論述機電一體化技術(shù)在家用電器的應(yīng)用及發(fā)展畢業(yè)論文.doc

1、.江西工業(yè)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 題 目： 論述機電一體化技術(shù)在家用電器的應(yīng)用及發(fā)展 姓名： 班級： 機電111 專 業(yè) 機電一體化 指導(dǎo)老師： 學(xué) 號： 20110764 論述機電一體化在家庭電器的應(yīng)用和發(fā)展摘要：機電一體化技 術(shù)又稱機械電子技術(shù)，是微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、信息技術(shù)與機械技術(shù)相結(jié)合的綜合性高新技術(shù)，是機械技術(shù)與微電子技術(shù)的有機結(jié)合。隨著現(xiàn)代社會生活節(jié)奏的不斷加快和人們生活水平的不斷提高，人們對各種方便、快捷的家用電器需求量越來越大，自動化的家用電器作為人們提高生活效率，追求生活質(zhì)量的基本條件，也愈來愈成為不可或缺的生活用具。 關(guān)鍵字：機電一體化 家庭電器 自動化一、機電一體化技術(shù)與

2、家庭電器1.機電一體化技術(shù)1.1定義 機電一體化技術(shù)是微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、信息技術(shù)與機械技術(shù)相結(jié)合的綜合性高新技術(shù)，是機械技術(shù)與微電子技術(shù)的有機結(jié)合。1.2機電一體化系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)要素機電一體化系統(tǒng)一般包括個基本結(jié)構(gòu)要素：機械本體、能源、測試傳感部分、執(zhí)行機構(gòu)、驅(qū)動部分、控制及信息處理單元。應(yīng)掌握這些基本結(jié)構(gòu)要素的構(gòu)成，在機電一體化系統(tǒng)中所起的作用，以及系統(tǒng)對基本結(jié)構(gòu)要素的要求。對于一般的機電一體化系統(tǒng)應(yīng)能夠熟練分析系統(tǒng)中的各個部分分別屬于系統(tǒng)的哪一基本結(jié)構(gòu)要求。1.3機電一體化的相關(guān)技術(shù) 機電一體化的相關(guān)技術(shù)有：機械技術(shù)、計算機與信息處理技術(shù)、系統(tǒng)技術(shù)、自動控制技術(shù)、系統(tǒng)技術(shù)、自動控制技

3、術(shù)、傳感與檢測技術(shù)。伺服驅(qū)動技術(shù)，應(yīng)了解各項相關(guān)技術(shù)在整體系統(tǒng)中的作用。2.家庭電器應(yīng)用2.1.家用電器的定義及特征 2.1.1定義：家用電器（簡稱家電）是指用于家庭或類似條件（系 指人數(shù)較少的社會單位，如幼兒園、學(xué)校、醫(yī)院、辦公室等）或個人使用的一 切電器產(chǎn)品，主要是在家庭使用帶電的器具。 2.1.2特征：主要指在家庭及類似場所中使用的各種電氣和電子器具。又稱民用電器、日用電器。家用電器工業(yè)的發(fā)展水平是衡量一個國家人民生活水平的重要標志之一。家用電器的范圍,各國不盡相同,世界上尚未形成統(tǒng)一的家用電器分類法。目前,主要有按產(chǎn)品功能與用途和按產(chǎn)品電氣工作原理分類的兩種方法。后者將家用電器分為制冷

4、、電熱、電動、電子電器4類，這種分類并不很完善。按產(chǎn)品功能與用途分類較為常,但具體分法各國有異大致分為8類。制冷電器:又稱冷凍電器。用于物品(主要是食物)的冷凍、冷藏，包括家用冰箱、冷飲機等?？諝庹{(diào)節(jié)電器:簡稱空調(diào)電器。用于調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣流動、溫度、濕度以及清除空氣中的灰塵,包括：房間空氣調(diào)節(jié)器、電扇、換氣扇、冷熱風(fēng)器、空氣去濕器等。清潔電器:用于織物清洗、保養(yǎng)和室內(nèi)環(huán)境與設(shè)備的保養(yǎng),包括洗衣機、干衣機、電熨斗、吸塵器、地板打蠟機等。 廚房電器:用于食物配制、烹調(diào)及廚房衛(wèi)生,包括電灶、微波爐、電磁灶、電烤箱、電飯鍋、洗碟機、電熱水器、食物加工機等。 電暖器具:用于生活取暖,包括電熱毯(墊)、電熱

