组成与工作原理

组成与工作原理（精选12篇）

组成与工作原理 篇1

1 系统概述

冷却水系统是在燃机试车过程中向水力测功机、燃机滑油系统冷却器、水力测功机滑油冷却器、水力测功机液压动力组件冷却器提供符合流量、压力、温度、清洁度要求的冷却水, 满足各部件冷却要求, 确保机组安全运行。

2 主要技术参数及要求

2.1 水力测功机循环冷却水系统技术参数

供水量285m3/h;

供水压力0.35 MPa±0.018MPa;

压力脉动±0.014MPa;

供水温度≤32℃;

过滤精度≤340μm;

排水温度≤60℃;

PH值 (酸碱度) 7.0~8.5;

等价碳酸钙含量 (硬度) <50ppm;

导电率≤120ms/m;

总固体量≤750ppm;

氯化物含量<50ppm。

2.2 水力测功机循环冷却水系统技术要求

为了消除因水泵或管道阻力诱发的供水压力脉动, 并保证紧急停机时冷却水的供应, 水力测功机供水系统中需设蓄水罐, 蓄水量需保证故障状态下水力测功机3min供水量。

2.3 各冷却器供水技术参数

供水量:水力测功机滑油冷却器1.4m3/h;

水力测功机液压动力组件冷却器1.4m3/h;

燃机滑油系统冷却器≥25m3/h;

供水压力:水力测功机滑油冷却器0.14MPa;

水力测功机液压动力组件冷却器0.14MPa;

燃机滑油系统冷却器0.3MPa;

过滤精度≤750μm;

供水温度≤32℃;

排水温度:水力测功机滑油冷却器≤37℃;

水力测功机液压动力组件冷却器≤35℃;

燃机滑油系统冷却器≤45℃。

3 系统组成及主要组成部分的功用

试车台冷却水系统由水力测功机循环冷却水系统和水力测功机滑油冷却器、水力测功机液压动力组件冷却器、试车台滑油冷却器循环冷却水系统组成。试车台冷却水系统元件布置在独立的水泵房中, 通过地下管路与试车间内水力测功机及各冷却器相连。

3.1 水力测功机循环冷却水系统组成

系统由冷水池、热水池、冷水泵、热水泵、排污泵、止回阀、闸阀、过滤器、泄压持压阀、稳压蓄水罐、电动闸阀、供水电动阀、放气阀、压力表、温度表、压力传感器、温度传感器、液位传感器、冷却水塔及连接管路等组成。

3.2 冷却器循环冷却水系统组成

系统由水箱、水泵、止回阀、过滤器、闸阀、蝶阀、冷却塔、压力表、温度表、压力传感器、温度传感器、液位计、全自动软水器及连接管路等组成。

4 系统工作原理

4.1 水力测功机循环冷却水系统工作原理

水力测功机循环冷却水系统中设有两台冷水泵、两台热水泵及一台排污泵。两台冷、热水泵一主一备, 冷却水经冷水泵增压后, 进入过滤器, 过滤器也设置两台, 一主一备, 过滤后的冷水, 经泄压持压阀初步调压后, 进入主供水管路, 在主供水管路旁路上设有两个蓄水罐, 两个蓄水罐同时工作, 用于吸收系统压力脉动, 并用于应急供水, 经调压、稳压、过滤后, 满足水力测功机要求的冷却水供入水力测功机, 水力测功机排出的热水进入热水池中, 热水泵将热水池中热水送入冷却塔, 冷却后的水靠重力流回冷水池, 完成冷却水循环[1]。

4.2 各冷却器循环冷却水系统原理

冷却器循环冷却水系统由水泵将水从冷却水箱经止回阀、蝶阀、过滤器供到各冷却器入口, 温度升高后的循环水从冷却器出口排出, 送入冷却塔, 冷却后的水靠重力流回冷却水箱, 完成冷却水循环。

5 系统的检查和使用

(1) 依次检查各水泵, 手动盘泵, 泵轴应转动灵活, 不得有过紧或轻重不均现象。然后点泵电机, 检查泵旋转方向正确性, 泵旋转方向应与泵体标注方向一致。安装循环冲洗管路, 采取打开放水阀方法, 降低泵出口压值, 检查控制系统能否按要求自动起动备用水泵。水力测功机循环冷却水系统中冷、热水泵入口处闸阀全开, 出口处闸阀按泵额定压力、额定流量调定。冷却器循环冷却水系统水泵出入口蝶阀全开。水力测功机循环冷却水系统设有两台过滤器, 一主一备, 使用时保持一台过滤器出入口闸阀全开, 另一台过滤器出入口闸阀全关。

(2) 燃机起动前检查冷却器循环冷却水系统水箱泄水阀阀位, 使其处于全开状态。水箱泄水阀仅在水箱清理排水时打开。燃机起动前检查各压力表入口截止阀阀位, 使其处于全开状态。压力表入口截止阀仅在更换压力表或压力表检修时关闭。水力测功机循环冷却水系统和冷却器循环冷却水系统各设一个冷却塔, 燃机试车前, 进行运行前检查, 并清理积水盘中污物、灰尘、积垢等。水力测功机冷却水系统循环冲洗。冷却器冷却水系统循环冲洗。过滤器滤芯清洗。冷却水系统共设有四个过滤器, 其中水力测功机循环冷却水系统设有二个过滤器, 一主一备, 冷却器循环冷却水系统设有一个过滤器, 软化水管路设有一个过滤器。当系统闲置一段时间后再次使用前, 必先拆卸、清洗各过滤器滤芯。

(3) 水池和水箱水位检查。通过水池液位计、水箱液位计及操纵台控制系统水池液位高度值, 严密监控水池和水箱水位。当水位接近最高或最低液位时, 应及时给水池和水箱放水或注水。

系统压力检查:通过设置在系统中的压力表和操纵台上控制系统压力传感器显示值, 严密监控冷却水系统各点压力值。

过滤器进出口压差检查:通过过滤器进出口压力表, 严密监控过滤器堵塞情况, 当压差值达到过滤器限定值时, 进行过滤器切换并更换滤芯。

室外管路伴热带工作状态检查:冬季运行过程中, 如冷却塔投入工作, 那么室外管路伴热带也将投入工作, 直至试车结束管路放空后停止工作。

运行中常规检查:在机组运行过程中, 应定时到现场对系统进行检查, 检查系统中压力表、传感器及测量装置是否有损坏现象, 测量值是否正确;通过水池、水箱液位计检查水位, 及时补水;检查系统中各部件是否有不正常的情况 (如不正常的噪声、振动等) ;检查系统管接头、法兰等紧固状态;检查管路、部件是否有跑、冒、滴、漏现象, 并对检查项进行记录。

6 结束语

文章通过对燃机试车台冷却系统的组成及工作原理的介绍, 明确了冷却水系统的作用, 并提出了冷却水系统工作过程中的使用要求和需检查的工作事项, 为了解和使用冷却水系统提供了有益的帮助。

参考文献

[1]徐灏.机械设计手册[M].机械工业出版社, 2003.

[2]杜国森.液压元件产品样本[M].机械工业出版社, 1999.

组成与工作原理 篇2

1.用“图素”“工具”中弹簧“加载”取如下参数，确定。

2.用“扫描向导”，对簧丝端面按图纸尺寸画扫描线，如下图“完成”

3.再编辑端面半径为1.5的园，确定

4．“完成”得下图

5，再用“扫描向导”点端面，但对栅格应用“三维球”使其转动90º，按图尺寸画簧钩。“完成”。

6.同步驺3再画R1.5园，“完成”。

.7.簧钩成后，端面用R0.3倒角。另一边同法，渲染后，如下。

二．画小钩拉伸弹簧 1）零件图

2）同前面步驺画此小钩拉簧如下：

三。画图注意 1）用“图素”“工具”对弹簧“加载”特别注意：半径r1一定要选“截面中心”，否则影响到后边画图的准确性。

2）最好用c=整数倍的弹簧，（见下图）（因为如图簧丝两端面正好再弯过90°后，再画簧钩，易达到两钩在同一面内，基本符合图纸要求的状态。）

2）拉簧画好后，长度不可能与图纸完全一致，不必修改，因为除仪表用小于1mm簧丝严格一些，多数拉簧有拉紧机构。

3)在“栅格”上画图注意连接点要到位，各线上不要有重线（两红点处），多余线应“剪切”掉。

下图若放大后可能如下图重线，应“剪切”掉一根。

4）若用下图画弹簧实体，用长度。（弹簧圈数≠整数倍），应看看上下两端面之间的角度，再布置好应弯曲的位置，最后画两簧钩。

若按AC,BD园弧199°画出部分簧丝，发现簧丝重叠。

可按AD, BC园弧 19°, 画出部分簧丝，再画拉钩，即得下图较好的拉簧。下图

四 ． 用CAXA画拉伸弹簧的规律总结

拉伸弹簧是在压缩弹簧的基础上画两拉钩。通常两钩又如上图所示反向开口（当然也有少数两钩同向 开口的），而按CAXA实体设计中给出的压缩弹簧画法有两种： 1.按弹簧圈数。2.按弹簧长度。

