輕工概論重點課件

1、輕工概論重點 中國:輕工業(yè)是以生產生活資料為主的加工工業(yè)群體的總稱，是制造產業(yè)結構中的一大分類，它是部門經(jīng)濟分類管理的產物。 日本:輕工業(yè)屬于制造工業(yè)。它按商品用途分類時： 不少于75的產品用于家庭的為消費資料工業(yè)；其代表為食品工業(yè)、服裝工業(yè)、家具工業(yè)等。 不少于75的產品供給企業(yè)的為生產資料工業(yè)。其代表是冶金工業(yè)、機械工業(yè)、化學工業(yè)。 輕工業(yè)是一種消費資料工業(yè)。一、輕工范疇及分類 美國:輕工業(yè)與重工業(yè)的區(qū)別在于是否從事消費品的生產，而不在于所用的機器或工廠的類型，代表性行業(yè)如紡織工業(yè)、家用電器工業(yè)和食品工業(yè)等。 前蘇聯(lián):輕工業(yè)就是紡織工業(yè)、縫紉工業(yè)、皮革工業(yè)和玻璃工業(yè)等的總稱。一、輕工范疇及

2、分類 輕工業(yè)根據(jù)其技術構成、組織結構和在國民經(jīng)濟活動中的地位，具有以下3個主要特點。二、輕工業(yè)的特點1.學科應用特點：輕工業(yè)是多學科的應用工業(yè) 輕工業(yè)的技術基礎是化工技術、機械加工技術、電子技術、生物工程、人機工程學等。各個學科的進步給輕工業(yè)的發(fā)展開辟了新的道路。 如電子表、數(shù)字照相機是隨著微電子學的不斷發(fā)展而升級換代的，它們的出現(xiàn)不僅動搖了機械手表、傳統(tǒng)照相機的統(tǒng)治地位，而且使其面貌完全改觀；為什么說輕工業(yè)是多學科的專業(yè)并舉例？ 輕工業(yè)是農業(yè)、重化工業(yè)的連鎖工業(yè)，是國民經(jīng)濟大循環(huán)中的一個重要環(huán)節(jié)。輕工業(yè)是加工工業(yè),原材料生產是它的“第一車間”，中國輕工業(yè)原料有5060來自農業(yè),4050來自工

3、礦業(yè)。 食品、紡織、造紙、制糖、煙草、制革等行業(yè)的生產發(fā)展，在很大程度上取決于農業(yè)的發(fā)展。（果汁、果蔬片、蛋糕、冰激凌、奶酪；各種彩色裝飾紙；各種高檔香煙；高級皮鞋、皮包） 改革開放前，中國輕工業(yè)的農業(yè)原料基本處于農業(yè)自然經(jīng)濟供應狀態(tài)，即供給什么就加工什么。二、輕工業(yè)的特點3.在國民經(jīng)濟中的地位特點： 輕工業(yè)產品品種的開發(fā)，產量、質量的增加和提高，產品成本的降低以及勞動生產率的提高等等，都與輕工機械的發(fā)展有著直接密切的聯(lián)系。二、輕工業(yè)的特點輕工機械行業(yè) 輕工機械是指輕工業(yè)部門各行業(yè)制造輕工產品所使用的專用技術裝備。 輕工機械是實現(xiàn)我國社會主義現(xiàn)代化，滿足人民不斷增長的物質和文化生活需要，建設高

4、度的物質文明與精神文明所不可缺少的手段。輕工機械的作用？ 針對各種不同的加工對象生產各種產品，所采用的工藝過程和機械設備也就迥然不同。 玻璃工業(yè)中的熔煉設備、制漿造紙工業(yè)中的蒸煮設備，是要完成化學作用的過程； 自行車、縫紉機和鐘表機械中零件的加工是屬于金屬切削的工藝過程； 卷煙機械中的潤葉機、回潮機，制漿選紙機械中的造紙機、打漿機是完成物理作用的過程。工藝過程多樣化工藝過程多樣化二、輕工業(yè)的特點輕工機械行業(yè)一類是通用機械設備，例如，金屬切削機床、原動機（柴油機、汽油機、電動機）、鼓風機、泵等，它們多數(shù)是屬于輔助設備；一類是專用設備，它反映行業(yè)的特殊需要，因行業(yè)不同而有很大差異。二、輕工業(yè)的特點

