專業(yè)應(yīng)用情況調(diào)研報告

1、流體傳動與控制專業(yè)“卓越工程師計劃”專 業(yè)應(yīng)用情況調(diào)研實施細(xì)則1 實施辦法流體傳動與控制專業(yè) “卓越工程師計劃” 專業(yè)應(yīng)用情況調(diào)研是針 對流體傳動與控制專業(yè)流體 101 班“卓越工程師計劃” 本科生而實施 的實踐環(huán)節(jié)課程。該課程從 2011-2012-1學(xué)期第 1 周開始實施，持續(xù) 至 2011-2012-1學(xué)期第 17 周。其目的主要是使學(xué)生在進入專業(yè)課程之 前對流體傳動與控制專業(yè)在工程實際中的應(yīng)用情況有所了解， 為更好 地掌握所學(xué)專業(yè)知識打下基礎(chǔ)。根據(jù)流體 101班的學(xué)生情況，將其分為 5 組，分別由流體傳動與 控制教研室教師指導(dǎo)，各組采用自愿組合的方式進行分組，并選出 1 名組長。指導(dǎo)教

2、師負(fù)責(zé)各自所帶小組的專業(yè)應(yīng)用情況調(diào)研課程的選 題、實施以及疑難答疑工作， 在課程實施期間定期對學(xué)生進行面對面 的交流以及輔導(dǎo)。 由于學(xué)生還未全面進入專業(yè)課程的學(xué)習(xí)， 對專業(yè)的 了解難免不夠， 指導(dǎo)教師在專業(yè)應(yīng)用情況調(diào)研之初應(yīng)使學(xué)生對流體傳 動與控制專業(yè)有一定的初步認(rèn)識。 各小組組長負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)組員之間的分 工以及配合， 同時要保持和各指導(dǎo)教師之間的溝通。 小組成員之間應(yīng) 團結(jié)友愛、相互協(xié)作，應(yīng)具備強烈的集體主義觀念。專業(yè)應(yīng)用情況調(diào)研主要通過圖書館資料收集、 到企業(yè)進行調(diào)研以 及網(wǎng)上收集資料等途徑和方式進行。 其中， 圖書館資料收集通過到南 京工程學(xué)院圖書館查閱流體傳動與控制專業(yè)相關(guān)專業(yè)書籍以及工業(yè)

3、應(yīng)用領(lǐng)域的書籍進行，到企業(yè)調(diào)研主要由機械工程學(xué)院以及流體傳動 與控制教研室相關(guān)教師組織學(xué)生到企業(yè)進行參觀和調(diào)研；網(wǎng)上資料收集主要通過網(wǎng)上查閱相關(guān)資料以及通過圖書館網(wǎng)站的中國知網(wǎng)、超星數(shù)字圖書館等網(wǎng)站搜集資料進行。 此外，學(xué)生還可到南京工程學(xué)院博 世力士樂機電一體化中心通過參觀和做實驗的方法對專業(yè)做進一步 的了解。南京工程學(xué)院流體傳動與控制專業(yè)應(yīng)用情況調(diào)研報告課程名稱：專業(yè)應(yīng)用情況調(diào)研姓名：高強指導(dǎo)教師：孫孟輝專業(yè):流體傳動與控制機械工程學(xué)院2012年 4月 18 日說明一、流體傳動與控制專業(yè)應(yīng)用情況調(diào)研報告各項內(nèi)容， 要實事求是， 逐條認(rèn) 真填寫。表達要明確、 嚴(yán)謹(jǐn)，字跡要清晰易辨， 外來語要