弹簧尺寸千百种，按CAXA画出的压缩弹簧的黄丝上下两端面对中心的夹角各不相同。按圈数的整数倍，前面已举例画图。

无论按圈数或按长度，都可算出簧丝两端端面对中心的夹角。可按下规律 画上下弧段（见下图）：

（特别要注意簧丝两端端面所对的方向，再分析其夹角）

结论：即按此法画的拉簧。1.画所有拉簧均适用。2.方便快捷。3。两拉钩基本可在一个平面内，且两钩完全相同。

五． 当α﹤180°前面已画。下面举γ＜180°为例见下图：

此例：按零件图8圈后多0.6圈即为360X0.6=216°故： γ=360-216=144°簧丝上下端面角度为：144/2+90=162°

此例给出较详细的画图步驺

1)先用“元素”“工具”“弹簧”按尺寸(c=8.6, d=2.3, p1=2.6, r1=8)画出压缩弹簧。2)用“扫描向导“对一端面画圆弧。点黄丝端面中点，在栅格内画圆弧。

下图：簧丝上端面γ=162°

3）因是小拉钩，在162°内画曲线，多余线去掉后得光滑圆弧线，图如下：

4）“完成”后再画R1.15园“完成”。

5）再“扫描向导”点黄丝端面中心，出栅格，画拉钩前，则必须用“三维球”使栅格转90°

6）“确定”后，再按尺寸画长臂拉钩。

7）“剪切”掉多余线段

8）“完成”，再对栅格内簧丝端面中点画R1.15园

9）“完成”。

组成与工作原理 篇3

关键词:计算机组成原理;课程改革;实践教学

一、引言

《计算机组成原理》是计算机科学与技术专业和软件工程专业的专业主干课,本课程围绕计算机的5大部件全面地阐述计算机的组成和工作原理,以及各大部件之间的关系,进一步引申出各大部件的设计实现方法。

在教学过程中发现,学生在学习这门核心课程的过程中普遍感到很吃力,究其原因,是因为《计算机组成原理》这门课本身在计算机科学与技术专业的系列课程中起着承上启下的作用,涉及内容较多。另外,这门课程还是一门强调动手实践能力的课程,由于硬件课程实践本身的复杂性,从而降低了学生的学习兴趣,导致学生“重软件、轻硬件”的现象。为此,针对本课程教与学中存在的问题,《计算机组成原理》课程组全体教师对教学内容、教学方法、实践环节进行了改革,以提高教学质量和教学效果。

二、教学内容的改革

为了更好的提高教学效果,在教学内容上提出了:选用优秀教材,去繁就简强调基础,以“计算机整机的概念与设计”为核心,理论实践并重的教学理念。

1.选用优秀的教材。

教材是学生接触这门专业课程的第一份资料,教材的优劣直接影响到学生的学习兴趣。好的教材最基本的要求应该是具有良好的可读性。首先要求教材要主线清晰、组织衔接合理得当,应该能够把一个深奥的问题说的浅显易懂,这样,对于基础不深的学生也可以理解;其次要求教材应该涉及面广泛,尤其要及时引入本专业的前沿知识;第三要求教材具有权威性,要选用国家级规划教材。如果教材的可读性良好,学生自学也可以完成,那么无疑培养了学生自我学习的兴趣和能力,对以后他们的工作学习都会有极大的帮助。

目前,我们选用的是普通高等教育“十一五”国家级规划教材,国家精品课程主讲教材《计算机组成原理(第二版)》,该教材出版于2008年1月,作者唐朔飞长期从事计算机科学研究工作,她主编的《计算机组成原理》曾经获得教育部2002年全国普通高校优秀教材二等奖,2005年以该教材为核心的“计算机组成原理”课程被评为国家精品课程。

2.以知识结构为基础,合理安排教学内容。

要很好地组织教学,必须合理地组织知识结构,研究课程内容的联系,精炼出课程、章、节等各层的知识结构,构建一个知识的层次框架,形成知识的逻辑关系,逐步展开各层次的知识点的教学。在组织教学过程中,应该合理安排教学内容,重点难点多讲细讲,重要概念、重要原理讲细讲透,使学生能很好地理解和掌握;易懂的内容少讲粗讲,有些问题交给学生课下解决。

3.理论实践并重。

教学实践是计算机组成原理课程教学内容的一个十分重要的环节,经过计算机组成原理的课程学习,学生应该了解整个计算机的组成原理、工作过程及设计方法。在课程的教学过程中,采用了理论指导实践、实践促进理论教学的改革方案。最典型的例子就是在讲授控制器原理的部分,为了便于学生理解,在课堂上为学生设计了一个与实验用模型相同的模型机,充分做到让学生了解计算机的每个部件。这样即促进了学生的理论学习,也促进了学生的实验学习,二者互补并重。同时,在设计CPU的过程中涉及到数据表示、指令系统、运算电路、控制方式、指令流程、微操作流程等等的知识恰好可以与此前所学的理论知识呼应,做到了“学而时习之”。

此外,我们还时时注意在授课过程中引入新技术新理论,把基础理论知识和新技术、新知识有机的结合在一体。

三、教学方法的改革

在教学方法上我们提出了:采用“任务驱动”教学法拓展学生思维,采用CAI课件增加学生记忆,采用网络资源巩固学生知识的方法。

1.采用“任务驱动”教学法拓展学生思维。

为了提高学生对知识的理解,采用“任务驱动”的方式来拓展学生思维。具体方法是在学生充分掌握了基础知识的前提下,增加课堂讨论思考题目。

例如:运算器是计算机组成的五大部件之一,是《计算机组成原理》这门课程的重要部分,由于教学时间紧张,我们在讲明运算器的工作原理的基础上,要求学生自行设计运算器电路,以及运算器中的移位器电路。学生在自己设计电路的过程中对运算器的工作原理进行深入思考,使细节问题清晰化明朗化,既学到了知识,又提高了创新能力。

再例如:指令译码器是计算机控制器中的一个重要器件,通过它对指令进行译码,决定控制器对运算器的控制。译码器的电路直接影响到控制器的工作情况,也就影响整个CPU的效率,学生通过设计译码器,可以拓展思路,加深对控制器功能的思考,提高学习兴趣。

通过这样的训练,提高了学生的创新能力,形成了教与学的互动。

2.采用CAI课件增加学生记忆。

《计算机组成原理》这门课中,涉及到的知识点多,运用的方法也比较复杂,为了能够让学生快速的记忆各个知识点,我们在讲授过程中结合实际情况适当增加了一些CAI课件辅助教学。

例如在定点数乘法除法的运算中,增加了CAI课件使学生更直观地看到了该运算方法执行的过程,再例如在控制器部分,通过CAI课件显示出指令流、数据流流动的方向,便于学生加深对知识的理解。

3.采用网络资源巩固学生知识。

随着信息社会的发展,网络成为了一个新的巨大载体,各高校都组建了自己的校园网络。为了巩固学生所学的知识,我们也建立了《计算机组成原理》网络资源,资源中有教学笔记,教学课件,课后练习及答案等。教学笔记是课程组教师的学习笔记心得,即可以作为青年教师的教学指导也可以做学生的参考资料,更有利于对教材的理解。课后练习可以提供给学生一个自主练习的机会,因为每道习题都配有详细答案,充分弥补了课堂上讲解例题较少的缺憾。

此外,我们还注重学生双语方面的能力,由于课程内容较难,我们只采取了关键词用双语的初级双语模式,为学生以后阅读外文资料奠定基础。

四、实践教学的改革

实验、课程设计环节是教学工作的一个重要环节,是学生把理论知识与实际应用结合的机会,作为计算机科学与技术专业的核心课程,《计算机组成原理》这门课程必须开设课程设计。

课程组先后开发了《计算机组成原理创新性实验仿真系统》和《计算机组成原理课程设计实验仿真系统》,前者可以支持创新性实验,实现了让计算机硬件“动”起来的目的,后者可以在仿真系统上,进行CPU的设计,实现了一个能“算”起来的小型计算机系统。通过创新性实验和课程设计把原本枯燥的理论知识变成了灵活的应用,使学生的理解能力增强了,学习兴趣提高了。通过这些仿真系统进行课程设计,使学生综合分析问题和解决问题的能力得到了很大的提升,在这个环节中,教师可以因材施教,根据不同层次的学生安排相关难度的题目,充分发挥出学生的创新潜能。

目前,学院开设了Verilog HDL硬件描述语言课程,课程组利用新的实验设备进行真正的CPU设计,实现真正的小型计算机系统。把学生分成若干小组,按CPU模型理论设计、CPU模型Verilog HDL软件设计、Verilog HDL软件调试分工,每组3人,共同设计一个8位或16位的计算机系统。此课程设计独立设课,独立核算学分。这不仅促进学生的理论知识、实践能力,也是对他们合作能力的一种考察。

五、结束语

近几年来,课程组全体教师对《计算机组成原理》课程进行改革与实践,本课程正朝着理论与实践结合更紧密,课程内容更完善的目标前进。2002年,《计算机组成原理创新性实验仿真系统》获黑龙江大学教学成果二等奖;2006年,《计算机组成原理》课程被评为黑龙江大学校级精品课;2007年,《计算机组成原理课程设计实验仿真系统》获黑龙江大学CAI课件成果二等奖。课程组全体教师正在为早日使《计算机组成原理》课程成为黑龙江省省级精品课而努力。

参考文献:

[1]唐朔飞.计算机组成原理(第2版)[M].北京:高等教育出版社,2008.

