装置设计论文篇(1)

1设计模式

设计模式[4-5](designpatterns)是在设计面向对象软件的过程中记录的知识和经验，它是对被用来在特定场景下解决一般设计问题的类和相互通信的对象的描述。设计模式的目的就是复用这些面向对象软件设计[6-7]的解决方案以及便于这些抽象解决方案的积累和交流。软件设计有2种设计方法，分别是结构化设计方法和面向对象设计方法[8]。设计模式作为面向对象软件设计过程中知识和经验的总结成果，具有很重要的作用，可以帮助设计者去分析和解决问题。本文主要关注了工厂模式，一个设计模式的描述一般包含模式名、意图、结构、参与者、协作等5个方面。本文结合这5个方面详细介绍工厂方法模式。1）模式名。工厂方法(factorymethod)模式，又称为虚构造器(virtualconstructor)模式。2）意图。定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。工厂方法模式使一个类的实例化延迟到子类。3）结构。工厂方法模式的结构图如图1所示。4）参与者。产品类定义工厂方法所创建的对象的接口，实际产品类实现产品类；接口创建者类声明工厂方法，该方法返回一个产品类型的对象。创建者类也可以定义一个工厂方法的默认实现，其返回一个默认的实际创建者对象。实际创建者类重定义工厂方法返回一个实际创建者类实例。5）协作。创建者类依赖于其子类来定义工厂方法，所以返回一个适当的实际创建者实例。一般地，工厂模式适用于类创建对象延迟到子类和类创建对象未知的时候。在实际使用过程中，工厂方法模式的父类和子类分别用来定义创建对象的接口和负责生成具体的对象，实例化的过程在子类中实现。由于工厂方法模式隐藏了子类实例化不同对象的创建过程，降低了层次之间的耦合性，满足了软件扩展性的需求，从而最大程度地减少增加新子类时需要付出的代价。这个特性很好地满足了在规约转换软件中需要不断升级和开发新规约的特点。

2通信软件的开发方案

传统的FACTS装置通信软件针对具体的通信规约，每个软件只能处理单个的通信规约，造成了巨大的资源浪费并且效率低下。本软件采用通用型通信软件方案[9]，如图2所示。在该方案中，变电站内FACTS装置可只有一个通信软件，该通信软件能接入系统中所有FACTS装置，并且完成与变电站监控系统的信息交换。使用这种通信软件将大大减少开发通信模块的工作，提高了代码的复用率。根据软件需求分析[10]得出通信软件应分为3部分开发。1）系统配置。此部分主要用来配置系统中FACTS装置信息、接入设备信息、通道信息和规约信息。FACTS装置信息主要包括装置地址、数据传输通道信息和装置本身具体的遥测、遥信等运行信息；接入设备信息主要包括接入设备地址、数据传输通道和接入的具体遥测、遥信等信息；通道信息主要配置数据传输通道使用的规约以及辅助的通道地址、端口号等；规约信息用来配置具体的使用的规约库。2）数据采集与处理。数据采集与处理系统是通信过程上行和下行的数据按照具体的数据格式采集和发送出去。这是通信软件实际进行数据交换的地方。3）数据转换。数据转换就是根据系统配置，FACTS装置与接入设备之间进行数据通信，完成信息的无缝传输。这是通信软件的核心处理部分。

3IEC60850-103规约向IEC61850标准接入的实现示例

3.1工厂模式在通信软件中的应用在进行通信软件的设计时，FACTS装置通信软件使用的通信规约不尽相同。因此，本软件开发了一些常用的通信规约，使得其之间能够相互转换。下面结合工厂方法模式说明IEC60850-103规约向IEC61850标准转换的过程。在进行通信软件的设计时，不同的规约采用的物理通道不同，也就是通信方式的不同，而实际的通信方式的种类远小于规约的种类，如果把具体的通信方式写在具体的规约中，当不同的规约使用相同的通信方式时，就会出现大量重复劳动的现象。此时把不同的通信方式抽象成一个基类，由具体的规约在使用时去实例化自己的通信方式。因此在抽象工厂中定义了创建通道和创建规约的接口，使得规约的创建和通道的创建分开。这样使用工厂模式可以很方便地开发新的规约，而不需要更改原来已经完成的系统，每增加一个规约只需要增加自己的工厂方法和实现类即可。工厂模式应用如图3所示。1）抽象工厂类。将抽象工厂类命名为IFactory，主要是定义了抽象的创建通道和规约的方法。分别是createProtocol()和createChannel()。2）具体工厂类。将IEC61850工厂类命名为IEC61850Factory，继承于IFactory类。实现了具体的规约和通道的创建过程。3）抽象通道类命名为IChannel，定义了通道的打开、关闭、读和写的方法以及通道状态判别的方法。4）TCP通道类命名为TCP，继承于IChannel类，实现了TCP通信的具体工作。5）抽象规约类命名为IProtocol。主要是定义了通用规约的通用数据变量和处理方法。6）103规约类命名为IEC103，继承于IProtocol类。主要工作是定义了将采集到的数据局转换为中间数据IDevData的方法，以及将ICtrlData中的数据下发的方法。7）IEC61850标准类命名为IEC61850，继承于IProtocol类。主要工作是定义了将IDevData中的数据进行解析的方法和将需要下发的命令转换为ICtrlData中间数据的方法。

