专业应用情况调研报告.doc

流体传动与控制专业“卓越工程师计划”专业应用情况调研实施细则1 实施办法流体传动与控制专业“卓越工程师计划”专业应用情况调研是针对流体传动与控制专业流体101班“卓越工程师计划”本科生而实施的实践环节课程。该课程从2011-2012-1学期第1周开始实施，持续至2011-2012-1学期第17周。其目的主要是使学生在进入专业课程之前对流体传动与控制专业在工程实际中的应用情况有所了解，为更好地掌握所学专业知识打下基础。根据流体101班的学生情况，将其分为5组，分别由流体传动与控制教研室教师指导，各组采用自愿组合的方式进行分组，并选出1名组长。指导教师负责各自所带小组的专业应用情况调研课程的选题、实施以及疑难答疑工作，在课程实施期间定期对学生进行面对面的交流以及辅导。由于学生还未全面进入专业课程的学习，对专业的了解难免不够，指导教师在专业应用情况调研之初应使学生对流体传动与控制专业有一定的初步认识。各小组组长负责协调组员之间的分工以及配合，同时要保持和各指导教师之间的沟通。小组成员之间应团结友爱、相互协作，应具备强烈的集体主义观念。专业应用情况调研主要通过图书馆资料收集、到企业进行调研以及网上收集资料等途径和方式进行。其中，图书馆资料收集通过到南京工程学院图书馆查阅流体传动与控制专业相关专业书籍以及工业应用领域的书籍进行，到企业调研主要由机械工程学院以及流体传动与控制教研室相关教师组织学生到企业进行参观和调研；网上资料收集主要通过网上查阅相关资料以及通过图书馆网站的中国知网、超星数字图书馆等网站搜集资料进行。此外，学生还可到南京工程学院博世力士乐机电一体化中心通过参观和做实验的方法对专业做进一步的了解。南京工程学院流体传动与控制专业应用情况调研报告课程名称：专业应用情况调研姓 名：高强指导教师：孙孟辉专 业: 流体传动与控制机械工程学院 2012年 4月 18日说 明一、流体传动与控制专业应用情况调研报告各项内容，要实事求是，逐条认真填写。表达要明确、严谨，字迹要清晰易辨，外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词，须注出全称。二、调研报告应按照特定的格式由小组各成员共同完成，详细地写出流体传动与控制专业在工程领域的应用情况，并通过报告的调研过程了解到本专业的过去、现状以及未来的发展方向，对流体传动与控制专业的工程应用有一定的了解。三、对调研报告进行答辩时，应对答辩委员会所提出的问题进行详细地回答，并在答辩过程中进行演示稿演示，由小组成员共同进行答辩，并在答辩后由答辩委员会给出答辩成绩。四、本报告中，对专业应用情况的分析及描述应不少于5000字，第二页以后各栏空格不够时，可另行加页。一、流体传动与控制专业的历史与发展（论述流体传动与控制专业的历史、发展和现状）：流体传动与控制技术发展到今天，已经成为一门与其他学科相互关联、交叉的综合性学科。它是集液压技术、微电子技术、传感检测技术、计算机控制及现代控制理论等众多学科于一体的高交叉性、高综合性的技术学科，具有显著的机电液一体化特征。历史回顾作为流体传动与控制理论基础的流体力学、流体传动理论是人类在生产实践中逐步发展起来的。1648年法国人帕斯卡(BPasca1)提出静止液体中压力传递的基本定律，奠定了液体静力学基础。l7世纪，力学奠基人牛顿(Newton)研究了在流体中运动的物体所受到的阻力，针对粘性流体运动时的内摩擦力提出了牛顿粘性定律。1738年瑞土人欧拉(LEuler)采用了连续介质的概念，把静力学中的压力概念推广到运动流体中，建立了欧拉方程，正确地用微分方程组描述了无粘性流体的运动。1827年法国人纳维(CLMNavier)建立了粘性流体的基本运动方程。