5、被、電熱服、空間加熱器。整容保健電器:用于理發(fā)、顏面清潔和家庭醫(yī)療護理，包括：電動剃須刀、電吹風(fēng)、 整發(fā)器、超聲波洗面器電動按摩器、空氣負離子發(fā)生器等。聲像電器:用于家庭文娛生活,包括：電視機、收音機、錄音機、錄像機、攝像機、組合音響等。其他電器:如煙火報警器，電鈴等。有的國家將照明器具列為家用電器的一類,將聲像電器列入文娛器具而文娛器具還包括電動電子玩具有的國家將家用煤氣器具(包括燃油器具)和太陽能器具也列入家用電器內(nèi)。2.2家電的分類 2.2.1我國商家對家電的分類 (1)電熱器具，包括電爐、電吹風(fēng)、電熨斗等。(2)電炊器具，包括電飯煲、微波 爐等。(3)電動器具，如洗衣機、吸塵器等。(4

6、)電子器具，如電子鐘、電子計算器 等。(5)聲像器具，如收音機、彩色電視機、錄像機等。(6)照明器具，如各類燈具 的調(diào)光控制、臺燈、啟輝燈等。(7)制冷器具，如電冰箱、空調(diào)器等。 2.2.2從安裝方式分類 (1)懸掛式電器：如吊扇、一定要懸掛安全。 (2)壁掛式電器：占地少，面積大，視覺效果好。如壁掛電視、掛壁空調(diào)。(3)落地式電器：一般重量較重，適合布置在地面。為方便操作，面板一般向 上或較高。 (4)臺式電器：一般重量較輕。如臺式電腦、一般電視機。(5)可移動式：如移動空調(diào)、吸塵器。(6)袖珍式：手機、MP3、掌上電腦。 2.2.3按年代分類 (1)老祖宗式：電燈、手電。 (2)舊一代：收

7、錄機、收音機、電扇。(3)老一代：洗衣機、電冰箱、電風(fēng)扇。(4)新一代：以家用用電腦、組合音響、影碟機為代表的新一代家電產(chǎn)品。 E.普及一代：液晶投影儀的大屏幕顯示設(shè)備，數(shù)碼攝像、攝影設(shè)備。 二、機電一體化技術(shù)在家用電器中的應(yīng)用案例 1.電視機 用電的方法即時傳送活動的視覺圖像。同電影相似，電視利用人眼的視覺殘留效應(yīng)顯現(xiàn)一幀幀漸變的靜止圖像，形成視覺上的活動圖像。電視系統(tǒng)的發(fā)送端把景物的各個微細部分按亮度和色度轉(zhuǎn)換為電信號后，順序傳送。在接收端按相應(yīng)的幾何位置顯現(xiàn)各微細部分的亮度和色度來重現(xiàn)整幅原始圖像。 “電視信號接收機”的通稱。接收電視廣播的裝置，由復(fù)雜的電子線路和喇叭、熒光屏等組成。其作

8、用是通過天線接收電視臺發(fā)射的全電視信號，再通過電子線路分離出視頻信號和音頻信號，分別通過熒光屏和喇叭還原為圖像和聲音。有黑白電視機和彩色電視機兩種，彩色電視機還有還原色彩的功能。 1.2電視機結(jié)構(gòu)組成：（1）機殼、面板控制器、機芯(電路板）、顯像管、遙控手機等（2）機芯由電源、信號處理、掃描電路、總線控制等四部分構(gòu)成。其中： 一，電源是一個高效率的開關(guān)穩(wěn)壓器，給整機提供能量。 二，信號處理部分又含有：高頻頭、圖像中放、解碼、視頻放大、伴音等電路。器作用是天線收到的信號進行變頻、放大 、解碼等處理形成圖像信號送到顯像管還原為圖像，音頻信號送到揚聲器還原為聲音。 三，掃描電路由場掃描與行掃描兩部分