5、輕工機械行業(yè)輕工機械分類 二、輕工業(yè)的特點輕工機械行業(yè) 從科學地分析和研究輕工機械的設計方面出發(fā)，按其結構和功能分類，可概括地分為: 成型機械。其特點是多用模具來進行制品的成型，更換模具及工藝參數(shù)，即可生產不同規(guī)格的產品。主要工藝原理為熱塑、注塑以及沖壓等。陶瓷滾壓成型機、行列式制瓶機、燈泡吹泡機、塑料注射成型機以及搪瓷、鋁制品、小五金行業(yè)的沖壓機等均屬此類。1 切削機械。以刀具為切削工具，這類機械在原理、工藝和使用工具等方面與金屬切削機床有相似之處，例如皮革的片皮機、火柴的切梗機、切草機，和各種專用機床如鐘表制造機床等均屬此類。二、輕工業(yè)的特點輕工機械行業(yè)2 裝配機械。靠裝配用工具或機械手，

6、按規(guī)定程序進行操作，將零件裝配成部件或產品，裝配過程中常伴有一些簡單的成型加工動作。例如，燈泡芯柱機、制鞋機、自行車鏈條裝配機等。3 包裝機械。這類機械從功能和原理上都類似于裝配機械，因其工藝原理有一定的特殊性，故形成一種獨立的機械類型。其動作包括包裝材料與被包裝物料的輸送與供料、稱量、包封、貼標、計數(shù)、成品輸送等。例如，包封機、灌裝機、制袋充填機、捆扎機等均屬此類。二、輕工業(yè)的特點輕工機械行業(yè)4 根據(jù)我國輕工業(yè)的生產現(xiàn)狀和技術經(jīng)濟發(fā)展的總體規(guī)劃，發(fā)展輕工業(yè)生產首先是提高產品質量，改善勞動條件，減輕勞動強度，開發(fā)和增加產品的品種，滿足人民生活不斷提高的需求，不斷提高機械化和自動化水平。 當前對

7、現(xiàn)有的各種機械設備應以改造更新為主，充分發(fā)揮它們的潛力。與此同時，消化引進國外先進機械，從而創(chuàng)造出適合我國國情的先進機械設備。隨著新材料，新工藝，新技術的出現(xiàn)，推動各種輕工業(yè)自動機械向機電一體化和智能化的方向發(fā)展。發(fā)展輕工業(yè)機械主要應從下列幾個方面著手：1二、輕工業(yè)的特點輕工機械行業(yè) 機械始于工具，工具即是簡單的機械。人類最初制造的工具是石器，如石刀、石斧、石錘等。隨著時代發(fā)展和社會進步，人類依靠自己的智慧使工具在種類、材料、工藝、性能等方面不斷豐富、完善并日趨復雜，現(xiàn)代各種精密復雜的機械都是從古代簡單的工具逐步發(fā)展而來的。 1863年1月,馬克思在給恩格斯的一封信中，稱鐘和磨是“為機械工業(yè)作

8、好準備的兩種物質基礎”，在講到中國的科學技術發(fā)明對歐洲近代文明興起的影響時說：“這些都是資產階級發(fā)展的必要前提?！比⑤p工業(yè)歷史 我國古代有許多機械發(fā)明，為社會的發(fā)展進步做出了卓越的貢獻，有些機械甚至至今還在發(fā)揮著作用。最典型的古代機械有桔槔、轆轤、翻車、筒車等提水機械；連機碓、水轉連磨、水轉大紡車等水力機械；指南車、計里鼓車以及各類車船交通機械；渾儀、簡儀、水運儀象臺、地動儀、銅壺滴漏等天文、觀測和計時機械；耕、犁、耬車、扇車等農業(yè)機械；繅車、紡車、織機等紡織機械；弓、弩、發(fā)石機等軍事機械；還有鑄造、鍛造、表面處理、切削加工等各種加工技術和加工機械，等等。三、輕工業(yè)歷史 60年代是科學技術與

9、經(jīng)濟發(fā)展的黃金時代。70年代許多經(jīng)濟發(fā)達國家的消費品工業(yè)已步入成熟時期。人們的消費意識發(fā)生了變化,從重視數(shù)量轉向重視質量。1974年第一次石油危機之后，發(fā)達國家市場中耐用消費品的銷售受阻，但勞務支出仍繼續(xù)增加，消費不再單純是物質消費，而出現(xiàn)更加重視服務的現(xiàn)象，到70年代末期開拓輕、薄、短、小型的耐用消費品成為科技進步的特征。三、輕工業(yè)歷史 30年來，輕工業(yè)對應“分三步走”的總體要求和“三個10年”的大體時間進程，輕工業(yè)主要成績可以分為三段： 第一段，從1978年到上世紀80年代中期，對應人均GDP翻番達到500美元的水平，輕工業(yè)在改革開放的推動下，實現(xiàn)了由緊缺到保障供給再到自給有余的重要轉變，

