关键词： 轴流泵   机电一体化   水动力特性   间隙泄漏流   摩擦损耗功率  

摘要： 机电一体化轴流泵采用湿定子潜水电机技术,将泵叶轮外缘与电机整合为一体,不需要通过传动轴驱动,具有结构紧凑、构造简单等优点,因此在低扬程泵站中得到广泛应用。为研究该泵水动力特性,本文以一额定转速980r/min、流量2092m3/h的机电一体化轴流泵为研究对象,基于RNG k-ε湍流模型,利用ANSYS CFX仿真软件对该泵不同流量工况（1674～2510m3/h）进行全流场瞬态数值模拟并进行试验验证。首先,描述了机电一体化轴流泵多工况下内部非定常流动的演化规律,阐明了叶轮进出口径向速度及叶轮效率的变化趋势,建立了转子摩擦损耗功率和泄漏量随流量变化的定量关系;其次,改变了泵定转子径向间隙宽度d的大小,对该泵在不同间隙宽度下的内外特性进行计算分析,揭示了该泵在不同间隙宽度下内外特性的变化机理;最后,通过理论分析,进一步构建了转子摩擦损耗功率与泵装置参数的数学模型。本研究可为机电一体化轴流泵的设计及性能提升提供参考。 研究内容及结论如下: 1、不同流量工况对机电一体化轴流泵流动特性影响研究 基于RNG k-ε湍流模型,对该泵不同流量工况下进行了三维非定常数值计算。研究结果表明:采用数值模拟及试验验证方法,在额定工况下效率、扬程模拟计算值分别为73.1%、6.34m,试验结果值为72.4%、6.1m,最大误差小于5%,均在误差范围内。机电一体化轴流泵电机转子摩擦损耗功率随流量的增加而增大,泵间隙泄漏量随流量的增加而减小。流体流经该泵定转子径向间隙并泄漏回流至叶轮入口,形成射流,使得叶轮入口轮缘位置存在明显的径向流动。该流动导致叶轮流道内径向系数r*为0.9～1.0的近轮缘位置出现高湍动能、强涡量区域,引起该区域水力损失增大,水力效率降低,且流量越小,影响越显著。泄漏回流速度与回流进出口压力差构成了相互制约、相互促进的关系。在这种此消彼长的关系下,形成了该泵定转子间隙泄漏流动特性。因此,为了提升该泵水力性能,可以尽可能降低转子摩擦损耗和间隙泄漏流流动对叶轮进口流场的破坏。 2、不同定转子径向间隙宽度d对泵性能的影响研究 以该泵定转子径向间隙宽度d为切入点,在不改变叶轮外径的前提下,通过改变定子内径,共设计四种不同间隙宽度方案,揭示了该泵在不同间隙宽度下内外特性的变化规律。结果表明:随着径向间隙的增大,流量-扬程、流量-效率曲线的高效区没有发现明显的偏移。额定工况下,转子摩擦损耗功率随着间隙宽度的减小而增大,且间隙越小,占比越大,在最小间隙d=0.3mm,转子摩擦损耗功率占泵总功率的22.3%。泄漏量随间隙宽度的增加而增加,在最小间隙d=0.3mm及最大间隙d=1.2mm中,泵泄漏量分别为0.5kg/s、4.6kg/s。叶轮进、出口在各径向系数下的压力脉动时域、频域变化趋势基本一致,呈现的波峰波谷 数与叶片数一致。因此,在设计和运行机电一体化轴流泵时,需考虑不同径向间隙宽度对泵性能的影响及泵结构匹配问题,以平衡该泵性能、效率和转子摩擦损耗的要求。综合研究发现,定转子径向间隙d的取值范围在0.6～0.9mm较合适。 3、典型参数对机电一体化轴流泵转子摩擦损耗功率影响研究 通过理论分析,进一步构建了转子摩擦损耗功率与泵装置参数的数学模型。结果表明,影响转子摩擦损耗功率的四个典型参数为:叶轮外半径R1,定子内径D2、转速n和转子长度L。可以通过降低转速n、增大转子的长度L和减小转子内外径来降低转子摩擦损耗功率,以提高该泵的水力性能。在不改变泵的结构尺寸前提下发现,典型参数之一（转速）对泵转子摩擦损耗功率的影响有较大差异。该泵转速与转子摩擦损耗功率呈抛物线单调递增关系,从额定转速980r/min到小转速600r/min的变化范围为25.44%。而对于流道内部流线,不同转速下流线的分布基本相似,叶轮进口速度环量值较小、出口的环量数值较大。速度环量从轮毂到轮缘速度环量沿径向逐渐增大,在径向系数r*为0.85～1.0范围内出现显著变化,该泵转速的取值范围在900r/min～1000r/min较合适。