3.2数据结构介绍在103规约向IEC61850转换的过程中，103规约作为设备侧使用的规约，IEC61850作为转出侧的规约。转换的实际过程要借助于中间数据来完成，数据的流向为双向，即103规约可以向IEC61850上送数据，IEC61850也可以向103规约下发命令。具体的转换过程为：103规约将自己采集到的数据转换为中间数据IDevData格式，IEC61850从IDevData中获取自己需要的数据，与此相反，IEC61850将需要下发的命令转换为中间数据ICtrlData格式，103规约从ICtrlData中获得下发的命令并下发到自己的装置上去。至此，103规约向IEC61850标准的转换工作完成。同时，由于IDevData和ICtrlData为中间数据格式，因此当别的规约需要这些数据的时候也可以获取，这样103就可以不需要针对其他的规约另行开发，直接就可以完成和其他规约转换的工作。在FACTS装置通信软件中存在2种意义上规约，分别是装置侧规约和转出侧规约，而设备侧和转出侧并不进行直接的通信，因此需要一种能够分别和两者进行数据交换的中间数据结构，就是IDevData和ICtrlData两个数据类。

3.3IEC61850数据映射IEC61850[11]是基于制造报文规范(MMS)来实现双方的通信，而IEC61850-80-1[12]中提出了可以扩充原有的数据类型，同时也给出了IEC60850-5-101和IEC60850-5-104数据向IEC61850映射的列子，结构如下所示。其中casdu、ioa和ti分别映射的是IEC61850中的逻辑设备(logicaldevice)、逻辑节点(logicalnode）、数据(data)。而传统的规约中仍是靠点索引来建模，即通过CPU号、组号和点号等来组织数据，因此传统规约向IEC61850转换时必然要进行一定的映射，这样就利用扩展的数据类型使得传统数据点和IEC61850数据一一对应起来。当系统在初始化时，将中间数据中的哈希表进行初始化。当IEC61850作为智能设备规约时，通过解析配置文件名，得到主键，按照一定的解析方法就可以得到对应传统规约的CPU号、组号和点号；而IEC61850作为控制规约时，将转出的CPU号、组号和点号按照一定的组织方法形成具体的主键，即可在哈希表中得到唯一对应的IEC61850的SCL脚本。这样使得IEC61850和传统规约就可以方便的进行规约转换工作。

4结论

装置设计论文篇(2)

最终使粉体质量满足要求，并且把误差控制在极小的范围内。

长期以来，粉体的计量装置及控制系统在化工"制药"食品行业!以及军事工业等领域都有着广泛的应用，由于实际情况的不同!对计量及加料装置的精密程度的要求也不相同，例如在制药业中!出于对病人生命安全的考虑!对药量的控制非常严格!这就要求有一套非常精密而且可靠的系统!来完成药粉的添加和计量，在军事工业。

并能在输送过程中起到掺和拌匀物料的作用!因此应用在本系统中是非常适合的，在本设计中传统的螺杆经过改造!镂空了原有的螺杆!只留下类似弹簧状的螺棱!这样做的好处是避免了由于加料的不均!在狭窄的螺槽中可能带来的粉末被挤压成块状!导致粉末输送的不均匀性，其基本组成，电控部分采用为核心。驱动步进电机转动，利用带输出接口的电子天平测量粉体质量!并实时反馈给以调节步进电机的转速!当粉体的质量达到要求时!步进电机暂停，完成粉体质量的输送，各部分装置如下采用型为主机，其特点是外形小巧，功能强大可根据本系统的要求添加，通信板与电子天平进行通信电子天平采用上海精天电子仪器有限公司型精密电子天平主要参数如下，称量范围精度输出接口电源，称盘尺寸步进电机采用型两相混合式步进电机，其驱动电压为，既可以与专门的驱动器配合使用。

计量加料装置也可以作为弹药装填控制系统的一部分!精密控制火药的用量$本设计正是考虑到了精密计量这一关键问题!采用先进的，控制手段!配合精密的螺旋输送设备，力求达到最小的误差!最佳的效果，系统组成及工作原理本系统的基本组成如图，所示，下面从机械和电控两方面进行阐述，机械部分以螺旋输送器为主体!螺旋输送是固体物料输送的一种重要方式!它主要依靠螺杆自身的旋转将物料输送出去!由于螺旋是连续的!故可实现输送的连续性，螺旋输送器可以输送粮食饲料铁粉等颗粒或粉状物料!推荐阅读：计算机应用型教育教学方法研究毕业论文

