气动工具

关键词： 气动工具 活塞 压缩机 直线

气动工具（精选十篇）

气动工具 篇1

关键词：直线压缩机,热力学分析,参数

0 引言

由于空气具有很好的可压缩性和膨胀性, 适宜做能量传递中的介质, 输送方便不凝结[1], 对人无害, 对环境无污染, 没有起火危险, 且到处都有, 用之不尽。因而压缩机作为动力的主要设备, 为各种类型的凿岩机、装岩机、气镐等气动工具提供动力源[2]。特别是室内装修业的兴起, 为微型压缩机开辟了一个新的广阔的市场空间。比如, 以前往墙壁上敲铁钉要用榔头之类的工具, 现在基本上已被气钉枪所取代[3]。直线压缩机主要利用直线电机驱动技术驱动压缩机活塞做往复直线运动, 近几年来, 伴随着直线电动机驱动技术的不断发展与日益广泛的应用, 直线压缩机技术也逐步发展起来。直线电机主要是直线电动机, 是一种将电能直接转换成直线运动的机械能、而不需要任何中间转换机构的传动装置。根据直线电机的工作原理, 可以将直线电机划分很多类型[4], 包括交流直线感应电动机 (LIM) 、交流直线同步电动机 (LSM) 、直线振荡电机 (LOM) 等等。理论上来讲, 这些都可以作为压缩机往复直线运动的驱动器, 因此根据所采用的驱动源类型来划分直线压缩机, 主要有以下三种类型[6]:直线振荡电机驱动的压缩机 (简称电磁振动压缩机) 、复合次级直线电机驱动的压缩机 (简称直线电动压缩机) 以及直线步进电机驱动的直线压缩机等三种类型[5]。本文设计了气动工具用单级直线压缩机, 对其结构和热力学分析, 同时进行了参数设计, 拓展了直线压缩机的应用。

1 结构及参数设计

本论文中单级直线压缩机的排气量为1.5m3/h, 考虑到实际情况, 取a=0.07;而对于小型压缩机, 选取m=1.4;ε值根据气缸的排气和吸气公称压力计算, 得ε=8。还需考虑泄漏、余隙影响、回冷不完善或高压缸进排气温度等因素。对单级直线压缩机设计如下:

1.1 容积系数λv

容积系数表示余隙容积对气缸有效行程容积的影响, 用λv表示。对大多数压缩机来说, 对λv排气量的影响比其他系数大, 设计时必须充分注意。一般情况下, λv的值按下式计算:

式中:a———相对余隙容积;———气缸的公称压力比;m———膨胀过程指数。

可以计算得出λv=0.76

1.2 压力系数λp

考虑因吸气过程中的压力损失使吸气能力下降而引起的系数称压力系数, 用λp表示。考虑到本设计中的压缩机为常压吸气, 所以λp=0.98。

1.3 温度系数λT

用来表示在吸气过程中, 因气体加热而对气缸吸气能力影响的系数称为温度系数λT。一般, 要精确地求得λT值比较困难, 所以根据压力比大小选择适当λT值, 这里取λT=0.95。

1.4 泄漏系数系数λl

在单级压缩机中, 气密系数表示压缩机的排气量与气缸吸入容积之间的比值, 用λl表示。计算时, 泄漏系数系数气密系数一般取λl=0.90~0.98, 本文设计的是微型压缩机, 泄漏系数系数气密系数可取较大值, 故选取λl=0.97。

因此, 单级压缩机的排气系数如下:

并计算得到λ=0.69, 一般而言, 单级压缩机的气缸行程容积按下式计算:

式中:Vd———压缩机的排气量;n———单级直线压缩机动子运动频率, 在本文取1000转/分。

可计算得到:Vh=0.046625 m3/h

在算得气缸行程容积后, 再按下式计算单作用气缸的直径:

式中:S———活塞行程。

根据上式, 先确定高低压端活塞行程为:s=22mm, 计算出高压直联机参数结果为:D=51.9mm, 这里对气缸直径进行圆整为55mm。

为了更好给气钉枪提供气源, 本文设计了单级压缩机。对气钉枪用结构及工作原理进行分析, 同时进行了基于等压比的热力学分析和机械系统动力学模型研究, 并对其热力学参数计算。

参考文献

[1]王君, 等.往复压缩机气体压缩热力过程研究[J].流体机械, 2008 (1) :20-23.

[2]谢洁飞, 动磁式直线压缩机理论与实验研究[D].浙江大学.

[3]郁永章, 刘勇.特种压缩机[M].北京:机械工业出版社, 1986, 2.

[4]马振飞.冰箱用直线压缩机原理性样机的研制[D].浙江大学, 2005.

329 气动工具一般安全要求 篇2

标 准 号： GB17957-2000 替代情况： 替代 $ 发布单位： 国家质量技术监督局 起草单位： 吉林省劳动保护科学研究所

发布日期：

实施日期：

更新日期： 2008年10月05日

前言

本标准主要参考美国标准ANSIB186.1-1984《轻便式气动工具安全规程》起草，同时参考了其他国外类似标准。

本标准从2000年6月1日起实施。

本标准由中华人民共和国国家经贸委安全生产局提出并归口

标准负责起草单位：吉林省劳动保护科学研究所。

本标准主要起草人：郑凡颖、肖建民、茹海亭。

1.范围

本标准规定了气动工具（以下简称工具）的设计、制造、管理、使用、检查与维修的一般安全要求。

本标准适用于生产和施工过程中使用的以压缩空气为动力的轻便式工具。

本标准不适用于气动机械设备。

2.引用标准

下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

GB 2494-1995 磨具安全规程

GB4674-1984 磨削机械安全规程

GB/T4974-1989 压缩机、凿岩机械与气动工具优先压力

GB/T5898-1986 凿岩机械与气动工具噪声测量方法 工程法

GB 8916-1987 机械设备防护罩安全要求

GB/T8910.1-1988 凿岩机与气动工具振动测量方法 总则

GB/T8910.2-1988 凿岩机与气动工具振动测量方法 冲击式机器的测量

GB/T8910.3-1988 凿岩机与气动工具振动测量方法 回转式机器的测量

GB10434-1989 作业场所局部振动卫生标准

GB/T15706.1-1995 机械安全 基本概念与设计通则 第1部分：基本术语、方法学

GB/T15706.2-1995 机械安全 基本概念与设计通则 第2部分：技术原则与规范 定义

本标准除了采用GB/T15706.1中的定义外，还采用下列定义：

3.1 手动开关阀 positive on-off throttle

靠手动改变其开关位置并可保持在所设定状态的阀门。

3.2 手动压阀 constant pressure throttle

一种常闭式阀门，由手（或手指）在阀门操纵部位施加一定压力时开启，压力取消时自动关闭。

3.3 可锁定的手动压阀 constant pressure throttle with instant release lock

可锁定在开启位置的手动压阀，其锁定或释放状态的改变由同一手（或手指）操作。

3.3 锁闭装置 lock off means

可将阀门锁定在关闭位置的装置。

3.4 工作部件 working parts

安装于工具前端的用于进行各种作业的部件的统称，例如气铲铲头、气镐镐钎、气锹锹头、气动捣固机捣头、窝头、钻具等。

设计、制造安全技术要求

4.1 总则

工具及其附件、配件的设计应符合GB/T15706.2的规定。

工具出厂应附有使用说明书，其内容至少应包括：附件、配件的规格及要求；维护、保养说明；安全使用注意事项;工具的噪声与振动数据。

4.2 材料

制造工具所选用的材料不得对人体的健康产生有害影响。

4.3 结构

工具应具有可靠、耐用的结构，以保证在不同作业条件下能正常工作。工具的手握部位应便于操作者控制整个工具。工具的总重量不应引起操作者正常使用时的过度疲劳。

4.4 阀门

工具应设有阀门，以控制气体的流动。

4.4.1 阀门应采用以下三种形式：

a)手动开关阀；

b)手动压阀；

c)可锁定的手动压阀。

4.4.2 阀门的设计应使引起危险的误操作的可能性减至最小。

4.4.3 阀门的锁闭装置应确保在使用时不产生附加危险（如夹手）。

4.5 滤网

在工具的供气管路中应装有20目以上的滤网或其他过滤装置。

4.6 气管接头

4.6.1 气管接头的管口与工具连接处应尽可能采用锥形管螺纹，采用其他形式螺纹结构应保证不漏气，其材质的强度应与中碳钢相当。

4.6.2 气管接头与供气软管连接处结构应采用可靠的防松脱和防漏气结构。

4.6.3 可拆式的气管接头，接头上应有板手平面或其他可靠的夹持结构。

4.7 防护装置

对工具使用中可能产生危险的部位应安装防护装置（如防护罩），防护装置不得防碍工具的使用功能。防护罩的设计制造应满足GB8196的要求。气动砂轮机的防护罩应满足GB4674的要求。

