機械電子本科畢業論文發表
我國社會經濟穩定建設中,機械電子工程也開始被人們廣泛關注,機械電子工程也取得了一定發展。下文是小編為大家蒐集整理的關於的內容,歡迎大家閱讀參考!
篇1
淺析機械電子風箏的設計
【摘 要】本文介紹一款基於傳統風箏改進升級後的新式機械電子風箏。解決了普通風箏無風環境無法起飛的問題,具有低空遙控控制、操作簡單、可摺疊可拆卸、便於攜帶等特點;結合電子燈光技術,具有較好的夜間觀賞效果。
【關鍵詞】娛樂機械;風箏;飛行器
0 引言
放風箏作為一項傳統戶外專案老少咸宜,自古以來就受到人們的青睞。然而由於風箏本身結構的限制導致其無法克服風力不足起飛困難的問題,夜間無法放飛觀賞。傳統的風箏除了材料的革新之外在結構研究方面進展緩慢[1],雖然市場上已出現夜光風箏,只是簡單的將風箏和發光光源相組合,圖案單調且笨重,增加了放飛難度,同時造價昂貴,難以普及。在無風起飛方面,雖然已經有極少部分如盤鷹風箏、特技風箏等已經實現,但普遍造價昂貴且掌控困難,需要很強的技巧性,不易學會;且目前風箏普遍整合程度較低,娛樂功能及方式單一。針對以上不足,本文意在設計一種在結構方面有所改進,並增加夜間光源的新型風箏,從而達到娛樂健身放鬆身心的目的。
1.機械結構的設計
1.1 機械結構及原理分析
機械電子風箏主要由三個部分組成:動力推進部分、風箏主體部分和獨立的發光光源部分。各個部分在不同的風力環境情況下均可組裝可拆卸。
其中,動力推進部分由一個軸端連線葉片的直流電機和用來滑行助跑的車體組成,並將動力推進部分和風箏固定在一起,其總體結構如圖1所示。
電動機帶動葉片旋轉,產生推力F1推動車體向前運動,風箏主體與車體保持一定的角度,在一定的速度下,因與空氣相對運動而能產生足夠的向上的推力F2,帶動風箏整體向上運動,達到起飛的目的。
起飛原理結合了傳統風箏的受力分析及普通固定翼飛行器的受力分析,將作用於普通風箏上由風箏線所提供的拉力F見圖2改由①螺旋槳葉片旋轉使得②風箏上下表面產生的壓力差所產生的力,如圖3所示。
其中,升力係數為一個比較關鍵的引數,影響它的主要因素之一為迎角,也就是風箏整體與水平方向的夾角,當風箏與水平方向具有一定夾角的時候,流向風箏表面的氣流產生一個垂直方向上的分力,故不同的迎角使得其具有不同的升力係數,通過改變風箏的迎角從而改變其上升和下落的力,達到控制其起飛及降落的目的。
實際上影響飛行效果的因素還有很多,但對於飛行要求並不複雜的風箏來說僅僅考慮以上因素已經足夠。
1.2 重要零部件的受力分析與校核
車體所用的材料為尼龍塑料。經查表[3],其許用拉伸應力[σ]≈100MPa,現假設風箏支架有足夠的強度,忽略其與車體連線處的材料強度,現僅對車體上固定推進裝置的豎直杆進行受力分析,其力學簡化模型可用圖4表示,其中F1為推進裝置的推力,由試驗可得F1=16N。
通過結構的改進使得風箏的可塑性和娛樂性更強。無風時可遙控起飛,有風時可拆卸動力部分單獨放飛風箏,因其可控拓展性強,可攜帶攝像頭,結合現代航拍技術,空氣檢測裝置等,使風箏的應用更為廣泛。
2.電路及控制部分設計
機械電子風箏所使用的電源為12V鋰電池,其基本供電電路如圖5所示。其中,BX8002為降壓晶片,將鋰電池輸出的12V電壓降低至5V給微控制器提供電源。
電子燈光方面使用LED貼片燈組,相較於市場上已經出現的普通光源更為輕巧靈便減輕整體的重量。通過控制技術,圖案多樣可按照客戶的需求進行擴充套件和設計。機械電子風箏的燈光由微控制單元微控制器控制,也就是使用單片微型計算機,配合地址鎖存器74LS373,其接線圖如圖6所示。
3.結語
基於以上結構設計,機械電子風箏具有如下特點:1設計新穎,結構簡明,便於摺疊拆裝及攜帶;2適用於多種人群,繼承傳統具有較高的娛樂價值;3市場廣闊,可塑性強,可與實際應用相結合用途廣泛;4理念優,使用者體驗良好,給人們帶來歡樂的新型科技風箏;5功能多元,幫助使用者在放飛風箏的過程中強身健體。為傳統風箏的創新與改革提供一種新的方式和想法。
參考文獻:
[1]李婧航.濰坊國際風箏會的社會效應及發展對策研究[J].文體用品與科技,2013,14;18-18.
