3D打印机论文

第一篇：3D打印机论文

3D打印机

闫冲

(郑州航院 110606141)【摘 要】 3D打印机,即快速成形技术的一种机器，它是一种数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。使用3D辅助设计软件，可以用各种原料打印三维模型。【关键词】 3D打印技术；快速成型；

一、初识3D打印机

3D打印机英文 “3D Printers”，3D打印机这个名称是近年该产品来针对民用市场而出现的一个新词。其实在专业领域 他有另一个名称快速成形技术。快速成形技术又称快速原型制造(Rapid Prototyping Manufacturing，简称RPM)技术，诞生于20世纪80年代后期，是基于材料堆积法的一种高新制造技术，被认为是近年来制造领域的一个重大成果。它集机械工程、CAD、逆向工程技 术、分层制造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身，可以自动、直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造零件，从而为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种高效低成本的实现手段。即，快速成形技术就是利用三维CAD的数据，通过快速成型机，将一层层的材料堆积成实体原型。

二、3D打印机技术原理。

说到它的原理，其实也并不不复杂，其运作原理和传统打印机工作原理基本相同。传统打印机是只要轻点电脑屏幕上的“打印”按钮，一份数字文件便被传送到一台喷墨打印机上，它将一层墨水喷到纸的表面以形成一副二维图像，而打印机 首先将物品转化为一组3D数据，然后打印机开始逐层分切，针对分切的每一层构建，按层次打印。

例如我们制作一个塑料材质的苹果，首先我们需要在电脑上使用3D软件制作出一个苹果的3D模型文件，然后把它转换成3D打印机支持的文件格式。接下来需要给3D打印机放入塑料耗材，现在3D打印机就可以制作了。这个过程是不是像我们的平面打印机的操作呀！好下面说重点。打印系统在制作的时候会从这个苹果3D模型底部开始切成很多片（多少片呢？这个要根据打印机的技术指标它所支持的“层厚”来决定。）也就是我们上面说的截面图。最先开始制作的是苹果模。

三、几种主要的3D打印机技术

（一）SLA技术3D打印机

SLA是最早实用化的快速成形技术。SLA 是“Stereo lithography Appearance”的缩写，即立体光固化成型法。用特定波长与强度的激光聚焦到光固化材料表面，使之由点到线，由线到面顺序凝固，完成一个层面的绘图作业，然后升降台在垂直方向移动一个层片的高度，再固化另一个层面。这样层层叠加构成一个三维实体。

SLA技术主要用于制造多种模具、模型等；还可以在原料中通过加入其它成分，用SLA原型模代替熔模精密铸造中的蜡模。SLA技术成形速度较快，精度较高，但由于树脂固化过程中产生收缩，不可避免地会产生应力或引起形变。因此开发收缩小、固化快、强度高的光敏材料是其发展趋势。

（二）SLS技术3D打印机

SLS(Selective Laser Sintering)选择性激光烧结（以下简称 SLS）技术。最初是由美国德克萨斯大学奥斯汀分校的 Carlckard于1989年在其硕士论文中提出的。后美国DTM公司1992年推出了该工艺的商业化生产设备Sinter Sation。选择性激光烧结是采用激光有选择地分层烧结固体粉末，并使烧结成型的固化层层层叠加生成所需形状的零件。其整个工艺过程包括CAD模型的建立及数据处理、铺粉、烧结以及后处理等。

与其它3D打印机技术相比，SLS最突出的优点在于它所使用的成型材料十分广泛。从理论上说，任何加热后能够形成原子间粘结的粉末材料都可以作为SLS的成型材料。目前，可成功进行SLS成型加工的材料有石蜡、高分子、金属、陶瓷粉末和它们的复合粉末材料。由于SLS成型材料品种多、用料节省、成型件性能分布广泛、适合多种用途以及SLS无需设计和制造复 杂的支撑系统，所以SLS的应用越来越广泛。

（三）LOM技术3D打印机

分层实体制造法（LOM———Laminated Object Manufacturing），LOM又称层叠法成形，它以片材（如纸片、塑料、薄膜或复合材料）为原材料。激光切割系统按照计算机提取的横截面轮廓线数据，将背面涂有热熔胶的纸用激光切割出工件的内外轮廓。切割完一层后，送料机构将新的一层纸叠加上去，利用热粘压装置将已切割层粘合在一起，然后再进行切割，这样一层层地切割、粘合，最终成为三维工件。

该技术的特点是工作可靠，模型支撑性好，成本低，效率高，缺点是前、后处理费时费力，且不能制造中空结构件。

（四）FDM技术3D打印机

熔积成型（FDM—Fused Deposition Modeling）法,该方法使用丝状材料（石蜡、金属、塑料、低熔点合金丝）为原料,利用电加热方式将丝材加热至略高于熔化温度（约比熔点高1℃）,在计算机的控制下,喷头作x-y平面运动，将熔融的材料涂覆在工作台上，冷却后形成工件的一层截面，一层成形后，喷头上移一层高度，进行下一层涂覆，这样逐层堆积形成三维工件。该技术污染小。