4、同時用原文和中文表達。 第一次出現(xiàn)縮寫詞，須注出全稱。二、調(diào)研報告應(yīng)按照特定的格式由小組各成員共同完成， 詳細(xì)地寫出流體傳 動與控制專業(yè)在工程領(lǐng)域的應(yīng)用情況， 并通過報告的調(diào)研過程了解到本專業(yè)的過 去、現(xiàn)狀以及未來的發(fā)展方向， 對流體傳動與控制專業(yè)的工程應(yīng)用有一定的了解。三、對調(diào)研報告進行答辯時， 應(yīng)對答辯委員會所提出的問題進行詳細(xì)地回答， 并在答辯過程中進行演示稿演示， 由小組成員共同進行答辯， 并在答辯后由答辯 委員會給出答辯成績。四、本報告中，對專業(yè)應(yīng)用情況的分析及描述應(yīng)不少于 5000 字，第二頁以 后各欄空格不夠時，可另行加頁。一、流體傳動與控制專業(yè)的歷史與發(fā)展(論述流體傳動與控制專

5、業(yè)的歷史、 發(fā)展和現(xiàn)狀)：流體傳動與控制技術(shù)發(fā)展到今天，已經(jīng)成為一門與其他學(xué)科相互關(guān)聯(lián)、交叉的綜合 性學(xué)科。它是集液壓技術(shù)、微電子技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、計算機控制及現(xiàn)代控制理論等 眾多學(xué)科于一體的高交叉性、高綜合性的技術(shù)學(xué)科，具有顯著的機電液一體化特征。歷史回顧 作為流體傳動與控制理論基礎(chǔ)的流體力學(xué)、流體傳動理論是人類在生產(chǎn)實踐中逐步 發(fā)展起來的。1648 年法國人帕斯卡 (BPasca1) 提出靜止液體中壓力傳遞的基本定律， 奠定了液體 靜力學(xué)基礎(chǔ)。l7 世紀(jì)，力學(xué)奠基人牛頓 (Newton) 研究了在流體中運動的物體所受到的阻力，針對 粘性流體運動時的內(nèi)摩擦力提出了牛頓粘性定律。1738 年

6、瑞土人歐拉 (L Euler) 采用了連續(xù)介質(zhì)的概念，把靜力學(xué)中的壓力概念推廣 到運動流體中，建立了歐拉方程，正確地用微分方程組描述了無粘性流體的運動。1827 年法國人納維 (CLM Navier) 建立了粘性流體的基本運動方程。l9 世紀(jì)是流體傳動技術(shù)走向工業(yè)應(yīng)用的世紀(jì)，它奠基于流體力學(xué)成果之上，而工業(yè) 革命以來的產(chǎn)業(yè)需求為液壓技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造了先決條件。二戰(zhàn)后液壓技術(shù)在航天、國防、汽車和機床工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，并且走向產(chǎn)業(yè)獨 立發(fā)展，西方各國相繼成立了行業(yè)協(xié)會和專業(yè)學(xué)會，液壓傳動和控制被作為新興技術(shù)得 到重視。這一時期稱得上是液壓工業(yè)的黃金歲月。發(fā)展現(xiàn)狀進入 20 世紀(jì) 90 年代后期，隨

7、著自動控制技術(shù)，計算機技術(shù)，微電子技術(shù)、可靠性 技術(shù)的發(fā)展以及新材料的應(yīng)用，使傳統(tǒng)的液壓技術(shù)有了新的進展，也使液壓系統(tǒng)和元件 的水平有很大提高。(1) 液壓傳動與微電子技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)機電一體化集成是新型元件和系統(tǒng)發(fā)展的 主要方向。從元器件結(jié)構(gòu)組成上，往往是集傳感器、控制放大器、執(zhí)行器于一體，構(gòu)成 集成化功能單元。而系統(tǒng)應(yīng)用上則趨向于采用集成單元來實現(xiàn)復(fù)合功能。(2) 計算機的廣泛應(yīng)用和性能的不斷提高使得流體傳動及控制技術(shù)有了新的發(fā)展。 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將促進流體傳動行業(yè)多方面的發(fā)展。企業(yè)內(nèi)部 N(Intranet) 和企業(yè)外部 N(Extranet) 的發(fā)展亦進入實用化階段。企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)可以實現(xiàn)企業(yè)通