关键词： 光电技术  

ISBN: (纸本)9787564397494

摘要： 全书分为五个项目, 包括光机电一体化设备简介、井式上料机构PLC程序设计、搬运机械手机构PLC程序设计、皮带输送与物料分拣PLC程序设计和光机电一体化设备控制系统PLC程序设计等内容。

摘要： 智能农机与机电一体化的互动已经成为一个国家实现农业现代化的重要标志。为此，经电子科技大学出版社于2022年6月出版的《智能农机技术路线图：1.0版》一书，首次将智能网联汽车技术和概念应用于农机领域，其论述智能农机技术路径和发展方向，为促进我国农业和农机领域的科技创新、提质增效和转型升级提供有益参考。该书的出版对于推动我国农业现代化进程、保障我国粮食安全具有重要现实意义。

摘要： 世界技能大赛（以下简称“世赛”）是技能人才展现技能、切磋技能水平的重要平台，展现的是一流的技能水平，代表的是行业的最高标准。因此，在技工人才培养上，可以把世赛的标准、世赛的成果转化到课程中去，转化到日常的教学中去。一、世赛标准及评价方式（一）世赛标准世赛的竞赛项目标准（WSOS）由通用能力和专业能力组成。其中，通用能力通常包括工作组织与管理、人际沟通与交流等，各竞赛项目之间基本相同。专业能力则是指该竞赛项目以及该职业所特有的专业能力要求，因各竞赛项目不同而不同，具体内容一般由两部分组成：一是“了解和理解”，规定了该职业的从业者即选手应具备的理论知识，对应我国职业标准的职业功能中的“相关知识要求”；二是“应具备的能力”，规定了该职业从业者应该掌握的实践技能要求，对应我国职业标准中的职业功能的“技能要求”。

关键词： 机电一体化   电力工程  

ISBN: (纸本)9787565854156

摘要： 本书围绕“机电一体化建设与电力工程管理”这一主题, 以机电一体化概述为切入点, 并系统地论述了机电一体化控制、电气主接线与设备选择的相关内容。

摘要： 机电一体化是将机械与电气技术相结合的综合应用领域。在智能工厂中，机电一体化应用广泛，包括自动化生产线设计、机器人技术应用和数据采集与分析。为了优化智能工厂的效率，需要关注能源管理与节能措施、故障诊断与维护以及生产效率与质量控制等方面。机电一体化的发展将进一步推动智能工厂的智能化和自动化水平提升。随着科技的不断进步，智能工厂已经成为制造业发展的趋势。在智能工厂中，机电一体化作为关键技术，将机械与电气技术相结合，实现了生产线的自动化和智能化。通过对机电一体化的研究和应用，可以进一步推动智能工厂的发展，提高生产效率和质量水平。