l9世纪是流体传动技术走向工业应用的世纪，它奠基于流体力学成果之上，而工业革命以来的产业需求为液压技术的发展创造了先决条件。二战后液压技术在航天、国防、汽车和机床工业中得到广泛应用，并且走向产业独立发展，西方各国相继成立了行业协会和专业学会，液压传动和控制被作为新兴技术得到重视。这一时期称得上是液压工业的黄金岁月。发展现状进入20世纪90年代后期，随着自动控制技术，计算机技术，微电子技术、可靠性技术的发展以及新材料的应用，使传统的液压技术有了新的进展，也使液压系统和元件的水平有很大提高。(1) 液压传动与微电子技术相结合，实现机电一体化集成是新型元件和系统发展的主要方向。从元器件结构组成上，往往是集传感器、控制放大器、执行器于一体，构成集成化功能单元。而系统应用上则趋向于采用集成单元来实现复合功能。(2) 计算机的广泛应用和性能的不断提高使得流体传动及控制技术有了新的发展。网络技术将促进流体传动行业多方面的发展。企业内部N(Intranet)和企业外部N(Extranet)的发展亦进入实用化阶段。企业内部网可以实现企业通信、构成MIS系统、实现CADCAM 等功能。企业能够将自己推销给所有用户，可与分布在各地的销售部门进行订货、供货等通信。(3)流体传动及控制系统变得更为集成化、模块化、智能化和网络化。由电子直接控制的元件将得到广泛采用，如电子直接控制液压泵，只要改变电子控制器的程序，即可实现液压泵的各种调节方式，实现合理分配功率， 自动保持最佳状态，实现软起动等功能。具有内置式标准化传感器和计算机的智能化液压元件也将成为应用的主流。(4) 新材料的发展及使用。在新材料的发展方面，陶瓷材料由于其优越的耐磨性、抗气蚀性能、化学稳定性好、摩擦因数低，使其在纯水液压泵和阀上得到应用。陶瓷液压件的生产工艺将进一步成熟，成本降低，可以在工业中得到推广。纳米材料、纳米工艺的进展，将为流体传动与控制技术发展开拓新的前景。综上所述，流体传动及控制技术必须在充分发挥自身优势和借鉴其他领域的发展成果，并不断进行改进和创新，才能在未来的竞争中获得发展。二、流体传动与控制专业国内外发展现状（具体论述流体传动与控制专业目前的相关企业的发展情况以及各高校的发展研究现状）：高校流体传动与控制专业发展现状(1)浙江大学流体实验室。几年来，实验室瞄准流体传动及控制领域国际研究的动态和前沿课题，根据国内外本学科的发展方向，以及国家对本领域的技术需求，围绕实验室的基本研究目标，结合学科发展的需要，通过引进国内外高素质人才，不断拓展新的研究领域。在巩固和发展原有学科特色的基础上，进一步加强流体动力、机械、电子、控制、计算机的结合，重点开展了一批前沿性和与经济建设、国家安全密切相关的交叉研究课题，如：燃料电池空气压缩机及减压装置、压缩空气动力汽车、大型机电系统集成、水下及深海液压、微机电系统、流体输送与计量等。这些新的研究课题已逐步成为实验室各研究方向的重要内容。(2)燕山大学流体实验室是国内较早从事重型机械流体动力传输与控制的实验室，1977年成立，2005年被纳入河北省重点实验室管理序列。2000年以来，先后承担了国家及省部级研究课题70项，其中国家自然科学基金项目2 项，国家攻关项目1项，国家其它基金 2项，河北省自然科学基金项目3 项，其他省部基金13项。近3年来科研经费累计达1230.1万元，其中纵向科研经费达113.8万元，完成企业横向课题35项，转让技术9项。研究方向：冶金机械电液伺服控制系统的研究；管道动特性应用的研究； 液压系统控制策略的研究和非线性系统的控制混沌及智能故障诊断预报的研究；液压机控制系统可靠性研究和新设备开发；新型液压元件开发研究；复杂流道的流场研究及应用流体力学研究。