冲击式工具宜有防止工作部件自由脱落的装置，如气镐的头部弹簧等。

砂轮直径100mm以上（含100mm）的气动砂轮机应有限制最高转速的装置，如离心式自动调速器等。

4.8 工具的标牌

工具的标牌上应给出下列参数：

a)最大允许气压；

b)最大允许运转速度。

工具的标牌应牢固地固定在工具上。

4.9 噪声和振动

工具的噪声应符合国家现行噪声限值标准的规定。噪声的测量按GB/T5898的规定进行，振动的测量按GB/T8910.1~8910.3的规定进行。

4.10 磨削工具

气动磨削工具的设计和制造应符合GB4674的要求。

气动磨削工具的磨具的设计和制造应符合GB2494的要求。

管理安全技术要求

5.1 工具的选用

工具的销售及使用单位应销售及购买符合安全技术要求、经检验合格的产品。

5.2 安全操作规程

行业或企业应根据本标准的规定和工具说明书及其生产工艺和对象制定具体的安全操作规程。

5.3 安全教育培训

对工具的管理、使用和维修人员应进行有关的安全教育和培训。

5.4 事故统计分析

对使用工具发生的伤亡事故应由安全管理人员进行调查、分析、统计和上报。

5.5 工具管理

工具应由专人管理。应建立工具使用、检查、维修的制度和程序以及工具的技术档案。

5.6 附件及配件

不得使用不符合设计指标的附件及配件。使用安全技术要求

6.1 总则

各种工具均应在使用说明书所限定的功能和范围内使用。

6.2 供气系统

整个供气系统的管路及附件应具有大于系统中最高气压的150％的耐压值，且耐压值应大于1Mpa。

6.2.1 调压阀

在供气压力超过工具额定使用压力时应使用调压阀。

6.2.2 供气阀门

在距操作位置不大于3m的送气管路上应配置阀门或遥控开关。阀门应密封良好，开关灵活，关闭后不得有漏气现象。

6.2.3 供气软管

应选用具有耐油内表面和耐磨外表面的软管，软管应牢固地固定在接头上。

6.2.4 软管接头

6.2.4.1 螺纹软管接头应用中碳钢或具有相当力学性能的材料制造。

6.2.4.2 用于连接冲击式工具的接头应用淬火钢或力学性能与其相当的材料制造，并保证其具有良好的耐冲击、耐振动特性。

6.2.4.3 在工具或主供气管与连接工具的柔性软管之间如果使用快换接头，则其应是自动锁紧式并应满足下列要求：

a)快换接头断开时应能自动关断气路；

b)快换接头应用淬火钢或耐磨特性与其相当的材料制造；

c)快换接头应安装在气源一侧。

6.3 工作部件

选择工作部件时，应保证其允许运转速度大于或等于工具的额定运转速度，其规格、尺寸应与所用工具配套。

6.4 工具的安装与拆卸

6.4.1 工具的安装与拆卸应按照生产厂所推荐的程序进行。

6.4.2 安装、拆卸和更换工具的工作部件时，应关闭供气阀以切断供气管路。更换时不得将工具指向他人及操作者本人。

6.4.3 气动砂轮机砂轮的选用和安装应符合GB 2494的规定。

6.5 工具的改进

对工具进行部分改进时，不得随意改变原设计参数，采用的结构与材料必须符合本标准的要求。

6.6 安全防护装置

不得随意拆掉工具原有的安全防护装置。若附加安全防护装置应根据制造厂家的建议使用。安全防护装置应保持其状态良好。不得使用安全防护装置已损坏的工具。

6.7 供气管路的配置

6.7.1 供气管路的配置应以不影响操作者及他人工作、保障安全为原则。

6.7.2 供气软管应尽可能采用整根软管，尽量减少接头，接头处应牢固可靠。

6.7.3 供气软管应远离油、热表面和化学品。在恶劣的使用环境下，应采取防护措施，设置附加层（如包铁皮）、放入槽板或其他防护结构，以防止软管损坏或断裂。

6.8 供油和过滤系统

宜采用自动供油和过滤系统，以减少工具故障。

6.9 安全操作

6.9.1 使用工具作业时应严格按照安全操作规程进行操作。

6.9.2 使用过程中，不应将软管做锐角弯曲、缠绕、打结或将重物置于其上。对有吊环的工具不得用软管悬吊工具，对无吊环的小型工具，当供气软管用来悬吊工具时，应将其悬挂于通道或工作区上面。软管及其附件的载荷强度应不小于悬吊负载重量的5倍。

6.9.3 气压超过0.2Mpa时，不得用供气管路中的压缩空气清洁机器和吹尘。

6.9.4 安装或拆卸软管时应吹净气管，防止污物进入工具内部。

6.9.5 工作结束时，应首先关闭供气管路阀门，然后拆卸气管和工具。

6.10 劳动保护

6.10.1 在工具作业的危险工作区内，对可能有危险的邻近人员应进行隔离防护，如设防护板、围栏或防护屏等。

6.10.2 在作业可能产生火花时，操作者应穿戴阻燃防护服。

6.10.3 在有可能对眼面部造成伤害的场合（如产生火花、飞贱物及粉尘等）操作者作业时应佩戴防护镜或其他眼面部防护用品。

6.10.4 在操作者的呼吸区域内，粉尘浓度应符合国家有关粉尘卫生标准的规定。在超过标准的作业区域内，应采取通风除尘措施或个体防护措施。

6.10.5 气动工具作业场所的噪声应符合国家有关作业场所噪声卫生标准的规定，对引起超标的高噪声工具，应采取降噪音措施或使用个人防护用品（用耳塞、耳罩等）。

6.10.6 作业时振动强度超过GB10434标准限值时就采取相应的防护措施，如戴防振手套、减少作业时间或采取轮换作业方式等。检查与维修安全技术要求

7.1 总则

各种工具及其供气系统都应进行定期检查与维修。检查时间与频度应根据工具的种类、加工对象、使用频度和使用时间由安全管理部门确定。

7.2 检查程序

工具的检查与维修应由经过培训的指定专业人员负责。检查与维修时应按工具生产厂推荐的程序进行。

7.3 润滑

应按照生产厂的建议和程序选择润滑剂润滑工具。能引起密封垫损坏的有机润滑油不得在工具的供气系统中使用。

7.4 停用保养

停用的工具应涂抹防锈油，并堵塞进气孔和其他外露孔，防止污物进入工具内部。

7.5 定期安全检查

对工具应定期进行进行安全检查，检查的具体项目主要有：

a)气源软管与接头应连接可靠，不得松动漏气：进气阀门应密封良好，开关灵活，整个气路密封无漏气。

b)供气管路应完好，如有磨损老化、腐蚀等缺陷及局部漏气、鼓起现象应立即更换。

c)检查防护装置，如有磨损、裂纹、弯曲等现象应及时更换。

d)检查工作部件是否完好，如有裂纹、缺损应立即更换。

e)检查工具的运转速度和状态是否良好。回转式工具应保证工具转动时处于良好的平衡状态，冲击式工具应保证其防松脱紧固装置始终完好。

7.6 修理后试运转

修理后的工具应进行试运转，试运转应在有防护的封闭区域内，以最高允许运转速度运行1min以上，按7.5检查合格后方可使用。试验气压应符合GB/T4974的规定。

7.7 标牌

工具的标牌应始终保持其处于清晰状态。

7.8 记录

对工具的维修和使用的记录应当保存。

7.9 检测仪器校准

工具书不是工具书 篇3

字典、词典、百科全书，这一类的东西，我们通常叫作工具书，也就是说，它们是帮助我们克服阅读障碍的工具，如果没有遇到障碍，我们就想不起它们，就可以完全不理睬它们。它们只是辅助性的工具，用不着的时候就不用，难道这有什么不对吗？难道工具也会有感情，觉得使用者都很实用主义，觉得自己常常遭受冷落？

其实工具书并不仅仅是工具，它们是一种特殊类型的书，一点也不张扬地包含着丰富的能量。你如果把它们看得很低、很简单，它们所散发出来的能量也就很少，你能够从中得到的也就很少。如果你把一部词典仅仅当作一本发音指南和释义手册，你当然也就不能认识到词典里含有在语言的生长、发展过程中所形成的富有启发性的历史知识；如果你使用百科全书就是为了查证一些简单的事实，无疑大大降低了它的效用。

这种特殊类型的书，可查，也可读。一般人会觉得读词典、读百科全书是不可思议的事，那多半是因为没有体会到其中的乐趣和益处。曾经见过一篇题为《百科全书之恋》的文章，那个作者就乐此不疲地翻阅工具书。文章说，百科全书或百科全书式的辞书最大的特色是包罗万象，具体而微地将诸多知识系统浓缩在一起，让你“一翻解万难，俯仰终宇宙”。它们是附有千万把钥匙的宝库，让你从一个个钥匙孔窥见天下，随时可以得其门而入，寻宝而回。“我觉得人太容易被日常的琐事所厌烦，被已知的经验所囿限，正需要百科全书这类的钥匙，时时为我们开启求知之欲、快乐之门。”

如果没有特殊的需要或个人的特别爱好，这种类型的书不必从头读到尾，单是你感兴趣的部分，就够丰富的了。假设你对音乐感兴趣，翻看的是大英百科全书，那么贝多芬就有六十多页，莫扎特七十多页，巴赫父子一百多页，读一个条目跟读一本小册子差不多。

不过毕竟喜欢“读”词典和百科全书的人是少数，大多数人还是“用”它们。但怎么用，由于认识不同，也就存在很大差别。你在用的时候是不是就只把它们当作工具呢？如果只当作工具，会因此而忽略、错失什么吗？忽略、错失的，是不是基本的、重要的东西？

词典和百科全书追求反映基本的事实和知识，追求真实、准确、客观、公正，所以显得面目漠然，看不出喜怒哀乐，看不到鲜明的个性和特征。很多人据此认为这样的书是单调乏味的“死”书，是没有和人的“活”气相连的书。实际情形却是，这些特殊类型的书的编纂者，以牺牲和藏匿自己个性和特征的方式隐身于书中，为的是使书更好地为你所用。