关键词： 专业思政   课程思政   PLC控制技术  

摘要： 专业思政的价值和意义需要通过专业内各门课程思政协同、规范和系统设计与实施来体现。北京电子科技职业学院机电一体化技术专业提出了“思政+任务”有机融合课程体系设计思路，将“价值塑造—精神培育—能力发展”专业思政育人体系有效应用于专业内各门课程的课程思政设计中，以PLC控制技术课程思政设计与实施为例，使专业思政育人思想在课程思政中得以体现，将立德树人落到实处，效果较好，为课程思政建设和实施提供借鉴。

关键词： PLC机电   一体化   技术   电气  

摘要： 在当今社会，随着城市化进程的加速，对城市供水系统的现代化、自动化和智能化要求越来越高。在这一背景下，PLC(可编程逻辑控制器)机电一体化技术应运而生，并迅速成为我国现代城市供水系统改革和升级的核心技术之一。该技术融合了自动控制、机械工程和信息技术的优势，以其高度的自动化、智能化和可控性特点，显著提升了城市供水系统的效率和可靠性通过将PLC控制器应用于城市供水系统的电气控制中，不仅能够实现对供水过程中各个环节的精确控制，还能通过实时监控和数据分析，预防潜在的系统故障，保障供水的连续性和安全性。本文细致分析了PLC机电一体化技术在电气自动化中的应用，以供参考。

关键词： 变径机构   管道机器人   机电一体化设计   模糊PID  

摘要： 管道机器人作为特种机器人的一种,专门用于在管道内部进行作业。由于小管径内空间条件的限制,对于适应管径在150mm以下的可变径管道机器人研究较少。本文针对机器人在小管径内变径问题,设计了一种具备精准定位、自动定心和可适应小管径变径特性的管道机器人,并研究了机器人的机电一体化系统,包括结构设计、控制系统软硬件设计以及实验验证机器人的变径、爬坡及定位性能。 在机械结构方面,针对小管道内径的特点和机器人的工作要求,设计了包含变径和驱动的结构系统。其中变径部分提出了一种新型丝杠螺母-弹簧压块连杆支撑变径机构,通过丝杠螺母副来调节滑块摇杆,可实现径向体积小变径幅度大的功能;驱动部分使用单电机配合蜗轮蜗杆传动机构,确保机器人三个轮子呈径向均匀分布且自动定心。 在结构优化方面,基于提高结构性能的考虑,研究了整体结构的力学特性,由此得到机器人姿态角与驱动轮受力之间的关系,通过机器人自动定心和携带负载的作业条件,得出机器人运行时驱动轮变径范围与管道内壁之间的力学关系,最后通过SQP算法进行杆件优化。 在控制系统方面,针对管道机器人的结构特点和定位精度要求进行了软硬件设计。在硬件层方面,基于性能参数和功能需求,选择基于PC-单片机控制系统的方案,并在此基础上完成了系统的硬件选型及控制器电路设计。在软件层方面,采用了模块化设计理念,包括控制算法、下位机控制系统和上位机界面设计。针对管道机器人的使用场景提出了基于模糊PID算法的控制策略并进行了验证。下位机软件设计涵盖主程序、驱动控制程序和数据通信程序。上位机交互界面设计包含监控、控制机器人状态及数据通信功能。 在性能测试方面,所设计的管道机器人可以满足小管径内的变径需求,可以进行一定角度的爬坡。通过传感器的标定获取了倾角传感器和激光传感器的误差模型,根据标定结果进行了定位精度实验并进行误差分析,实验证明设计的可变径管道机器人满足技术指标需求。

摘要： 随着科技水平的提高和信息技术的发展，机电一体化技术应运而生。该技术凭借结构最优化、系统控制智能化等特征，被广泛地应用于智能制造领域，并取得了良好的应用效果。这不仅实现了传统工业生产模式的改革和创新，提高了工业生产的效率和效果，还为提高制造类企业的社会效益和经济效益，促进其可持续发展提供了重要的技术支持。汽车悬挂系统能完成对各式路况的及时反应和调整，而机电一体化控制技术在其中的应用，有利于提升汽车的性能。