8、信、構(gòu)成 MIS 系統(tǒng)、 實現(xiàn) CADCAM 等功能。 企業(yè)能夠?qū)⒆约和其N給所有用戶， 可與分布在各地的銷售部門進 行訂貨、供貨等通信。(3) 流體傳動及控制系統(tǒng)變得更為集成化、模塊化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化。由電子直接控 制的元件將得到廣泛采用，如電子直接控制液壓泵，只要改變電子控制器的程序，即可 實現(xiàn)液壓泵的各種調(diào)節(jié)方式，實現(xiàn)合理分配功率， 自動保持最佳狀態(tài)，實現(xiàn)軟起動等功 能。具有內(nèi)置式標(biāo)準(zhǔn)化傳感器和計算機的智能化液壓元件也將成為應(yīng)用的主流。(4) 新材料的發(fā)展及使用。在新材料的發(fā)展方面，陶瓷材料由于其優(yōu)越的耐磨性、 抗氣蝕性能、化學(xué)穩(wěn)定性好、摩擦因數(shù)低，使其在純水液壓泵和閥上得到應(yīng)用。陶瓷液

9、壓件的生產(chǎn)工藝將進一步成熟，成本降低，可以在工業(yè)中得到推廣。納米材料、納米工 藝的進展，將為流體傳動與控制技術(shù)發(fā)展開拓新的前景。綜上所述，流體傳動及控制技術(shù)必須在充分發(fā)揮自身優(yōu)勢和借鑒其他領(lǐng)域的發(fā)展成 果，并不斷進行改進和創(chuàng)新，才能在未來的競爭中獲得發(fā)展。二、流體傳動與控制專業(yè)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀(具體論述流體傳動與控制專業(yè)目 前的相關(guān)企業(yè)的發(fā)展情況以及各高校的發(fā)展研究現(xiàn)狀) ： 高校流體傳動與控制專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀(1) 浙江大學(xué)流體實驗室。幾年來，實驗室瞄準(zhǔn)流體傳動及控制領(lǐng)域國際研究的動態(tài) 和前沿課題，根據(jù)國內(nèi)外本學(xué)科的發(fā)展方向，以及國家對本領(lǐng)域的技術(shù)需求，圍繞實驗 室的基本研究目標(biāo)，結(jié)合學(xué)科發(fā)展的需

10、要，通過引進國內(nèi)外高素質(zhì)人才，不斷拓展新的 研究領(lǐng)域。在鞏固和發(fā)展原有學(xué)科特色的基礎(chǔ)上，進一步加強流體動力、機械、電子、 控制、計算機的結(jié)合，重點開展了一批前沿性和與經(jīng)濟建設(shè)、國家安全密切相關(guān)的交叉 研究課題，如：燃料電池空氣壓縮機及減壓裝置、壓縮空氣動力汽車、大型機電系統(tǒng)集 成、水下及深海液壓、微機電系統(tǒng)、流體輸送與計量等。這些新的研究課題已逐步成為 實驗室各研究方向的重要內(nèi)容。(2) 燕山大學(xué)流體實驗室是國內(nèi)較早從事重型機械流體動力傳輸與控制的實驗室，1977 年成立， 2005 年被納入河北省重點實驗室管理序列。 2000 年以來，先后承擔(dān)了國家及省部 級研究課題 70 項，其中國家自然

11、科學(xué)基金項目 2 項，國家攻關(guān)項目 1項，國家其它基金 2項，河北省自然科學(xué)基金項目 3 項，其他省部基金 13項。近 3年來科研經(jīng)費累計達 1230.1 萬元，其中縱向科研經(jīng)費達 113.8 萬元，完成企業(yè)橫向課題 35 項，轉(zhuǎn)讓技術(shù) 9 項。研究 方向：冶金機械電液伺服控制系統(tǒng)的研究；管道動特性應(yīng)用的研究； 液壓系統(tǒng)控制策略 的研究和非線性系統(tǒng)的控制混沌及智能故障診斷預(yù)報的研究；液壓機控制系統(tǒng)可靠性研 究和新設(shè)備開發(fā)；新型液壓元件開發(fā)研究；復(fù)雜流道的流場研究及應(yīng)用流體力學(xué)研究。相關(guān)企業(yè)的發(fā)展情況(1) 北京華德液壓工業(yè)集團有限責(zé)任公司是國內(nèi)重點生產(chǎn)液壓基礎(chǔ)件和成套液壓系 統(tǒng)裝置的大型專業(yè)企