有一位翻译家慢慢领悟到了这一点。他说：“在我看来，词典是名副其实的活词典。当我翻查词典，我并不是在翻查一本工具书，而是就一个疑难或初步想法向一位专家请教。译者的疑难或初步想法经过与各位专家的讨论，得到专家明确或较可靠的回答之后，便获得一种客观性，译者再在这个客观性的基础上，权衡、掂量，最后作出决定。”

这位翻译家看到了词典当中有人，这是一个很重要的发现。因为这个发现使得词典的使用者和词典之间建立起了亲切的关系，像人和人之间一样的亲切关系。

“当专家回答不明确和不可靠甚至有错误的时候，译者便加入讨论，并邀请另一个或多个专家小组（借助另外的词典），伸张意见，反复磋商，作出修改：这也是译者不照搬词典的时候。即使译者不照搬，事实上也已吸取了专家们很多有益的初步意见和想法。”

和词典、百科全书建立起亲切的关系，在一个很重要的意义上是理解那些隐身其中的编纂者，他们保持沉默，他们的原则和美德是奉献而不声张，他们是被选中的文明的维护者、文化的承传人。

“如果我有什么值得张扬的自以为是，那就是，我对各种词典尤其是英汉词典的编纂者，常怀感恩之情。偶然翻至版权页、前言，尤其是编纂者名单，我总会不自觉地看下去，读下去。有时我想，当我的目光徘徊在这些名字中间的时候，尤其是当我的目光被一个个在编纂过程中病逝的、用长方形框框框住的、像墓碑一样的名字所吸引的时候，我心中响起什么样的声音？它包含着什么样的讯息？我想，是感恩。”

（节选自张新颖《读书这么好的事》，有删改）

【练一练】

（1） 关于工具书的作用，下列说法不正确的一项是 。

A. 工具书可以帮助我们扫除阅读过程中的所有障碍，查证读者所需要的事实。

B. 工具书内容丰富，既可以满足查阅的需要，也可以使人体会到阅读的乐趣。

C. 工具书可以提升人的人生境界，拓宽视野，开启求知之欲、快乐之门。

D. 工具书中洋溢着浓郁的人文情怀，读者可以体会到编纂者奉献而不声张的美德。

（2） 下列说法不符合文意的一项是

。

A. “工具书不是工具书”，并不是说工具书不再是工具，而是说除了工具属性，它还包含其他更为丰富的内容。

B. 一般来说，工具书没有鲜明的个性特征，以真实、准确、客观、公正作为自己的追求，但有时不同的编纂者对同一问题也会有不同的观点。

C. 翻译家在查阅工具书时，心中有“我”，不盲目相信工具书，同时向专家、权威请教。

D. 工具书的编纂者隐身其中，奉献而不声张，他们是文明的维护者、文化的传承人。对他们，我们应心存感恩。

（3） 作者认为，工具书是一本“活”书。请根据文章内容，简述作者的理由。

【参考答案】

（1） A （“扫除阅读过程中的所有障碍”这一说法是无中生有）

（2） C （原文将参照其他工具书——“借助另外的词典”比喻成“向专家、权威请教”，而不是真的去向专家、权威请教）

木工工具中手动测量工具使用方法 篇4

在我国古代, 家具多采用纯手工雕刻, 很多图案样式都保存在工匠的脑海中代代相传。目前, 家具加工生产中按照传统的方式已远远不能满足现有的市场需求和审美观念, 使得设计效率低, 显然不适合现代家具设计的行业竞争和工业化生产对效能的要求。

木工是我国传统工艺之一, 凭借独有工艺技术完成房屋装饰, 进一步改进了建筑内外结构的艺术美感。作为一门手工艺术, 木工工艺与测量工具是相互关联着的, 不仅为工人提供了精准的数据尺寸, 也为实际装饰操作提供可行性指导依据。手动测量工具是木工操作过程不可缺少的, 掌握手动测量工具及其使用方法, 可体现手工工艺在房屋装饰中的应用优势。

1 手动测量工具的重要性

木工工具是指应用于木材加工的器具, 分为电动工具、气动工具、手动工具, 而手动工具可分为量具、手工锯、木工刨、木锉刀、手工凿、木砂纸。手动测量工具特指“量具”, 主要包括量尺、水平尺、线锤、塞尺等。从家具行业发展情况来说, 手动测量工具对行业发展具有广泛影响力。

1) 节能性。为控制日趋恶化的环境问题, 工业污染的控制方式以20世纪80年代为拐点出现了重大的转折, 从早期的先污染后治理转变为目前的以污染防范为主的污染控制战略。家具行业作为中国经济产业构成, 更应当吸取经验教训, 通过优化手动测量方式以推动产业发展。例如, 装饰行业中, 随着手动测量方式的优化调整, 节能思想在装饰测量与控制中得到普及, 对节能装饰改造提供了借鉴性指导。

2) 资源性。家具生产应当普及绿色生产, 在源头上应对传统家具生产技术缺陷, 努力构建技术性绿色家具产业。这要求我国家具生产应当做到, 尽快改进设备及生产工艺流程, 大力研发更为高效科学的生产链。在手动测量工具推广形势下, 木工工具操作可综合利用资源并且进行二次资源利用, 在生产中做到尽可能地减少物料的浪费, 以达到绿色生产的要求。

2 手动测量工具及其使用方法

自古以来, 就有“木匠”一说。测量工具是木工制品制作过程的必备工具, 利用手动测量可掌握木制品、藤制品的尺寸规格, 进而对工艺方式及加工流程作出改进。

家具测量最早起源于木工制造的尺寸, 我国早期木工家具制造多用手工测量, 伴随手工测绘, 采用丁字尺、圆规、曲线板、针管笔等工具。常用的家具测量工具都比较简单, 基本上都可以直接使用, 携带方便。大致可分为测量工具、辅助工具和绘图工具。测量时根据具体需要进行选用 (见图1) 。

1) 量尺。常用的量尺有钢卷尺、布卷尺、钢直尺、木折尺、三角板等, 每一种量尺均有其不同的用途, 也可在多种木工工艺中体现作用。例如, 钢卷尺测量准确, 可随处携带, 使用方便;木折尺总长为1 m, 使用木折尺时应拉直, 贴紧物体表面;三角板可用于多角度划线, 构造不同类的结构图形。卷尺是木匠最常用测量方式之一, 同时也为其他相关尺寸测量提供便捷依据, 下面举一例说明。

用卷尺量一个木桶的底, 量得周长为4尺, 老木匠能够一口报出底面半径约等于6寸4。

按照计算方法, 用公式C=2πr检验木桶的半径, r= (C/2π) ≈ (40寸/2×3.14) ≈6.37寸≈6.4寸。

结果与老木匠的结果几乎一样, 相差一点点, 而老木匠的计算方法, 既快又准确。老木匠认为, “尺变寸, 加六成”, 老木匠的计算方法:四尺变四寸, 四六得二寸四 (即4寸×0.6=2.4寸) , 共4寸+2.4寸=6.4寸。

因此, 老木匠习惯把圆周率π当作3.125, 尽管有误差, 但算法简便, 在估计半径时很实用, 可快速完成测量与计算。

2) 水平尺。水平尺主要用于检查物体表面的水平或垂直情况, 有木制品和金属制品两种, 尺的中部和端部装有水准管。检查物体的水平情况时, 将水平尺放到物体表面上, 如中部水准管内的气泡居中, 则表示物体表面水平;检查物体的垂直情况时, 将水平尺放到物体表面上, 如端部水准管内的气泡居中, 则表示物体表面垂直。

3) 线锤。用于检查物体表面 (如装饰柱、门套、窗套等) 的垂直情况, 它是用金属制成的正圆锥体, 在其上端中央设有带孔螺栓盖, 内系一条线绳;主要用于检查木工制品的垂直度与水平度。使用时, 手持线绳上端, 锤体下垂, 如果物体表面自上而下与下垂线绳的距离相等, 则表示物体表面垂直。

4) 塞尺。塞尺可用于测量板的缝隙大小不一, 以及高低不平加工面的高低凹凸的具体数据, 适用于结构复杂的家具或装饰品结构。相比其他几种手动测量工具, 塞尺更多用于组合式木工制品, 特别是在大空间、多结构的家具生产中, 塞尺的应用特点得到了体现。一般来说, 测量时将塞尺塞进板的缝隙内, 深入的厚度就是缝隙的大小值。

3 手动测量与划线工具的联合应用

我国是人口大国, 中国木工制品市场前景广阔, 消费者对木工工艺要求更加严格。手动测量工具是木工生产与制作的主要工具, 除了单一使用手动测量工具外, 也可将其与划线工具相互结合, 形成“多功能、多组合、多形式”的测绘平台。木工常用测量工具有卷尺、折尺、角尺和水平尺几种;画线工具有划线笔、线勒子、墨斗和墨株等, 一些实用的组合方式如下。

1) 划线。划一条与已有直线垂直的线。如果工件过宽或过长, 无法用宽座角尺或组合角尺辅助划线, 那么就用木工角尺划线。首先, 木工角尺的长臂外边缘对齐先前已经划好的线, 然后, 用铅笔沿木工角尺短臂外边缘划线, 如图2 (a) 。此外, 用刀式划线器进行板端横向划线, 如图2 (b) ;首先, 松开划线器挡块固定螺丝, 以手指轻推挡块, 设定刀锋与挡块之间的距离, 再旋紧螺丝。然后, 把木板平放在工作台面上, 划线器挡块靠紧板端, 开始划线。划线刀要与工件表面成一定角度, 划出来的线才会清晰、笔直。