步进电机的输出为两相四线，我们采用半步工作方式所以绕组的通电顺序为正转反转，对于驱动步进电机所需的时钟脉冲"可以采用定时器产生并控制脉冲的频率，也可以利用内部的特殊辅助继电器产生时钟脉冲比如的时钟脉冲。

也可以直接接在，的输出端，利用软件编程分配脉冲的方法来直接驱动步进电机，电控部分接线图及部分程序利用软件编程分配脉冲的方法来直接驱动步进电机的接线。

用于的通信板=可连接到系列可编程控制器的主单元，并可在设备之间进行数据传输，本系统就是通过在电子天平与之间进行数据通信的关于控制系统的流程图和部分程序图。

结束语

装置设计论文篇(3)

在设计中应用创新方法将有助于设计者高效、创新地解决问题。课题组提出一种创新策略［5］，将创新设计分成面向问题、面向目的、面向产品和面向载体4类，并根据不同的类型，采用不同的创新策略实现创新。这些创新类型中面向问题的创新是最常见的，其策略是解决最小化问题，解决系统中的冲突，对系统进行改进创新。由于发明问题解决理论TRIZ是以已有系统为主要研究对象，比较适合这类型的创新设计。TRIZ最初由G．S．Altshuller于1956年提出［6］，经过几十年的发展已经形成完整的发明问题解决理论体系，其问题分析及解决体系结构如图1所示。TRIZ体系包含分析问题及解决问题两部分，针对不同的问题采用相应的工具来分析解决。

2管道腐蚀检测装置创新设计

2．1在役管道腐蚀检测原理

我国在役管道大都铺设在野外且都埋在地下，其底部最容易发生腐蚀，对于在役运输管道发生的腐蚀采用射线检测技术，其检测原理如图2所示。射线机发射检测光线，穿透管道待检测部分，然后被探测平板接收，通过对接收射线的情况进行分析处理，便可以判断管道是否存在腐蚀以及腐蚀的位置、程度。

2．2检测装置问题分析

由于在役管道所处的环境比较复杂，对检测装置提出了非常苛刻的要求：不宜在管道内进行检测，也不允许检测装置从管道两端套进，只能从中间夹紧管道。当前的管道腐蚀检测装置主要存在的问题为：①结构复杂，装夹不便；②人工干预程度大，自动化程度低，检测效率低；③只能检测某一管径管道，适应性差。检测装置的创新设计必须解决上述问题，对于上述问题我们分析归纳为以下两个问题：Q1：提高检测效率，要求检测装置能沿着管道轴向进行移动检测，并对管道进行可靠地夹持。Q2：检测装置能实现系列管道（Φ159mm～Φ500mm）的检测，并保证检测装置不复杂、结构紧凑。对于Q1，要求检测装置沿着管道轴向移动检测以提高检测效率，但另一方面会导致夹持装置的夹紧力不够、可靠性降低，这就形成一对技术冲突。对应TRIZ标准工程参数，这对冲突中的改善参数为时间损失，恶化参数为可靠性。对于Q2，要求检测装置实现不同管径的管道检测，但同时会增加装置的复杂性，这也形成一对技术冲突。对应TRIZ标准工程参数，这对冲突中的改善参数为适应性及多用性，恶化参数为复杂性。

2．3检测装置问题解决

（1）针对Q1，查询TRIZ冲突矩阵得到发明原理10，30和4［7］，经分析这3个原理无法解决该问题。我们采用物质—场模型来分析此问题，两种物质分别为S1（管道）和S2（检测装置），场为机械场，检测装置及场提供的功能是不完整的，其物质—场模型描述如图3所示。检测装置要求对管道有足够的夹持力，实现管道的可靠夹持，但检测装置与管道很难发生相对运动，实现管道轴向移动检测。由此可见，检测装置提供的场是一个可控性较差的场。查询标准解，得到第二类标准解No．16，即增加一个易控制的场，因此在检测装置和管道之间增加一个可控的外力，即在检测装置前后分别采用4个滚轮实现管道的夹持，在前后轮之间的管道上增加一个可控的驱动机构（如图4所示），在夹紧定位的同时提供外力以促使检测装置与管道之间发生相对运动。当管道检测装置实施检测时，不与管道发生相对运动，对管道进行定位夹紧；当检测完一个位置时，驱动机构提供外力促使检测装置与管道之间发生相对运动，检测装置运动到管道的下一个检测位置。（2）针对Q2，查询TRIZ冲突矩阵得到4个发明原理15，29，37和28。经过分析，发现发明原理15（动态化）有助于该冲突的解决。应用发明原理15，将滚轮与检测装置的联接部分改为可调机构，采用如图5所示的可调滑块机构，滑块沿着圆弧板径向安装，均匀并且对称安装在上、下圆弧板端面，通过调节滑块实现所要求的系列管道检测。