12、業(yè)集團。集團技術(shù)中心有較強的技術(shù)隊伍，能夠自主研發(fā)液壓閥、 液壓泵、液壓成套系統(tǒng)，滿足用戶的需求。集團技術(shù)中心機構(gòu)設(shè)置為：液壓泵研發(fā)室、 液壓閥研發(fā)室、綜合液壓元件開發(fā)室、電器開發(fā)室、計算機中心、資料(情報、標(biāo)準(zhǔn)化) 中心、科研生產(chǎn)部(系統(tǒng)廠)。(2) 蓋伊安國際股份有限公司是一家生產(chǎn)高壓齒輪泵、齒輪馬達、齒輪分流器、空 氣泵、噴漿機和相關(guān)零部件的世界著名制造商。，為中國的工程機械、建筑機械行業(yè)提 供了大量高品質(zhì)的高壓齒輪泵、齒輪馬達、齒輪分流器，受到知名主機企業(yè)的廣泛認(rèn)可， 已成為中國工程機械、路面機械、建筑機械、起重運輸機械、工程車輛及石油礦山等多 種領(lǐng)域高端主機及出口產(chǎn)品的首選液壓件供應(yīng)

13、商。(3) 寧波歐易液壓有限公司是意大利英特姆公司 (Intermot S.R.L) 、意大利液壓研 究和發(fā)展有限公司 (R&D S.R.L) 等與中方合資建立的液壓馬達、減速機、液壓絞車等液壓 產(chǎn)品的專業(yè)制造公司。公司主要的產(chǎn)品有：NHM系列、 F系列曲軸連桿式低速大扭矩液壓馬達、 OILW 行走減速機、 OILP 行星減速機、 OILH 液壓絞車、 EPMZ型擺線液壓馬達，同 時我公司代理保加利亞“ M+S”擺線馬達、濟寧伊頓擺線馬達等液壓產(chǎn)品。(4) 中國黎明液壓有限公司創(chuàng)建于 1984 年。系中國液壓氣動密封工業(yè)協(xié)會常務(wù)理 事單位，以生產(chǎn)液壓過濾器為主的較大型液壓產(chǎn)品制造廠家之一，其品

14、牌在國內(nèi)外享有 較高知名度的股份制 (民營)企業(yè)。注冊資本 20200 萬元。技術(shù)力量雄厚，生產(chǎn)工藝先進， 在全國各地設(shè)有 30 多家銷售公司。主要產(chǎn)品：各類液壓過濾器、液壓空氣濾清器、冷卻 器、蓄能器、液位控制器、液位液溫計、微型測壓軟管總成、過濾裝置及其他液壓輔件 等系列產(chǎn)品。三、流體傳動與控制專業(yè)工程應(yīng)用現(xiàn)狀（詳細(xì)論述流體傳動與控制技術(shù)目前 在工程領(lǐng)域的應(yīng)用情況，包括流體傳動技術(shù)以及伺服控制技術(shù)） ：（ 1）金屬材料工程中的液壓系統(tǒng) 在眾多壓力加工設(shè)備中如液壓機，鍛造機，折彎機，剪切機中，主要是應(yīng)用液壓傳 動與控制力較大，便于壓力調(diào)節(jié)控制和過載保護的特點，進行下料，成型加工等作業(yè)。 由于