2) 尺寸。用卷尺和直尺配合测量柜体内部尺寸, 用卷尺测量取得的长度值不一定是非常准确的, 不能单靠卷尺来测量柜体的内部尺寸, 这种情况下, 可用卷尺与直尺配合来完成测量。具体:将直尺刻度起始端顶在柜体侧板内面上, 同时将卷尺前端顶住对面侧板内面, 要确保卷尺和直尺并排沿同一直线测量。用卷尺与直尺交界处测量的读数相加, 便可得知柜体内部尺寸。用卷尺和直尺配合测量柜体内部尺寸, 如下图3。

在测量内部空间尺寸时, 还有一种方法, 用两段直木条测量内部尺寸。具体操作:把两个木条并排平放, 顶端分别顶住柜体侧板, 在木条搭接处做一标记, 取出木条按标记放好, 测量其长度, 即可得知柜体内部尺寸。如图4。

3) 角度。如何检验工件的锯割角度是否为45°角, 可以用手动测量工具与划线工具相互配合完成, 准确地测量木工制品的角度大小。例如, 可使用组合角尺, 具体:把组合角尺的45°尺座靠紧工件侧边, 滑动尺臂内边搭在工件的截面上, 对着光亮处观察, 如果滑动尺臂的内边与工件截面之间不透光, 说明锯割角度是正确的, 如图5。

4 测量方式转变对家具生产指导

未来, 我国木工工具形式更加多样化, 手动测量工具体现的功能价值更为丰富, 以手动工具为主的新型家具产业, 逐渐变为市场追求的主打产品。为了适应消费者需求, 将绿色环保思想融入生产与制作环节, 体现了家具生产工艺的先进性, 而这些都依赖于手动测量技术为基础。

1) 绿色设计。采用绿色设计, 增加产品的绿色附加值。能降低污染物排放, 减少原材料浪费, 促进绿色装饰的技术和工艺的总称称之为绿色设计。家具生产应当根据自己产品的市场定位, 进行绿色设计。家具生产进行绿色设计一方面可以进行技术创新或融合, 也可以对生产用料进行升级, 采用新型环保材料或新的生产工艺, 在生产过程中应用清洁生产技术。

2) 绿色包装。世界经济全球化趋势下, 世界各国家具生产均坚持绿色化发展道路, 以绿色机制为中心开展一系列的改革工作, 全面突出绿色经济产业形象。绿色包装是产业结构调整的一部分, 按照国家标准对包装材料进行调整, 为中国商品走向国际市场做好充分准备, 增强本国商品在国际上的竞争力。在环保问题越发引人注意的今天, 产品是否采用绿色包装成为左右消费者是否选购家具产品的重要评判标准之一。

5 结论

总之, 木工是木质工程的主要工艺构成, 木工制造工艺水平与测量作业存在密切的关联性。为了进一步提高木工制品质量, 应充分发挥手动测量工具的操作价值, 更加体现传统手工工艺之精华。量具、水平尺、线锤、塞尺等是常见手动测量工具, 结合工具特点执行规范的测量操作, 不仅是手动工艺方案执行需要, 也是体现纯手工木质工艺特色的关键。而从多功能应用角度考虑, 还需将测量工具与划线工具配合使用, 这在木工工艺中是十分受用的操作方式。

参考文献

[1]治淮.有关鲁班及他被誉为我国古代土木工匠始祖的原因[J].治淮, 2008, 57 (9) :48.

[2]林聪益, 颜鸿森.古机械复原研究的方法与程序[J].广西民族学院学报:自然科学版, 2006, 13 (2) :37-42.

[3]刘克明.第四届中日机械技术史及机械设计国际会议评介[J].中国科技史杂志, 2005, 26 (2) :93-94.

[4]胡万明, 齐英杰.黑龙江省木工机械行业形成与发展概况[J].林业机械与木工设备, 2005, 40 (2) :12-14.

[5]习宝田, 李黎.木工机械与刀具业面临的挑战[J].中国林业, 2002, 53 (2) :34-35.

[6]郭凤武, 刘英杰, 李志仁, 等.伦教木工机械制造业的形成和发展[J].林业机械与木工设备, 2000, 35 (2) :23-25.

[7]陈铭, 吕建华, 吴智慧.我国家具业制造模式的现状及研究进展[J].木材工业, 2009, 23 (6) :21-24.

[8]吴智慧, 徐伟, 牛广霞.我国家具与室内装饰行业的现状与科技需求[J].木材工业, 2009, 23 (2) :23-26.

[9]朱剑刚.中国家具制造业信息化与竞争力提升[D].南京:南京林业大学, 2004.

气动工具的宣传广告词 篇5

2. 日盛气动，路路畅通。

3. 日盛气动，品质为重。

4. 日盛气动，气势非凡

5. 日盛气动，气通运通。

6. 日盛气动，全球风行。

7. 日盛气动，日风随动。

8. 日盛气动，日益昌盛。

9. 日盛气动，天下无双。

10. 日盛气动，心动行动。

11. 日盛气动，真的管用。

12. 日盛气动，专业(卓越)只为您的心动!

13. 日盛气动，专业领先。

14. 日盛气动风管，日益盛行。

15. 日盛气动风管，生产有我来管。

16. 日盛气动风管，行业领跑者。

17. 日盛气动风光，盛于每日。

18. 日盛气动管，风管日日盛!

19. 日随我行，风随我动，日盛气动工具。

20. 日新月异，气势不凡。

21. 日新月异，盛行天下!

22. 日意瑞盛，精艺求精。

23. 盛行天下，畅通世界。

生命的工具 篇6

这些工具都是我的叔叔从他的父亲那里继承下来的。祖父可以说是这个小镇的第一批建设者，这些工具为小镇的建设立下了汗马功劳。初夏时，叔叔家建了一个新车库，这些工具还被派上了用场。表弟轻轻地拿起一把扳子，我仿佛看到了三代人的时光从上面缓缓流过。

工具可以帮助我们建设一个美好的世界。用它们我们可以搭建一个温暖而好客的家。工具帮助我们实现理想，摆脱恐惧、偏见与穷困。

工具也可以有另外一层含义：我有一个朋友是教17世纪英国文学的，他居然拥有几本属于那个时代的很薄的书。这些可以作为研究工具的书被我的朋友珍藏在他的书柜里，从来舍不得使用。因为这几本书的所有权已标志着我的朋友在这一领域的地位。几乎出于同样的原因，我的另一位从事医学研究的朋友收藏着一本1886年出版的医学书籍，书中有一章竟是描述“吸血鬼”的。

记得我在他乡刚开了一间家具店时，父亲送了我一台电动刨床。刨床是父亲年轻时帮祖父母开家具店时买下的，由于年头太长了，已不太好用。它开动时发出的噪音居然把我们家的狗都吓晕了。

现在我完全有能力买一台最新型的刨床，但我还是坚持用这台旧的。每当开动它的时候，脑海中总浮现出童年时第一次拿起螺丝刀修自行车的那一幕，它使我永远保持着一种对工具的热爱。

气动工具 篇7

苏友快修提供的事故维修车辆因为不同的车型、不同的事故位置、不同程度的受损情况需要学生在老师的指导下制定出截然不同的维修解决方案, 但问题在于, 实验室统一采购的成套钣金维修通用工具有时难以完全胜任, 造成了对本来就是钣金初学者的学生以不必要的困难。通过事故车辆修理完毕后大家的总结得出, 学生需要在成套的工具的基础上研发出新的钣金专用工具这样在特定的维修场景下, 自制的工具会特别的得心应手并获得更好的维修质量。因此, 作为指导老师也特地走访了许多汽车修理厂, 并且与扬州钣金工众多的安徽合肥中涛汽车修理厂进行了深入的研讨 (有趣的是在国内汽车修理界, 最有名最出色的汽车钣金工大多来自江苏扬州) , 他们也给出了很多指导意见。其次在学生们反复的事故维修作业中, 学院汽车系的钣金工具有一些出现了不同程度的损耗, 除了加强管理规范化操作外, 作为指导老师很有必要想出一些方法来重新利用实验室里一些因长期使用报废的工具, 这样做既环保又可以减少实验室的工具损耗率, 物尽其用降低运营成本。

1 钣金多功能撬棍

经过讨论研究, 师生发现实验室里有一些报废的汽车公斤扳手, 有的指针损坏脱落, 有的表盘损坏, 有的已无法显示施加的公斤压力。

另外需要注意的是, 实验室里日常所用的专用钣金撬棍在学生实操中存在一些问题, 撬棍杆部过于扁平化, 在使用频率较多时, 容易发生弯曲甚至折断, 而通过理论的教学可以知道由于公斤扳手专门用于大扭力的操作其杆身可以承受极大的作用力, 非常结实, 所以把这两者结合起来师生得出, 可以将实验室废弃的公斤扳手进行废物再利用, 利用苏友快修的乙炔焊接设备对公斤扳手进行再加工, 得到新的钣金自制专用撬棍。在具体制作中, 项目主持人孙超同学提出, 可以在新撬棍的工作部位, 也就是铲形的中间再切割出一个小豁口, 使该撬棍还具备起钉功能 (在事故维修中我们常常发现订购来的配件如玻璃、机盖、天窗等用木箱包装, 经常需要撬起木箱上的铁钉) , 这样师生边做边改善, 最终得到了自制钣金多功能撬棍。