[2]易小琳,彭一凡.基于Verilog HDL的流水线模型机的设计与实现[J].北京工业大学学报,2007(10):1096-1101.

[3]易小琳,朱文军,鲁鹏程,等.计算机组成原理实践教学的研究[J].计算机教育,2006(8):152~154.

冷冻干燥机的组成及工作原理 篇4

冷冻干燥机主要由干燥箱、冷凝器 (捕水器) 、加热系统、真空系统、制冷系统和电气控制系统六大部件组成。

1.1 干燥箱

干燥箱是一种能抽真空和加热的密闭器, 物料的升华干燥过程是在干燥室内完成的, 物料是放在干燥室内搁板上的不锈钢托盘内的, 按每平方托盘面积8~12公斤的比例装料, 每一层搁板上都有一个可供测量物料温度的探头, 用以监测整个冻干过程中的物料温度。门采用橡胶密封条, 应注意关门时要把门上的手柄拧紧, 确保箱内密封。

1.2 冷凝器 (捕水器)

冷凝器是凝结升华水气的密闭装置, 内部有一个较大面积的金属吸附面, 从干燥箱物料中升华出来的水蒸气可凝结吸附在其金属表面上, 吸附面的工作温度可达-45℃~-55℃, 冷凝器外形是不锈钢或铁制成的圆筒, 内部盘有冷凝管, 分别与制冷机组相连, 组成制冷循环系统。冷凝器与干燥箱连接采用真空蝶阀;采用不锈钢管与真空泵组连接组成真空系统, 筒内冷凝管上部装有化霜喷水管, 它通过真空隔膜阀与水管连接, 这是为了保证化霜水等不进入干燥箱和真空管道。在冷凝器外部采用泡沫塑料板保温绝热, 最外层包以不锈钢板。

1.3 加热系统

冷冻干燥机加热系统的作用是对干燥箱内物料进行加热, 以便使物料不断地得到升华热, 使物品以达到规定的含水率要求, 冻干机加热系统有不同的加热方法, 在接触式加热中, 我们采用的是循环介质加热法。循环加热系统由管道泵、循环介质箱、加热器、进出管路、液温控制器等组成。循环液可由水4份、乙醇2份, 乙二醇4份配置成循环不冻液, 其凝固点为-120℃, 在使用时液温最高不超过60℃, 现大部分冻干设备已经采用硅油作为循环液。当加热系统工作时, 先对循环液进行加热, 液温通过液箱控制调节仪选定的温度自动控制加热, 管道泵开启后, 可将循环液送入干燥箱内搁板中, 对搁板加热, 然后返回液箱进行加热循环。而在辐射或加热中我们采用蒸气加热最高温度为120℃, 由蒸气电磁阀自动控制温度。

1.4 真空系统

真空系统有旋片真空泵或水环泵和罗茨真空泵组成, 罗茨泵为增压泵不能单独使用, 必须首先启动旋片泵或水环泵, 使其工作一段时间, 当系统中的真空度达到1Kpa以下时, 再自动启动罗茨泵。旋片泵结构、罗茨泵结构等见说明书。该真空系统的真空表可使用电接点真空表, 可根据预先选定的真空度值, 自动控制罗茨泵的启动。干燥箱与冷凝器之间真空管道中, 装有真空蝶阀, 可根据使用要求随时开、关。真空泵管路上, 装有电磁放气截止阀, 当真空泵停止工作时可自动关闭真空管路, 同时将空气放入泵内, 避免真空泵油因负压作用回放至真空管路中, 真空泵的连接管路之间装有波纹软管, 防止运转时的振动。

1.5 制冷系统

冻干机制冷系统由制冷压缩机组 (包括:水冷冷凝器, 油分离器、高压管路、干燥过滤器、膨胀阀、蒸发器、低压管路组成) , 采用氟利昂机组和R22制冷剂或氟制冷机组, 制冷机组组成使冻干品速冻用的制冷系统和捕水器制冷系统。当系统工作, 接触加热方式中搁板温度可降至-35℃。当制冷系统工作时, 冷凝盘管的表面温度可达-35~-55℃, 根据客户需要采用单级或双级制冷压缩机组, 制冷效果好。

1.6 电气控制系统

冷冻干燥机的电气控制系统由电脑显示记录仪、控制台、控制仪表、调节仪表等自动装置和电路组成。它的功能是对冷冻干燥机进行手动或自动控制, 控制设备正常运转。控制台是温度、真空度巡检仪的记录控制仪表及各机组开关的集中集团, 控制台的仪表板装有温度, 真空度巡检仪, 干燥箱和真空泵的真空计, 温度指示调节仪, 液温控制调节仪, 计时钟等。按钮板上装有各机组的开关等。冻干机还设有连锁保护装置, 如 (1) 前箱制冷时加热管不能工作。 (2) 真空表不到设定值, 罗茨泵不能启动。 (3) 冷却水未提供, 制冷机组不启动。 (4) 真空泵、电磁阀带放气截止阀与真空泵电源表连在一起, 同时工作。 (5) 搁板加热恒温, 由温度指示调节仪控制。

2 工作原理

2.1 真空冷冻干燥是先将物料冻结到共晶

点温度以下, 使物料中的水分变成固态的冰, 然后在适当的真空度下, 使冰直接升华为水蒸汽。再用真空系统中的水汽凝结器 (捕水器) 将水蒸汽冷凝, 从而获得干燥制品的技术。冷冻干燥过程分为预冻、升华干燥、解析干燥3个过程。

2.2 预冻过程

产品的预冻方法有冻干箱内预冻法和箱外预冻法。

箱内预冻法是直接把产品放置在冻干机冻干箱内的多层搁板上, 由冻干机的冷冻机来进行冷冻.箱外预冻有二种方法。有些小型冻干机没有进行预冻产品的装置。只能利用低温冰箱或酒精加干冰来进行预冻。另一种是专用的旋冻器, 它可把大瓶的产品边旋转边冷冻成壳状结构, 然后再进入冻干箱内。还有一种特殊的离心式预冻法, 离心式冻干机就采用此法.利用在真空下液体迅速蒸发, 吸收本身的热量而冻结.旋转的离心力防止产品中的气体溢出, 使产品能“平静地”冻结成一定的形状。

3 升华干燥过程

在升华干燥阶段, 冻干箱的板层是产品热量的来源。板层温度高, 产品获得的热量就多;板层温度低, 产品获得的热量就少;板层温度过高, 产品获得过多的热量使产品发生熔化;板层温度过低, 产品得不到足够的热量会延长升华干燥时间。因此, 板层的温度应进行合理的控制, 板层温度的高低应根据产品温度、冻干箱的压强 (即冻干箱的真空度) 、冷凝器温度三个因素来确定。如果在升华干燥的时候, 产品的温度低于该产品的共熔点温度较多, 冻干箱内的压强小于真空报警设定的压强较多, 冷凝器温度也低于-40℃较多, 则板层的加热温度还可以继续提高.如果板层温度提高到某一数值之后产品的温度已接近共熔点温度, 或者冻干箱的压强上升到接近真空报警的数值或者冷凝器温度回升到-40℃, 则板层温度不可再继续提高, 不然会出现危险的情况, 实际上升华时板层温度的高低还与冻干机的性能有关, 性能较好的冻干机, 板层的加热温度可以升得高一些, 一般来说, 共熔点温度较高的产品容易干燥, 升华的时间短些, 产品的分装厚度:正常的干燥速率大约每小时使产品下降1毫米的厚度。因此分装厚度大, 升华时间也长。升华时提供的热量:升华时若提供的热量不足, 则会减慢升华速率, 延长升华阶段的时间。当然热量也不能过多地提供。冻干机本身的性能, 这包括冻干机的真空性能, 冷凝器的温度和效能, 甚至机器构造的几何形状等, 性能良好的冻干机使升华阶段的时间较短些。

4 解析干燥过程

电子点火系统的组成及工作原理 篇5

教学目的：掌握霍尔效应式电子点火系统的组成及工作原理。教学的重点：掌握霍尔效应电子点火系统的工作过程。教学的难点：掌握霍尔信号发生器的工作原理。

教学方法：讲授教学法、分组教学法、多媒体演示法、探究式教学法、尝试教学法、分析点评法、实物教学法

教具准备：多媒体课件、多媒体设备；蓄电池、点火开关、分电器、点火线圈、点火控制器、火花塞、导线。

教学课时：35分钟 教学过程：

一、霍尔效应式电子点火系统的组成（如图一所示）…………（3分钟）作用：依据发动机的做功顺序，产生电火花，点燃混合气。

组成：由装在分电器内的霍尔信号发生器、点火控制器、火花塞、点火线圈、蓄电池、点火开关等组成。

图一

（一）、霍尔信号发生器……………………（14分钟）

1、霍尔信号发生器的组成……………………（3分钟）1）作用：向点火控制器输出点火控制信号。

2）霍尔信号发生器位于分电器内，其结构如图二所示，主要由分电器轴带动的触发叶轮、永久磁铁、霍尔集成电路等组成。

图二

2、霍尔效应的原理……………………（2分钟）

如图三所示，当电流通过放在磁场中的半导体基片，且电流方向和磁场方向垂直，在垂直于电流和磁场的半导体基片的横向侧面上产生一个与电流和磁场强度成正比的电压，这个电压称为霍尔电压。图三