四、3D打印机技术优点

（一）制造快速

3D打印机技术是并行工程中进行复杂原型或者零件制造的有效手段,能使产品设计和模具生产同步进行,从而提高企业研发效率，缩短产品设计周期，极0大的降低了新品开发的成本及风险，对于外形尺寸较小,异形的产品尤其适用。

（二）CAD/CAM技术的集成

设计制造一体化一直来说是现在的一个难点,计算机辅助工艺（CAPP）在现阶段由于还无法与CAD、CAM完全的无缝对接，这也是制约制造业信息化一直以来的难点之一,而快速成型技术集成CAD、CAM、激光技术、数控技术、化工、材料工程等多项技术,使得设计制造一体化的概念完美实现。

（三）完全再现三维效果

经过快速成型制造完成的零部件，完全真实的再现三维造型，无论外表面的异形曲面还是内腔的异形孔，都可以真实准确的完成造型，基本上不再需要再借助外部设备进行修复。

（四）材料种类繁多

到目前为止，各类3D打印机设备上所使用的材料种类有很多，树脂、尼龙、塑料、石蜡、纸以及金属或陶瓷的粉末，基本上满足了绝大多数产品对材料的机械性能需求。

（五）创造显著的经济效益

与传统机械加工方式比较，开发成本上节约10倍以上，同样，快速成型技术缩短了企业的产品开发周期，使的在新品开 发过程中出现反复修改设计方案的问题大大减少，也基本上消除了修改模具的问题，创造的经济效益是显而易见的。

五、3D打印机发展

（一）价格因素

大多数桌面级3D打印机的售价在2万元人民币左右、一些国内的仿制品价格可以低到6000元。但是据3D打印机代理商透露，国产的3D打印机虽然价格低，但质量很难保障。对于桌面级3D打印机来说，由于仅能打印塑料产品，因此使用范围非常有限，而且对于家庭用户来说，3D打印机的使用成本仍然很高。因为在打印一个物品之前，人们必须会懂得3D建模，然后将数据转换成3D打印机能够读取的格式，最后再进行打印。

（二）原材料

3D打印不是一项高深艰难的技术。它与普通打印的区别就在于打印材料。以色列的Object是掌握最多打印材料的公司。它已经可以使用14种基本材料并在此基础上混搭出107种材料，两种材料的混搭使用、上色也已经是现实。但是，这些材料种类与人们生活的大千世界里的材料相比，还相差甚远。不仅如此，这些材料的价格便宜的几百元一公斤，最贵的要四万元左右。

（三）社会风险成本

如同核反应既能发电，又能破坏一样。3D打印技术在初期就让人们看到了一系列隐忧，而未来的发展也会令不少人担心。如果什么都能彻底复制，想到什么就能制造出什么，听上去很美的同时，也着实让人恐惧 结语

3D打印机省时省力，完美复制立体化功能的优点使得这项新的技术可以解决电工教学中出现的教与学分离，理论与实践结合不紧密的问题。其材料选择的多样化使其适应性扩大,可以相信，随着3D打印技术的不断成熟和完善，其成本的不断降低将会使它在实践教学领域得到推广和应用。

【参考文献】：

[1] 王灿才.3D打印的发展现状分析[J].丝网印刷。2012，(09).[2] 王雪莹.D打印技术与产业的发展及前景分析[J].中国高新技术企事业，2012，(09)[3] 刘海涛.光固化三维打印成形材料的研究与应用[D］.华中科技大学博士论文 [4] 胡发宗等.三维立体打印机的成形技术[J］.模具技术，2004 [5] 吕德平.激光打印机原理与维修[J］.中国计算机用户，1994，5.[6] 陈清，打印机技术研究和未来应用发展趋势初探[D],2010,4 [7] 邵 华，3D打印机技术在未来电工教学应用中的设想[A],2011.9

第二篇：机三信息员论文

人人都是通风员

将理念引深到班子建设，从决策中堵塞安全隐患漏洞。实现安全管理科学化，领导班子建设是核心。只有领导班子树立以人为本，安全发展的科学发展观，落实正确的政绩观和业绩观，进一步加强对安全工作的领导，强化安全责任意识和安全工作敏感性，才能促进企业安全发展。将“人人都是通风员”理念引深到班子建设，就是要高度重视并能以这一理念统领安全工作。采取会议、座谈、讨论、沟通等多种形式来统一班子成员的思想，形成“安全是企业安全发展的前提与保障”的共识。从而在全矿的安全工作上做到了思想统一、步调一致，能够不折不扣地把各个时期上级对安全工作的指示精神和要求落实到日常的安全工作当中。就是要进一步明确各级领导干部“人人都是通风管理员”责任，站在更高的角度落实“人人都是通风员”安全理念，做好安全管理工作。特别是安全管理的决策中，决不能拍脑门、拍胸脯，必须冷静思考，多听取周围同志的意见，明确工作思路，做出英明的决策。各级领导班子要进一步转变作风，狠抓落实，从根本上提高控制效能，加强和完善安全管理体系建设，严格落实安全生产责任制和各项安全生产管理制度。要经常分析研究安全生产状况，深入把握安全生产的规律和特点，抓紧解决安全生产中的矛盾和问题，针对性地制定和强化安全