10、徹底告別了“票證”，不僅迅速解決了溫飽水平下滿足供給，還為進一步提升消費水平做了重要的準備。 當時的標志之一是消費品中的老三大件熱開始轉向新的幾大件，之二是出國人員不再熱衷從國外往國內帶家電等消費品了。當代消費品的發(fā)展有以下幾個明顯的時代特征：（1）重視健康。以維護人的健康為中心進行科研和制造產品，這是時代的特征，也是科學技術發(fā)展的特征。如飲食產業(yè)中健康療效食品風靡全球，許多國家在制定飲食科學技術政策和法規(guī)時，明確提出了實行以促進健康為中心的方針。“健康食品”、“療效食品”應運而生。三、輕工業(yè)歷史（3）重視人工和自然的和諧。人工探求自然的完美，自然需要人工的修飾。遵循自然規(guī)律，改造自然，自然才

11、能保護人類。當前科學技術發(fā)展特征之一，是人工和自然相彌補，使產品更趨完美。 如電扇，采用微處理器以模擬自然風，使電扇能自動變換風力的強弱而達到和諧。 經(jīng)化學改性的天然纖維，可具有抗縐、防縮、免燙、柔軟等特性；而化學纖維經(jīng)變形改性，又可具有仿毛、仿麻、仿絲、仿皮等的效果，即所謂天然纖維化學化，化學纖維天然化。三、輕工業(yè)歷史（4）重視采用新技術。新技術是消費品結構變革的促進劑。世界上有什么新技術，就會出現(xiàn)具有相應技術的消費品。消費品在新技術中變換發(fā)展，新技術給消費品的開拓創(chuàng)造了新的領域。隨著微電子技術的發(fā)展，電冰箱、洗衣機、電扇、照相機、手表、縫紉機、樂器等消費品發(fā)生了一次產品結構革命。由于這些產

12、品采用了微電子技術，提高了產品質量，改善了產品功能，并跳出了過去傳統(tǒng)產品的框框。三、輕工業(yè)歷史宏觀策略層面考慮1、堅持用科學發(fā)展觀武裝廣大干部、職工的頭腦。 2、要以科學發(fā)展觀為指導，認真研究新形勢下需求的新變化。 3、在科學發(fā)展觀指導下，做好“十二五”期間輕工各行業(yè)發(fā)展規(guī)劃。 4、按照科學發(fā)展觀的要求，轉變發(fā)展方式，走可持續(xù)發(fā)展道路。 5、依靠科技進步，實施品牌戰(zhàn)略，推動自主創(chuàng)新，增強核心競爭力。 6、進一步擴大開放，在國際化競爭中推動行業(yè)增強競爭實力。 7、積極發(fā)展新型集體經(jīng)濟，促進實現(xiàn)共同富裕。8、把保持經(jīng)濟平穩(wěn)較快發(fā)展作為首要任務。四、輕工展望高舉旗幟，改革創(chuàng)新，科學發(fā)展，為實現(xiàn)世界輕

13、工強國的目標而努力奮斗怎樣更好的發(fā)展國家輕工業(yè)？ 輕工產品直接服務于人們，輕工的發(fā)展標志著一個國家的物質文明的程度。輕工作為國民經(jīng)濟大循環(huán)中的一個重要環(huán)節(jié)，愈來愈受到各國政府的重視。 20世紀7080年代是世界科學技術發(fā)展的調整期，從90年代后期起某些高技術、新技術有較大突破。微電子技術、生命科學技術、新材料技術等都有較大發(fā)展。四、輕工展望3、機械工程（一級學科）主要研究領域：機械的基礎理論各類產品及系統(tǒng)的設計方法制造技術監(jiān)測與控制自動化及性能分析與實驗研究機械設計與理論機械制造及其自動化機械電子工程車輛工程下設四個二級學科：一、機械科學的內涵 機械學：機械科學中的基礎部分 機械工程：機械科學