3、霍尔集成电路，内部结构如图四所示。……………………（3分钟）1）作用：产生霍尔电压并对外输出电压信号。2）霍尔集成电路输出电压信号的规律是：

霍尔元件（半导体基片）产生20mv的电压，输出0.3～0.4V的电压信号,称为低电位。

霍尔元件不产生电压，输出11～12V的电压信号,称为高电位。

图四

4、霍尔信号发生器工作原理……………………（6分钟）

如图五所示，分电器轴带动触发叶轮转动，当叶片进入磁铁与霍尔元件之间的空气隙时，磁场被旁路，霍尔元件不产生霍尔电压为0V，霍尔集成电路末级三极管截止，信号发生器输出高电位达11～12V。当触发叶轮离开空气隙，永久磁铁的磁力线通过霍尔元件而产生20mV的霍尔电压，集成电路末级三极管导通，信号发生器输出0.3～0.4V低电位。叶片不停的转动，信号发生器输出一个矩形波信号，作为控制信号给点火器。由点火器控制初级线圈电路的通断。

图五

（二）、点火控制器……………………（1分钟）

1、作用：控制点火线圈初级电路的通断。

2、外形如图六所示。

图六

二、霍尔效应式电子点火系统的工作过程（如图六所示）……………（9分钟）1）发动机工作时，触发叶轮旋转。当触发叶轮的叶片进入空气隙时，信号发生器输出高电压信号11～12V，使点火控制器集成电路中末级大功率三极管VT导 4 通，点火线圈初级电路接通，其电流方向是：蓄电池“＋”→点火开关→点火线圈W1→点火控制器（三极管VT）→搭铁→蓄电池“－”。

2）发动机工作时，触发叶轮旋转。当触发叶轮的叶片离开空气隙时，信号发生器输出低电压信号0.3～0.4V，使点火控制器集成电路中末级大功率三极管VT截止，点火线圈初级电路断路，次级线圈产生高压电,火花塞跳火,其电流方向是：次级线圈W2正极→点火开关→蓄电池“＋” →蓄电池→搭铁→火花塞→ 分火头→中心高压线→次级线圈W2负极。

图六

三、课堂小结……………………（2分钟）

1、与传统点火系相比，霍尔效应式电子点火系统用霍尔信号发生器代替凸轮，用电子点火控制器代替白金触点，从而减少了零件的磨损，保证了点火系统的可靠性。

2、霍尔效应式电子点火系统主要由霍尔信号发生器、分电器、电子点火控制器、点火线圈等组成。

3、当触发叶轮进间隙，霍尔元件不产生霍尔电压（0V）时，霍尔集成电路末级三极管截止，霍尔信号发生器输出高电位达11～12V，点火控制器集成电路中末级大功率三极管VT导通，点火线圈初级电路接通。

4、当触发叶轮离开空气隙，永久磁铁的磁力线通过霍尔元件而产生20mV的霍尔电压，集成电路末级三极管导通，霍尔信号发生器输出0.3～0.4V低电位，点火控制器集成电路中末级大功率三极管VT截止，点火线圈初级电路断开，次级线圈产生高压，火花塞跳火，点燃混合气。

四、作业布置

1、霍尔效应式电子点火系统由哪些组成？

2、简述霍尔信号发生器的工作原理？

3、简述霍尔效应式电子点火系统的工作过程？

计算机组成原理实验教学探索 篇6

关键词：计算机组成原理; 实验教学; 改革

中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1009-3044(2007)18-31757-02

Exploration into Experiment Teaching for Computer Organization Principle

CHEN Yong

(Department of Computer Science, Shaanxi University of Technology, Hanzhong 723003, China)

Abstract: This article dealt with the experimental content, teaching model, experiment means and mark assessment. It introduced the teaching reformed ways and effects in principles of computer organization experiment.

Key words: principles of computer organization; experiment teaching; reformed

1 引言

计算机组成原理是高校计算机专业学生的一门专业核心课程，它主要介绍计算机整机的组成和工作原理,其主要任务是培养学生能系统而完整地理解计算机硬件系统的组成结构和工作原理，培养学生对计算机硬件结构的分析、应用、设计及开发能力，它在整个专业课的教学中起到了承上启下的作用，是微机原理及接口技术、编译原理、计算机系统结构等后继课程的基础。但是计算机组成原理这门课程具有知识面广、内容多、难度大、抽象等特点有很强的理论性、实践性与应用性。探讨如何在当前课时压缩、生源一般、实验资源有限的条件下，通过实验教学改革促进、完善课堂教学效果，培养学生的实践能力、创新能力和应用能力显得尤为重要。为此，我们对实验教学方法进行了探讨。

2 改革实验教学内容

我们根据计算机组成原理课程实验课程的特点重新修订了实验大纲，教学要做到合理安排实验时间，配合理论教学内容，在进度上要有先基础、简单、局部的实验，后逐步深人、复杂和整机的实验。实验要求协调，具有连贯性，在进度上，不同阶段应采用不同的实验教学方法.实验教学的内容要突出理论课的重点、难点，做到理论与实践相结合。由于低年级大学生有的学生人学前物理课电学实验做的很少，对各种电子元器件了解很少，各种芯片的功能基本上不了解，各种实验设备不知如何使用。针对这种情况，在上实验课前，应先做好补课工作，然后再进人各阶段的实验。我系采用的是Dais-CMH计算机组成原理实验箱，可以完成6个实验，基本上包括了教材的全部内容。通过验证型实验、综合型和设计型实验，不但巩固了教材上所学的内容，而且学生动脑动手的能力也得到了提高。

3 改革实验教学模式

由于计算机教学的变化和教学内容的增加，多媒体教学作为先进的教学手段是必不可少的。将多媒体教学融人实验教学中，是解决目前课时紧张、实验内容增多的一个可行途径。我们加强了实践教学环节的投人，运用Authware、Flash等软件自行研制开发计算机组成原理配套的实验教学课件。课件具有演示直观，动态感强的特点，易于学生理解；能完成实验的动态显示和模拟仿真，满足了课堂所需要的实验要求，强化了学生的操作技能和理论知识应用能力的培养，提高了学生的自学能力和设计能力。

逐步建立开放性的实验环境（教学时间开放、教学内容开放、实验元器件开放）。传统的教学实验模式下，学生往往被限制在教师事先设定好的诸多限定条件之内，在这样的实验环境和气氛下，学生发挥自身潜能的余地和空间很小。我们允许学生结合课程学习及自己的专业特点、时间安排或兴趣爱好提出实验题目、设计实验方案或实验构想，并可在一个较宽松的实验环境和可灵活选择的时间范围内完成。教师积极鼓励学生大胆提出自己的实验思路和构想，尽力创造条件引导和支持他们开展有意义的实验研究。对于其中具有创造性构想的学生及其实验成果，可给予相应的奖励。设置这样的实验环境和条件，有利于培养学生主动学习的能力和创造意识。

4 增加课程设计的实验方式

提高同学对系统的整体认识根据我们到其他学校的调研，有一种有利于提高同学对所学习课程的整体性了解和掌握的方法，就是在课堂教学的第二学期开设与课程相关的课程设计，并将课程设计提高到一票否决的地位（即无论考试成绩如何高，如果课程设计不及格、该课程就不予及格），这样有助于增强同学对系统的整体概念和动手能力，这类综合性课程设计是在第二学期的开始几周，可以不影响正常的实验教学（如计算机组成原理实验要到第5周后才开始），同时也增加了实验设备的使用率，提高了学生的综合设计能力。

5 改革实验教学评价模式

在考核方法上，改变了传统应试教育方式，注重提高学生的综合素质，根据学生实验的综合能力进行评定，我们制定了严格的考核制度。对学生的成绩我们综合其课堂训练、实验验收、实验日志、实验报告、平时开放实验以及实验测试等进行评定。特别是最后的实验测试，对每位同学给出不同的题目，学生必需根据所给题目修改电路、编写测试程序、最后下载到实验箱正确调试出结果。这大大地减少了学生之间抄袭实验的恶劣现象。具体评分标准如下：

实验总成绩（100%）= 平时成绩1（40%）＋平时成绩2（40%）＋测试成绩（20%）；

其中：平时成绩1＝实践操作总成绩（综合考查课堂训练＋实验操作验收，考虑用百分比分等级）；

平时成绩2＝预习报告总成绩（10%）＋实验日志实验报告总成绩（30%）。

6 结束语

实践证明，实验教学不论硬件设备还是实验内容都要不断地改革，任何一种教学设备都不可能完美无缺，都各有利弊，必须从学生的接受能力和实验效果出发，互相补充才能达到良好的教学目的。此外，还必须有领导的支持、有经费保障、有教师的责任感和奉献精神、有学生的积极参与等才能把实验教学搞好。才能真正做到了“软”“硬”结合，为后续课程的学习奠定了基础，起到了承上启下的作用，有利于培养开拓型、创新型高素质专业人才的培养。

参考文献：

[1] 白中英. 计算机组成原理[M]. 北京:科学出版社，2001.

[2] 魏立伟，等. 计算机组成原理实验教学的改革与实践[J]. 科学教育论坛，2005.12.

[3] 赵洋，等. 计算机组成原理实验教学模式改革的实践[J]. 科学信息，2006.7.

