机械效率论文范文

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篇1

二、分析反省，深入研讨，整装待发

虽然第一节课的效果不如人意，但我没有放弃，坚持实验探究教学的决心。我反复思考，与前辈研讨，进一步理清了教学思路。这个实验我所要达到以下效果，一是发现两种功并不相等，并借此引出使用机械的三种功；二是通过实验所得的数据可以熟练机械效率的算法；三是可以进一步由实验数据分析影响动滑轮机械效率的因素，从而知道提高机械效率的方法。综上分析，“再探动滑轮”这个学生探究实验是这节课的灵魂，要确保学生实验的高效和成功。为此，在第二次上课时，我为这个实验做了大量的铺垫。在课前，精心选择合适的器材，并就每组器材完成一轮实验，确保了器材的使用效果。同时，还采用了两种动滑轮，为后面分析如何提高动滑轮的机械效率做铺垫。在引入部分先回顾做功的两个必要条件和计算功的公式，并将表达式写在黑板的右上角。这一环节既是复习知识，又为后面的学习构建知识平台。新课讲授时，先提问：“大家还记得小明是用什么方法将木料运上楼的吗？”并投影图片，这是联系生活实际，充分利用课本资源创设情境，激发学生的求知欲。紧接着采用问题串的形式，逐层深入。采用这样一组问题串是为了引导学生设计实验,并且借由提问和表格设计明确实验的目的是测量两个功，探究手拉绳做的功与动滑轮对钩码做的功之间的关系。为了保证实验完成得流畅与高效，我在实验之前又再做了一些提醒。根据我们前面学习的知识，我们知道s与h之间存在什么样的关系？强调s=2h是为了避免本末倒置，实验的目的是比较两种功的大小，s与h的测量与比较在之前学习动滑轮时已有详细的研究，若学生再将过多的时间用于测量距离上，会浪费课堂的时间，因此只要求学生对应的观察一下，而不要精确测量。有了这样的铺垫后，学生实验的时间缩短为10分钟，学生测得的实验数据基本没有问题，为下面分析数据引出使用机械的三种功做出了充分的依据，而且也能够进一步由实验数据分析影响动滑轮机械效率的因素。整个课堂紧凑，知识点的过渡自然流畅，可以说这一次的实验探究是比较高效的。

篇2

例题:如图1所示,用滑轮组把重为200N的物体沿水平方向匀速拉动,物体与地面间的摩擦力为40N,若此滑轮组机械效率为80%,物体在水平拉力作用下匀速前进2m。求拉力的大小。

分析:求拉力大小根据W=FS可知,需要求出W总和拉力移动距离S。求W总根据?浊=■×100%,则要求出W有,根据有用功的概念可知,克服物体与地面间的摩擦力做的功为有用功,即W有=fSA; 拉力移动距离S=nSA。

解法:因为 W有=fSA=40N×2m=80J 则

W总=■=■=100J

又因为 S=nSA=2×2m=4m(由图可知n=2)

所以 F=■ =■=25N

■

图1

评注:利用滑轮组水平拉物体时,克服物体与地面间的摩擦力做的功为有用功,而克服动滑轮自身重量、绳重及轮与绳之间的摩擦所做的功为额外功。

问题二:同一滑轮组的机械效率不一定不变。

例题:现用如图2所示的滑轮组提升重物(不计摩擦和绳重)

(1)用200N的拉力将重为500N的物体匀速提升时,此滑轮组的机械效率是多少?

(2)若用此滑轮组将重为900N的物体匀速提升2m,那么此时的滑轮组机械效率是多少?

