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伴随着机械制造业的发展,数控加工技术在生产质量上的优势也逐渐明显,数控加工技术的使用也进一步提升了生产效率,推动机械制造业的稳步发展,为我国重工业的发展和创新保驾护航。在研究PLC自动化技术方面我国应该积极参考和借鉴发达国家的*理论和经验,与我国农业生产实际紧密结合,投入充足的资金和资源用于技术研发和推广,促使研究成果迅速得到市场化转化,给农业生产制造新的利益增长点。然而技术研发工作资金投入不足的问题较为突出,相关部门并没有严格监督资金的使用情况,无法保证资金的充足注入,导致PLC自动化技术研究工作因缺少资金强力支持而后继无力,很难获得预期的研究成果,PLC自动化技术对农业机械的控制精度达不到要求,这极大的制约了我国农业机械的自动化和智能化发展脚步。保证研发资金的充足注入是推进技术创新的有效举措,特别是对于农业机械的自动化发展来说,加强PLC自动化技术的研究,针对技术应用效果进行不断改良,离不开资金的强力支持。北航机器人研究所主要采用了2种机械臂关节锁紧结构:一种是利用电磁离合器,将其安装在各个关节处,通过离合器通断电后的闭合实现锁紧,但其初始成本过大,且后期维护难度也相对较大;另一种是机械锁紧,弹簧在关节外拉紧摩擦片,使得外圈抱紧摩擦片从而实现锁紧,但摩擦片长期使用后,摩擦系数越来越小,终将导致锁紧能力下降。北京石油化工学院郭丽峰[2]等设计了一种球铰快速锁紧装置,该结构是利用电磁铁通断电使得锁紧推杆推动锁紧盘,松放球铰内球体实现锁紧,但此方法维修比较困难;设计了一种可调节锁紧力的液压锁紧缸,但其需要额外的液压源,同时,还存在泄漏的问题;苏州大学匡绍龙[4]等设计了一种被动机械臂关节锁紧机构,通过螺纹轴套与刹车盘片互相抵紧实现锁紧,但其刹车盘片和上述摩擦片相似,长期使用会使摩擦系数变小,导致锁紧能力下降。
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课程的任务是掌握机械工程相关的基本概念、基本理论和解决问题的基本思想方法,对常用平面机构和简单的机械工程问题具有初步分析与选用能力;丰富机械工程常识,培养逻辑思维能力、抽象化能力。近年来,我校非机械类机械工程基础的授课学时为48学时。由于教学内容繁杂,课时显得捉襟见肘。这门课各部分知识的跨度很大,课程知识面广,结构紧密度不够。如何合理调整课程体系,保留课程主干内容,舍去相关次要内容;既兼顾课程内容的有机结合,又考虑各部分内容的衔接,需要授课教师进行合理的构思和课程安排。由于这门课程不是非机类专业学生的主干课程,学生不够重视这门课程。因此如何调动学生的学习兴趣,提高课堂效率,是授课教师的一个较为重要的任务。可以把次要内容录制成视频,供学生课后学习。适当引入工程实例和生活中与课程相关的趣味现象。比如:讲解“压杆稳定性"部分,给学生介绍魁北克大桥的工程悲剧,以及科学家对压杆稳定问题的研究历程。通过这些举例增加学生对课程工程应用的思考,从而提高学生的学习兴趣。授课教师可以录制关于工程实例和趣味现象的视频,让学生自己在课下观看,从而节约课堂时间。结合学生的专业,讲解与本门课程相关的内容。比如:对于电气专业学生,在讲授受力分析时,可以给学生讲输电塔的受力分析题目,其中电塔的杆件可以看作二力杆,这样学生会增加学习的热情。针对上述锁紧机构存在的问题,本文设计了一种气压驱动的球铰锁紧机构,并对其中的碟形弹簧进行预紧力分析计算。球铰结构较其他结构有更快的锁紧速度,采用气压锁紧虽然难以伺服控制,但能提供较大锁紧力,且高压气体源可以经过压缩后储存在很小的容器中,可降低机械臂整体体积。球铰锁紧结构主要由锁紧机构、解锁机构、预紧机构、高压气缸、单向阀等组成,如图1所示。在平常状态下,球铰被弹簧施加的预紧力压紧锁死,需要解锁时由高压气推动活塞释放球头。本次采用的是碟形弹簧,它能在小变形量内对球头提供较大的预紧力。锁紧机构为球铰提供正压力使其锁紧;解锁机构利用气缸活塞受到高压气推挤产生位移,导致球窝脱离球头从而解锁;预紧机构用于在安装过程中挤压碟形弹簧从而调节机构预紧力,而4个单向阀分别控制左右臂高压气缸的进气排气。
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