相关企业的发展情况(1) 北京华德液压工业集团有限责任公司是国内重点生产液压基础件和成套液压系统装置的大型专业企业集团。集团技术中心有较强的技术队伍，能够自主研发液压阀、液压泵、液压成套系统，满足用户的需求。集团技术中心机构设置为：液压泵研发室、液压阀研发室、综合液压元件开发室、电器开发室、计算机中心、资料（情报、标准化）中心、科研生产部（系统厂）。(2) 盖伊安国际股份有限公司是一家生产高压齿轮泵、齿轮马达、齿轮分流器、空气泵、喷浆机和相关零部件的世界著名制造商。，为中国的工程机械、建筑机械行业提供了大量高品质的高压齿轮泵、齿轮马达、齿轮分流器，受到知名主机企业的广泛认可，已成为中国工程机械、路面机械、建筑机械、起重运输机械、工程车辆及石油矿山等多种领域高端主机及出口产品的首选液压件供应商。(3) 宁波欧易液压有限公司是意大利英特姆公司(Intermot S.R.L)、意大利液压研究和发展有限公司(R&D S.R.L)等与中方合资建立的液压马达、减速机、液压绞车等液压产品的专业制造公司。公司主要的产品有：NHM系列、F系列曲轴连杆式低速大扭矩液压马达、OILW行走减速机、OILP行星减速机、OILH液压绞车、EPMZ型摆线液压马达，同时我公司代理保加利亚“M+S”摆线马达、济宁伊顿摆线马达等液压产品。(4) 中国黎明液压有限公司创建于1984年。系中国液压气动密封工业协会常务理事单位，以生产液压过滤器为主的较大型液压产品制造厂家之一，其品牌在国内外享有较高知名度的股份制(民营)企业。注册资本20200万元。技术力量雄厚，生产工艺先进，在全国各地设有30多家销售公司。主要产品：各类液压过滤器、液压空气滤清器、冷却器、蓄能器、液位控制器、液位液温计、微型测压软管总成、过滤装置及其他液压辅件等系列产品。三、流体传动与控制专业工程应用现状（详细论述流体传动与控制技术目前在工程领域的应用情况，包括流体传动技术以及伺服控制技术）： （1）金属材料工程中的液压系统在众多压力加工设备中如液压机，锻造机，折弯机，剪切机中，主要是应用液压传动与控制力较大，便于压力调节控制和过载保护的特点，进行下料，成型加工等作业。由于液压技术便于无极调速和远距离调控，所以铸造生产的型砂处理，造型和浇铸设备及其生产线的驱动装置及铸造集中，在焊接和热处理的多重机械设备也广泛应用液压传动与控制。（2）金属切削机床中的液压系统金属切削机床是应用液压技术较早的领域之一，采用液压传动与控制的机床可在较宽范围内进行调速，具有良好的换向及速度换接性能，易于实现自动工作循环，对提高生产率，改进产品质量该市劳动条件，起着十分重要的作用。现代数控机床，加工中心等都采用了电伺服系统。（3）电力系统中的液压系统在电路建设中，通常通过液压提升装置的起吊提升，水平维拉，牵引与卷扬，是一些巨大而笨重的组合预制件安装就位，如发电机定子，大型杆塔。通过超高压液压接钳实现电力导线的压接作业。采用液压系统技术实现张力架线，采用液压设备加工电力设备的零部件，如电站锅炉用管的弯管机，变压器绝缘纸板的热压成型机。又如汽轮发电机组进行实用阶段至今就一直使用液压系统进行转速调控。（4）铁路和运输行业中的液压系统液压技术在我国铁道过程中应用很广，特别是近些年引进的隧道施工中的液压凿岩石车，岩石掘进机，轮胎式装载机，立式装渣机，喷浆机械手都大量采用了液压技术并向计算机发展。（5）现代升船机工程中的液压应用 液压技术在现代升船机工程上已被广泛应用，除主提升机设备以外，闸首设备和船厢设备基本上均采用液压驱动。升船机液压装置的种类繁多，性能要求各异，运行工程复杂，其液压控制系统方案的合理性与先进性，对整个升船机的安全，正常运行有直接影响。