组成与工作原理 篇7

随着经济的发展, 国与国之间竞争不断加剧, 科技作为竞争的重要方面, 在提高综合国力, 提高民族竞争力方面发挥了重要作用。随着航空事业的不断发展, 卫星、火箭的成功发射, 导航成为新的科技关注点。在该背景下, 产生了新型的卫星导航系统——伪卫星导航定位系统。其定位更加精准, 信号更加清晰, 时钟控制更加同步, 在我国的交通运输、航空发展、地质测绘、军事防御等方面发挥了重要作用, 为我国下一阶段的卫星导航技术升级改造提供了参考与借鉴, 以其独特的优势在科技舞台上大放光芒。

目前使用的伪卫星系统由三大主设备组成, 分别为伪卫星主基站、伪卫星从属基站及伪卫星用户机。用户机主要负责接收北斗定位系统所获取的卫星信号与伪卫星信号。伪卫星基站分为多种类型, 常见的有地面固定、车载、机载。同样, 用户机也针对服务领域的不同分为地面、海域、航空等多种情况。

2 伪卫星系统的实际运行分析

首先由伪卫星系统的主基站接收到北斗定位系统所获取的相关卫星信号与伪卫星信号, 从而确定对应的卫星时间基准, 利用卫星时间基准对伪卫星主站进行高精度时钟的同步, 主站的时间经过无线传输发送到伪卫星从属站上, 借助该时间信号实现主基站、从基站及北斗系统卫星时间的同步, 从属站的时间与主基站的时间是一致的。一般来说, 伪卫星基站与从站的位置事先已经进行了准确的定位, 根据事先已经预测好的时间及位置信息, 伪卫星主站与从站完成的星历通过伪码形式对外进行广播, 用户机对对外传播的伪卫星及卫星的信号进行接收, 用类似于GPS的方式对自身的位置进行精确计算。总体说来, 北斗系统定位原理与定位方程上与普通的GPS没有明显差别。

2.1 伪卫星系统基站组成及实际工作原理分析

我们先来说一下伪卫星的基站。一般来说系统的基站分为两种:主基站与从基站。基站由几部分组成, 最主要的有天线、射频的接收发射模块系统、信号及处理模块、数据处理器及电源模块。除了主要的设备还有相应的辅助设置。两大站点类型存在明显的区别:主站是接收机, 具有北斗定位系统, 从站构造设计相对简单, 没有北斗定位系统。其次主站配备时间基准信号的产生与发射通道, 从站只具备时间基准信号的接收通道, 没有产生通道。除了差别, 二者也存在共性, 最明显的是两者都具有定位信号的发射通道。

2.2 伪卫星系统主站基本构成及实际工作原理分析

在伪卫星系统中最为关键与主要的部件当属主站。主站是保证用户机的精度定位, 并与基站发展的时钟信息同步。为了最大限度保持时间的同步, 伪卫星系统主站选用的是主从式的构成结构。时间同步对于伪卫星运行来说至关重要, 其实实现伪卫星对北斗系统反应增强的前提与基础, 是一切定位工作的关键。目前使用中的主站由恒温晶振差生系统基准时钟, 具有极高的稳定性。北斗系统进行对时的依据就是其所产生的基准时钟。伪卫星主站的时钟一般通过系统本身所具有的时统功能实现。一般是由北斗导航定位系统授时机在相应的刺激下产生脉冲信号, 同步产生脉冲信号的还有伪卫星主站的原子钟。两大信号同时进入到数据处理系统中, 对信号进行对比处理, 从而计算出准确的时间间隔, 进而获取原子钟相位的调整数值, 借助输出的调整数值进行调整, 最终保证伪卫星主站时钟与北斗定位系统的时钟保持一致。伪卫星主站时钟借助频率合成器会分化产生两路不同的载频信号, 其中一路时钟信息从调制器辐射到伪卫星从站, 另一路则经过基带产生电路, 经由调制器与功放设色器到达用户机。

2.3 伪卫星系统从站组成及工作原理分析

在伪卫星系统中来自主站的同步信号与信息主要由从站接收。接收前要经过一系列的处理。首先来自主站的信号需要经过低噪声前置放大器设置, 然后进行混频, 经过中放、解调处理, 获取最终的时钟信息。一般来说与主站同步的时钟信号要经过频率合成器与基带信号形成电路, 借助调制器的解调功能, 将信号数据最终发射到指定的用户机上。

3 结语

北斗系统是针对我国特有国情及卫星导航定位发展现状而设计的兼具实用性与可操作性的卫星导航定位系统。其优点主要体现为快速导航定位、双向简短信息输出及授时同步的三大方面, 在国际定位系统中位居前列。本文针对北斗系统伪卫星系统进行了研究与分析, 明确了其基本组成与实际工作原理, 为我国今后的导航技术升级改良提供了参考与借鉴。

摘要：北斗系统伪卫星系统是一款由我国自主开发研制并推广实施的卫星导航定位系统, 主要针对区域服务, 在实际区域定位应用中发挥了重要作用。本文主要截取了伪卫星系统的组成及实际工作原理这一方面进行了深入分析, 对伪卫星系统的基本组成进行了分别介绍, 对其运行原理、流程进行了细致分解与明确, 为深入了解伪卫星系统提供了可能。

关键词：北斗系统,伪卫星系统,系统组成,原理分析

参考文献

[1]叶红军.伪卫星远近效应分析与研究[J].无线电工程, 2010 (06) .

[2]毛振华, 战兴群, 徐洪亮.低成本单频伪卫星基带/中频设计与实现[J].计算机测量与控制, 2010 (04) .

[3]刘栩之, 战兴群.简单伪卫星系统的原理及构建[J].信息技术, 2008 (05) .

组成与工作原理 篇8

A321飞机轮胎压力显示系统TPIS下图

轮胎压力显示系统TPIS, 负责提供给飞机每个轮胎的压力指示和监控轮胎不正常的压力状况, 并产生ECAM警告。系统的工作原理:安装在轮胎上的压力传感器sensor接受轮胎压力, 并按比例发送相应电压信号给旋转机构rotation mechanism;旋转机构接收和处理电压信息, 并将处理过的信息传送到胎压系统探测组件DETECTION UNIT;DE-TECTION UNIT将获得的轮胎压力数据最终提供给ECAM指示系统。

2 TPIS系统结构组成及各部件功能TPIS胎压指示系统由三部件组成

(1) 安装在每个轮胎上的测量轮胎压力的轮压传感器; (2) 轮压转动机构; (3) 计算机 (DETECTION UNIT) 。

各部件功能如下:

(1) 轮压传感器:它是应变式压力传感器, 内部为惠斯通电桥, 轮胎压力的变化作用在电桥上导致阻值的变化, 该阻值的变化引起电桥输出电压的变化, 从而使轮压与输出电压存在一定的比例关系, 该电压传送到轮压转动机构, 其结构如下图:

(2) 轮压转动机构

它是TPIS系统主要处理元件, 由转变压器及电子模块组成。

功能如下:

a.给压力传感器提供稳定的10VDC电源;b.将轮压传感器输出的轮压电信号进行处理转换成频率信号输出到计算机。

具体描述如下:

它接收计算机输出的3125HZ的交流信号, 通过内部电子模块进行整流、滤波及稳压输出10VDC给轮压传感器。

电子模块中的跟踪放大器2接收从传感器输出的压力电压信号并将此信号放大后传送给放大器1, 放大器1再对不同的电压信号进行放大后输送到V/F变换器, 将电压信号转换成50-100KHz的频率信号, 该频率信号经功率放大后通过旋转变压器的转子线圈耦合到定子线圈传送给计算机;放大器1的另一个功能是当传感器的信号线出现破损时, 它会发出一个错误的信号使输出的频率值超出极限值, 计算机将会发现此值后发出出错警告信息。

功能模块图如下:

(3) 计算机:通过ARINC 600插头与飞机电气线路相连。其主要功能是给转动机构提供一个3125Hz的交流电源并处理从转动机构输出的压力信号并将此信号输送给ECAM显示压力值及错误信息。

3 TPIS系统故障信息

该系统共有三种故障信息:

(1) 压力警告信息:测量超范围

——LOW PRESSURE ON THE MLG TIRE 3

(2) 测量不稳定:

——TIRE 3 ROTATING MECH 6GV;OR PRESS TRANSDUCER12GV

——LOSS OF THE TIRE PRESSURE MONITORING ON THEMLG WHEEL 3

4 TPIS系统故障信息的排除

由于TPIS系统的传感器和转动机构安装在飞机的起落架轮胎上, 飞机起飞和降落时会产生高温及高振动, 轮胎刹车时会有大量的碳粉产生, 因此传感器及转动机构的工作环境十分恶劣, 它们以及各个部件之间的连接线路出现故障的可能性相对较大。因此当有故障信息产生时, 排故流程应如下进行:

4.1首先应检查系统各个连接点及连接插头是否连接可靠, 对插头进行清洁, 确保插头及连线完好。

4.2对系统进行测试, 若故障仍然存在, 更换胎压传感器。

4.3对系统进行测试, 若故障仍然存在, 检查转动机构:对系统测试时, 脱开转动机构与胎压传感器之间的连接插头, 用高精度数字三用表测量转动机构插头的3针和4针, 测量是否有标准DC10V电压输出, 若没有10V电压或电压低于10V输出, 则转动机构故障, 更换转动机构。