生产的制度、措施，使生产过程中各种事故风险和伤害因素始终处于有效控制状态。

将理念引深到安全培训，不断提高员工安全素质。实现安全管理科学化做好员工培训是基础。安全生产作业过程中，人的不安全行为是诱发事故的主要原因，员工的安全意识和业务素质成为避免事故的重要因素。将“人人都是通风员”理念引深到安全培训，就是要通过多种形式，多种渠道搞好员工日常安全培训工作。采取实地走避灾路线、现场说法等各种便于职工接受的方法，深入推进“人人都是通风员”安全理念和安全应知应会知识的贯彻落实，把学习“一通三防”知识同员工的岗位特点相结合，把学习“一通三防”知识与“三违”人员的教育相结合，把学习“一通三防”知识与案例分析相结合，把学习“一通三防”知识与演示实验和井下学习相结合，确保培训效果，提高员工的实际操作能力和自保能力。随着“人人都是通风”安全理念的不断深化，这一理念的内涵将牢牢地扎根在每一位员工的心上，使员工现场的应急思维实现本质安全化，有效提高煤矿的安全管理层次，为企业稳步、高效、健康、持久地向前发展，提供可靠的安全保证。

将理念引深到现场管理，从源头控制事故的发生。实现安全管理科学化，现场是重点。安全工作的源头在现场，安全工作的重点在现场。“人人都是通风员”的引深也必须在

现场、在岗位。要以“想、看、干、管”为要决，真正做到干部指挥到位、隐患排查到位、环境监控到位，实现从源头控制事故、杜绝事故发生。安全工作有指标不是高水平，安全目标为零才是真水平。实现安全事故为零的目标，就是要求各级领导干部要深入井下，盯住现场，盯班上岗，盯住不安全隐患，盯住不放心的人和事，消除人的不安全行为和物的不安全状态，从现场这个生产源头上保障安全生产。同时要狠抓质量标准化管理，从基层、基础抓起，从现场抓起，从岗位抓起，大力开展标准岗、精品岗创建活动，将“人人都是通风员”的“三懂三会三做到”岗位标准融入标准岗、精品岗建设中，在生产过程中每个环节、每道工序、每个岗位的现场管理上落实“人人都是通风员”岗位标准，规范工作流程、作业流程和操作流程，规范岗位人员的现场操作行为。

引深“人人都是通风员”理念保证一流矿井建设顺利进行的有效途径，是建设企业文化的有效手段，是优秀领导班子的具体体现，是本质安全矿井建设的基础，为创新管理模式提供了新思路，是争创成功企业的先决条件。我们一定要遵循事物发展的规律，牢固树立“安全责任重于泰山”思想，深刻把握和积极实践理念，始终把安全管理摆在企业管理和生产全过程的首位。确保企业稳步、健康、有序地向前发展，确保安全生产长治久安。

人人都是通风员

一条理念管百年

第三篇：自来水厂机泵设备节能降耗探讨论文

摘要:随着经济地不断发展，多种领域的企业在生产过程中会用到机泵设备，对于自来水厂来说，机泵设备更是水厂的重要组成部分，其耗能占水厂能耗的一大部分。随着我国提出资源节约型社会的理念，对于耗能较高，且效率较低的设备应当予以关注和重视。对自来水厂机泵设备的耗能问题进行分析，并提出了一些节能降耗的措施。

关键词:节能降耗;机泵选择;运行调节

对于自来水厂来说，整个水厂的能源消耗中有一大部分是电力消耗，而在整个电力消耗中，通常有50%以上的用电量是被机泵设备消耗了，而其它一些辅助的设备如排泥机、风机等耗电量所占比例仅约为2%～5%。因此要想降低自来水厂的能源消耗就要重点降低机泵设备的能耗，做好机泵设备的节能降耗措施。对自来水厂的机泵设备采取节能降耗措施可以有效地减少自来水厂的资源浪费，提高了资源的利用效率，降低了企业的能耗成本，同时对于我国建设资源节约型社会有一定的推动作用。因此做好自来水厂机泵设备的节能降耗有着重要的现实意义。