2．4在役管道腐蚀检测装置创新方案

综合上述2个问题的解决方法，得到如图6所示的在役管道腐蚀射线检测装置创新方案。检测装置采用两段半圆弧铰接而成的剖分式结构和螺旋夹紧机构实现快速夹紧和拆卸；采用8轮夹持机构以及驱动机构实现检测装置对管道的定位夹持，并能沿着管道轴向移动，实现自动检测；调节与轮子联接的滑块机构以实现不同管径的夹持检测。

3结论

装置设计论文篇(4)

在设计中应用创新方法将有助于设计者高效、创新地解决问题。课题组提出一种创新策略［5］，将创新设计分成面向问题、面向目的、面向产品和面向载体4类，并根据不同的类型，采用不同的创新策略实现创新。这些创新类型中面向问题的创新是最常见的，其策略是解决最小化问题，解决系统中的冲突，对系统进行改进创新。由于发明问题解决理论TRIZ是以已有系统为主要研究对象，比较适合这类型的创新设计。TRIZ最初由G．S．Altshuller于1956年提出［6］，经过几十年的发展已经形成完整的发明问题解决理论体系，其问题分析及解决体系结构如图1所示。TRIZ体系包含分析问题及解决问题两部分，针对不同的问题采用相应的工具来分析解决。

2管道腐蚀检测装置创新设计

2．1在役管道腐蚀检测原理

我国在役管道大都铺设在野外且都埋在地下，其底部最容易发生腐蚀，对于在役运输管道发生的腐蚀采用射线检测技术，其检测原理如图2所示。射线机发射检测光线，穿透管道待检测部分，然后被探测平板接收，通过对接收射线的情况进行分析处理，便可以判断管道是否存在腐蚀以及腐蚀的位置、程度。

2．2检测装置问题分析

由于在役管道所处的环境比较复杂，对检测装置提出了非常苛刻的要求：不宜在管道内进行检测，也不允许检测装置从管道两端套进，只能从中间夹紧管道。当前的管道腐蚀检测装置主要存在的问题为：①结构复杂，装夹不便；②人工干预程度大，自动化程度低，检测效率低；③只能检测某一管径管道，适应性差。检测装置的创新设计必须解决上述问题，对于上述问题我们分析归纳为以下两个问题：Q1：提高检测效率，要求检测装置能沿着管道轴向进行移动检测，并对管道进行可靠地夹持。Q2：检测装置能实现系列管道（Φ159mm～Φ500mm）的检测，并保证检测装置不复杂、结构紧凑。对于Q1，要求检测装置沿着管道轴向移动检测以提高检测效率，但另一方面会导致夹持装置的夹紧力不够、可靠性降低，这就形成一对技术冲突。对应TRIZ标准工程参数，这对冲突中的改善参数为时间损失，恶化参数为可靠性。对于Q2，要求检测装置实现不同管径的管道检测，但同时会增加装置的复杂性，这也形成一对技术冲突。对应TRIZ标准工程参数，这对冲突中的改善参数为适应性及多用性，恶化参数为复杂性。

2．3检测装置问题解决

（1）针对Q1，查询TRIZ冲突矩阵得到发明原理10，30和4［7］，经分析这3个原理无法解决该问题。我们采用物质—场模型来分析此问题，两种物质分别为S1（管道）和S2（检测装置），场为机械场，检测装置及场提供的功能是不完整的，其物质—场模型描述如图3所示。检测装置要求对管道有足够的夹持力，实现管道的可靠夹持，但检测装置与管道很难发生相对运动，实现管道轴向移动检测。由此可见，检测装置提供的场是一个可控性较差的场。查询标准解，得到第二类标准解No．16，即增加一个易控制的场，因此在检测装置和管道之间增加一个可控的外力，即在检测装置前后分别采用4个滚轮实现管道的夹持，在前后轮之间的管道上增加一个可控的驱动机构（如图4所示），在夹紧定位的同时提供外力以促使检测装置与管道之间发生相对运动。当管道检测装置实施检测时，不与管道发生相对运动，对管道进行定位夹紧；当检测完一个位置时，驱动机构提供外力促使检测装置与管道之间发生相对运动，检测装置运动到管道的下一个检测位置。（2）针对Q2，查询TRIZ冲突矩阵得到4个发明原理15，29，37和28。经过分析，发现发明原理15（动态化）有助于该冲突的解决。应用发明原理15，将滚轮与检测装置的联接部分改为可调机构，采用如图5所示的可调滑块机构，滑块沿着圆弧板径向安装，均匀并且对称安装在上、下圆弧板端面，通过调节滑块实现所要求的系列管道检测。