2 汽车钣金专用暗筋锤

在整形车门、翼子板等带“筋”的钣金外部件中, 对于初学者能够把因事故造成的凹陷、凸起整平已属不易, 但现在的汽车造型越来越多中多样, 有的还配有夸张的腰线来彰显个性, 如果事故部位恰好处在腰线位置, 那么除了要把此处整平, 师生还需要把腰线也就是钣金工所说的“筋”给整出来。根据指导老师先前在丰田从事钣金修复工作的经验来看, 其实筋还分为明的和暗的, 明的学生一眼便可看出, 而“暗筋”则是学生新手的大敌, 第一其不易被发现, 往往需要光线较强烈时或是在阳光下才可看出, 第二如果没有发现当整形完毕后, 从视觉上看, 整形效果不好, 但学生却无法找出原因, 给他们造成极大的困扰, 严重的打击了他们的自信心。在这种情况下, 指导老师会在整形前就要求学生仔细观察受损部位, 找出有暗筋的部位。但即使是这样, 普通的整形锤也难以胜任, 结果是整形过度把凹下去的暗筋给整的明显凸出来, 对汽车造成二次伤害。经过请教从业几十年的钣金老师傅加上指导老师自己数年的钣金从业经验, 师生得出可以在普通的整形锤的基础上, 加以改进, 制作出新型暗筋锤, 在整特定的暗筋场合里, 使用这种专用锥非常得心应手, 整形效果良好。

3 结语

在钣金练习、总结、整改、再练习的过程中, 极大的提高了学生们的操作能力, 同时也使他们能在实践中积极的开动脑筋, 敢于将自己的想法付诸实践, 并用实践来检验自己的想法是否可行、是否能够得到预想的效果, 今后打算在钣金最复杂的工作-大梁弯曲修复的工作中继续探索, 争取制作出一些工具降低气动拉拽的危险性并缩短作业时间。

参考文献

[1]陈家瑞.汽车构造[M].北京:机械工业出版社, 2004.

[2]汽车钣金焊接基础[M].北京:化工出版社, 2014.

气动工具 篇8

关键词：Photoshop,图像处理,修复工具,擦除工具

Photoshop是美国Adobe公司于20世纪80年代末期发布的具有强大功能的图像编辑处理软件,经过不断升级,有多个版本,下面工具的使用主要以Photoshop CS3版本为基础。Photoshop是目前图像处理软件中使用率最高的图像处理软件之一,它集图像设计、创作、扫描、编辑、合成、网页设计以及高品质的输出功能于一体,是从事平面设计人员的首选工具。该文主要对Photoshop中的修补工具和擦除工具进行一些探讨。

1 修复工具

修复工具在图像处理当中起着非常重要的作用,使用修复工具可以去除图像中的污点和瑕疵,还可以用背景替换图像区域,将合影照片修改为单人照片。灵活使用修复工具将会得到自己想要的图像。修复工具主要包括污点修复画笔工具、修复画笔工具、修补工具和红眼工具。

1.1 污点修复画笔工具

污点修复画笔工具自动从修复区域的周围选取样本像素,覆盖修复区域,适合修复图像中的污点,可以快速去除照片中的污点和瑕疵部分。选择该工具后,在需要修复的图像区域单击并拖动鼠标涂抹即可进行修复。

参数主要有直径、硬度、模式、类型等。

硬度:画笔边缘的坚硬程度,硬度很高的话,画笔的边缘对比较强,硬度较低的话,画笔的边缘会比较模糊。

模式:用画笔修改时的叠加模式。

类型:可以选择一种修复的方法。若选择“近似匹配”就是取画笔周围的像素作为参考点,如果选择“创建纹理”,可使用选区中的所有像素创建一个用于修复该区域的纹理。

对所有图层取样复选框:选中此选项,可从所有可见图层中对数据进行取样,把修复的图像放在一个新的图层中,是一种无损的修复方式

1.2 修复画笔工具

修复画笔工具可用于校正瑕疵,使它们消失在周围的图像中。在图像中选取样本像素,用样本像素覆盖修复区域。选择“修复画笔工具”,设置工具参数;按住Alt键,单击鼠标左键,选取样本像素;按住鼠标左键涂抹修复区域。修复画笔工具和仿制图章工具比较近似,都是利用图案或图像当中的样本像素来绘画,但是修复画笔工具能够将样本像素的纹理、光照、透明度和阴影与所修复的像素进行匹配,从而使修复后的图像无人工痕迹。

污点修复画笔工具和修复画笔工具结合使用可以达到更好的效果。图1是修复前的照片,照片上有很多白点;图2是修复后的照片,白点被去掉,照片非常干净。通过这两个修复工具的使用,修复了图1照片当中的一些污点,得到了一张比较干净的照片。

1.3 修补工具

修补工具可以用其他区域或图案当中的像素来覆盖选中的区域。同修复画笔工具一样,修补工具会将样本像素的纹理、光照和阴影与源像素进行匹配,也就是说可以自动适应周围环境。选取需要修复的图像区域,选择“修复画笔工具”,选中工具参数栏中的“源”单选按钮,将图像选区拖至其他位置,用新位置的图像替换选区中的图像。

图3是原图像,只有一辆摩托车;图4是使用修补工具处理后的图像,产生了两辆摩托车比赛的效果。

1.4 红眼工具

红眼工具可以移去用闪光灯拍摄的人像或动物照片中的红眼,也可以移去用闪光灯拍摄的动物照片中的白色或绿色反光。选择该工具后,在眼睛的红色区域进行单击即可进行校正,使用起来非常简单方便,只需单击一下就可以得到满意的图片。

2 擦除工具

擦除工具包括“橡皮擦工具”、“背景橡皮擦工具”和“魔术橡皮擦工具”。使用“橡皮擦工具”涂抹,擦除图像颜色,填入背景颜色。使用“背景橡皮擦工具”涂抹,擦除图像颜色,擦除部分变为透明。使用“魔术橡皮擦工具”单击,相邻颜色区域变为透明。灵活使用这些工具可以得到一些单独的图像。

2.1 橡皮擦工具

橡皮擦工具用来擦除图像,如果在背景图层中或在已锁定透明度的图层中工作,可将涂抹区域的像素更改为背景色,在其它图层中工作时,则将涂抹的区域擦除为透明区域。其中“不透明度”选项用来设置工具的不透明度,100%的不透明度将完全擦除像素,较低的透明度将部分擦除像素。

2.2 背景橡皮擦工具

背景橡皮擦工具可以将图层中的像素擦除,使之成为透明区域。该工具可采集画笔中心的色样,并删除在画笔内的任何位置出现的该颜色,通过指定不同的取样和容差选项,可以控制透明度的范围和边界的锐化程度。

2.3 魔术橡皮擦工具

使用魔术橡皮擦工具在图像中单击时,可以将所有与单击点相似像素都擦除为透明区域。在使用魔术橡皮擦工具时,如果在已锁定透明度的图层中工作,这些像素将更改为背景色。如果在背景图层中单击,则会将背景图层转换为普通图层,并将所有相似的像素擦除为透明。

图5中,红色的背景下坐着一只小狗,通过使用擦除工具,抠取出小狗的图像,如图6所示。抠取图像在Photoshop的使用中是非常重要的。

3 结束语

以上探讨了Photoshop中的修复工具和擦除工具的一些使用技巧,当然Photoshop的工具及使用技巧很多,该文就不再赘述。现在Photoshop软件的强大图像制作功能已在各个领域得到了广泛的应用,而且在社会领域中的展示也得到了良好效果,深受美术工作者的青睐。在整个社会领域中的应用还有十分广阔的发展空间,更多的使用技巧,还有待于广大使用者的探索。

参考文献

[1]钟星翔.Photoshop CS3图像设计与制作技能实训[M].北京:科学出版社,2010.

[2]张枝军.图形与图像处理技术[M].北京:清华大学出版社,2011.

[3]彭慧俐.Photoshop图像处理技巧分析[J].信息与电脑,2010(6).

[4]吴隆鑫.《Photoshop》课程的教学探索与实践[J].电脑知识与技术,2007(12):1755-1756.

气动工具 篇9

一、抓住重点词语, 实现工具性与人文性的融合

抓住重点词语教学, 实现人文性与工具性的融合, 教学中必须注意:一是词语的基本意思理解必须到位;二是词语在文中的特殊意思必须理解到位;三是教者必须有充分发掘词语的人文意义的意识, 适时注意到把词语的人文情感熏陶教育元素发掘出来, 巧妙引领学生接受人文思想精神、情感意志的滋润与灌注。我们来看看斯霞老前辈在教学“祖国”一词时, 是如何实现工具性和人文性的融合的:

师:什么叫“祖国”。

生:祖国就是南京。 (好多学生笑了, 知道祖国不是南京。)

师:不要笑, 祖国就是南京吗?不对!南京是我们祖国的一个城市, 像北京、上海一样, 大家再想想, 什么叫祖国?

生:祖国就是一个国家的意思。

师:噢!祖国就是一个国家的意思。对吗?

生:不对! (也有答对的)

师:美国也是一个国家, 日本也是一个国家, 我们能说美国、日本是我们的祖国吗?

生:不能!