1机泵设备效率下降、能耗增多的原因

机泵设备在社会生产的各个领域都有广泛的应用，城市中它主要用于供水、污水系统以及化工等领域，在使用的过程中，可以将电能转变为机械能再转变为液体的动能，从而实现液体的输送［1］。①自来水厂的机泵设备在长期的使用过程中会受到水和水中一些物质的腐蚀而出现锈蚀的情况。较严重的锈蚀会使得泵轮与泵壳的表面不再平滑，而出现凹凸，从而导致摩擦系数的增大，导致机泵的耗电量增大，设备的效率降低。具体分析即设备在水流长期的冲刷之下，流道的内壁和叶轮的过水面会因为腐蚀而变得越来越粗糙，内流道的阻力增大，使得设备的效率降低，能耗增大。②在机泵设备运行的过程中，叶片背水面会产生负压，导致气穴和蜂窝表面的出现，这样在电化学腐蚀的情况下，叶轮的表面会产生汽蚀，使得设备的能耗较之前增加许多。③自来水厂的机泵设备除了受到水流的冲刷而产生的腐蚀外还会受到一些药剂的腐蚀，比如在水处理的过程中会根据水质的情况来投加一些药物，使水质得到改善，满足自来水厂生产水的需要。而药剂的投加会使得泵壳内积垢，积垢增多到一定程度会使得泵壳的壁厚度明显增加，导致设备的水力效率降低［2］。④机泵设备的加工工艺也会对设备的能耗有较大的影响，粗糙的水泵产品会使得设备的能耗较高，影响了泵体的容积和流体流速，增加了机械磨损等，也会降低水泵的性能，造成运行效率不佳，能耗增加。

2水泵效率的提高

2．1水泵的选择

自来水厂在选择机泵设备的时候应当注意水泵的电动机应选择高效能电机，水泵功率的大小也要与使用要求相匹配，在有条件的情况下可选择增加变频调速控制器。目前城市中的自来水厂所使用的机泵设备大部分是离心泵，该类型的水泵在工作的过程中是通过叶轮高速转动而产生离心力，从而将内流道中的水压入蜗壳里再被甩出，而与此同时叶轮口会形成一段真空，水池水在大气压的作用下直接进入水泵，如此反复进行下去水不断地被向上推压实现液体的抽送。从离心泵工作的过程来看，如果保持叶轮片以及泵壳的表面光滑，可减少表面摩擦力，使得水流的流动更加顺畅，有效地提高机泵的运行效率。而一些结构设计有瑕疵，工艺粗糙的机泵会使得运行的效率大大降低。因此自来水厂要想实现机泵的节能降耗，要选用一些叶轮和泵壳构造较好的设备，这样才能有效地保障机泵设备高效、长期的使用，在提高了设备运行效率的同时也为企业降低了能耗［3］。

2．2水泵的安装质量

对于自来水厂来说，水泵是厂内工艺运行的重要组成部分，自来水厂的机泵通常是全天不间断运行，因此设备的损耗较大，设备很容易达到大修的周期，这就导致设备会比较频繁地进行装卸。在对机泵设备进行安装的过程中如果安装不到位容易使得设备的安装不稳定、不固定，导致运行的时候设备会有较强烈的振动，这就会使机泵的损耗加快，且较易出现堵、漏、跑的情况，对于设备的运行效率产生不利的影响并导致能耗的增加。因此要想使机泵设备的运行效率有保障，就要对水泵的安装重视，提高安装的质量。

2．3水泵的维修

在机泵设备使用的过程中，机泵要按规范进行保养，按时更换机油和轴承等易损件。操作人员要及时巡检设备，掌握机泵的运行状态，发现异常问题的设备要及时停用维修［4］。这样才能使得水泵处在一个比较好的运行状态下，提高水泵的运行效率。有时机泵所出现的并不是很大的问题，比如加一些润滑油就可以使得轴承更好更顺利地进行工作，因此要及时地对轴承内的润滑油进行检查，判断是否需要进行补充，并检测油质的情况，当油质情况不理想时要进行更换，这些小问题的及时发现和解决能够有效避免其发展成为大问题，导致设备产生机械损失。另外，当密封环的间隙宽度超过一定的标准值时也会使机泵设备的运行效率降低，因此在对设备进行检修的时候要对此问题加以重视。

3机泵设备节能降耗措施

3．1使用变频控制，提高机泵节能降耗的控制水平

为了更好地控制机泵的能耗，可以在电气控制方式上进行改进。传统的控制方法是将阀门关闭，这样就可以降低机泵设备的输出，减少了功耗，现在随着技术的不断发展，变频调速的节能控制技术应用越来越广泛，采用变频控制能够实现稳定的供水压力，使得机泵的性能更加地智能和科学。变频调速能够有效地控制机泵的能耗问题。但变频器本身存在电能损耗的缺点，同时电气控制部分成本较高，一旦出现问题，进行维修时的费用以及对技术的要求也高，因此自来水厂应当根据自己的实际情况和需求来选用变频调速器。