4.4 对系统进行测试, 若故障仍然存在, 则更换计算机。

以上对TPIS系统原理及故障排除进行简单阐述, 更多的排故还需要在实际排故工作中不停的分析总结, 这样才能不断提高判断故障的能力, 准确故障部件定位, 更快排除系统故障。

摘要：本文主要介绍空客飞机轮胎压力指示系统组成、工作原理、故障现象及排除方法, 为以后类似故障的排除提供参考

组成与工作原理 篇9

1 PDC系统的作用

PDC借助超声波转换器测量车辆与感知范围内的目标的距离, 帮助驾驶员倒入和驶离驻车位置;还可通过声音报警、光报警两种功能向有听觉困难或行动不便的驾驶员提供方便。

2 PDC系统的结构与工作原理

2.1 PDC系统的基本组成

PDC系统由PDC按钮、超声波转换器、PDC控制单元等组成。

2.2 PDC系统的工作原理

按下PDC按钮或挂入倒车档后, 8个超声波传感器首先依次发送一个超声波脉冲, 接着每个超声波转换器接收在感知范围内的某个目标反射的回声脉冲。这个回声脉冲将在超声波转换器中放大, 然后以数字信号的形式被传送到PDC控制单元, PDC控制单元从回声脉冲的延时计算出到目标的距离, 有障碍物时发出蜂鸣声, 以提示驾驶员注意驾驶。

2.3 PDC按钮

通过PDC按钮可手动打开或关闭驻车距离报警系统。

PDC按钮安装在启动/停止按钮的左侧。PDC按钮由下列部分组成:按钮、功能指示灯 (LED) 、查寻照明 (LED) 、PDC按钮上的指示灯显示。

PDC系统进入工作状态:当PDC系统被激活时, PDC按钮上的指示灯亮起。当系统被关闭时, 指示灯熄灭。

当PDC系统存在一处故障时:PDC按钮上的功能LED指示灯闪烁。

2.4 超声波转换器

超声波转换器测量车辆保险杠和障碍物间的距离。每个超声波转换器都有专用的微处理器、专用的电源和专用的到PDC控制单元的数据导线。

(1) 前部超声波转换器。

根据超声波回声原理监测车辆和障碍物之间的距离:超声波转换器发送一个超声波信号。该超声波信号遇到障碍物后返回。超声波转换器收到返回的反射波后, 增强该反射波并将其转换为一个数字信号。数字信号通过数据导线传送至PDC控制单元。

在前部保险杠处安装有四个超声波转换器:

左前;

右前;中前部 (两个超声波转换器) 。 (2) 后部超声波转换器。

后部超声波转换器的功能与前部超声波转换器一致。

在后部保险杠安装有四个超声波转换器:

左后;

右后;

中后部 (两个超声波转换器) 。

当PDC控制单元识别车辆挂有挂车并已接通电源时, 后部超声波转换器将关闭。

2.5 PDC控制单元

PDC控制单元安装在行李箱右后侧。

(1) PDC控制单元通过K-CAN总线系统接收关于系统接通和切断条件的信息:

挂入倒车挡;

挂车运行:PDC控制单元通过K-CAN总线系统接收来自挂车模块的挂车状态电码。

速度;

按下PDC按钮。

(2) PDC控制单元的功用。

控制超声波转换器接收反射波;

分析接收的超声脉冲;

监控超声波转换器的功能是否正确;

控制PDC指示灯;

控制音频系统控制器控制单元。ASK通过扬声器 (K-CAN总线系统) 控制声音车距报警;

控制Control Display (控制显示) 中车距报警光信号的输出 (K-CAN-总线系统) ;

控制倒车蜂鸣器 (日本装备) ;

在组合仪表的检查控制中显示PDC故障信息。

2.6 PDC系统相关的其它控制单元

(1) 组合仪表中的KOMBI (组合仪表) :组合仪表控制单元提供车外温度和里程数。

车外温度:冰和霜的覆盖可能导致超声波转换器无意的触发。超声波转换器的触发性能随车外温度而改变。在车外温度为6摄氏度或更低时PDC控制单元已改变的触发性能。

里程数:当故障代码存储器中有故障记录时, 其里程数和车外温度也一起被存储。

(2) DSC (动态稳定控制) :DSC控制单元提供关于行驶里程和行驶速度信号。

(3) AHM (挂车模块) :AHM控制单元挂车状态信息。在挂车接通电源后后部超声波转换器将退出工作状态。

(4) EGS (电子变速箱控制系统) :EGS控制单元提供倒车档信号用于PDC的自动接通。

(5) CAS (车辆防盗系统) :CAS控制单元将总线端状态信息告知PDC控制单元。

总线端K1R接通, 当总线端K1.R接通时CAS通过数据总线发送信息“总线端K1.R接通”至控制单元。

(6) PM (动力模块) :PM控制单元供应蓄电池电压。

(7) LM (灯光模块) :在装备自动变速箱的车辆上, 已挂入倒车档时, 灯光模块提供信号。

(8) CID (中央信息显示器) :显示PDC的光报警。另外, 信息也在一个存在的检查控制信息中的显示。

3 PDC系统的功能

PDC系统具有下列功能:声音报警、视觉报警、检查控制。

3.1 声音报警

声音报警由ASK输出到中音喇叭上。

当两个超声波传感器识别到一个目标时, 距离被识别目标最近的扬声器将被操控。被操控的可能是左/右前门中的中音喇叭或左/右衣帽架中的中音喇叭。

当三个超声波传感器识别到一个目标时, 左侧和右侧的中音喇叭同时受控。到目标的距离越小, 声音信号的音调序列就越快。低于约25cm的距离通过一个持续音发出指示。当车辆离开目标时, 信号音立即断开。

当车辆沿着一堵墙移动时, 信号音在约3秒钟后关闭, 以避免驾驶误解。当车辆继续靠近墙时, 报警信号重新被激活。

声音报警的感知范围:

(1) 前部保险杠上两个顶点上的超声波传感器约为60厘米;

(2) 前部保险杠上两个中间的超声波传感器约为70厘米;

(3) 后部保险杠上两个顶点上的超声波传感器约为60厘米;

(4) 后部保险杠上两个中间的超声波传感器约为150厘米。

3.2 视觉报警

PDC的光报警在中央信息显示器 (CID) 上显示。前提是CID的显示器画面已激活。

视觉报警的触发比声音报警早, 感知范围为:前部2m左右, 后部2.5m左右图形显示在CIN中产生。PDC控制单元通过K-CAN提供超声波转换器和被感知的目标之间的距离数据。CID上的显示器画面是一个带有超声波传感器感知范围内的车辆俯视图, 与感知目标的距离用红绿灯颜色显示。

(1) 距离大于100cm:绿色;

(2) 距离在100至50cm内:黄色;

(3) 距离低于50cm:红色。

只要PDC自动或手动接通, 显示器画面就显示出来。此显示器画面覆盖CID上的其它显示。当PDC重新关闭时, 中央信息显示器上原来的显示重新自动出现。

3.3 检查控制

如果PDC中有故障, PDC按钮上的功能LED指示灯闪烁, 此时PDC无法接通。

同时以下列形式显示一个检查控制信息。

4 PDC系统的接通与切断条件

4.1 驻车车后距离报警器PDC的接通, 当驾驶员

按下PDC按钮 (手动接通PDC)

挂入倒车档 (自动接通PDC) 。

4.2 驻车车后距离报警器PDC被关闭

当驾驶员按下PDC按钮 (手动)

关闭点火开关 (自动)

行驶约50m后

当车速超过30 km/h后

接上挂车后, 后部的超声波转换器停止工作。

参考文献

[1]奥迪汽车维修手册[Z].

组成与工作原理 篇10

一、总体传动方案特点

总体来看, 奥迪无级自动变速器由减振器、DRN控制装置、辅助减速装置和无级变速装置等几部分组成。动力传递的顺序过程如图1所示。

发动机的动力经过机械减振器直接传到变速器输入轴, 不像液力机械式自动变速器那样经过液力变矩器再传到变速器输入轴。该处不具有变矩器那样无级变速、增大转矩的作用, 只有一定的减振功能。DRN控制装置利用两组湿式摩擦离合器和行星齿轮, 实现前进挡、倒挡和空挡的转换。辅助减速装置在减速增扭的同时, 还改变了动力传到无极变速装置主动带轮轴的转动方向。无级变速装置是这类变速器无级地改变传动比和输出扭矩的核心装置。动力由主动带轮轴传到从动带轮轴, 再由从动带轮轴传到主减速器主动锥齿轮。整个动力传递过程均为机械传动, 因此传动效率比液力机械式自动变速器高。传动比的变化是连续的, 从而实现无级变速, 同时没有传统变速器换挡时的“顿挫”感, 驾驶舒适性较高。

二、减振器

减振器也称为飞轮减振器。与常见的弹簧式减振器有所不同, 它具有两个弹性盘, 两盘之间形成若干个楔形空间, 其中装有钢球。当发动机与传动系出现扭转振动时, 钢球产生错动, 迫使弹性盘变形, 从而起到减震作用。发动机的动力通过减振器传到变速器输入轴。

