设计学基本原理（精选4篇）
设计学基本原理 篇1
摘要：近年来,随着环保意识的逐渐普及,在机械设计中关于节能设计的研究与应用受到越来越多的关注和重视。分析了机械设计中节能设计的基本原理以及我国在机械设计中造成能源浪费的原因,并探讨了机械设计中节能设计的应用方法。
关键词：机械设计,节能设计,基本原理与方法
0引言
当前,我国一直倡导经济的可持续性发展,在机械制造业中因机械设计不够科学合理,造成了大量的能源资源被浪费,违背了可持续发展观的理念。因而研究分析机械设计中节能设计的基本原理与应用方法,对我国机械制造业的健康可持续发展具有重要意义。
1机械设计中节能设计的基本原理
机械设计中的节能设计主要以平衡理念为基本指导思想,平衡节能原理即是机械设计中节能设计的基本原理。功率匹配节能、减小摩擦、动力源改进是机械节能设计的三个主要方面。结合实际情况,在设计前,对机械在操作运行过程之中可能产生的能源消耗与浪费的情况进行充分考虑,从设计中每一环节的细节着手,才能从根本上实现节能的目的。
1.1动力源的节能设计原理
通常情况下一台机械设备的发动机就是其最主要的动力源。节能设计的动力源原理即是,在最大限度增加发动机输出功率的同时,最大限度减少发动机的输入功率。简单来说就是在机械设备运行过程中尽可能地提升电能与热能、动能、势能等的转化率。在实际节能设计过程中,通常是从设备的启动与减速停止这两方面体现动力源的节能设计原理。例如,在设备的启停过程中,惯性会让准备停止的设备继续运行,而通过合理的设计将这部分动能存储起来,用于设备启动时的动力能源。
1.2减小摩擦的节能设计原理
在机械设备运行过程中,各设备之间会互相发生摩擦,造成动力源输出动力的损耗。在设备运行过程中最大限度减少动力传送带、动力传送柱、齿轮等部件之间的摩擦,是节能设计中的一个重要原理。在节能设计中,通常利用表面光滑的构件组成设备的各连接部分,或是使用润滑油、润滑剂减少设备在运行过程中摩擦带来的能源消耗问题。
1.3功率匹配的节能设计原理
机械设备的节能设计需遵循功率匹配的原理,即根据设备具体使用环境与情况设计与之相匹配的运行功率。例如,设计装卸工厂传送带的运行功率必然会远大于设计食品加工传送带的运行功率,同时在节能设计中,对设备进行功率档位的设计,也体现了功率匹配的节能原理。
2当前机械设计中造成能源浪费的原因
2.1节能设计理念缺乏
当前我国机械设计理念依然停留在如何最大限度提升和保证机械设备的生产效益和生产能力上,机械设备的运转速度、负载能力、运行强度等是设计人员在机械设计过程优先考虑的因素,其次才是设备运行的安全性与稳定性,而节能设计被完全忽略。甚至为满足设备性能的最大化,将设备能耗设计到匪夷所思的地步。
2.2设计人员专业素质低
设计人员自身专业素质的高低直接决定机械设备质量的优劣。当前,部分设计人员的设计理念滞后,专业知识水平不高,又对新的设计理念与设计知识抱有抵触心理,这使得机械设备的节能设计难以深入开展。同时,设计与实际脱节的现象也普遍存在,这是由于大多数设计人员在设计前没有充分地考虑及考察设备在具体环境下的使用情况。
2.3技术水平偏低
当前我国机械制造业技术水平偏低的现实,制约了节能设计理念与思想的实现。即便企业引进国外的先进机械生产加工技术勉强实现设计中的节能构想或是直接引进国外节能机械设备,但这无疑大大增加了企业的投入成本。因而许多企业宁愿继续使用高耗能的机械设备,也不愿花费额外成本引进节能技术或节能设备。
3实现我国机械设计中节能设计的方法
3.1选择绿色材料和环保型动力源
在设计过程中,对机械设备的选材应优先考虑无污染、可回收、易处理的绿色环保材料。在动力源的选择尤其是发动机选择上,尽量选择污染排放小或无污染的环保型动力源。如今各种新型能源、可再生能源、洁净能源被不断地开发利用,设计过程中,在不影响机械设备运行效率的情况下,设计工作者应尽量选择环保型能源(如太阳能、风能、煤层气)作为设备的动力源。选用发动机可考虑环保型水冷增压发动机或是电控节能型发动机。
3.2电子控制系统
利用无线网络技术与计算机技术组成的电子控制系统,对机械运行进行精确控制,实现节能的目的。在设计过程中,加入电子控制系统,对机械设备的实际运行状态进行实时监控,智能终端根据设备运行的数据信息,控制设备在每个节点和时间段的功率输出,达到最佳的节能效果。
3.3新技术的开发与引进
节能设计方案的实施离不开节能技术的支撑,我国应加大对节能技术开发的投入力度,并学习和引进国外先进的节能技术。不能让技术发展水平限制了节能设计的发展。同时,设计工作者也应在设计方案中尝试引入更多的新型节能技术,激励和引导我国节能技术进步与发展。
4结语
除了学习和掌握现有的机械节能设计方法,还需不断地改进和创新机械节能技术。同时我国机械节能设计技术与方法需与时俱进,顺应时代发展的潮流,以促进我国机械制造业健康持续发展。
参考文献
[1]车胜创.机械设计节能基本原理的分析与应用[J].长安大学学报(自然科学版),2011(3):95-101.
