机械制造与装备自动化2

16.举例针对某产品的技术经济性评价的分析。（1）[对象]某煤矿进口螺旋卸料离心机成套机组[目标]设备更新方案的技术经济分析[方案]1.设备继续使用;2.设备进行一次大修后继续使用;以同类新设备更换旧设备;4.设备现代化改装;5.用新型、高效率设备更换旧设备。[比较]建立函数模型表示“各方案每一年的使用成本”及“各种设备方案逐年费用现值”，并计算出相应结果，列成表格。[结果]方案的优劣与设备的使用年数有关。根据自己计划的使用年限，确定合理的方案。[设备经济寿命及更新方案的技术经济分析刘凯]（2）[对象]火力发电厂变频式空压机[概念]变频式空压机，就是通过改变电源的频率来改变空压机的运行转速，从而调节空气机的吸!排气量。当供气端反馈压力超过正常压力时，变频器减小输出频率；反之，将增大输出频率；当供气端反馈压力与是正常值相吻合时，变频器将维持恒定的输出功率运行。[优点]①供气压力稳定②节能更明显③启动平稳④运行噪音低⑤对储气罐和管路尺寸要求低[实例方案比较]正常总运行功率kW设备购置费（万元）年总电费用（万元/年）全部采用定速螺杆（常规设计方案）1282.5320246.96台定速螺杆和2台变频螺杆相结合的方案1198370230.6可以看出，虽然设备初投资略高，但年费用低，节能效果较好，3年左右就能收回投资成本。[火力发电厂空压机采用变频方式的技术经济分析孙立刚季海龙]17.一般的机械产品用哪些指标评定技术经济性，权重系数是根据什么原则确定的。[对象]用螺杆空压机技术的喷气织机[目标]无油机与有油机的运行费用分析[指标]1）过滤器件消耗和润滑油消耗油气分离器芯每年更换1次，油过滤器4000h更换，管路除油过滤器芯2000h，每年流入客户管道的油量为57.6kg，每年更换100L润滑油，40m3/min机型每年多消耗4.52万元。2）电力消耗油汽分离器芯和除油器滤芯的阻力损失增加,为保证用气端压力不变,则螺杆泵端压力需提高,轴功增加,所以有油螺杆空压机的电耗随运行时间而增加。40m3/min机型多耗电10万元。3）使用寿命“无油的”转子不接触，不磨损，转子寿命20年，整机寿命50年。“有油的”转子接触，磨损，转子寿命10年，远低于整机寿命40年。按工作40年计算,因更换转子无油机可比有油机每年节约0.5万元。4）不间歇运行时间无油润滑空压机可连续不间歇运行,更换进气滤网可不停机,在卸载时几分钟就可完工。有油螺杆一般需要停机时间:换油及更换油分离器需停机1～2ｄ。更换油滤每年4次,每次数小时。5）年运行费用对比采用无油润滑螺杆式空压机设备初投资多56%,但和有油螺杆空压机相比,40m3/min机型单台每年可节省电费和消耗费用15.2万元,两年内可收回多投资部分。[喷气织机用螺杆空压机技术经济性分析樊瑞吴杲周义德杨瑞梁][对象]装载机液力变矩器闭锁技术[指标]燃油经济性对比分析为了分析液力变矩器闭锁技术对装载机燃油经济性的影响，对相同结构、不带闭锁离合器装载机在各挡位最高车速下的等速百公里燃油消耗量进行了计算。装备闭锁离合器之后，装载机的各档最大速度提高，各档位最高车速对应的等速百公里燃油消耗量减小。[装载机液力变矩器闭锁技术的动力性和经济性分析王松林]确定权重系数的原则：0-1强制打分发QUIZ确定技术评价Tj，将纵轴上的项目依次与横轴上的项目对比，相对重要的填1，相对不重要的填0，最后将数字相加，根据合计的数值进行优先排序，同时计算出权重系数。注：下表中的得分为某产品的真实打分，引用便于理解。评价对象技术A技术B技术C技术D技术E技术F技术得分技术系数技术A×1101140.27技术B0×001120.13技术C01×01130.20技术D111×1150.33技术E0000×000.00技术F00001×10.07合计151确定经济评价Ej，计算成本系数。需要知道总投资金额（C总），各项技术所需资金量（Cx），成本指数Cz=Cx/C总。确定价值指数Vz=功能指数Fz/Cz。