14、中的應用技術部分，更能推動對于機械科學中基本理論和基本方法的研究。 航天航空工程、核能工程、內燃機工程、熱能動力工程、車輛工程、船舶工程、機械制造工程等，研究對象主要是由某種機械結構所構成或其所需要的功能主要是由某種機械結構所實現(xiàn)的。 同時研究智能、材料、能源、信息與機械的關系。機械科學的內涵:一、機械科學的內涵 機械 手足功能的延長，不能代替手足 計算機 人腦功能的延長，不能代替頭腦 手足是受頭腦的控制，機械的發(fā)展也必然是計算機（包括控制理論、計算機科學、人工智能科學和信息科學）控制下的機械。 機械科學也必須有一個與控制理論、計算機科學、人工智能科學和信息科學相適應的飛躍發(fā)展，否則不僅會妨礙

15、機械工程本身的發(fā)展，而且會嚴重妨礙其他學科和國民經(jīng)濟的發(fā)展。智能和機械一、機械科學的內涵 現(xiàn)代科學發(fā)展既高度分化又高度綜合的特點，導致新興學科的大量出現(xiàn)和科學體系結構的整體化趨勢。20世紀下半葉出現(xiàn)的眾多新學科進行分類，大體上可分為邊緣科學、綜合科學和橫斷科學。新興的橫斷學科主要有信息論、控制論、系統(tǒng)論、協(xié)同論、突變論、耗散結構理論等。一、機械科學的內涵 橫斷科學的研究對象，不只是某一領域或某種物質，而是橫向貫穿于眾多領域甚至一切領域之中。如數(shù)學是研究事物的數(shù)量關系和空間形式，各個領域中都會碰到數(shù)量或空間形式，因此，都會用到數(shù)學。從而，數(shù)學是一門橫斷學科。而信息科學則是研究機器系統(tǒng)、人類社會、

16、生命現(xiàn)象和思維等領域里的具體對象及其運動形式中涉及的信息、信息變換和信息流動，它也是橫斷學科。一、機械科學的內涵 機械系統(tǒng)不可能脫離物質材料而存在，而材料的制備以及把它們變成零部件，在很大程度上依賴于機械。 材料科學的發(fā)展，新材料的出現(xiàn)，會對機械系統(tǒng)的原理、結構、設計和制造產生決定性的影響，從而使機械科學獲得豐富的新內容和產生新的增長點。材料和機械互為因果、相互支持一、機械科學的內涵 超導體的直流電阻率在一定的低溫下突然消失，被稱作零電阻效應。導體沒有了電阻，電流流經(jīng)超導體時就不發(fā)生熱損耗，電流可以毫無阻力地在導線中流大的電流，從而產生超強磁場。 奧森菲爾德共同發(fā)現(xiàn)了超導體的另一個極為重要的性

17、質，當金屬處在超導狀態(tài)時，這一超導體內的磁感應強度為零，卻把原來存在于體內的磁場排擠出去。人們將這種現(xiàn)象稱之為“邁斯納效應”。一、機械科學的內涵邁斯納效應有著重要的意義，它可以用來判別物質是否具有超導性。為了使超導材料有實用性，人們開始了探索高溫超導的歷程，從1911年至1986年，超導溫度由水銀的4.2K提高到23.22K（0K=-273C）。86年1月發(fā)現(xiàn)鋇鑭銅氧化物超導溫度是30度，12月30日，又將這一紀錄刷新為40.2K，87年1月升至43K，不久又升至46K和53K，2月15日發(fā)現(xiàn)了98K超導體，很快又發(fā)現(xiàn)了14C下存在超導跡象，高溫超導體取得了巨大突破，使超導技術走向大規(guī)模應用。

18、一、機械科學的內涵 超導材料和超導技術有著廣闊的應用前景。超導現(xiàn)象中的邁斯納效應使人們可以用此原理制造超導列車和超導船，由于這些交通工具將在無磨擦狀態(tài)下運行，這將大大提高它們的速度和安靜性能。超導列車已于70年代成功地進行了載人可行性試驗，1987年開始，日本開始試運行，但經(jīng)常出現(xiàn)失效現(xiàn)象，出現(xiàn)這種現(xiàn)象可能是由于高速行駛產生的顛簸造成的。利用超導材料制造交通工具在技術上還存在一定的障礙，但它勢必會引發(fā)交通工具革命的一次浪潮。一、機械科學的內涵 耐火材料主要分金屬與非金屬化合物和非金屬間化合物兩類。前者如鎢、鉬、鉭、鈮、釩、鉻、鈦等難熔金屬以及稀土金屬的硼化物、碳化物、氮化物、硅化物、磷化物等；