三、DRN控制装置

DRN控制装置有两个湿式摩擦离合器和行星齿轮构成, 如图2所示。输入轴1刚性连接着行星齿轮机构的太阳轮, 太阳轮是行星齿轮机构的常输入元件。设输入轴的转动方向自左向右观察为顺时针的。前进挡离合器2接合、倒挡离合器3分离时, 输入轴的动力传到行星架;由于两个元件同时输入, 行星齿轮机构锁止成一个整体, 行星架连同辅助减速装置主动齿轮顺时针方向转动, 故此为前进挡即D挡。倒挡离合器接合、前进挡离合器分离时, 输入轴的动力传到太阳轮;太阳轮顺时针转动, 内行星轮逆时针转动, 外行星轮顺时针转动;这时由于行星架被固定, 行星架只能逆时针转动, 辅助减速装置主动齿轮以与输入轴相反的方向转动 (逆时针) , 故此为倒挡即R挡。当前进挡离合器和倒挡离合器都分离时, 行星齿轮机构处于空转状态, 成为空挡即N挡。

输入轴末端刚性连接一个小齿轮, 用于带动油泵驱动轴, 只要发动机工作, 油泵就会运转。辅助减速装置主动齿轮将动力传到其从动轮, 但从动轮并不能直接将动力传到主动带轮轴。

1-变速 器输入轴 2-前进 挡离合器 3-倒挡离合器 4-主动带轮轴 5-油泵驱动轴6-油泵驱动齿轮从动轮 7-辅助 减速装置主动齿轮

四、辅助减速装置

辅助减速装置是一对斜齿圆柱齿轮, 其主动轮与行星架连接在一起, 从动轮空套在主动带轮轴上, 见图2和图3。其有一定的减速效果, 同时改变了无级变速装置主动带轮轴的转动方向。

图 3 无级变速装置原理图1-圆柱滚子轴承 2-辅助减速装置从动齿轮 3-扭矩 传感器 4-主动带轮液压缸 5-主动带轮移动轮盘 6-传动链条 7-主动带轮固定轮盘 8-深沟球轴承 9-从动带轮移动轮盘 10-从动带轮液压缸 11-从动带轮轴 12-圆柱滚子轴承 13-从动带轮固定轮盘 14-主减速器主动锥齿轮 15-双列圆锥滚子轴承 16-辅助减速装置主动齿轮17-主动带轮轴

五、无级变速装置

奥迪无级变速装置采用链条传动。带轮与链条的接触半径可以协调改变。当传动链条与主动带轮的接触半径减小, 而与从动轮的接触半径增大时, 传动比增大, 输出转速减小、扭矩增大。当传动链条与主动带轮的接触半径增大, 而与从动轮的接 触半径减 小时, 传动比减小, 输出转速增大、扭矩减小。由于链条与带轮接触半径的改变是连续的, 所以传动比也是连续而无级的改变。!!!!!!!!!!!

如图3所示, 主动带轮轴17两端由轴承支撑, 前端是圆柱滚子轴承1, 后端是深沟球轴承8。辅助减速装置从动齿轮2空套在主动带轮轴上。主动带轮固定轮盘7的轴向位置固定与主动带轮轴刚性连接。主动带轮移动轮盘5在其液压缸4的作用下可以沿主动带轮轴轴向移动, 以控制传动比和对传动链条6的夹紧力。扭矩传感器3位于辅助减速装置从动轮和主动带轮液压缸之间。从动带轮轴11左端由双列圆锥滚子轴承15支撑, 右端由圆柱滚子轴承12支撑。从动带轮固定轮盘13与从动带轮轴刚性连接。从动带轮移动轮盘9在从动带轮液压缸10的作用下可以沿从动带轮轴轴向移动。

主动带轮由主动带轮固定轮盘和主动带轮移动轮盘组成。从动带轮由从动带轮固定轮盘和从动带轮移动轮盘组成。

发动机的动力经由辅助减速装置主动齿轮传到其从动轮。从动轮空套在主动带轮轴上, 不能将动力直接传到主动带轮轴, 而是通过扭矩传感器传到主动带轮液压缸和主动带轮移动轮盘。这样就可以感知传动扭矩的大小, 从而控制主动带轮移动轮盘和固定轮盘的夹紧力。主动带轮的两个轮盘通过摩擦传力的方式将动力传到传动链条上。再由传动链条传到从动带轮。从动带轮将动力传到从动带轮轴。从动带轮轴的末端刚性连接输出齿轮, 也就是主减速器主动锥齿轮。至此发动机的动力经无级变速后传至主减速器。

组成与工作原理 篇11

关键词： 《计算机组成原理》 工程思维 教学探索

《计算机组成原理》是计算机科学与技术及信息类相关专业的一门核心课程，这门课程不针对具体机型，而是从计算机系统的组成和结构角度讲述计算机的基本原理，对计算机系统的硬件设计具有理论指导意义。这门课程涉及的基础理论、基本概念较多，有较强的理论性，如果采用一般的教学方法，学生学习起来感到难懂和枯燥，是公认的学习难度和教学难度较高的一门课程。

如何让学生提高对这门课程的学习兴趣、积极思考，努力投入的硬件知识的学习中，我在十多年的课程教学和科研实践中，探索从“工程思维”的角度引领课程教学，取得较好的教学效果，受到学生的欢迎。

一、《计算机组成原理》课程定位

首先，计算机科学与技术专业是一个工科类的专业，它是在计算机这个工业产品出现后，随着计算机软件、硬件技术飞速发展和广泛应用，从而诞生的一个新兴专业。计算机技术的理论、基本原理都和工程技术密不可分。《计算机组成原理》是计算机科学与技术专业中有关硬件部分的核心基础课程。

从产品设计的角度看，计算机硬件设计本身就是一个工程项目或者工业产品，《计算机组成原理》涉及的理论、原理都是在计算机产品发展过程中总结、归纳、提升出来的。所以在学习这门课程时，不能用一种纯理论的学习方法学习，而是要用一种“工程思维”的方式学习。比如在工程设计过程中，不能只考虑产品的性能，而是要考虑产品功能的扩展性、可维护性、产品性价比。《计算机组成原理》课程中的总线技术、Cache技术都体现了这样一种设计思想和理念。同时计算机的硬件结构随着现代电子技术的不断进步在不断改变，《计算机组成原理》课程内容不断更新。

由于计算机硬件是和工程实际紧密相连的，作为指导计算机硬件设计的《计算机组成原理》这门课程就不能像《高等数学》、《数据结构》、《数字逻辑》等课程一样，只是偏重从理论上讲解，而是要从工程设计的角度讲解才能使得学生听得懂、有兴趣，同时也有更深刻的理解。

二、“工程思维”引领教学的具体实践

用工程思维的方式引领《计算机组成原理》课程教学，是指要求学生站在一个工程师的角度思考如何设计一个计算机系统？在设计一个计算机系统时需要解决哪些问题？把整个课程的知识点融入项目设计中。这样就带出目前计算机系统是如何解决这些问题的？通过老师在学生积极思考后的讲解，从而学到相关的理论和方法。

这种以“工程思维”作为引领的教学方法的好处是真正激发学生的兴趣，使得学生带着问题学习。在学习过程中不是死记硬背一些知识点，而是结合问题实质提出解决问题的方案，真正调动学生的主动性，增强学习效果。最重要的是，通过这种方法学生形成一种“工程思维”的方式，了解工程项目的设计思路和设计理念，为学生今后成为合格的工程师打好基础。

由于目前在校的大学生，都是从学校到学校，几乎没有任何工程设计实践的概念，所以在教学中要不断强化学生的这种意识。

下面我以计算机中数据表示这一节为例，具体介绍“工程思维”引领的教学方法。

在这节中我们首先会告诉学生计算机采用的是二进制。大多数学生知道计算机使用二进制，但到底是怎么回事是模糊的。这时我们结合计算机主板电路告诉学生：计算机使用二进制是因为二进制是最简单的数制，在电路上只要“0”和“1”两种电平状态表示，世界上第一台电子计算机设计时开始是用的十进制，是工程师们的不断实践，发现用二进制设计电路更简单、可靠，因而改进成二进制，这样生活中的十进制数，如果要用计算机处理，必须转换成二进制。

这时学生会疑惑，那计算机既然使用二进制，为什么要学习十六进制？我们接着会告诉学生：这是因为我们在实际研发计算机产品过程中如果书写二进制，一个简单的十进制数用二进制表示会很长，这样工程师在书写过程中很容易出错，转换成十六进制后书写简单得多，而且二进制和十六进制相互转换方法也简单。

我们会继续提问学生：生活中的十进制数可以通过转换成二进制由计算机处理，但生活中还有正数和负数呢？计算机又该如何解决符号问题呢？这样顺势讲解有符号数和无符号数在计算机中的表示。

计算机解决了符号问题，计算机的设计师们面临的问题如何解决小数点问题呢？我们又从这个角度讲解定点数和浮点数的表示，告诉学生工程师们是如何巧妙解决计算机中小数点的表示问题。

接下来讲解数据的原码、反码、补码时学生会疑惑：不是有二进制了吗？原码表示不是很好吗？为什么又要学习补码呢？这时我们会告诉学生：计算机开始设计时是用原码，但是发现，如果计算机用原码设计加法电路时会很麻烦，你必须先比较被加数和加数的符号，然后才能确定是做加法而是做减法，而且运算结果的符号要单独处理。如果在计算机的运算电路中采用补码，其加法、减法会统一成加法，符号位可以参与运算，在不溢出的情况下结果正确。在课堂上，通过一个原码加法和补码加法的例子，学生感到补码加法的神奇，激发浓厚的学习兴趣。