15、液壓技術(shù)便于無極調(diào)速和遠(yuǎn)距離調(diào)控，所以鑄造生產(chǎn)的型砂處理，造型和澆鑄設(shè)備 及其生產(chǎn)線的驅(qū)動裝置及鑄造集中，在焊接和熱處理的多重機械設(shè)備也廣泛應(yīng)用液壓傳 動與控制。（2）金屬切削機床中的液壓系統(tǒng) 金屬切削機床是應(yīng)用液壓技術(shù)較早的領(lǐng)域之一，采用液壓傳動與控制的機床可在較 寬范圍內(nèi)進行調(diào)速，具有良好的換向及速度換接性能，易于實現(xiàn)自動工作循環(huán)，對提高 生產(chǎn)率，改進產(chǎn)品質(zhì)量該市勞動條件，起著十分重要的作用?，F(xiàn)代數(shù)控機床，加工中心 等都采用了電伺服系統(tǒng)。（3）電力系統(tǒng)中的液壓系統(tǒng) 在電路建設(shè)中，通常通過液壓提升裝置的起吊提升，水平維拉，牽引與卷揚，是一 些巨大而笨重的組合預(yù)制件安裝就位，如發(fā)電機定子，大型

16、桿塔。通過超高壓液壓接鉗 實現(xiàn)電力導(dǎo)線的壓接作業(yè)。采用液壓系統(tǒng)技術(shù)實現(xiàn)張力架線，采用液壓設(shè)備加工電力設(shè) 備的零部件，如電站鍋爐用管的彎管機，變壓器絕緣紙板的熱壓成型機。又如汽輪發(fā)電 機組進行實用階段至今就一直使用液壓系統(tǒng)進行轉(zhuǎn)速調(diào)控。（4）鐵路和運輸行業(yè)中的液壓系統(tǒng) 液壓技術(shù)在我國鐵道過程中應(yīng)用很廣，特別是近些年引進的隧道施工中的液壓鑿巖 石車，巖石掘進機，輪胎式裝載機，立式裝渣機，噴漿機械手都大量采用了液壓技術(shù)并 向計算機發(fā)展。（5）現(xiàn)代升船機工程中的液壓應(yīng)用 液壓技術(shù)在現(xiàn)代升船機工程上已被廣泛應(yīng)用， 除主提升機設(shè)備以外， 閘首設(shè)備和船 廂設(shè)備基本上均采用液壓驅(qū)動。升船機液壓裝置的種類繁多，

17、性能要求各異，運行工程 復(fù)雜，其液壓控制系統(tǒng)方案的合理性與先進性，對整個升船機的安全，正常運行有直接 影響。在隔河巖，高壩河，彭水等升船機工程的液壓控制系統(tǒng)設(shè)計實踐中，采用了多項 自主創(chuàng)新技術(shù)，有效解決了同步，保壓，調(diào)速，超載保護，比例卸載等技術(shù)難題，設(shè)計 經(jīng)驗對國內(nèi)升船機的建設(shè)有一定得借鑒價值?，F(xiàn)代，液壓伺服控制系統(tǒng)已在自動化領(lǐng)域占有重要作用。凡是需要大功率，快速， 精確反應(yīng)的控制系統(tǒng)都已經(jīng)采用了液壓伺服控制系統(tǒng)控制?，F(xiàn)代飛機上的操作系統(tǒng)：如 跎機，助力器，變臂器，人感系統(tǒng)，發(fā)電機與電源系統(tǒng)的恒速與恒頻調(diào)節(jié)，火力系統(tǒng)中 的雷達與炮塔的跟蹤系統(tǒng)都大量采用了液壓伺服控制系統(tǒng)。導(dǎo)彈的動作騾面，擺動

18、發(fā)動 機的燃燒室，發(fā)射臺的操作室以及人造衛(wèi)星與宇宙飛船的飛行控制也應(yīng)用了液壓伺服控 制系統(tǒng)。飛行器的地面的模擬設(shè)備，包括飛行模擬臺，負(fù)載模擬器，大功率震動模擬臺， 疲勞強度試驗的協(xié)調(diào)加載，大動率實驗室加載大都采用了液壓控制。液壓伺服控制今后的發(fā)展可以有以下幾個方面：高壓大功率，高的可靠性，理論解 析與特性補償，同微型機的結(jié)合，液壓伺服控制的普遍的工業(yè)應(yīng)用階段。液壓伺服控制也存在著液壓油易污染， 液體流動復(fù)雜， 理論上的描述不如電氣成熟， 以及管道傳輸不如電氣方便的缺陷，特別是機身布滿了液壓管路，影響了飛機的戰(zhàn)斗生 存率。四、在專業(yè)應(yīng)用情況調(diào)研中的心得與體會： 高考之后填報志愿，我覺得這個專業(yè)比