分析:(1)根据题意有:W有=G物h,W总=FS=Fnh,再根据机械效率定义式?浊=■×100%=■×100%=■×100%,即可求出?浊。

(2)当G物增大为900N时,G动不变。根据(1)中的F、G物、G动、n的关系式F=■(G物+G动),可算出G动,再根据公式η=■×100%,可算出此时的机械效率。

解法:(1)?浊=■×100%=■×100%=■×100%=■≈83.3%

(2)动滑轮的重力G动=nF-G物=3×200-500=100N

η1=■×100%=■×100%=90%

评注:此问题学生易犯定势思维错误,他们大多认为:不同滑轮组的机械效率不同,同一滑轮组的机械效率一定相同。根据公式η=■×100%可知, 对同一滑轮组而言,η随G物的变化而变化。

■

问题三:使用滑轮组不一定能省力

例题:如图3所示,当用滑轮组提起重200 N的物体时,机械效率为50%,若要使这个滑轮组省力,则提起的重物应该超过多重?(不计摩擦和绳重)

分析:使用滑轮组提升重物时,要使滑轮组省力,必须满足F

解法:由η=■×100%,有G动=■=■=200 N.

不计摩擦和绳重时,F=■(G物+G动)=■(G物+200N)

又F

因此,只有当被提升物体重力超过66.7 N时,滑轮组才能省力,否则就不省力。

评注:当拉力大于或等于物体重力时,使用滑轮组不再省力。因此使用滑轮组不一定都省力。

问题四:滑轮组越省力,其机械效率不一定越高

例题:如图4所示,两个滑轮组中物重为120N,每个动滑轮的重为20N,当用力F提拉重物时,哪个的机械效率高?

■

分析:当用不同滑轮组(即G动不相等时)提升相同的

物重时,绳子股数越多时,G动越大,又因为G物不变,

由公式η=■×100%,可知,滑轮组的机械效率会降低。

解法:根据公式η=■×100%,有

η甲=■×100%=■×100%=■×100%=85.7%

篇3

作为一种新的生产方式，数控技术摆脱了传统制造业的束缚，避免了人为操作的高失误率。同时，数控技术也是计算机技术与现代机械制造业的有机结合的典型代表。在实际操作中，必须合理地应用计算机技术，以保证其更好地服务于机械制造，从而形成协调的数控制造生产运作。

计算机编程技术，有两种不同的形式：手工编程与自动编程。手工编程，是指编程过程中各个阶段都由人工完成的编程方式；而自动编程则是指形状复杂的零件，结合计算机，并通过标准的数控语言进行编写、处理的加工程序。随着我国计算机技术的不断进步，以及数控机床系统的迅速更新，当下数控语言与计算机语言之间的转化，已变得越来越方便。但是，由于计算机发展速度远高于数控系统的发展速度，因此，在进行计算机编程教学时，必须要注意两者内容的一致性，只有这样才能真正满足当前数控编程的需要。

由于计算机技术的飞速发展，使得机械制造中虚拟成像技术的应用得以实现，并出现了能够对设备加工环境进行准确模拟的仿真培训系统。在实际工作中，企业、学校等教育机构，可以通过这一系统对相关制造人员进行实际操作培训，这样不但能够加速操作者熟练水平的提升，同时能够保证其安全。目前，我国许多企业已经利用这一技术，对操作人员进行技术培训，通过计算机对真实场景进行模拟仿真，从而提高操作者的工作技能，并为企业自动化创造有利条件。

机械CAD通过使用AutoCAD中的查询实体质量特征的功能，能够对实体的质量、体积等进行准确的计算。模具CAD则能够通过对CAD、CAM集成软件的运用，完成整套复杂模具的设计工作。通过CAD、CAM技术的应用，能够在计算机上绘制出零件的模型，并进行模拟装配，再通过对其他各种不同的加工工艺的准确应用，设计更为合理的刀具路径，并模拟整个加工过程，将之处理转化成数控程序，并输入到数控机床进行加工制造。

开放使数控加工主要的特征在于其适用于网络操作，要在开放式数控中运用计算机网络技术，可以借助于计算机网络中的通信与接口协议，利用网络通讯、图形显示以及动态仿真等功能，形成独立模块，并通过通信实现信息交换，从而满足其需求。随着当前计算机网络技术的飞速发展，以及数控技术的不断更新，两者之间的联系日益紧密，而对以PC平台为基础的开放式数控系统的研究，更是极大地方便了现代数控加工技术。这就要求充分地利用计算机的软硬件资源，以及高级语言对相应程序进行编制，从而将计算机网络更加全面地应用于开放式数控加工。