另外在《计算机组成原理》课程讲解“系统总线”一章时，我们结合实际产品中的PCI-E和USB总线，告诉学生如果产品设计过程中使用“总线”方法连接计算机各个部件比用“分散连接”方法连接各个部件，产品的扩展性、易维护性会好得多，这是会计算机系统会广泛采用总线的原因。这种从“工程思维”角度切入的教学，使得理论变得生动有趣，不再枯燥无味。

在讲授“存储器系统”一章的“存储器的层次结构”时，Cache技术涉及工程设计的思想，也就是说这些设计理论都是为了实现产品的性价比，解决存储器速度、容量、价格的矛盾。这些课程的讲解如果不结合“工程思维”，不强调工程设计意识，对于从未参与实际设计过产品的大学生们是很难理解和意识到的。

总之，如果我们带着学生以一个工程师的角色，学习和了解计算机硬件在发展过程中出现的理论、形成的概念和解决方案，这样学生在学习过程中的参与意识会强得多，学习兴趣会浓厚得多。这种站在更高角度来学习的《计算机组成原理》，可以培养学生工程设计的意识，为学生们毕业后从事产品设计、项目开发都打下良好的基础。

三、结语

根据美国工程教育协会的定义：工程是一种把科学和数学原理、经验、判断和常识用到造福人类的产品制造中的艺术，是生产某种技术产品或系统以满足特定需要的过程。计算机就是这样一种产品或系统。所以在和计算机有关的专业知识学习中应用“工程思维”引领是一种必然，我们需要探索“工程思维”在计算机硬件学习中的价值，以增强教学效果，同时使得学生通过课程学习获得未来工作中需要的工程思维方式和工程设计能力。

参考文献：

[1]姚爱红，武俊鹏，李丽洁，李静梅，张国印.“计算机组成原理”教学改革与实践[J].计算机教育，2011（10）：37-39.

[2]王荣良.信息技术课程之工程思维辨析[J].中国教育技术装备，2012（7）：24-26.

组成与工作原理 篇12

现代盾构掘进机集光、机、电、液、传感、信息技术于一体, 具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能。

盾构机挖掘主要靠刀盘切削来完成, 不同地质刀盘通常配备有不同数量的切刀或滚刀。为了确保切刀的耐久性, 要选择与土质相适应的切刀形状。刀刃材料通常是以钨碳化合物为主烧结超硬合金。切刀要合理排列以达到能切削整个掌子面的目的。地层为岩石或地层中存在大块卵石情况下, 安装滚刀是必不可少的, 盾构机掘进时刀盘旋转的同时启动推进千斤顶将刀盘压紧岩层, 刀盘上的滚刀一边滚动一边破岩, 刀盘旋转推力使得滚刀不断滚动前进, 从而对整个掌子面的岩石开挖。刀盘上有仿形刀装置, 此装置为液压缸驱动, 由切削刀, 液压油缸构成, 在必要时 (如纠偏, 转弯) 进行盾体外周超挖或余掘。主驱动系统有两个变量柱塞泵 (分别有两个315kW电机, 电机分别由两个软启动器驱动) , 8个液压马达 (用来驱动刀盘) , 补油泵 (75kW电机驱动) , 控制泵, 恒功率阀块, HBW油脂系统, 轴承润滑系统, 冷却水系统组成。 (1) 启动控制泵, 缓慢调节控制泵的切断阀 (顺时针增大压力) , 泵输出压力逐步升高, 控制泵的安全压力设定为8.0MPa。 (2) 启动补油泵, 再缓慢调节溢流阀, 溢流阀压力升至2.0MPa。锁紧补油泵旁路溢流阀和换油流量调节溢流阀锁紧螺母; (3) 启动冷却水泵 (主驱动有8个液压马达, 每个液压马达带一个减速器, 用来冷却减速器) 。 (4) 启动润滑油脂系统, HBW系统, 齿轮油系统) 硬件上强制给PLC一个启动信号 (不需要启主驱泵) 。选择刀盘旋转方向 (即主泵上三位四通换向阀得电情况两个泵需一致) , 观察两个主泵斜盘变化, 变化正常后再按正常程序启动主泵。 (5) 调节主驱动恒功率控制模块比例溢流阀 (该比例溢流阀是一个型号为VT3000力士乐放大板, 放大板使能端接了一个中间继电器常开触点, 刀盘启动条件满足完全满足时, 这个PLC有相应的Q点输出, 中间继电器常开触点闭合, 放大板正常工作, 通过电位计 (0~10V直流电压) 来控制放大板的输出从而控制斜盘斜率, 控制泵的排量。

螺旋输送机作用是出渣和调节土仓土压力, 螺旋叶片从土仓下部伸入土仓中取土, 将渣土输送到输送机后腹部, 通过出土闸门卸在皮带输送机上。土压平衡模式掘进时, 推进速度一定时, 通过调节出土闸门开启度和螺旋机转速变化来实现对土仓内土仓压力的调节, 保证隧道开挖面的稳定性。螺旋输送机排土口有两个由液压缸控制的出土闸门, 通过它控制螺旋输送机排土量, 开启油缸上安装有行程传感器, 根据掘进速度在操作盘上任意控制闸门开启度, 随时调节排土量实现土塞效应, 形成良好的排土止水效果, 土压平衡模式掘进时, 可起到调节土仓土压力作用。螺旋轴采用驱动端固定, 一端浮动支撑形式, 取土端外壳焊接耐磨合金条, 螺旋叶片边缘焊有硬质合金块, 叶片受渣土摩擦的一面堆焊有硬质合金条纹。动力有200kW电机, 一个变量柱塞泵, 比例换向阀, 液压马达。在主控制室启动润滑油脂系统, HBW系统, 启动螺旋输送机电机 (由软启动器驱动) , 分别启动左右转, 旋转调速旋扭 (0~10V) , 比例换向阀 (该比例换向阀的阀芯位移由VT3000力士乐比例放大板驱动) , 当给放大板的给定越大时, 放大板输出越大, 阀芯位移越大, 泵出口流量越大。

管片拼装机具有6个自由度, 包括前后移动, 旋转运动, 伸举运动和绕管片自身旋转运动。管片拼装机回转由液压马达驱动, 拼装机有以下特点: (1) 拼装机的动力装置安装在拼装机的结构件上。 (2) 拼装机前进后退, 旋转可以做到无级调速。 (3) 管片拼装机具有无线操作功能。拼装管片作业时可以在安全的地方进行操作。启动管片安装机泵, 两个比例放大板 (驱动前进后退旋转的比例阀) , 抓举头抓紧前倾后倾旋转都靠换向阀控制。管片机上有两个电气限位开关 (左右旋转限位) 。

推进系统, 推进油缸共分为四组, 每组推进油缸的压力可通过操纵控制台上的电位计手工调整 (推进掘进模式时, 通过电位计的给定, 给定通过PLC给放大板, 放大板再把信号给推进阀组的比例溢流阀, 从而控制每组的工作压力, 从而改变盾构机的姿态) 。每个推进油缸可单独选择。4组推力油缸都配备有位移传感器, 速度可通过控制台连续调整。每个推力油缸末端都有装在球窝接头上的垫块, 上面覆盖一层聚亚安酯, 确保与环均匀平滑接触。推进轴线和管片轴线共线, 目的是防止产生管片混凝土中任何应力。管片安装模式时 (管片安装机泵的旁边有一带位移传感器的比例溢流阀, 电气上有一个型号为VT-VRPA1-1X/V0/0哈威放大板, 当位移信号反馈到放大板时, 放大板有给定时, 这个给定是在上位机上设置的, 放大板才能输出, 泵才会有相应出口压力) , 可通过管片安装机遥控器或固定操作面板单独控制任何一对油缸, 以满足封顶块安装在不同的点位上。

注浆系统, 开挖土体和管片之间的间隙在盾构机掘进过程中需要持续不断地注入砂浆。后背注浆主要功能是: (1) 避免地面下沉。 (2) 维持管片衬砌环脱离盾尾后的形状, 维持衬砌环之间的密封压力。

油脂系统: (1) 盾尾油脂注入系统, 这种油脂能止水, 防止注浆材料流入的作用, 也有防止盾尾钢丝刷磨损的作用。盾构机推进过程中根据需要向盾尾钢丝刷中注入油脂。盾构机推进过程中需不断地向盾尾钢丝刷中注入具有一定压力的油脂。由于油脂的不断充填, 可以获得充足的止水效果。 (2) 润滑油脂系统, 润滑油脂系统由一个气动泵和一个多点泵组成。工作原理是当多点泵油脂桶的超声波液位开关感应到低液位信号时, 气泵开始动作往多点泵油脂桶注油脂, 当超声波液位开关感应到高液位信号时, 气泵停止注油脂, 多点泵开始动作, 往轴承里面注油脂。 (3) HBW系统, HBW主要作用是刀盘前面的泥浆进入到轴承里面, 起到保护轴承的作用。

随着科学技术的进一步发展, 新材料新工艺的出现必然会给盾构这个产业带来更大的发展空间。

参考文献

[1]许福玲.液压与气压传动[M].北京:机械工业出版社, 2004.