3．2合理调度，找出水泵的高效区，优化机组运行

为了实现自来水厂各机泵组设备的性能优化组合，要对机泵设备单独运行时的性能进行测定，对其进行分析，判断其性能以及功效的特点和不同，从而才可以有效地根据机泵的性能来科学的调度使用机泵，实现设备组合的优化。比如可以将运行效率较低的机泵用于水量和压力的调节，不将其作为主机使用，而选用高效区间更广，适用于偏低扬程大流量运行效率高的机泵作为主机［5］。另外，有些机泵的高效区范围较窄，但其适用于偏高扬程，在此种条件下工作性能优良，因此可以用在自来水厂白天高峰供水时段。由此可见，根据不同机泵的性能特点对其进行合理调度使用可以有效地优化整个机组的运行效率，使得能源的消耗得到降低，同时将各机泵的优点发扬，可有效延长其使用的期限。

3．3采取叶轮切削方法，对叶轮进行切割改造

目前一些自来水厂的机泵通常存在配置不合理的问题，主要是机泵的扬程偏高，机泵的特性曲线不吻合，这就使得机泵的运行效率受到影响。在现有的情况下可以通过机械方式解决此类问题。最简单的方法就是对叶轮进行切割，对现有的机泵进行改造。在对叶轮进行切割之前，要根据设备运行的具体参数来计算切割量，在叶轮经过切割后可使电流降低，能够有效地节约机泵的能耗。而且叶轮外径的变化也会导致机泵特性曲线的变化，使机泵运行时可以达到自来水厂实际需要的高效区间，达到节能的效果。

3．4采用高分子喷涂材料

机泵在使用的过程中会受到腐蚀而使得叶轮表面与机泵摩擦阻力增大，使机泵的工作效率降低。因此采用高分子喷涂材料可以使这个问题得以解决。高分子材料的喷涂可使叶轮的表面形成光滑的保护层，降低了运行过程中与水流的摩擦阻力，减少了能耗。且通常来说高分子材料具有较强的耐腐蚀性，可使机泵的使用效率提高。

4结语

自来水厂在城市生活中扮演着重要的角色，由于其用电量较大，能源消耗大，因此对自来水厂进行节能降耗十分有必要。机泵的能耗占到自来水厂能耗的绝大部分，对其采取节能降耗的措施可以有效降低自来水厂的能耗。

作者:张海涛 单位:深圳市水务(集团)有限公司

参考文献:

［1］王玉倩．浅析自来水厂机泵设备节能降耗措施［J］．中国高新技术企业，2013(20):93－94．

［2］唐红霞．基于自来水厂机泵设备节能降耗的措施的探讨［J］．江西建材，2015(1):288－289．

［3］陈德强，马敬．供水泵站水泵节能改造及其效益分析［J］．中国给水排水，2010(16)．

［4］叶泽文，黎天标．水泵节能技术探讨及实例分析［J］．广东化工，2015(13)．

第四篇：机械工程学科前沿论文(起机方向)

机械工程学科前沿

内容名称： 起重机方向 院 系： 机械学院 班 级： 研1402班 姓 名： 李启宇 学 号： S20140162 授课教师： 徐格宁 时 间： 2015.7.6

太原科技大学

一、起重机概述

起重机含塔式移动式)是建筑行业的主要设备。起重机的发展在我国已经有近五十年的历史,五十多年来.基本的机械结构(工作装置、回转装置,行走机构等).就其形式和外观形状没发生显著变化,这是由于起重机的基本工作原理和性能没有本质的改变估计在以后,这三个主要方面也不会有本质的变化。1.1起重机起源

起重机源于西欧后经原苏联,传入我国;从整个发展过程看国内的塔式起重机.履带起重机.虽然品种很多,但是大部分都是仿制国外样机,测绘而成,因此.在设计过程中存在“复制有余创新不足”的现象。这与当前形势是不适应的,与国家科技工作的指导方针是相违背的,为此,必须加强自主创新设计出具有自己知识产权的起重机,将是摆在目前设计工作者、教育工作者的首要任务。1.2与国外的差距

我国起重机与国外相比.存在四大差距:(1)规模差距起重机属于小批量产品,不易实现规模化生产.而规模小就难以实现规模效益使研发、销售、服务等整个价值链规模偏小。(2)吨位差距德国利渤尔公司生产的履带起重机,吊重能力为350一1200t,吊重高度可达226m最大工作半径为164m。世界上的塔式起重机最大吊矩达,500tm。

(3)性能差距国产品牌的可靠性,结构性能,整机性能还有待进一步完善提高。(4)销售差距国外销售额太小,应多向国外销售特别是向发展、发达国家销售,占领国际市场。1.3起重机的发展方向

