.8总体程序控制 328.8.1流程图 328.8.2总程序 329 步进电机接口电路及驱动 34结 论 38参考文献 39致 谢 40