2．4在役管道腐蚀检测装置创新方案

综合上述2个问题的解决方法，得到如图6所示的在役管道腐蚀射线检测装置创新方案。检测装置采用两段半圆弧铰接而成的剖分式结构和螺旋夹紧机构实现快速夹紧和拆卸；采用8轮夹持机构以及驱动机构实现检测装置对管道的定位夹持，并能沿着管道轴向移动，实现自动检测；调节与轮子联接的滑块机构以实现不同管径的夹持检测。

3结论

装置设计论文篇(5)

关键词：TRIZ 闭门装置 创新设计 工程综合训练

中图分类号：THl22 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）04（c）-0002-01

1 研究背景

现今日常生活中最常用的闭门装置都采用液压式，其液压结构中的密封圈与周围壳体产生的摩擦损耗又会导致密封不严，致使无法控制关门速度，在长期失效的情况下使用，液压式闭门装置极易造成门框和门体的损坏。鉴于此，有必要设计一款新型闭门装置，能够满足如下设计初衷：（1）达到自动关门目的；（2）具有减速功能，能够完成减缓关门速度的效果；（3）在自动关门阶段，所产生的加速度不会对门体造成磨损；（4）不额外附加任何能源。同时该装置在加工制作时应满足如下要求：（1）该闭门装置的制造工艺不能太过复杂，成本尽量少于或不应超出现有闭门装置太多；（2）该闭门装置所使用的材料应简便易得，不应有过于苛刻的材料要求；（3）该闭门装置设计时应尽可能地减小总体积，以节约占地空间。

2 TRIZ原理过程分析

TRIZ的中文含义是指“发明问题解决理论”，TRIZ提供的是一种思维模式，它是帮助人们在处理问题时快速找到解决方法的一种系统创新设计思考模式。为解决液压式闭门装置功能与结构上矛盾的问题，采用TRIZ理论中的逆向思维原理，进行逆向分析后发现，既然摩擦不可避免，为何不利用摩擦来达到减速的目的呢？进而我们重点设计了机械式减速模块，用其与壳体的摩擦来达到减速关门目的。

2.1 TRIZ自服务原理&多用性原理

为避免闭合过程中出现剧烈的碰撞而造成门体破坏，闭门装置还应当具有控速功能。在进行创新方案设计时，将这样的功能也整合到闭门装置中，以增加闭门装置的实用性。设计开发的这款关门装置将开门时的能量收集在能量收集模块中，待关门时能将存储能量转换得到的加速度转变为匀速，从而完成自动平稳关门动作。它能够帮助用户快速自动关门，在门自动回弹的过程中达到匀速效果，减小对门体及门边框之间的冲击力，同时也避免因为忘记关门而造成的安全隐患或能源浪费，应用领域十分广泛。

2.2 TRIZ发明创新理论最终理想解

为确立安全节能闭门装置的最佳设计方案，对TRIZ闭门装置的理想解进行了整理，得出了最终理想解分析表，见表1。每一个关门过程都必然先有一个开门过程，为利用开门这部分的能量来实现关门目的，将其开门时的能量储存起来，在没有额外能量消耗的情况下，利用其自身存储能量实现自动闭门的目的，做到低碳节能。

3 TRIZ解决方案

闭门装置的减速模块是保证实现自动关门的核心构件，对其进行改良和优化有助于提升闭门装置的整体性能。在前期的TRIZ分析基础上，提出了三种闭门装置设计解决方案。

3.1 方案一

将门板与门框之间用弹簧连接，开门时弹簧被拉伸产生的弹性势能存储，松手后弹簧收缩门闭合。利用离心原理在减速模块中的使用重锤，利用其甩出与外壁产生的摩擦力达到减速的目的，以达到控制关门速度的预期设计目标。即使用传动机构带动摩擦盘高速旋转，使重锤依靠重力甩出与外壁摩擦产生制动力从而控制速度。

3.2 方案二

为了获得匀速关门效果，在方案一的设计基础上进行了改进。将开门过程中剩余能量储蓄在闭门装置中的弹簧内，手离开门后弹簧开始释放能量，弹簧伸长带动齿条移动，移动的齿条拨动主齿轮让主齿轮转动，经过高传动比的齿轮组带动摩擦盘高速旋转，最后高速转动的摩擦盘将内部的重锤甩出，并与外壁相互摩擦产生制动力从而控制门闭合的速度。