师:那么什么叫祖国呢?谁能再说一说。

生:祖国就是我们自己的国家。

师:说得对, 祖国就是我们自己的国家。我们的爸爸、妈妈、爷爷、奶奶, 祖祖辈辈生长的这个国家叫祖国。那么, 我们的祖国叫什么名字呢

生:我们的祖国叫中华人民共和国。

师:对了。我们的祖国叫中华人民共和国, 我们大家都热爱我们的…… (故意停顿, 让学生接下去。)

生: (齐声) 祖国!

“祖国”这一抽象概念, 通过斯霞老师的启发、引导, 从迷惑不解到比较正确、深刻地理解, 并进而激发出学生热爱祖国的情感。这一教例实现了语文的工具性与人文性的完美融合。

二、抓住关键句子, 实现工具性与人文性的融合

教育的本义是为了促进人的全面发展, 全方位提升人的知、能、意、情、智品质。加强工具性并不是要放弃人文性, 高扬人文性的同时, 也并不意味着降低对工具性的要求, 这二者是并行不悖的。人文是工具的灵魂, 提升灵魂, 使工具活化、灵动起来并进一步加强工具性的落实成为可能。一位教师在教学《渔歌子》一词, 讲到“渔夫”时, 这样教:

师:为什么说“斜风细雨不须归”呢?

生1:因为周围风景太美了。轻轻的风, 细细的雨, 多有诗意, 所以不想归。

生2:要的就是在这样的意境里, 钓鱼才有意思, 所以不归。

生3:在这样的江面上, 看着飞鸟红花, 吹着小风喝着小酒, 沐浴着细雨, 这样多惬意啊, 干嘛要归啊。

师:告诉大家一个小秘密。据史书记载, 张志和钓鱼鱼是不上饵的, 那他能钓到鱼吗?他钓的是什么呢?

生1:他钓的是春天。

生2:他钓的是快乐。

生3:他钓的是心境……

指导朗读:“青箬笠, 绿蓑衣, 斜风细雨不须归。”

教者紧紧扣住“斜风细雨不须归”, 从此句到全词, 从词内到词外, 引领学生层层展开, 步步深入, 既加深了对诗词的深入理解, 又发展了学生的思维表达, 同时受到了诗歌意境和人物精神风貌的无声浸润, 这对学生精神世界的提升绝对是深层次的。

三、在尊重学生的多元独特体验中, 实现工具性与人文性的融合

高扬人文精神, 既要尊重学生多元的、独特的体验, 鼓励学生大胆地喊出自己的真实“思想”, 但也不能丧失文本的基本价值取向, 不能让学生的奇思妙想淹没教师的主体导向。我们看《白杨》一课的一个片段:

《白杨》是一篇借物喻人的文章, 写了一位在新疆工作的父亲回内地接将要上小学的两个孩子。在返疆的火车上, 父亲向孩子讲戈壁滩上的白杨, 以树喻人, 歌颂了扎根西部的建设者博大的胸怀, 文章所倡导的主流价值观在当今仍有巨大的现实意义。

一位教师在完成了文本的主体教学后, 力图引导学生从整体上构建“爸爸”崇高伟大的形象。不料, 一名学生站起来说:“我觉得‘爸爸’有些自私。我不赞成他的做法。试想, 新疆的条件多么差, 不论是物质上, 还是精神上, 都不能和内地比, 他把两个孩子带去新疆, 这不会影响孩子将来的发展吗?”一石激起千层浪。又有学生说:“我也不赞成父亲的做法。父亲在两个孩子未成年, 没有自己的思想之时, 就凭自己的一厢情愿, 决定孩子的命运, 我想这是对孩子的不尊重。”相对于第一个学生的发言, 这个学生更进了一步。课堂当时就引发了激烈的争论, 双方僵持不下, 教学陷入僵局。这里, 学生的独特体验与文本的价值取向发生了矛盾, 如果教师不适时发挥主导作用, 对教学进行疏导和调控, 文本的主流价值取向、很重要的人文精神就有可能被淹没。

笔者觉得, 作为学生学习引导者和促进者角色的教师, 可以对教学做如下引导:

爸爸百忙之中, “这回”从新疆来到谁家?干什么?再将来呢?从“这回”, 从“奶奶家”, 你能意会出什么?从“到新疆去念小学, 将来再念中学, 再将来念大学”你又能意会出什么? (从“这回”学生一定能意会出, “这回”和过去的许多回不一样, “这回”爸爸是专门来接孩子去上学的, 说明爸爸非常注意对孩子的培养。从“奶奶家”学生同样能意会出“两个孩子一直和祖辈生活, 不和父母生活在一起是不利于孩子成长的, 现在他们到了该上学的年龄, 所以父亲必须接他们去上学。说明什么?)

再看课文最后一段, 写的是什么?是爸爸的期望, 那就是说, 现在想实现, 但必须等到未来才能实现的愿望。但是未来是否能如愿呢? (我想:在父亲的影响下, 孩子们成才之后, 一定会到祖国最需要的地方, 作为父亲也一定会尊重孩子们自己的选择。) 现在, 你们还认为父亲的做法是自私的吗?至此, 学生们一定会认为:父亲是崇高伟大的, 老一辈建设者是胸怀博大的。文本的价值取向得到尊重。教师的主导作用不是架空文本, 做空洞的说教, 而必须立足文本, 做抽丝剥茧的引导, 文本的人文精神才能为学生接受, 得到高扬。

气动工具 篇10

单作用气缸具有结构简单、成本低、节省空间且出力大等诸多优点, 在自动化生产线中已经得到了广泛的应用[1]。例如, 工业用电阻式点焊机采用单作用气缸的气动力控制系统进行电极的加载[2], 其焊接质量取决于焊接电流、加压时间、电极加载力这三大要素。多年来, 研究人员对气动伺服阀控马达的特性、对称气动伺服阀控双作用气缸的特性等作了深入的基础研究[1,2,3,4,5,6,7,8,9]。同一气腔的排气时间通常超过充气时间的2倍, 这就导致采用常规方法难以实现单作用气缸的高速控制与节能[6]。文献[2,4,6]研究了一种新型非对称气动伺服阀, 该阀下游节流口面积为上游节流口面积的2倍, 将其用于焊机电极的高速气动控制, 使气动压力控制系统的下降过程和上升过程具有相同的时间。

本文通过实验取得伺服阀的流量增益、流量-压力系数和压力增益系数, 对具有非对称气动伺服阀和单作用气缸的气动力控制系统进行建模和分析。最后, 结合点焊机闭式气动力控制系统进行验证。

1 非对称气动伺服阀控缸的气动压力控制系统

电阻式点焊机的气动控制过程可分为两个阶段, 一是实现气缸快速无碰撞地夹紧工件, 减少由焊头的磨损和烧损引起的气缸行程变化, 为此, 文献[6]研制了一种特殊气缸及其气动系统, 可实现焊头和工件的位置与力的复合控制;二是夹紧工件后实现气缸的快速加压与控制[8]。本文主要研究在位置与力复合控制系统中如何实现快速加压与控制。图1为该非对称气动伺服阀控单作用气缸的气动压力控制系统部分的示意图。图1中, ui为输入电信号, uf为压力反馈信号, ps为供气压力, pe为排气压力, pL为负载压力, V为体积, m为负载质量, KC为弹簧刚度, Ksw为负载的等效弹簧刚度。气动压力控制系统采用新型非对称三通气动伺服阀来控制单作用气缸气腔内的压力, 从而控制焊机电极 (单作用气缸活塞) 和焊接板之间加载力的大小。由于电极通过大电流 (5～20kA) , 故为了简化电极和力传感器的安装, 通过压力反馈系统间接实现电极的加载。工作状态下电极位移极小, 可将被焊接板的负载力简化为弹性负载。非对称气动伺服阀内藏有阀芯位移传感器。压力传感器为共和电业制造的PGM-10KC, 共振频率为40kHz, 压力信号由带宽为5kHz的应变计DPM-602A放大。

气动伺服阀处于图1所示的左位时, 气体经上游供气节流口向气缸供气;气动伺服阀处于右位时, 气缸经伺服阀下游排气节流口向外界排气。当充气节流口面积和放气节流口面积相同时, 同一气腔的排气时间通常超过充气时间的2倍[5]。为了满足气容-气阻回路的高速排气及其高速控制的需要, 这里采用非对称气动伺服阀, 其上下游节流口的面积是不相等的, 即在相同阀位移时, 下游排气节流口的面积Sd是上游供气节流口面积Su的2倍 (Sd=2Su) 。因此, 非对称气动伺服阀可以使排气过程与充气过程的时间相同, 实现电极的高速气动控制。考虑到气体的可压缩性, 气缸的气腔体积越小, 气动力控制系统的固有频率越高, 加载力响应越快。因此, 电阻式点焊机气动加压系统单作用气缸的气腔体积尽可能设计得较小。

2 非对称气动伺服阀的特性实验

非对称气动伺服阀[2,6]为双级气动伺服阀, 第一级即先导级, 包括永磁式力马达和推拉式喷嘴挡板机构, 第二级包括圆柱滑阀、力反馈弹簧和主阀芯位移传感器。滑阀主阀芯通过机械力反馈弹簧与力马达相连。图2所示为气动伺服阀的流量特性。主阀芯直径为8mm, 行程为-350～350μm。供气压力为0.7MPa时, 供气侧可控名义流量为145L/min。对称气动伺服阀 (Sd=Su) 下游排气口的可控流量为120L/min;非对称气动伺服阀 (Sd=2Su) 下游排气口的可控流量达240L/min。非对称气动伺服阀和对称气动伺服阀的计算结果和实验结果一致。在阀位移相同时, 非对称气动伺服阀下游节流口将气体排放到大气的最大排气面积大约为上游节流口从进气口向容腔供气的供气面积的2倍。通过该曲线还可以得到伺服阀的流量增益系数kq。