起重机涉及到相关的配套件有发动机、电动机、材料、控制元件、液压元件;在设计技术上,涉及到控制技术、液压技术;在设计理论上涉及到设计原理、固体力学、结构力学、优化理论、统计动力学等。起重机总体性能先进与否,不但是一个国家工业水平的体现.也是一个国家科学技术水平发展过程的体现。起重机的发展应朝着大型化和高精尖方向发展。其发展方向基本分为大型化、信息化、智能化、数字化、网络化。

二、太原科技大学校史

太原科技大学创办于1952年的山西省机械制造工业学校。1953年学校划归国家机械工业部，并更名为太原机械制造学校。1960年：学校升格太原重型机械学院。1965年：大连理工大学（起重运输专业）、沈阳工业大学（起重运输专业）并入太原重型机械学院。2004年：太原重型机械学院更名为太原科技大学。2004年：山西综合职业技术学院化工分院，并入太原科技大学。

科大机械学院现有机械设计制造及其自动化（包括起重运输机械、工程机械、冶金机械、矿山机械、机械制造工艺与设备、流体传动与控制六个专业方向）、机械电子工程、车辆工程和工业设计4个本科专业。其中，机械设计制造及其自动化专业为“国家管理的专业点”、“全国高等学校特色专业建设点”、山西省首批“本科品牌专业”，该专业于2011年通过国际工程教育专业认证，是当时普通本科院校中第一个通过认证的机械类专业。该专业在为我国重大技术装备制造业，特别是为起重运输和工程机械行业培养了大批高级工程技术人才，形成了鲜明的专业特色。拥有机械工程一级学科博士学位授予权（2013年参加教育部第三轮学科评估，在102家参评单位中，综合评价位列第43位），机械工程一级学科硕士学位授予权，农业机械化工程二级学科硕士学位授予权。

学院现有机械实验教学示范中心（国家级实验教学示范中心），机械设计基础实验教学中心（山西省本科高校基础课示范实验室）、山西省虚拟仿真实验教学示范中心“起重运输与工程矿山机械虚拟仿真实验教学示范中心”。机械工程实验中心；拥有太原科技大学-太原重型机械集团-国家级大学生校外实践基地。另有多台特色实验设备和系统，为人才培养、科学研究提供了良好的条件。

太原科技大学材料科学与工程学院设有材料成型及控制工程、焊接技术与工程、冶金工程、材料科学与工程、无机非金属材料工程、材料物理等9个本科专业（方向），现有国家特色专业1个，山西省特色专业2个。学院研究生培养设有“材料科学与工程”一级博士点学科（包括材料学、材料加工工程、材料物理与化学等二级学科）和“钢铁冶金”二级硕士点学科，还具有“材料工程”领域的工程硕士授予权。其中“材料加工工程”为原机械部重点学科、山西省重点学科。

学院拥有“冶金设备设计理论与技术重点实验室”省部共建国家重点实验室培育基地、“重型机械教育部工程研究中心、4个省级工程中心和5个研究所等科研与研究生培养机构。其中博士生导师11人，硕士生导师67人，在校博士研究生35人，硕士研究生247人。学院是中国机械工业教育协会材料加工工程教学指导委员会副主任、中国塑性工程学会常务理事、大锻件学术委员会主任、山西省锻压学会理事长、山西省铸造学会和焊接学会副理事长等挂靠单位。

近年来，学院以“建设高水平教学研究型学院”为发展目标，在学科建设、科学研究及人才培养等重点工作中取得了标志性成效。学院近5年承担国家“973”、国家科技重大专项、国家自然科学基金重点项目等国家级项目及山西省重大科技专项等省部科研课题200余项，获得国家科技进步二等奖1项、国家技术发明二等奖1项，在大型轧钢成套装备、材料加工设备与集成制造技术、大型锻造理论与新技术、轻质高强金属结构材料和功能材料等方面形成了鲜明的特色和优势。

二、全生命周期的起重机的绿色化展望 1.教授内容

徐教授主要从“基于起重机全生命周期绿色化思路”方面进行了深入的分析与讲解。随着我国不可再生能源的不断消耗；资源危机意识的不断加深，产品的绿色化设计及生产理念应运而生。对于机械行业而言，提倡产品的全生命周期绿色生产显得尤为重要。徐教授指出，起重机械的绿色化必须从设计阶段抓起，通过设计创新支撑。徐教授还对我国和日本的垃圾分类处理方法进行分析对比，说明我国在能源的利用率方面还有很大的上升空间。同时，通过对传统的起重机械与绿色化产品的对比，指出绿色设计生产对节约能源有着重大贡献。