在隔河岩，高坝河，彭水等升船机工程的液压控制系统设计实践中，采用了多项自主创新技术，有效解决了同步，保压，调速，超载保护，比例卸载等技术难题，设计经验对国内升船机的建设有一定得借鉴价值。现代，液压伺服控制系统已在自动化领域占有重要作用。凡是需要大功率，快速，精确反应的控制系统都已经采用了液压伺服控制系统控制。现代飞机上的操作系统：如跎机，助力器，变臂器，人感系统，发电机与电源系统的恒速与恒频调节，火力系统中的雷达与炮塔的跟踪系统都大量采用了液压伺服控制系统。导弹的动作骡面，摆动发动机的燃烧室，发射台的操作室以及人造卫星与宇宙飞船的飞行控制也应用了液压伺服控制系统。飞行器的地面的模拟设备，包括飞行模拟台，负载模拟器，大功率震动模拟台，疲劳强度试验的协调加载，大动率实验室加载大都采用了液压控制。液压伺服控制今后的发展可以有以下几个方面：高压大功率，高的可靠性，理论解析与特性补偿，同微型机的结合，液压伺服控制的普遍的工业应用阶段。液压伺服控制也存在着液压油易污染，液体流动复杂，理论上的描述不如电气成熟，以及管道传输不如电气方便的缺陷，特别是机身布满了液压管路，影响了飞机的战斗生存率。四、在专业应用情况调研中的心得与体会： 高考之后填报志愿，我觉得这个专业比较陌生然后就不知不觉的上了这个专业，然后这种陌生的感觉一直持续了一年.刚上大学的时候，对于流体传动与控制这个专业我基本上没有听说过，而自己更实际一点，偶尔上网查一下学这个专业的毕业生出去之后是干什么的，专业前景是什么样子的。大一接触的又都是一些公共基础课，所以自己对这个专业了解的太少。大二上学期，老师组织了专业应用情况调研，自己也开始真正接触了流体传动与控制专业，在老师的指导下，大家都计划的从图书馆，网络上查找专业方面的信息。老师还组织每周一次的小组总结，将我们近期了解到的信息拿出来一起分享，加快我们对专业的认识速度。我们流体实验室里有博世力士乐的一些产品展览，这也是第一次见到液压产品，老师也和我们讲解了产品的工作原理和组成。自己也对一些流体专业比较好的一些高校和相关企业。浙江大学,兰州理工大学,哈尔滨工业大学.上海交通大学，燕山大学等的流体传动与控制专业都是在国内比较有优势的。还有一些比较好的企业如：北京华德液压工业集团有限责任公司，总部设在美国俄亥俄州的盖伊安国际股份有限公司，商业名称PERMCO，是一家生产高压齿轮泵、齿轮马达、齿轮分流器、空气泵、喷浆机和相关零部件的世界著名制造商。意大利英特姆公司(Intermot S.R.L)、意大利液压研究和发展有限公司(R&D S.R.L)， 中国黎明液压有限公司，四川长江液压机械制造有限公司和博世力士乐等。由于国内外在这方面的研究差距比较大，所以国内的一些企业产品质量和国外的还是有一定的差距的，但是这也是流体这个专业在我国还是有很好的发展前景的。只要我们能够一直在这条路上走下去，我们才会成为专家。我自己也大概的看了看这本书，了解很多方面的专业应用，知道了我们这个专业在很多实际工程中都有一定的应用。比如：金属材料工程中的液压系统，金属切削机床中的液压系统，电力系统中的液压系统，铁路和运输行业中的液压系统，现代升船机工程中的液压应用等。现在学习一门专业要掌握好一种相关的软件，我知道一些和我们专业相关的软件，比如matlab，fluent，cad，ug，solidworks，proe，ansys等都是一些比较好的软件，这能让我们在以后的工作和学习中更深入一点。最近自己也在学习matlab仿真软件，虽然在学习过程中遇到了很多困难，但是我相信自己一定能掌握这种软件。对于此次专业应用情况调研，让我自己提高很多，不管是专业上面的认识，还是对于学习方法的认识都有一定的感悟。学好一个专业，并且要学得精不是十分简单的，我是学工科的，但是自己对于实践能力自己却