图3所示为非对称气动伺服阀压力增益特性的实验结果。由该曲线可以得到伺服阀的压力增益系数kp。图4所示为供气压力0.7MPa时非对称气动伺服阀输入信号和输出阀位移的频率特性实验结果, 该伺服阀的固有频率ωv (ωv=2π f) 为1256rad/s, 阻尼系数ζv为0.58。

3 理论分析

3.1 数学模型

为了推导气动系统的传递函数, 作以下假设:

(1) 压力为绝对压力。供气压力ps为常数 (ps=0.7MPa) , 气缸零位压力pL0=0.5MPa。

(2) 伺服阀节流窗口为矩形窗口。阀工作在中间位置附近, 且经过节流孔的气体为绝热气体, 气体比热比和节流孔的流量系数为常数。

(3) 活塞的位移很小。气缸内的气体变化过程为等温变化过程。

根据流量和运动学的基本方程及阀零位工作点附近的线性化方程, 可以得到各部件的数学表达式。

放大器和伺服阀的传递函数为

i=Ka (ui-uf) (1)

$\frac{x(s)}{i(s)}=\frac{{\rm K}{}_{\text{v}}\omega {}_{\text{v}}^2}{s{}^2+2\xi {}_{\text{v}}\omega {}_{\text{v}}s+\omega {}_{\text{v}}^2}$ (2)

式中, i为输入电流;Ka为伺服放大器的放大系数;x为阀芯位移, 向气缸供气时位移为正;Kv为伺服阀阀系数;KaKv=2×10-4m/V。

当主阀芯位移为正 (x>0) 时, 气源向气缸供气, 非对称气动伺服阀的上游控制节流口面积和通过的质量流量分别为

S=bpx

qm=qmu

式中, S为节流口开口面积;bp为上游节流口面积梯度;qmu为通过上游节流口的质量流量。

当主阀芯位移为负 (x≤0) 时, 气缸向外界排气, 非对称气动伺服阀的下游控制节流口面积和通过的质量流量分别为

S=-2bpx

qm=-qmd

式中, 2bp为下游节流口面积梯度;qmd为通过下游节流口的质量流量。

伺服阀控制节流孔的质量流量是负载压力和阀位移的函数。在某一工作点附近工作时, 通过控制节流孔的流量非线性式可以线性化, 即

Δqm=kqΔx-kcΔpL (3)

式中, kq为非对称伺服阀流量增益系数, kq=18.6kg/ (s·m) ;kc为非对称伺服阀流量-压力系数, kc=1.5×10-10kg/ (s·Pa) ;pL为负载压力。

压力增益kp为

$k{}_p=\frac{\partial p}{\partial x}|{}_0$ (5)

kq和kp的值可由式 (4) 和式 (5) , 以及图2和图3所示的流量-阀位移特性实验曲线和压力-阀位移特性实验曲线得出, kp=1.2×1011Pa/m。考虑到节流口宽度远大于阀芯和阀套之间的间隙值, 即bp≫rc, 阀芯和阀体之间实际存在矩形节流孔的泄漏量为[10]

$q{}_{m\text{c}}=\frac{\text{π}b{}_{\text{p}}r{}_{\text{c}}^2}{32\mu }\text{Δ}p$

式中, rc为阀芯和阀套之间的间隙值;μ为空气的黏度, μ=1.8×10-7Pa·s。

零位流量-压力系数kc的理论值为

$k{}_c=-\frac{\partial q{}_m}{\partial p{}_{\text{L}}}|{}_0=\frac{\text{π}b{}_{\text{p}}r{}_{\text{c}}^2}{32\mu }$

气缸气腔内气体的流量连续性方程为

$q{}_m=\frac{V}{nR{\rm T}}\frac{\text{d}p{}_{\text{L}}}{\text{d}t}+\frac{Ap{}_{\text{L}}}{R{\rm T}}\frac{\text{d}y}{\text{d}t}$

$\text{Δ}q{}_m=\frac{1}{nR{\rm T}}(\frac{\text{d}p{}_{\text{L}}}{\text{d}t}|{}_0\text{Δ}V+V{}_0\frac{\text{d}\text{Δ}p{}_{\text{L}}}{\text{d}t}+$

$nA\frac{\text{d}y}{\text{d}t}|{}_0\text{Δ}p{}_{\text{L}}+nAp{}_{\text{L}0}\frac{\text{d}\text{Δ}y}{\text{Δ}t})$

式中, V为气缸内腔体积, V=5.00cm3;n为气体多变指数, 等温变化时n=1.0;R为气体常数, R=287N·m/ (kg·K) ;T为气体绝对温度, T=293K;A为活塞有效面积;y为活塞位移, 定义弹簧被压缩方向为正;t为时间;ρ0为气体密度。

考虑到阀零位时的初始条件为

$\frac{\text{d}p{}_{\text{L}}}{\text{d}t}|{}_0=0$

$\frac{\text{d}y}{\text{d}t}|{}_0=0$

并假设$c{}_0=\frac{V{}_0}{nR{\rm T}},a{}_0=\frac{Ap{}_{\text{L}0}}{R{\rm T}},\rho {}_0=\frac{p{}_{\text{L}0}}{R{\rm T}}$, 则气缸流量连续性方程为

$\text{Δ}q{}_m=c{}_0\frac{\text{d}\text{Δ}p{}_{\text{L}}}{\text{d}t}+a{}_0\frac{\text{d}\text{Δ}y}{\text{d}t}$ (6)

气缸活塞复位弹簧和被焊接钢板等效弹簧Ksw并联构成等效弹性负载, 其质量弹簧系统的运动学方程和线性化方程分别为

$\begin{array}{l}p{}_{\text{L}}A=m\ddot{y}+b\dot{y}+ky+p{}_{\text{L}0}A+f{}_{\text{d}}+f{}_{\text{c}}\mathrm{sgn}(\dot{y})\\ A\text{Δ}p{}_{\text{L}}=m\text{Δ}\ddot{y}+b\text{Δ}\dot{y}+k\text{Δ}y+\text{Δ}f{}_{\text{d}}+\text{Δ}f{}_{\text{c}}\mathrm{sgn}(\dot{y})\end{array}\}(7)$

式中, m为负载质量, m=17.5kg;b为黏性阻力系数, b=228N·s/m;k为活塞等效弹性负载系数, k=kc+Ksw;pL0为气缸的初始负载压力, pL0=0.5MPa;fd为外界干扰力, N;fc为静摩擦力, N。

由于焊接时电极中通过大电流, 故在电极处安装力传感器很困难。因此, 这里通过压力反馈系统间接实现电极的力控制。压力传感器安装在驱动气缸的缸体上, 通过负载压力反馈代替电极力反馈构成闭环压力控制系统。压力反馈信号为

uf=Kf (pL-pe) (8)

式中, Kf 为压力传感器增益, Kf=1.5×10-5V/Pa;pe为周围大气压力, pe=0.1013MPa。

3.2 开环压力控制系统的传递函数

式 (3) 、式 (6) 和式 (7) 的拉普拉斯变换式为

qm (s) =kqx (s) -kcpL (s) (9)

qm (s) =c0spL (s) +a0sy (s) (10)

ApL (s) = (ms2+bs+k) y (s) +F (s) (11)

F (s) =fd (s) +D (s)

$D(s)=\mathcal{L}[\text{Δ}f{}_c\mathrm{sgn}(\dot{y})]$

式中, F (s) 为外界干扰力和静摩擦力的拉普拉斯变换式之和。

由式 (9) , 式 (10) 和式 (11) 可绘出气动阀控缸的方框图 (图5) 。阀位移和外界干扰力到负载腔控制压力的传递函数为

$\begin{array}{l}p{}_{\text{L}}(s)=\\ \frac{(ms{}^2+bs+k)k{}_{q}x(s)+a{}_{0}sF(s)}{mc{}_{0}s{}^3+(mk{}_c+bc{}_0)s{}^2+(Aa{}_0+bk{}_c+kc{}_0)s+kk{}_c}(12)\end{array}$

当负载为弹性负载 (k≠0) 时, 通常有

对于弹性负载, 传递函数式 (12) 可归纳为

$p{}_{\text{L}}(s)=\frac{\frac{k{}_q}{k{}_c}(\frac{s{}^2}{\omega {}_m^2}+\frac{2\zeta {}_m}{\omega {}_m}s+1)x(s)+\frac{A\rho {}_0}{kk{}_c}sF(s)}{(\frac{w}{\omega {}_r}+1)(\frac{s{}^2}{\omega {}_0^2}+\frac{2\zeta {}_0}{\omega {}_0}s+1)}$ (14)

$\omega {}_r=1/(\frac{1}{\omega {}_1}+\frac{1}{\omega {}_2})=\frac{k{}_c}{A{}^2\rho {}_0}/(\frac{1}{k}+\frac{1}{k{}_{\text{e}}})$ (15)

式中, ωm、ζm分别为质量-弹簧系统的固有频率和阻尼系数;ωr为负载弹簧和气动弹簧串联耦合时的刚度与阻尼系数之比;ω1为气体弹簧刚度与阻尼系数之比;ω2为负载弹簧刚度与阻尼系数之比;ke、ωe分别为气缸气腔内空气的等效弹簧刚度和固有频率;ω0、ζ0分别为负载弹簧和气动弹簧构成的质量-弹簧系统的固有频率和阻尼系数。