[2] 張新哲,李鋒.柔性翼小型無人飛行器試驗樣機研究[J].飛行力學,2007,253;71-74.
[3]濮良貴,紀名剛.機械設計[M].北京:高等教育出版社,2010,185-188.
篇2
淺析汽車機械電子工業發展前景
[摘 要]汽車機械電子工業是一門融技術性和資訊化於一體的現代新興行業,汽車機械電子化已成為汽車行業發展的大勢所趨,在汽車工業的發展過程中發揮著日益重要的作用。本文通過對目前我國汽車機械電子工業發展情況的探究,從而總結出我國汽車機械電子化過程中應遵循的原則,並對其發展前景做一簡單解析與預測。
[關鍵詞]汽車機械;電子工業;發展前景;探究
改革開放以來,我國經濟獲得了飛速發展,人們生活水平不斷提高。與此同時,人們對於高檔消費品的需求量和購買能力不斷增加。汽車作為重要的交通工具,已成為了許多家庭的必備品,由此帶動了汽車行業的快速發展。於是,汽車生產企業也因此不斷增加,致使市場競爭加劇。那麼,如何提高汽車的產量和質量,以最少的投資獲得最大的經濟效益,在競爭日益激烈的市場上獲得一席之地,成了每個汽車生產企業必須思考的問題。隨著這嚴峻形勢的逼迫和科學技術的不斷進步,汽車製造企業已採取了一系列的先進技術,使得汽車生產日益資訊化、智慧化,汽車機械電子工業迅速發展。
一、汽車機械電子化的概念
汽車產生於上世紀末期,剛開始發明出來的時候,都是以蒸汽作為動力來源的,執行速度非常的慢。但隨著科學技術的進步和這一百多年來無數發明設計者的探索,汽車工業的發展已獲得了巨大進步。尤其是近年來,隨著資訊科技在人們日常生產生活中的廣泛應用,使得汽車工業也日益資訊化、電子化。現在的汽車設計和製造過程早已實現了電子化。所以,汽車機械電子化的概念一方面是指在汽車和汽車零件設計和製造過程中,利用先進的科學技術和裝置,使得設計更為新穎、使用更為方便、生產更為高效,另一方面是指整個汽車系統實現自動化控制,比如現在很多汽車都帶有自動導航系統和自動定位系統,這些都是汽車機械電子化的標誌。
二、汽車機械電子化過程中的應遵循的主要原則
1.符合技術先進性原則
隨著科學技術的發展,各行各業中對技術的要求越來越高,因為先進的技術不僅能夠大大提高汽車的生產效率,而且能夠使生產的汽車更加節能環保、執行速度更高、操作更加簡單方便。因此無論是汽車零件的設計還是在具體的製作過程中,我們都應採取各種各樣的措施,利用先進的科學技術來實現汽車機械設計製造的電子化。然後在此基礎上進行認真的研究、探討與分析,從而找出比較合理可行的方案。例如,現代許多汽車上已安裝有衛星導航系統,可以為汽車提供最方便的行車路線和交通地圖;汽車雷達系統可以預測遠距離的障礙,並提前告訴駕駛員,從而避免交通事故的發生。
2.環保性原則
環保性原則也是如今進行汽車機械設計時應考慮的原則。所謂的環保性原則即指在汽車機械設計的過程中,以節約燃料、保護環境為目標。因為汽車使用數量多,能源使用量大,尾氣對於空氣質量的影響巨大,因此汽車機械設計既要考慮節能效益,又要考慮環保效益,使環保與節能達到雙贏。
3.經濟性原則
經濟性原則是進行汽車機械設計時也應考慮的原則。因為我國目前仍屬於發展中國家,大部分人民的消費水平還很有限,所以他們在消費的時候考慮最多的還是能否負擔得起的問題。因而在汽車機械電子化過程中必須考慮我國目前的國情及經濟效益,不能過高地消耗投資,增加設計和製造費用。