19、后者如碳化硼、碳化硅、氮化硼、氮化硅、磷化硼等。后者有極重要的用途，可用作高溫耐火材料（如磨料、鑄模、噴嘴、高溫熱電偶套管）、耐熱材料（如火箭的結構元件、核工程材料、電熱元件）、電工材料（如高溫熱電偶、引燃電極），此外還用作耐化學腐蝕材料和硬質材料等。一、機械科學的內涵 形狀記憶合金是智能結構中最早應用的一種驅動元件。它的特點是具有形狀記憶效應。具有形狀記憶效應的材料在金屬、陶瓷和聚合物中都有發(fā)現(xiàn)。 已實用化的形狀記憶合金是Ni-Ti合金和Cu-Al合金，其中Ni-Ti合金由于有較好的加工性?？垢g性及優(yōu)良的生物適應性，應用更普遍。形狀記憶合金應用范圍極廣，大致可歸納為六個方面：空間技術、能源

20、、生命工程、電子儀器、機械構件及汽車工業(yè)。一、機械科學的內涵（1）太陽能發(fā)電 目前，世界范圍內光伏發(fā)電總裝機容量約1103MW。（2）風力發(fā)電 目前，風力田建設投資已降至1000美元/kW，其成本與煤電成本接近，因而具有很大的競爭潛力。全世界風電裝機容量已達17706MW。 （3）地熱能發(fā)電 地熱發(fā)電的相關技術已經(jīng)基本成熟，進入了商業(yè)化應用階段。目前全世界地熱發(fā)電站約有300座，總裝機容量接近1104MW，分布在20多個國家，其中美國占40%。國外新能源發(fā)電技術發(fā)展情況：一、機械科學的內涵（4）海洋能發(fā)電 目前，世界各地已建成了許多潮汐電站，裝機容量240MW。（5）生物能發(fā)電 目前，美國垃圾

21、焚燒發(fā)電約占總垃圾處理量的40%，已建立了幾百座垃圾電站，日本城市垃圾焚燒發(fā)電技術發(fā)展更快，垃圾焚燒處理的比例已接近100%。（6）燃料電池發(fā)電 目前，磷酸型燃料電池（PAFC）是技術最成熟、商業(yè)化應用最廣泛的燃料電池，其價格已降至1500美元/kW。一、機械科學的內涵 我國地熱發(fā)電站總裝機容量30MW左右，其中西藏羊八井、那曲、郎久三個地熱電站規(guī)模較大。 生物能發(fā)電在我國尚處于起步階段，蔗渣/稻殼燃燒發(fā)電、稻殼氣化發(fā)電和沼氣發(fā)電等技術已得到應用，總裝機約800MW。 90年代中期以來，我國在PEMFC燃料電池研究方面取得了較大的進展。燃料電池技術列入了國家九五科技攻關項目和中國科學院九五應用

22、研究與發(fā)展重大項目，其研究目標直指國際水平。一、機械科學的內涵 傳統(tǒng)的機械概念：“原動機+傳動機+工作機” 機械是機構和機器的總稱。能把各種機械能或非機械能轉化為可方便利用的機械能，以及將機械能變換為某種非機械能或用機械能來做一定工作的裝備或器具第一類稱為動力機械第二類稱為能量轉變機械第三類稱為工作機械。二、傳統(tǒng)機械 機械擁有一個非常龐大的家族，內容廣泛，種類繁多。但古希臘學者希羅關于五種簡單機械（杠桿、斜面（尖劈）、滑輪、輪與軸、螺旋）的理論，至今仍有意義。 這里所說的“簡單機械”已經(jīng)成為一個概念，而不能僅從字面理解為“簡單的機械”。當你聽到或看到“簡單機械”時，一般指的就是指這五種。 二、傳統(tǒng)機械 滑輪巧妙地運用了杠桿原理，把杠桿演化為可以連續(xù)轉動的輪子。通過柔軟的繩子將一套動滑輪（軸可以移動）和一套靜滑輪（軸固定）組合成滑輪組，多圈繞合的繩子共同承擔吊物的重量，拉動一根繩子就可以節(jié)省數(shù)倍的力量，使人們的起重、運輸?shù)裙ぷ鞲虞p