3.3 方案三

方案二中提到的摩擦盘和其转轴是完全固定的，因而不论开门还是关门都会带动摩擦盘转动，这样会导致开门比较费力，浪费能量，为解决这一弊端添加棘轮机构，将摩擦盘和棘轮机构外圈固定在一起，转轴与棘轮内圈相对固定，因棘轮具有单向转动特性，所以开门时棘轮外圈不转动，只有关门时棘轮机构才锁死带动摩擦盘高速转动，借助产生的摩擦制动力达到减速效果。

运用TRIZ创新理论，研究分析得到三种闭门装置设计方案，最终确定方案三为闭门装置的最佳创新设计方案。

4 TRIZ创新设计总结

4.1 方案技术评价

该方案采用成熟稳定的齿轮机构，使用富有创意的机械摩擦减速模块代替易损耗的橡胶密封圈，提升了该闭门装置的安全技术指标，延长了整个闭门装置的使用年限，并且所用材料均为现代工业大量使用的材料，采购便捷，现有加工工艺完全可以满足技术要求，本设计方案不失为现有闭门装置的一个良好的代替方案。

4.2 市场前景分析

闭门装置在商业和公共建筑物中为必须之物，有着巨大的市场需求。在智能城市、智能家居的智能化浪潮中，闭门装置作为智能系统中的基本组成部分将会进入发展升级阶段。本方案设计研发的安全节能闭门装置低碳环保，可以预见，该安全节能闭门装置将具有广阔的市场需求空间和发展前景。

参考文献

[1] 成思源，周金平.技术创新方法TRIZ理论及应用[M].北京：清华大学出版社，2014：12-16.

[2] 米粮川，刘尚，莫菲.解析TRIZ理论在创新设计中的应用[J].齐齐哈尔大学学报：自然科学版，2013（6）：58-61.

装置设计论文篇(6)

关 键 词 ：艺术生 对口生 课程设置 专业能力 岗位技能

一、问题的提出

高等职业教育是一种新的教育类型，兼有职业教育和高等教育的双重性。高等职业教育是应用技术教育，它更多强调了能力培养，注重可持续性发展素质的培养，是以适应社会发展需要的一种教育模式。综观20余年来我国高等服装教育的发展历程，虽然进行了一系列的改革，也取得了一定的成效，但和市场需求还有不相适宜的地方。

首先，办学模式与普通高等院校雷同。学习的内容是按学科体系课程的内容编排的，尽管这一体系考虑了学习过程中，学习者认知的心理顺序，即由浅入深、由易到难、由表及里，但课程内容却是根据结构庞大而逻辑严密的学科顺序编排的。不仅在宏观内容的编排上，采取了各门分科课程平行展开的方式，而且各分科课程本身，即微观的内容编排也是按学科结构平行展开的。这样对学生来说，学到的知识体系虽然是较完整的，但对所要从事的职业来说，却是不完整的。这就导致许多服装专业毕业生到企业岗位上，虽有一定的理论知识，但职业能力较差，企业不得不重新进行上岗培训。其次，课程内容与课程设置脱节而造成技能教育的重复，或者是知识和技能教育的“空白”。如何提高培养现有的生源质量，让他们充分适应社会发展需要，成为我们必须面对和着力解决的一个现实课题。

二、课程设置的基础

针对不同的生源制订了不同的教学计划。将教学计划和教学内容按单元模式设置是教学的一大特色，在教学计划中既强化必需的理论知识基础，又突出实践技能的训练，使二者有机渗透、互为补充。实习及实际训练操作占总学时的60%—70%，并坚持技能训练四年不间断的教学方法。

根据行业岗位知识与结构形式的多样性，可按学分制的形式实施专业教学。在统一修完基础课与专业单元基础课后，在专业教师的指导下，自行选择专业岗位的不同方向。专业岗位方向的设置分为服装款式设计与产品企划、服装工艺设计与企业管理、服装结构设计与营销方向。这样既可充分地挖掘学生不同的专业岗位潜力，又能更大限度地满足行业发展中对不同专业岗位的需求。

三、课程的设置

1.基础能力课程

对口生源学生实行“1+4”学制。入校第一年，首先，重点加强文化基础及相关服装绘画基础教学。例如，大学语文、大学基础英语、计算机基础、素描、色彩及构成等课程。其次，在教学管理上实行对比制，在教学上实行与艺术生先不同而后同的分级教学。对口生在职高的三年中，进行了服装结构制图、服装材料基础、服装缝制工艺等部分初级专业课教学，特别是对服装缝制工艺课进行了相应的技能训练，而素描、色彩、构成等艺术方面的知识比较欠缺，并且文化基础知识也比较薄弱。加强他们基础文化课教学和艺术基础课教学是非常必要的一个环节。