4.適用性原則
汽車機械設計的目的是滿足購買者的使用需求。在此基礎上我們才考慮其他目標,如果汽車機械的設計人員只是一味地追求使用先進的技術,但這些技術對使用者來說不會產生實際的作用,而變成一種形式,那麼這樣的設計只會是增加汽車的製造成本,不會產生什麼實際的效益。因此,在進行汽車機械設計的時候,必須綜合考慮各方面的因素,使汽車機械的設計方案即能滿足使用者的需要,又能達到預期的經濟效益。使汽車機械電子化設計的適用性更為普遍。
三、汽車機械電子工業發展前景
隨著汽車產業的迅速發展,生產企業不斷增加。為了在激烈的市場競爭中獲得優勢,佔領未來的汽車機械製造市場,許多企業紛紛採用了先進的技術,使得汽車機械電子工業已成為了一個炙手可熱的行業,許多人員紛紛投入了汽車機械電子工業。圖1所示為近年來我國汽車機械電子業與西方國家汽車機械電子業的發展速度折線對比圖:
上面的表格清楚的顯示出,和西方發達國家相比,我國的汽車機械電子化發展起步速度較慢,但由於西方國家實現工業化、資訊化的時間較早,所以後面的發展速度提升空間較小,而我國由於工業化、資訊化發展起步晚、速度慢,因而空間巨大,在短短的幾十年內,汽車機械電子化的發展速度已基本上趕上了西方發達國家,那麼在未來的日子裡,我國汽車機械電子化的發展如何呢?經筆者調查發現,我國汽車機械電子業的發展在未來將仍然呈上升趨勢,發展潛力巨大,主要表現在以下幾個方面:
1.汽車機械電子化研究機構的經費投入增加。
要設計出更為新穎、先進、環保的汽車,那麼汽車和汽車所需相關零件的設計就十分重要。而與此相關的科研機構是則是設計的關鍵,能否使設計更獨特先進,與該研究機構的資金投入有很大的關係,一般情況下,資金投入越多,其研究成果也就越多,電子化速度也就越快,反之發展速度則越慢。我國汽車研究機構經費的增加正說明其研究成果的增加。
2.汽車機械電子化產品的生產企業增加。
由於我國人民生活水平的提高,人們對於高檔消費品的需求量也增加了,因此,作為重要交通工具的汽車購買量也出現了驟增現象,在這種情況下,許多企業紛紛加入汽車機械電子產品製造業。
3.從事汽車機械電子產品研發和製造的技術人員越來越多。
近年來,從事汽車機械電子產品研發和製造的技術人員不斷增加。汽車機械電子製造業已成為許多高校裡面的熱門專業和畢業生就業的熱門專業,這一方面是因為其較高的薪資,另一方面與其較為光明的發展前景也有一定的關係。
結語
綜上所述,隨著我國汽車需求量的不斷增加,汽車機械電子化工業作為一門綜合性的產業,在汽車的設計製造過程中發揮著日益重要的作用。它的發展不僅關係到我國汽車工業的發展,成為影響未來我國汽車產業趕超西方國家的主要因素,而且它的發展也與人們的日常生活質量息息相關,因而我國汽車機械製造電子化工業的發展潛力巨大,相關部分和企業應予以充分的挖掘。
參考文獻
[1] 龍宇.現代汽車電子技術的應用現狀與發展趨勢[J].機械管理開發,2009.
[2] 徐春華.汽車電子技術的發展與微控制器的應用[J].河南機電高等專科學校學報,2008.
[3] 陳新成.汽車電子發展趨勢與中國市場分析[J].電子測試,2007.
機械電子本科畢業論文