近10年来，我国起重机械制造行业发展迅速，年均增长约20%。但是过分追求速度和规模也造成了行业产能过剩、结构不合理、产品同质化等暗伤，这种情况在过去两年表现得非常明显，给行业造成了 很大的压力。

徐老师介绍，起重机械是现代化生产不可缺少的组成部分，为促进社会进步，助力经济发展，减轻劳动强度，提高劳动生产率，起到 了重大作用。在从原材料到产品的生产过程中，起重机械的物料搬运量通常是产品重量的几十到数百倍。据工业部门统计，机械加工业每生产1吨产品，需要在加工过程中搬运50吨物料，在铸造过程中搬运 80 吨物料。起重运输费用在传统行业中也占有较高的比例，如机械制造业的起重运输费用占全部生产费用的 15%-30%，冶金行业占 35%-45%，交通运输行业占总运输费的 30%-60%。因此，起重机械自身技术的发展及能效的提升不仅关系到起重机械的转型升级，也影响到其他领域的生产效率提升。

目前，中国起重机械行业的发展模式仍比较粗放，技术创新能力薄弱，产品设计仍然缺乏绿色、轻量化的意识，总体上仍然大而不强。徐老师指出，借助高端制造发展的东风，通过产业升级和技术进步，催生起重机械向高端化发展，对起重机械行业而言，既是机遇，更是 挑战。

起重机械作为解放人类自身的一种物料搬运装备，随着人类的需求和时代的发展，有一个从低端到中端再到高端的技术发展过程。在 设计之初，人们对起重机械的思考只有一个，那便是如何搬运物料。随着科学与技术的发展，人们对起重机械有了更多的要求，徐老师认为绿色、轻量化便是起重机械未来高端化发展的一个重点。在徐老师眼中，起重机械的绿色、轻量化体现在其机械制造的全生命周期内。从设计之初，就应该有绿色、轻量化的意识，并将此贯 彻到整个起重机械的使用过程中。徐老师举例说：“以厂房内的桥式起重机为例，由于技术的进步，目前吊运车的体积已经大大缩小。吊 车体积缩小，吊梁高度可随之降低，厂房高度也可以降低，进而厂房建设的成本也可减少。不仅实现了起重机械的绿色、轻量化，而且可 以节约建筑材料。”他认为，对起重机械的绿色、轻量化评价不仅包括其由于某一项技术的创新而带来的机械自身的节能降耗，还要包括其对整体项目的节能降耗的贡献。“一些人对起重机械的质量判断存在误区，认为用材多、体积大的起重机械质量相对较好。但实际不然。” 徐老师解释道，“我们自主设计的桅杆式起重机，真正体现了绿色、轻量化的理念，我们在原有桅杆式起重机的基础上，增加了 1 个装置，其倾覆力矩增加了不到40%，但承重量增加了 100%。也就是说，现在只需要不到 1 个半的起重机原材料，就可以制造出1个相当于2个起重机承重量的起重机。”

2.全寿命起重机

2.1起重机能耗的分析

任何设备在整个生命周期中所有能耗由设计、制造、使用、维护环节中需要的能耗组成。在上述生命周期各个阶段中，使用阶段的能耗是最大的。起重机的能耗状况也这样，在起重机使用阶段能耗最多。根据相关文献，起重机使用阶段主要的能耗因素有起重机自身的因素和起重机的使用情况。2.2起重机自身的能耗因素

起重机处于工作阶段时总是伴随着能量的输入、损耗、回收和输出。输入的能量一般由电网提供电能，输出的能量机构载重的消耗的位移能，能量的损耗包括起重机自身的一些部件。起重机自身的能耗因素主要包括起升机构的能耗、小车运行机构的能耗和大车运行机构的能耗。小车的起升机构是用来升降重物的，是起重机的重要组成部分之一。通用起重机都是采用电动的起升机构，小车的起升机构包括电动机、制动器、减速器、卷筒、定滑轮和钢丝绳等零部件。在起重机处于工作状态时，所需要的动力由电机提供，经过小车起升机构中的机械传动装置，将电机提供的动力最终传递给卷筒组，通过卷筒组上的钢丝绳和滑轮组对重物进行升降，达到起升机构升降的目的。在此工作过程中通过开发先进的监测设备，测量各个零部件的功率损耗。起重机的小车运行机构能够使重物横向运动，主要包括的零部件有传动轴、大齿轮、小齿轮、减速器、电动机、制动器、轴承、主动车轮联轴器、半齿联轴器、补偿轴。在桥式起重机处于工作状态时，所由电动机提供需要的动力，经过机械传动装置，将动力传递到减速器的高速轴端，并经立式三级减速器把电动机的高转速降低到所需的转速后再由低速轴端输出，又通过补偿轴、半齿联轴器、半联轴器与小车主动车轮轴连接，从而带动小车主动车轮的旋转，达到小车横向运送重物的目的。在此工作过程中通过开发先进的监测设备，测量各个零部件的功率损耗。起重机大车运行机构是使起重机沿着轨道做水平方向的运动，包括的零部件主要有从动车轮、主动车轮、联轴器、传动轴、减速器、全齿联轴器、电动机、制动器、开式齿轮、轴承、联轴器、补偿轴。大车行驶的动力由电动机发出，经过机构的机械系统，最终把动力传递到起重机的大车主动车轮组，带动其旋转，完成纵向运行吊物的目的。在此工作过程中通过开发先进的监测设备，测量各个零部件的功率损耗。