18.查2篇论文，看各运用了哪些可靠性指标，目的是什么，2篇论文的差异在哪。其他指标如果要用，可以带来哪些帮助。（1）[对象]压力管从广义上理解，压力管道是指所有承受内压或外压的管道，无论其管内介质如何。压力管道是管道中的一部分，管道是用以输送、分配、混合、分离、排放、计量、控制和制止流体流动的，由管子、管件、法兰、螺栓连接、垫片、阀门、其他组成件或受压部件和支承件组成的装配总成。[指标]失效率失效率是指工作到某一时刻尚未失效的产品，在该时刻后，单位时间内发生失效的概率。[目的]由于运输、装配等原因,压力管道中存在凹坑缺陷是不可避免的。在安全评定中,管道压力、凹坑深度等参数具有物理不确定性和统计不确定性,所以管道的失效是一随机事件,应用失效率来定量衡量其安全状况。[含凹坑缺陷的压力管道的失效率左尚志钟群鹏武淮生张峥]（2）[对象]起重机焊接箱形梁[指标]可靠度：产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。可靠性的概率度量叫可靠度。[目的]焊接结构件在焊缝部位不可避免地存在气孔、夹渣、未焊透及细微的裂纹等初始缺陷，疲劳裂纹均明显地始发于这些初始缺陷，这些初始缺陷可被看作是已开始的裂纹，因此绝大部分焊接结构件的全部疲劳寿命是由裂纹扩展阶段决定的。通过检测这些初始缺陷的可靠度，就能推断出整个装备的可靠性。[起重机焊接箱形梁疲劳可靠度及初始裂纹的蒙特卡罗仿真徐格宁范小宁陆凤仪杨恒]补[对象]连杆机构1）运动使能可靠性运动使能可靠性主要研究驱动力能否克服阻力，从而能否保证机构有效的运动。2）运动精度可靠性运动精度可靠性主要研究机构能否在规定误差范围内精确地运动。包括位移，速度，加速度等的可靠性。[多因素影响下的连杆机构可靠性分析赖雄鸣段吉安朱伟][其他指标]这里查询【修复率】。[对象]高温气冷堆设备冷却水系统[目的]研究了系统可靠性随修复率的变化,以及不同修复率下系统失效的主要贡献因素。[结论]结果表明,随修复率增加,系统失效概率下降速率变缓,且系统失效的主要贡献因素随修复率不同而发生变化:当修复率极低或不维修时为设备独立失效;随修复率增加,主要贡献因素过渡为设备共因运行失效;修复率进一步增加,设备共因需求失效成为主要贡献因素。分析认为,其原因是随修复率增加,故障设备被修复的概率增大,其再次投入的可能性也随之增加。[设备修复率对系统可靠性的影响研究玉宇刘涛童节娟赵军张阿玲]19.可靠性指标评定后，为什么认为产品是有效的。产品、系统在规定的条件下，规定的时间内，完成规定功能的能力称为可靠性。可靠性的评价可以使用概率指标或时间指标。对产品而言，可靠性越高就越好。可靠性高的产品，可以长时间正常工作（这正是所有消费者需要得到的）；从专业术语上来说，就是产品的可靠性越高，产品可以无故障工作的时间就越长。简单的说，狭义的“可靠性”是产品在使用期间没有发生故障的性质。从广义上讲，“可靠性”是指使用者对产品的满意程度或对企业的信赖程度。而这种满意程度或信赖程度是从主观上来判定的。为了对产品可靠性做出具体和定量的判断，可将产品可靠性可以定义为在规定的条件下和规定的时间内，元器件（产品）、设备或者系统稳定完成功能的程度或性质。20.了解“故障树分析”、“布尔真值表法”和“贝叶斯分析法”。[绿色制造技术标准体系研究王贤琳张华宋佳佳][定义]在经济、技术、科学及管理等社会实践中，对重复性事物和概念通过对标准的制订、发布和实施，来达到统一，以获得最佳秩序和社会效益。[意义（结合手写部分）]充分发挥技术标准的“耦合器”、“推进器”作用，支撑和引领增材制造技术的创新发展，加速技术成果转化，促进产业健康可持续发展，助力我国制造业结构调整和转型升级。[目的][对象]增材制造技术2009年国外从增材制造专用术语、工艺、材料以及测试方法等方面开始进行增材制造技术标准的制定[发展建议]应在充分研究国内外增材制造技术发展现状和趋势的基础上，尽快建立增材制造技术标准体系，规划重点发展方向，并给出制定标准的优先级，引导和推动增材制造技术标准的发展。