减少维修成本

随着科学技术的不断进步，世界各国对于设备维修技术的研究也在不断深入，如今发达国家大多数都采用了较为先进的设备维修技术。而通过与计算机技术相结合，对设备的维修效率也得到大幅度的提升。目前我们所说的设备维修，主要有BM、TBM、CBM这3种，通过与计算机技术的配合使用，维修效率可以得到很大提高。（1）BM。在设备出现故障后及时高效的进行维修;（2）TBM。通过对机械设备可能出现故障的时间进行预算，对机械设备进行定期维修；（3）CBM。通过一系列的检测、分析过程以及对设备的磨损情况的掌握，及时预测故障时间，并进行维修处理。

为了能够准确地针对机械设备故障进行维修，就必须制定科学的维修方法，针对设备的具体情况，选择不同的方法进行维修。并选择相应的计算机技术配合维修，这时可以按照故障设备的重要程度、设备的磨损故障模式以及RCM逻辑树分析法，设定不同的维修方式。其中，维修方法的设定，必须以设备的重要程度为主要依据，在进行考量时，对其重要程度要根据具体的评价项目进行评价。此外，参考机械设备的使用寿命，对机械设备的磨损故障进行确定，可以使维修方法更具备针对性。而RCM逻辑树分析法，则要求对机械设备进行专业性质更强的综合分析，并通过推测判断对设备中存在的故障进行初步的判断，并制定最终的解决办法。

篇4

1 设备运行现状分析

六盘山热电厂锅炉给水系统配置3台半容量液力耦合调速电动给水泵，单台水泵电机额定功率为6300kW，采用两用一备的运行方式。

1.1 给水泵液力耦合器调节存在滑差功耗

液力耦合调速电动给水泵是发电厂生产过程的主要辅机之一，因液力耦合器相对于“定速泵+调节阀”的控制方式有着无级调速的优点，我国在上个世纪八十年代开始从国外引进并逐步实现国产化，一段时期内广泛应用于200MW和300MW等级的机组中，但液力耦合器属于转差损耗型调速装置，在调速的过程中，转差功率以热能的形式损耗在油中，额外增加了能耗，因此其调速转换效率随着转速降低而下降，综合效率相对较低。图1中的液力耦合器效率曲线表明了液力耦合器的这种转换特性，从图中可以清楚地看到即便液力耦合给水泵能够利用转速调节方式控制给水量，但在变负荷工况下，尤其在低负荷时，如给水泵转速在液耦输出转速的60%工作时，液耦的能量损耗可达到42%左右。而社会需求电量的方式决定了发电机组绝无可能始终维持在90%ECR以上负荷运行。因此，在技术可行且不产生安全隐患的前提下降低电泵运行电耗是十分必要的。

1.2 液力耦合器效率特性分析

液耦效率：耦合器在运行中，泵轮转速要稍大于涡轮的转速，只有这样泵轮出口油压才能高于涡轮人口油压，从而完成扭矩传递。泵轮与涡轮的转速差与泵轮转速之比称作液力耦合器的滑差，用S表示：

（1）

（2）

液力耦合器在工作过程中的能量损失主要是液体在工作腔内的流动损失和进人工作轮入口处的冲击损失、工作轮与空气的摩擦损失，以及轴承、密封、齿轮齿等的机械损失，因此液力耦合器的输出功率总是小于输入功率，二者的比值就是耦合器的传动效率式中分别为容积效率、机械效率和液力效率。从泵轮中流出的工质，有很少一部分通过工作轮之间的轴向间隙直接流向泵轮入口以及从涡轮与转动外壳间的间隙流出，而未流入涡轮，这就是容积损失。因容积损失相当小，可忽略，则。