2.基础专业能力课程

艺术生的第一学年、对口生的第二学年，在基础专业能力课程的设置中，为学生构建一个专业基础平台，针对基础专业课进行重点设置。如：设置了素描写生、色彩写生、服装概论、服装材料、服装史论、服装机械原理、服装厂设计的课程，使学生从服装文化、服装市场、服装生产等环节形成一个全面的认识，为专业岗位方向的划分与深入学习，提供了专业能力的基础素质。对口生相对艺术生又增设了专业素描、艺术概论两门课程，艺术生增设了服装技能训练课程。

3.专业岗位技能课程

艺术生的第三学年和第四学年上学期，也是对口生的第四学年和第五学年的上学期，针对专业岗位的培养目标和指导思想，根据服装款式设计与产品企划、服装工艺设计与企业管理、服装结构设计与营销岗位方向，制订专业教学计划，按专业课题组来设置课程。设置了男装款式设计、专题设计、男装结构设计、立体结构设计、衬衫茄克衫的缝制工艺、西装旗袍的缝制工艺、服装cad、服装电脑设计。根据不同的培养方向，服装设计与产品企划方向增开了影视鉴赏、服装产品设计、形象设计、服装综合设计和视觉传达等课程。

4.专业岗位实践课程

艺术生第四学年上学期，对口生的第五学年上学期，在教学内容上将服装生产一线反馈的信息及时融入课堂中。在各专业方向的课程中，课内实践性教学环节与理论性教学环节的比例基本为7∶3。艺术生第四学年、对口生第五学年的下学期，让学生到企业中进行专业实习，以培养学生对产品设计的表达能力、解决实际问题的能力及合作沟通的能力。通过社会实践，积累必要的实践经验，树立学生的市场观念及创新意识。在专业岗位实践中，强调学生的主体地位。

5.毕业设计的课题项目的实施

毕业设计的课题项目，主要以指导教师根据企业、市场需求来确立。学生按不同的专业岗位方向，选择指导教师，在专业教师的组织指导下，与企业合作开发产品课题项目。课题项目的内容形式，可根据企业品牌的专营方向、定位及要求提品设计企划、款式开发、结构板型，或根据企业提供的面料来设计成品，或向企业提供市场所需调研报告。课题项目的开发与实施，真正使学生的设计与市场紧密地联系在一起，并得到市场的检验。有效地锻炼、提高学生运用专业知识和方法完成专业课题的能力。指导教师根据教学要求，集中制定教学考试标准，集体评定等次。

参考文献 :

[1]章建春.对服装专业教学改革的思考[j].职教论坛2002（24）：33.

[2]沈美媛，侯凤仙.适应学生个性发展需要 体现以人为本教学原则——上海群益职校专业模块教学实践探索[j]. 职教论坛2003（12）：25.

[3]周萍.服装专业教学改革初探[j].河南职技师院学报2003（1）：62.

装置设计论文篇(7)

关键词：搅拌器，设备，化工

 

一、搅拌器装置的分类、构成和功能

（一）分类

1．立式容器中心搅拌。将搅拌装置安装在立式设备筒体的中心线上，驱动方式一般为皮带传动和齿轮传动，用普通电机直接联接或与减速机直接联接。

2．偏心式搅拌。搅拌装置在立式容器上偏心安装，能防止液体在搅拌器附近产生“圆柱状回转区”，可以产生与加挡板时相近似的搅拌效果。

3．倾斜式搅拌。为了防止涡流的产生，对简单的圆筒形或方形敞开的立式容器，可将搅拌装置用夹板安装在设备筒体的上边缘，搅拌轴直接插到筒体内。发表论文，设备。

4．卧式容器搅拌。搅拌装置安装在卧式容器上，可以降低安装高度，提高搅拌设备的抗震性，改进悬浮液的状态等。

5．卧式双轴搅拌。这种搅拌装置主要应用在高黏液体。采用卧式双轴搅拌设备的目的是要获得自清洁效果。

6．底搅拌。搅拌装置在设备底部，称为底搅拌设备。

7．组合式搅拌。有时为了提高混合效率，需要将两种或两种以上形式不同、转速不同的搅拌装置组合起来使用，称为组合式搅拌设备。

8．旁入式搅拌。旁入式搅拌装置是将搅拌装置安装在设备筒体的侧壁上。对于旁入式搅拌利用推进式搅拌器，在消耗同等功率情况下，能得到最高的搅拌效果。

（二）构成

搅拌器装置一般是由传动装置、联轴器、机架、搅拌轴、轴封、搅拌器等部分构成的。如图1：

（三）功能及其影响因素

搅拌器的功能简单的说就是提供搅拌过程所需要的能量和适宜的流动状以达到搅拌过程的目的。发表论文，设备。这一作用由运动着的叶轮所产生，因此，叶轮的外形、尺寸、数量还有转速对搅拌器的功能形成了直接的影响。同时搅拌器的功能发挥还与搅拌介质的物性和工作环境有关。另外，搅拌罐的形状、尺寸、挡板的设置情况、物料在罐中的进出方式都属于工作环境的范畴，以及搅拌器在罐内的安装位置，种种因素都能对搅拌器的功能形成不同程度的影响。