若k/ke≪1, 则有ωr<ω2<ω1和ωr≈ω2。若k/ke≫1, 则有ωr<ω1<ω2和ωr≈ω1。

由式 (1) , 式 (2) , 式 (8) 和式 (14) , 可得到闭环压力控制系统的方框图 (图6) 。由误差信号和干扰力信号到控制压力的传递函数为

$\begin{array}{l}p{}_{\text{L}}(s)=\\ \frac{\frac{k{}_{a}k{}_{\text{v}}k{}_q}{k{}_c}(\frac{s{}^2}{\omega {}_m^2}+\frac{2\zeta {}_m}{\omega {}_m}s+1)/(\frac{s{}^2}{\omega {}_{\text{v}}^2}+\frac{2\zeta {}_{\text{v}}}{\omega {}_{\text{v}}}s+1)E(s)+\frac{A\rho {}_0}{kk{}_c}sF(s)}{(\frac{s}{\omega {}_r}+1)(\frac{s{}^2}{\omega {}_0^2}+\frac{2\zeta {}_0}{\omega {}_0}s+1)}\end{array}$

这里, 博德图上的穿越频率为

$\omega {}_c=k{}_{\text{a}}k{}_{\text{v}}\frac{k{}_q}{k{}_c}k{}_{\text{f}}\omega {}_r=\frac{kk{}_{\text{a}}k{}_{\text{v}}k{}_{\text{f}}k{}_q}{A{}^2\rho (1+k/k{}_{\text{e}})}$ (17)

闭环系统的带宽与开环穿越频率ωc几乎相同。开环压力控制系统的典型博德图如图7所示。动态性能决定于Ksw、ωr、ωm和ω0。如式 (17) 所示, ωc由开环系统的增益和式 (15) 得到的ωr决定。

当没有弹性负载 (k=0) 时, 传递函数式 (12) 为

$\begin{array}{l}p{}_{\text{L}}(s)=\frac{(ms+b)k{}_{q}x(s)+a{}_{0}F(s)}{mc{}_{0}s{}^2+(mk{}_c+bc{}_0)s+(bk{}_c+Aa{}_0)}=\\ \frac{{\rm K}{}_{\text{t}p}(\omega {}_n^2/\omega {}_3)(\omega {}_3+s)x(s)+{\rm K}{}_{\text{L}p}\omega {}_n^{2}F(s)}{s{}^2+2\zeta {}_n\omega {}_{n}s+\omega {}_n^2}=\\ \frac{p{}_{\text{L}}}{x}|{}_{F=0}x+\frac{p{}_{\text{L}}}{F}|{}_{x=0}F(18)\end{array}$

${\rm K}{}_{\text{t}p}=\frac{bk{}_q}{Aa{}_0+bk{}_c}=\frac{bk{}_q}{A{}^2\rho {}_0+bk{}_c}$

${\rm K}{}_{\text{l}p}=\frac{a{}_0}{Aa{}_0+bk{}_c}=\frac{\rho {}_{0}A}{A{}^2\rho {}_0+bk{}_c}$

$\omega {}_n=\sqrt{\frac{k{}_{\text{e}}}{m}+\frac{b\omega {}_1}{m}}=\sqrt{\frac{np{}_{\text{L}0}A{}^2+k{}_{c}bnR{\rm T}}{V{}_{0}m}}$

$\zeta {}_n=\frac{m\omega {}_1+b}{2\sqrt{(b\omega {}_1+k{}_{\text{e}})m}}$

ω3=b/m

式中, Ktp为总压力增益;Klp为总负载系数。

忽略非线性摩擦力时, 由式 (18) 可得控制压力的传递函数为

$\frac{p{}_{\text{L}}(s)}{x(s)}=\frac{{\rm K}{}_{\text{t}p}(\omega {}_n^2/\omega {}_3)(\omega {}_3+s)}{s{}^2+2\zeta {}_n\omega {}_{n}S+\omega {}_n^2}$ (19)

3.3 稳态偏差

图8为图6所示的闭环压力控制系统的简化方框图。图8中, 系统的稳态误差为

$E(s)=\frac{1}{1+G{}_{1}G{}_2{\rm H}}u(s)-\frac{G{}_{2}G{}_3{\rm H}}{1+G{}_{1}G{}_2{\rm H}}F(s)$ (20)

运用终值定理, 由式 (19) 可得到阶跃输入信号ui/s时的稳态误差epL:

$e{}_{\text{p}\text{L}}=\underset{t\to \infty }{{\displaystyle \lim }}e(t)=\underset{s\to \infty }{{\displaystyle \lim }}sE(s)=\frac{u{}_{\text{i}}}{1+k{}_{\text{a}}k{}_{\text{v}}k{}_{\text{f}}k{}_q/k{}_c}$ (21)

4 结果分析与实验

4.1 弹性负载系数的影响

当气动压力控制系统应用于点焊机时, 工件的弹性系数Ksw随焊接过程的温度等条件而变化。并且, 气动压力控制系统的动态特性随负载力而变化。弹性系数Ksw分别为0.6Ksw0、Ksw0和10Ksw0时, 式 (13) 的条件分别为8%≪1, 0.5‰≪1和0.23‰≪1, 计算得出的各频率值如表1所示。可见, 弹性系数增加时, 穿越频率ωc也增加。弹性系数减小时, ωr、ωm、ω0和ωc减小, 但是ωm和ω0之间的距离变得更大, 博德图移向左侧。式 (20) 所示的阶跃输入信号的稳态误差epL大约为6.86%。

4.2 初始条件的影响

气缸的初始容积和初始压力是影响压力控制系统的重要参数。式 (16) 和式 (17) 所示为气缸的初始容积和初始压力对频率ωe、ωr、ωc的影响。

4.3 闭环压力控制系统的频率特性实验

采用动态信号分析仪 (HP35670A) 和动态应变仪器 (Kyowa公司制造的DPM-713B, 频率范围为10kHz) 测试闭式压力控制系统的频率响应特性。实验结果如图9所示。闭环系统-3dB的带宽达到120Hz, 与开环系统的穿越频率ωc (747rad/s) 几乎相同。实验结果和理论分析结果一致。

5 结论

(1) 通过非对称气动伺服阀的特性实验, 得出气动伺服阀的流量增益、流量-压力系数和压力增益。

(2) 分析了非对称气动伺服阀控单作用气缸的数学模型及其影响因素。通常情况下, 气动压力控制系统的数学模型可简化为三阶传递函数形式, 初始条件和负载弹性系数直接影响系统的动态响应。

(3) 得出了结构参数与增益、系统频宽以及稳态误差之间的关系。闭环系统的频宽与开环系统的穿越频率基本相同。闭环气动压力控制系统的实验结果和理论结果一致。具有非对称气动伺服阀和单作用气缸的气动力控制系统数学模型的建立为气动系统分析提供了有效的工具。

摘要：分析了非对称气动伺服阀控单作用气缸的气动压力控制系统的数学模型。通过非对称伺服阀的实验, 得到了伺服阀的流量增益、流量-压力系数和压力增益系数, 建立了系统的数学模型 (包括三阶传递函数式) , 取得了结构参数与增益、系统带宽、稳态误差之间的关系。进行了闭环压力控制系统频率响应的实验, 实验结果与计算结果十分接近。

关键词：气动技术,非对称气动伺服阀,传递函数,单作用气缸,弹性负载

参考文献

[1]Araki K.Frequency Response of a Pneumatic ValveControlled Cylinder with an Uneven-underlap Four-way Valve (Part II, Part IV) [J].Journal of FluidControl, ASME, 1984, 15 (1) :22-64.

[2]訚耀保, 水野毅, 乌建中, 等.具有不均等负重合量的非对称气动伺服阀压力特性研究[J].中国机械工程, 2007, 18 (18) :2169-2173.

[3]陶国良, 王宣银, 路甬祥.3自由度气动比例/伺服机械手连续轨迹控制的研究[J].机械工程学报, 2001, 37 (3) :65-69.

[4]王祖温, 詹长书, 杨庆俊, 等.气压伺服系统高性能鲁棒控制器的设计[J].机械工程学报, 2005, 41 (11) :15-69.

[5]Merrit H E.Hydraulic Control Systems[M].NewYork:John Willy&Sons, 1967.

[6]訚耀保, 水野毅, 荒木献次.非对称高速气动伺服阀的研究[J].流体传动与控制, 2007 (3) :4-8.

[7]荒木献次, 陈剑波.抵抗スポット溶接機用位置.力複合制御シリンダの開発[J].油圧と空気圧, 1996, 27 (7) :941-947.

[8]誾耀保, 荒木獻次.抵抗スポット溶接機のための非対称サ一ボ弁と単動シリンダを用いた高速空気圧-力制御 (第2報非対称電空サ一ボ弁の実験解析と閉ル一プ圧力制御系のハ一ドウエア補償) [J].日本油空圧学会論文集 (フルイドパワ一システム) , 1999, 30 (2) :35-41.

[9]Araki K, Yin Y B, Yamada T.Hardware Approa-ches for a Pneumatic Force Control System with anAsymmetric Servovalve of a Spot Welding Machine[M]//Bath Workshop on Power Transmission andMotion Control (PTMC’98) .Bath, United King-dom, 1998:123-136.