机械效率为工作轮输入扭矩与输出扭矩之比，其中：

（3）

（4）

为泵轮的机械效率，为涡轮的机械效率，为液压效率。因此，式（2）可变为：

（5）

比较式（2）、（5）得由于均趋于1，式（5）变为：

（6）

耦合器传动效率约等于其传动转速比。图2是液力耦合器效率特性曲线，可以看出液力耦合器工作在高传动比时传动效率高。但在较低转速工作时传动效率很低。

2 部门提出改造方案及改造技术实施过程

2.1 通过方案讨论确定

采用“给水泵电动机变频调速、改液力耦合器为增速齿轮箱方案”。技术特点为增加给水泵电动机高压变频器，取消液力耦合器泵轮、涡轮和涡轮套，用鼓形齿联轴器柔性联接小齿轮泵轮轴与涡轮轴，新增外置油泵，保留辅助油泵，封闭液力耦合器工作油系统，取消工作油冷油器，给水泵应用高压变频器调速。

给水泵原工作方式为两台运行一台备用，变频调节拟采用一拖一方式，即机组正常运行时投运两台变频器调节给水泵，另一台给水泵采用工频备用方式。前置泵经核算在给水泵电机最低调频转速下仍能满足给水泵必需汽蚀余量的要求，但为了进一步保证给水泵的安全运行，将前置泵与给水泵电动机分离，增装一台1490rpm、功率匹配的定速电动机。液力耦合器油泵需要外挂，增配恒速驱动电动机。在满足给水泵输入功率不变的情况下，通过变频器改变电机转速来实现给水泵节能目的。

2.2 保留设备

（1）给水泵电机2台；（2）给水泵2台；（3）液力耦合器辅助油泵；（4）液力耦合器油系统及冷油器。

2.3 改造设备

（1）给水泵前置泵2台（需换新泵轴）；（2）液力耦合器2台（拆除工作油系统）。

2.4 新增设备

（1）7900kVA高压变频调速系统2套（包括旁路柜）；（2）前置泵电动机2套；（3）外挂油泵2套。

2.5 新增设计和项目

（1）前置泵电动机基础；

（2）前置泵电气系统；

（3）液力耦合器传动系统；

（4）液力耦合器油系统；

（5）外挂油泵及管道系统；

（6）外挂油泵电气系统；

（7）DCS控制逻辑（新增锅炉水位控制流量变频调节回路，修改给水泵并列/解列切换，RB和自动联锁等功能）；

（8）变频调速系统防尘电气室及冷却系统。

3 改造成果经济性分析

3.1 项目技术目标及技术水平评价

电泵变频节能改造了A、B两台运行泵，C泵作为备用泵（取A、B两段厂用电供电）保留了液力偶合器调速方式，正常运行方式下由A、B泵运行，C泵热备用，运行泵事故情况下，C泵经热控逻辑控制执行“抢水”运行。

A、B电泵变频改造后均实现一次启动成功，泵组设备运行稳定，调节灵敏，达到设计预期，A泵电机电流平均下降151A，最高下降172A，B泵电机电流平均下降155A，最高下降178A，综合节电率达到26.55%，超过预期节电率。

3.2 项目财务经济效益评价

六盘山热电厂#2机组10月10日至10月14日进行性能试验与泵组改造前后参数统计分析，泵组年均运行小时参考2012年按8000小时计算，预计年节电量可达1795.26万kWh，折算标煤约6122吨（按照供电煤耗341g/kWh计算），年节约电费536.1万元（按照六盘山热电厂上网电价0.2986元/kWh）。

计算方法及依据如下：

计算方法：修前电泵电动机输入功率-修后电泵输入功率-前置泵电机输出功率-泵组其余附属设备功耗。 [本文转自DylW.Net专业提供写作物理教学论文和职称论文的服务，欢迎光临Www. DylW.NEt点击进入DyLw.NeT 第一 论 文网]

数据依据：#2机组A级检修前后，均委托宁夏电科院进行了#2机组性能试验，根据改造前后不同运行负荷实际截图情况对比，节电降耗成效明显。

4 项目环境和社会效益评价

环境效益：电泵变频投后，电泵机组运行噪音明显降低，并且节约了的不可再生资源—煤炭，减少了环境污染。

社会效益：电泵变频投运后节约了煤炭资源，减少了污染物的排放。