19、較陌生然后就不知不覺的上了這個專業(yè)，然 后這種陌生的感覺一直持續(xù)了一年 .剛上大學(xué)的時候，對于流體傳動與控制這個專業(yè)我基本上沒有聽說過，而自己更實 際一點，偶爾上網(wǎng)查一下學(xué)這個專業(yè)的畢業(yè)生出去之后是干什么的，專業(yè)前景是什么樣 子的。大一接觸的又都是一些公共基礎(chǔ)課，所以自己對這個專業(yè)了解的太少。大二上學(xué)期，老師組織了專業(yè)應(yīng)用情況調(diào)研，自己也開始真正接觸了流體傳動與控 制專業(yè)，在老師的指導(dǎo)下，大家都計劃的從圖書館，網(wǎng)絡(luò)上查找專業(yè)方面的信息。老師 還組織每周一次的小組總結(jié)，將我們近期了解到的信息拿出來一起分享，加快我們對專 業(yè)的認(rèn)識速度。我們流體實驗室里有博世力士樂的一些產(chǎn)品展覽，這也是第一次見到液

20、 壓產(chǎn)品，老師也和我們講解了產(chǎn)品的工作原理和組成。自己也對一些流體專業(yè)比較好的一些高校和相關(guān)企業(yè)。浙江大學(xué),蘭州理工大學(xué) , 哈爾濱工業(yè)大學(xué) . 上海交通大學(xué)，燕山大學(xué)等的流體傳動與控制專業(yè)都是在國內(nèi)比較有優(yōu)勢 的。還有一些比較好的企業(yè)如：北京華德液壓工業(yè)集團有限責(zé)任公司，總部設(shè)在美國俄 亥俄州的蓋伊安國際股份有限公司，商業(yè)名稱PERMC，O是一家生產(chǎn)高壓齒輪泵、齒輪馬達、齒輪分流器、空氣泵、噴漿機和相關(guān)零部件的世界著名制造商。意大利英特姆公司 (Intermot S.R.L) 、意大利液壓研究和發(fā)展有限公司 (R&D S.R.L) ， 中國黎明液壓有 限公司，四川長江液壓機械制造有限公司和博

21、世力士樂等。由于國內(nèi)外在這方面的研究 差距比較大，所以國內(nèi)的一些企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量和國外的還是有一定的差距的，但是這也是 流體這個專業(yè)在我國還是有很好的發(fā)展前景的。只要我們能夠一直在這條路上走下去， 我們才會成為專家。我自己也大概的看了看 液壓技術(shù)應(yīng)用 220 例 這本書，了解很多方面的專業(yè)應(yīng)用， 知道了我們這個專業(yè)在很多實際工程中都有一定的應(yīng)用。比如：金屬材料工程中的液壓 系統(tǒng)，金屬切削機床中的液壓系統(tǒng)，電力系統(tǒng)中的液壓系統(tǒng)，鐵路和運輸行業(yè)中的液壓 系統(tǒng)，現(xiàn)代升船機工程中的液壓應(yīng)用等?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)一門專業(yè)要掌握好一種相關(guān)的軟件， 我知道一些和我們專業(yè)相關(guān)的軟件， 比如 matlab，fluent，cad，ug，solidworks ，proe，ansys 等都是一些比較好的軟件，這能讓我們在以后的工作和學(xué)習(xí)中更深入一點。最近自己也 在學(xué)習(xí) matlab 仿真軟件，雖然在學(xué)習(xí)過程中遇到了很多困難，但是我相信自己一定能掌 握這種軟件。對于此次專業(yè)應(yīng)用情況調(diào)研，讓我自己提高很多，不管是專業(yè)上面的認(rèn)識，還是對 于學(xué)習(xí)方法的認(rèn)識都有一定的感悟。學(xué)好一個專業(yè)，并且要學(xué)得精不是十分簡單的，我 是學(xué)工科的，但是自己對于實踐能