搅拌功率是搅拌过程进行时需要的动力，包含搅拌器功率和搅拌作业功率，内涵不同却又有联系的。能够使搅拌器连续运转所需要的功率就是搅拌器功率。而把搅拌器使搅拌罐中的液体以最佳方式完成搅拌过程所需要的功率就是搅拌作业功率。最理想的状况是搅拌器的功率等于搅拌作业功率。

二、搅拌器在化工设备中的设计

（一）设计工序

搅拌器的设计造型要与搅拌作业目的紧密结合。各种不同的搅拌过程需要由不同的搅拌器运行来实现，在设计造型时首先要根据对搅拌作业的目的和要求，确定搅拌器型式、电动机功率、搅拌速度，然后选择减速机、机架、搅拌轴、轴封等各部件。一般而言，化工设备中的搅拌器的设计工序为：设定和确认搅拌的条件→选定搅拌叶轮型式及内构件→确定叶轮尺寸及转速→计算搅拌功率→搅拌装置机械设计。具体设计工序如下：

1.按照工艺条件、搅拌要求和目的，选择搅拌器样式，并充分掌握搅拌器的动力特性和搅拌器在搅拌过程中所产生的流动状态，以及各种与搅拌目的的影响因素和关系。

2.按照所确定的搅拌器型式及搅拌器在搅拌过程中所产生的流动状态，工艺对搅拌混合时间、分散度、沉降速度的控制要求，通过实验手段和计算机模拟设计，确定电动机功率、搅拌速度、搅拌器直径。

3.按照电动机功率、搅拌速度及工艺条件，从减速机选型表中选择确定减速机型号。如果按照实际工作扭矩来选择减速机，则实际工作扭矩必须小于减速机许用扭矩。

4.按照减速机的输出轴头d和搅拌轴系支承方式选择与d相同型号规格的机架、联轴器。

5.按照机架搅拌轴头尺寸、安装容纳空间及工作压力、工作温度选择轴封型式。

6.按照安装形式和结构要求，设计选择搅拌轴结构型式，并校检其强度、刚度；如按刚性轴设计，在满足强度条件下n/nk≤0.7；如按柔性轴设计，在满足强度条件下n/nk>=1.3

7.按照机架的公称心寸、搅拌器轴的搁轴型式及压力的等级、选择安装底盖、凸缘底座或凸缘法兰。

根据SH/T3150-2007《石油化工搅拌器工程技术规定》中要求搅拌器应按照使用寿命至少为20年，预期不间断连续操作2年以上进行设计和制造。发表论文，设备。

（二）搅拌器灌结构的设计

1.罐体的长径比。发表论文，设备。发表论文，设备。罐体长径比对搅拌功率的影响，需要较大搅拌功率的，长径比可以选得小些；罐体长径比对传热的影响，积一定时，长径比越大，表面积越大，越利于传热；并且此时传热面距罐体中心近，物料的温度梯度就越大，有利于传热效果。因此，单纯从夹套传热角度考虑，一般希望长径比大一些。物料特性对罐体长径比的要求，需要足够液料高度的，希望长径比大些。

2．搅拌罐装料量。已知长径比H/Di、

称容积Vg：操作时盛装物料的容积

1）装料系数η

Vg＝V·η

一般取0.6～0.85。物料在反应过程中要起泡沫或呈沸腾状态，装料系数取低值，约为0.6～0.7；物料反应平稳，可取0.8～0.85，物料粘度较大可取大值。

3.顶盖的结构。传动装置包括电动机、减速装置、联轴节及搅拌轴。而轴的计算，其强度指的是：承受扭转和弯曲作用，以扭转为主，工程上只考虑扭矩，然后用增加安全系数以降低材料的许用应力来弥补由于忽略受弯曲作用所引起的误差。发表论文，设备。在静载荷作用下，[τ]=(0.5~0.6)[σ]。而轴的刚性计算往往为了防止转轴产生过大的扭转变形，以免在运转中产生震动，造成轴封失败，应该将轴的扭转变形限制在一个允许的范围内。工程上以单位长度的扭转角φo不得超过许用扭转角[φo]作为扭转刚度条件。

参考文献：

【1】王凯编，搅拌设备[M].化学工业出版社，2003

【2】顾芳珍，陈国桓编，化工设备设计基础[M].天津大学出版社，1994

【3】王洪群虞培清，搅拌设计研究[M].机械工程师，2009（9）

【4】张平亮，搅拌器的选择和设计[J].石油化工设备技术，1996（1）