9、組成。作用是形成光柵，為出圖像打基礎(chǔ)。 四，總線控制器，本單元的功能是管理、控制電視機，保障機器正常工作，并協(xié)助用戶使用電視機。1.3電視機經(jīng)過機電一體化技術(shù)改進后優(yōu)點有下面幾個方面：(1)1.顯象管電視：優(yōu)點：技術(shù)達到頂峰，性價比高；缺點是：體積大笨重，屏幕尺寸相對小。2.等離子電視；優(yōu)點是，亮度和對比度高，顯示屏幕可以很大，體積小造型美觀。缺點是：昂貴耗電大，發(fā)熱高，平均壽命短。3.液晶電視：優(yōu)點是環(huán)保，節(jié)能，體積小造型美觀；缺點是：昂貴，視角相對較小，對比度相對較低。除了CRT,LCD PDP我再補充兩種顯示技術(shù)的電視：1.SED（表面?zhèn)鲗?dǎo)式電子發(fā)射顯示）它擁有CRT顯示色彩艷麗，視角寬

10、廣相應(yīng)速度快，又擁有LCD的全平面，無聚焦，無會聚等問題以及輕薄等優(yōu)點，同尺寸SED能耗只有LCD的二分之一，PDP的三分之一，對比度能做到100000：1；2.OLED（主動式有機發(fā)光顯示）分辨率1280*800，亮度600nits，對比度5000：1，由于自發(fā)光特性較目前的LCD,PDP,SED更節(jié)能，制作更簡單；2.洗衣機2.1洗衣機工作原理 洗衣機（washing machine/washer）是利用電能產(chǎn)生機械作用來洗滌衣物的清潔電器。按其額定洗滌容量分為家用和集體用兩類。中國規(guī)定洗滌容量在6kg以下的屬于家用洗衣機：家用洗衣機主要由箱體、洗滌脫水桶（有的洗滌和脫水桶分開）、傳動和控

11、制系統(tǒng)等組成，有的還裝有加熱裝置。洗衣機一般專指使用水作為主要的清洗液體，有別于使用特制清潔溶液，及通常由專人負責(zé)的干洗。2.2普通型洗衣機工作原理 普通型波輪洗衣機結(jié)構(gòu)：由洗衣桶、電動機、定時器、傳動部件、箱體、箱蓋及控制面板等組成。工作原理：依靠裝在洗衣桶底部的波輪正、反旋轉(zhuǎn)，帶動衣物上、下、左、右不停地翻轉(zhuǎn)，使衣物之間、衣物與桶壁之間，在水中進行柔和地摩擦，在洗滌劑的作用下實現(xiàn)去污清洗。波輪式洗衣機：波輪式洗衣機中產(chǎn)生機械作用的主要部件是波輪。它設(shè)置在洗滌捅底，在電機的驅(qū)功下重復(fù)作"正轉(zhuǎn)一-停反轉(zhuǎn)-停-正轉(zhuǎn)."運動。波輪旋轉(zhuǎn)時對洗滌液的作用力P可以分解為與轉(zhuǎn)軸平行方向

12、的軸向分力Po 及在波輪平面內(nèi)的切向分力Pt都徑向分力Pn。軸向分力可以減少衣物與波輪的摩擦；切向分力使洗滌液產(chǎn)生水平方向的渦流；徑向分力將洗滌液甩向桶壁使之沿捅壁上升，造成波輪中心區(qū)的負壓。因壓力差，四周的液體迅速向下流動，以彌補波輪四周的液體。這樣就形成了洗滌捅內(nèi)上、r翻滾的流場。機械全自動洗衣機結(jié)構(gòu)：由電動程控器、水位開關(guān)、安全開關(guān)（蓋開關(guān)）、排水選擇開關(guān)、不排水停機開關(guān)、貯水開關(guān)、漂洗選擇開關(guān)、洗滌選擇開關(guān)等組成。工作原理：通過各種開關(guān)組成控制電路，來控制電動機、進水閥、排水電磁鐵及蜂鳴器的電壓輸出，使洗衣機實現(xiàn)程序運轉(zhuǎn)。2.3空調(diào)的結(jié)構(gòu)組成 洗滌部分、傳動部分、支撐部分、進、排水系統(tǒng)