3.展望

从起重机能耗出发，分析了起重机在不同工况下的能耗状况，并在分析的基础上建立了基于全生命周期的起重机节能评价指标体系。后期需要开展的工作如下: 1)通过监测设备，测定所列指标的能耗；2)利用粗集理论计算起重机指标的权重； 3)基于模糊优选模型进行起重机节能评价；4)开发基于 WEB的起重机节能评价系统。

第五篇：水稻机插秧增产路径研讨论文

千方百计增加盐都区插秧机保有量

鼓励种田大户和农机专业合作社，运用政府补贴购置水稻插秧机，只有增加区内插秧机的保有量，才能扩大机插面积。盐都区4.1万hm2水稻面积，正常应推广机插秧2万hm2左右，在6月10～20日移栽，需要高速插秧机600台左右作业10d，才能保证按期保质保量插足面积。在决定移栽期后，向前推18～20d育秧。这样才可以不栽超秧龄的秧苗、争季节、夺高产。

农田规划要适应机械操作的要求

从实践来看实施机插秧技术的田块，最好要求达到格田面积2001～3335m2，农田尽量向种田能手(大户)集中，这样既能保证插秧机的作业效率、规模效益的提高，又能保证实施质量的到位。这也符合全面实现农业机械化的要求。

建立集中育秧专一队伍

从盐都区近两年商品化育供秧基地的典型经验来看，根据机插秧的特点，实行工厂化育秧、集中供秧、建立专业队伍是机插秧技术能快速发展的一项重要措施。搞机插秧的农户自己不需要购种、购秧盘和育秧，而由农技站或专业合作社(育秧公司)专门进行育秧，农户只需要在栽秧时节根据面积直接到育秧公司定秧、购秧，将秧苗交给机插秧专业合作社，在插秧结束后验收质量。这样既可以使推广的新技术一步到位，同时又实现了集约化经营，保证了稳产高产。

建立合理的群体起点

以相对较少的基本苗，既可获得预期的适宜穗数，又能同时形成大穗。为此，主要通过机插稻基本苗计算公式确定合理的基本苗，并根据品种类型确定栽插穴数与穴苗数。盐都区推广的主要是中熟中粳穗粒兼顾型品种，适当增加栽插密度，重点推广行距25cm的机型，达到栽2万穴/667m2左右，每穴3～4苗，栽基本苗7万/667m2左右。

合理施肥

1)基蘖肥。一般基肥在基蘖肥中的比例以30%～40%、分蘖肥以60%～70%为宜。同时分蘖肥的施用，要等到秧苗生出较多根系时效果才更好。即要等栽后长出2、3个叶龄时，才有较强的吸N能力。分蘖肥一般在栽后5～7d施用尿素10kg/667m2(拌除草剂)，在栽后14d左右施促蘖肥10kg/667m2。

2)穗肥。穗肥一般占总施肥量的30%～40%，在无效分蘖期群体叶色落黄的基础上，及早施好穗肥，对稳苗攻大穗尤其重要。穗肥施用的具体时间和用量要因苗情而定:1.若叶色正常褪淡，群体生长量适中的群体以倒4叶和倒2叶期，分两次施用最佳;2.对叶色浅、群体生长量小的可采取倒5叶和倒3叶施，并适当增加用量;3.若叶色较深不褪淡，群体生长量大的可采用在倒3叶期一次施肥，且穗肥量要适当减少。

浅湿交替灌溉，及时搁田

秧苗薄水栽插后，自然落干蹲田几天，有利于新根的长出。分蘖期要采用间隙灌溉，后水不接前水。当群体总茎蘖数达到预期穗数的80%时开始自然断水搁田，多次轻搁，可有效控制无效分蘖发生，提高茎蘖成穗率，切忌一次重搁。拔节后采取浅湿交替灌溉，即每次上3cm左右的水层，让其自然落干至丰产沟底无水层时复灌，周而复始直至成熟前一周。如此灌溉，既能满足机插水稻生态生理需水，有利于中期形成壮秆大穗，后期养根保叶，又能显著节水。

病虫害专业化防治

水稻一生的病虫害较多，主要有飞虱、纹枯病和穗颈稻瘟病。要充分利用专业化防治队伍，抓住适期，选准药剂，用足水量，及时防治。