增材制造技术标准制定要注重与产业政策衔接、与科技创新融合、与市场需求结合，以充分发挥标准在产业转型升级中的技术支撑作用。目前增材制造国际标准制定工作也处于起步阶段，我们应抓住机遇，实行国家标准、国际标准同时制定的并行模式，尽快提出国际标准提案，推动中国技术“走出去”。建立由标准主管部门和行业主管部门牵头的顶层组织协调机构，辅以增材制造技术标准专家委员会，统筹规划和指导标准制定以及推广应用工作。加速增材制造标准化人才队伍建设,融合国内专业的标准化机构和材料、信息技术等行业技术研究机构，建立多学科融合交叉、科研与工程应用并重的技术标准专家团队。[国内外增材制造技术标准现状分析与发展建议肖承翔李海斌]22.举例人机工程学在机械设计方面的应用。[定义]人机工程学是研究人机关系的一门学科，他把人和机作为一个系统，研究人机系统应具有什么样的条件，才能使人机实现高度的协调性，人只需付出适宜的代价而使系统取得最大的功效和安全。[对象]ATM[准则]（1）安全:由于ATM涉及到存款、取款等方面，所以安全是其重要指标。1安装监控系统2运用生物技术。例如把虹膜、指纹认证技术应用于ATM。3安装自动防护罩可以响应银行卡,当用户拿卡靠近该装置的感应区时自动开启,操作完毕后自动关闭。整个装置由强度极高的铝板包围,以确保设备安全。（2）根据以往的数据，在ATM的用户中，9%的进行过存款业务，即存款业务使用较少。在多个ATM共存的时候，可以去掉其中几台机器的存款模块，这将大幅降低成本。（3）ATM的设计和身高尺寸的关系，操作界面应设计成能获得所期望的身体姿势,即身体躯干挺直,两肘置于身体两侧,前臂接近成水平。运用人体测量学对用户进行统计分析,用其身体尺寸百分位数来表示身材：一般以第95百分位数(P95)作为大身材,以第5百分位数(P5)作为小身材,第50百分位数(P50)则为平均身高。人站立时手臂在正前方向的活动范围。各种操作键应设置在人的功能可及范围。视角范围。（4）人机界面设计键盘ATM的使用者是不具有专业知识的社会大众,所以界面友好和划一很重要。按键的设计应与人的行为特性相一致,符合人的行为习惯,人操作动作应与键的功能协调一致：如前进功能操作动作向上、向右;增加功能操作动作向前、向上等。键面不要抛光，减少光反射,避免手指打滑，使手指接触良好。键面上印刷的数字，符号不易褪色。键盘也应具有输入的感觉、视觉和听觉反馈。防水、防尘。色彩当背景为黑时黄色能见度最高,背景为白时则相反。色彩太多反易误读或出错。若考虑到注目性,对比率不低于8∶1的颜色组合具有双倍的视觉冲击力,故明度差大的消色和彩色配合更能保持观者愉悦。在强化安全性基础上,人机界面色彩设计有助于人与人之间感情交流以及人与物的亲近感,这对于建立秩序、美化环境、维护身心健康、加强企业管理乃至促进消费产生积极影响。人机界面的软界面设计充分考虑减低操作者的体力和脑力消耗,采用中文显示、可变字体显示、图形显示及方便操作的菜单结构和“软”键结构。（5）操作环境1照明应为所需的活动提供最佳的视觉感受:亮度、光分布、亮度和颜色的对比度、颜色、无炫光及不合需要的反射。2ATM机布局要合理。在流动人口大、繁华区域,安装ATM机的数量应相对多些。3ATM机周围应留出部分空间,划出警戒线,利于用户取款时自觉排队,必要的话还可以对入口进行控制。4使用防潮材料，避免下雨天气设备出现故障。在温差变化大的场所,考虑安装恒温装置,确保ATM机正常运行。[基于人机工程学的银行ATM设计阳富强吴超][基于人机工程学的新型ATM机设计方案何春阳]23.合件加工的定义，实例。[定义]合件加工就是说要加工的零件需要安装或连接在其他零件或装具上才能加工，或者说才能保证加工质量。[锥支座合件加工工艺的改进王志强]24.机床的柔性在现代设计中如何实现。25.查找“最高水平”的机床，对照“机床设计应满足的12个方面的基本要求”