13、、控制系統(tǒng)。(滾筒洗衣機的基本結(jié)構(gòu)主要由不銹鋼內(nèi)桶，機械程序控制器，經(jīng)過磷化、電泳、噴涂三重保護的外殼，和用于平衡滾筒旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的巨大離心力的平衡塊組成。由于結(jié)構(gòu)部件都都屬于金屬類的部件，一般比塑膠波輪式洗衣機的要長壽，正常工作可以達到1520年；而一般的洗衣機工作壽命長8-10年左右2.4空調(diào)經(jīng)過機電一體化技術(shù)改進后的優(yōu)點 1、普通型洗衣機洗滌、漂洗、脫水各功能的操作都需用手工轉(zhuǎn)換。這種洗衣機結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜，占地少，容易搬動。它裝有定時器，可根據(jù)衣物的臟污程度選定洗滌和漂洗時間，到達預(yù)定時間，即可自動停機。普通型洗衣機有單桶和雙桶兩種。不帶脫水裝置的洗衣機，衣物洗凈后需人工擰干再去晾曬。

14、 2、半自動型洗衣機在洗滌、漂洗、脫水功能中，其中任意兩個功能的轉(zhuǎn)換不用手工操作而能自動進行。一般由洗衣系統(tǒng)和脫水系統(tǒng)兩部分組成，常見的為雙桶半自動型洗衣機。在洗衣桶中可以按預(yù)定時間完成洗滌和漂洗程序，但不能自動脫水，需要人工把衣物從洗衣桶中取出，放入脫水機中甩干。 3、全自動型洗衣機洗滌、漂洗、脫水各功能間的轉(zhuǎn)換全部不用手工操作，包括進水、排水在內(nèi)的各工序都可以用程序控制器自動控制。衣物放入洗衣機后能自動洗滌、漂洗、脫水，全部程序自動完成。當衣物甩干后，蜂鳴器會發(fā)出聲響。全自動型洗衣機多為套桶洗衣機，即洗衣桶和脫水桶套裝一起。有一種帶有傳感器的高級微電腦全自動洗衣機，具有人工智能，它能根據(jù)洗

15、滌物的數(shù)量、種類、臟污程度，自動選定對洗滌物的最佳程序，自動進行洗滌。1.1智能化：人工智能再機電一體化中越來越受到人們的重視，它是在理論得以控制上，讓機電一體化的產(chǎn)品具有一定的智能性，在這其中還有人工智能，計算機學(xué)，生命學(xué)等一些新的思想和新的方法，它雖然不能達到人類的水平，但是也可以進行一些簡單的邏輯決策和推理判斷。當然，要想真正的像人一樣是不可能的，它只能進行低級的智能或人的部分智能。1.2模塊化：模塊化的工程任重而道遠。實現(xiàn)機電一體不僅可以利用標準單元迅速開發(fā)新產(chǎn)品，還可以擴大生產(chǎn)規(guī)模，從這一點來說不管是對于任何機電一體化化的企業(yè)，模塊化將帶來一個美好的前景，并且它的潛力是無窮的。1.3

16、微型化：現(xiàn)在社會上大多數(shù)的產(chǎn)品都走向微型化，機電一體化也是順應(yīng)時代的潮流。機電一體化正在向微型精確的方向發(fā)展它在生物醫(yī)療，軍事，信息等方面有不可比擬的優(yōu)勢。1.4網(wǎng)絡(luò)化：網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展給社會各方面的發(fā)展都帶來巨大的變革，全球化的趨勢也無可阻擋。機電一體化的新產(chǎn)品無疑會暢銷全球，而且網(wǎng)絡(luò)化可以在一定基礎(chǔ)上促進智能化的應(yīng)用，它可以以計算機為中心把一系列的家用電器連成一個系統(tǒng)，讓人們真切的感受到現(xiàn)代高科技帶來的便利，因此機電一體化的網(wǎng)絡(luò)化是發(fā)展的必然結(jié)果1.5綠色化：綠色環(huán)保是世界主題，現(xiàn)在的資源狀態(tài)是越來越少，生態(tài)環(huán)境受到嚴重污染，于是人們呼吁保護環(huán)境資源的呼聲越來越高，時代發(fā)展的要求是可以設(shè)計一

17、個不污染環(huán)境的綠色化機電一體化產(chǎn)品，讓綠色道路在產(chǎn)品中一路暢通，這也就成為了機電一體化最符合人類社會發(fā)展的一個發(fā)展方向。1.6人性化：人性化是各類產(chǎn)品的必然發(fā)展方向。機電一體化的產(chǎn)品具有一定完整性能的基礎(chǔ)上，對于外觀設(shè)計以及它的外觀視覺也有著相應(yīng)的要求，這可以讓產(chǎn)品與外在環(huán)境更加適應(yīng)，讓人們使用產(chǎn)品更加貼心，更加自然，更加貼近生活。2.機電一體化的現(xiàn)狀 機電一體化的現(xiàn)狀：目前，中國已成為世界制造大國，隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的布局調(diào)整，電子信息產(chǎn)品制造業(yè)、機床電氣制造業(yè)等重點發(fā)展行業(yè)的工業(yè)總產(chǎn)值逐年增長。近幾年的發(fā)展現(xiàn)狀，已顯示機電行業(yè)，特別是電氣行業(yè)處于平穩(wěn)和較快的發(fā)展態(tài)勢之中，機電行業(yè)的經(jīng)濟運行持續(xù)高

18、速增長，并保持持續(xù)穩(wěn)定的增長。機電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必然帶來人才需求的增長，技術(shù)的進步必然要求從業(yè)人員素質(zhì)的提高。從大體上來看，畢業(yè)生的就業(yè)率一直處在前列，特別是高技能人才供不應(yīng)求，十分搶手。信息控制技術(shù)的廣泛應(yīng)用和對個領(lǐng)域的滲透，電子技術(shù)對機械制造領(lǐng)域的滲透，以及新興技術(shù)的綜合應(yīng)用，使機電一體化技術(shù)人才成為急需。大量的更為先進的機電設(shè)備投入生產(chǎn)，對操作和維修人員提出了更高的要求，特別是機電技術(shù)應(yīng)用人才的需求量將更大。隨著我國和各地工業(yè)生產(chǎn)水平的不斷提高，機電一體化專業(yè)的畢業(yè)生的需求量將逐年增加。隨著產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進步，機械與電子技術(shù)已變得密不可分?？傮w上，從業(yè)人員數(shù)量沒有明顯的上升，反而在一

19、定的時間段內(nèi)呈下降趨勢。與之相對應(yīng)的是，機電行業(yè)對從業(yè)人員的知識和技能要求是越來越高，對機電技術(shù)綜合應(yīng)用的技能型人才有著較大的需求。同時，技術(shù)的革新，帶來從業(yè)人員結(jié)構(gòu)的變化，使機電從業(yè)人員的平均年齡呈下降趨勢，而隨著企業(yè)改革的進一步深化，生產(chǎn)效率的提高，員工的工資收入呈逐年上升態(tài)勢。但是, 總體來說, 目前機電行業(yè)仍以勞動密集型為主， 自主創(chuàng)新能力還很薄弱, 尚處于國際產(chǎn)業(yè)鏈的低端。機電一體化技術(shù)的發(fā)展方向： 機電一體化技術(shù)在機械、食品、鋼鐵、航天、航空、海洋勘探及煤炭等領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用，而且使得這些行業(yè)有了日新月異的發(fā)展。比如航天、航空領(lǐng)域通過遠程控制技術(shù)、微電子技術(shù)、計算機技術(shù)等技術(shù)的應(yīng)用實現(xiàn)了航天、航空機械從有人化向無人化方向發(fā)展，從而能夠進行許多由于人體本身局限而不能進行的科學(xué)探索。因此機電一體化技術(shù)在這些領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用也是一個必然結(jié)果。由于機