[2]范敬伟.机械设计节能基本原理及其应用的相关研究[J].山东工业技术,2015(6):10.
设计学基本原理 篇2
2.厨房的色彩 厨房是制作食品的场所,颜色表现应以清洁、卫生为主。由于厨房在使用中易发生污染,需要经常清洗,因此,应以自、灰色为主。鲜黄、鲜红、鲜蓝及鲜绿色都是快乐的厨房颜色，而厨房的颜色越多，家庭主妇便会觉得时间越容易打发。乳白色的厨房看上去清洁卫生，但是别让带绿的黄色出现。
3.餐厅的色彩 餐厅是进餐的专用场所,也是全家人汇聚的空间,在色彩运用上应根据家庭成员的爱好而定,一般应选择暖色调,突出温馨、祥和的气氛,同时要便于清理。以接近土地的颜色，如棕、棕黄或杏色，以及浅珊瑚红接近肉色为最适合，灰、芥末黄、紫或青绿色常会叫人倒胃口，应该避免。如果你正是节食减肥，可把餐厅布置成使人产生凉爽感的蓝色、绿色或灰色，你还会感受到食物的美味，但你胃口却“变小”了。
4.客厅的色彩 客厅是全家展示性最强的部位,色彩运用也最为丰富,客厅的色彩要以反映热情好客的暖色调为基调,并可有较大的色彩跳跃和强烈的对比,突出各个重点装饰部位。浅玫瑰红或浅紫红色调，再加上少许土耳其玉蓝的点缀是最“快乐”的客厅颜色，会让人进入客厅就感到温和舒服。
5.书房的色彩 书房是认真学习、冷静思考的空间,一般应以蓝、绿等冷色调的设计为主,以利于创造安静、清爽的学习气氛。棕色、金色、紫绛色或天然本色，都会给人温和舒服的感觉，加上少许绿色点缀，会觉得更放松。
6.卫生间的色彩 卫生间是洗浴、盟洗、洗涤的场所,也是一个清洁卫生要求较高的空间,在色彩上有两种形式供选择。一种是以白色为主的浅色调,地面及墙面均以白色、浅灰等颜色做表面装饰;另一种是以黑色为主的深色调,地面、墙面以黑色、深灰色做表面装饰。浅粉红色或近似肉色令你放松，觉得愉快。但应注意不要选择绿色，以避免从墙上反射光线，会使人照镜子时觉得自己面如菜色而心情不愉快。
浅谈电动小车循迹的基本设计原理 篇3
此部分是整个小车的大脑，是整个小车运行的核心部件，起着控制小车所有运行状态的作用。通常选用单片机作为小车的核心控制单元，本文以台湾凌阳公司的SPCE061A单片机为例予以介绍。SPCE061是一款拥有2K RAM、32KFlash、32个I/O口，并集成了AD/DA功能强大的16位微处理器，它还拥有丰富的语音处理功能，为小车的功能扩展提供了相当大的空间。只要按照该单片机的要求对其编制程序就可以实现很多不同的功能。
小车驱动电机一般利用现成的玩具小车上的配套直流电机。考虑到小车必须能够前进、倒退、停止，并能灵活转向，在左右两轮各装一个电机分别进行驱动。当左轮电机转速高于右轮电机转速时小车向右转，反之则向左转。为了能控制车轮的转速，可以采取PWM调速法，即由单片机的IOB8、IOB9输出一系列频率固定的方波，再通过功率放大来驱动电机，在单片机中编程改变输出方波的占空比就可以改变加到电机上的平均电压，从而可以改变电机的转速。左右轮两个电机转速的配合就可以实现小车的前进、倒退、转弯等功能。
二、小车循迹的原理
这里的循迹是指小车在白色地板上循黑线行走，通常采取的方法是红外探测法。
红外探测法，即利用红外线在不同颜色的物体表面具有不同的反射性质的特点，在小车行驶过程中不断地向地面发射红外光，当红外光遇到白色纸质地板时发生漫反射，反射光被装在小车上的接收管接收；如果遇到黑线则红外光被吸收，小车上的接收管接收不到红外光。单片机就是否收到反射回来的红外光为依据来确定黑线的位置和小车的行走路线。红外探测器探测距离有限，一般最大不应超过15cm。对于发射和接收红外线的红外探头，可以自己制作或直接采用集成式红外探头。
三、红外探头的安装
在小车具体的循迹行走过程中，为了能精确测定黑线位置并确定小车行走的方向，需要同时在底盘装设4个红外探测头，进行两级方向纠正控制，提高其循迹的可靠性。其中循迹传感器共安装4个，全部在一条直线上。其中InfraredMR与InfraredML为第一级方向控制传感器，InfraredSR与InfraredSL为第二级方向控制传感器。小车行走时，始终保持黑线在InfraredMR和InfraredML这两个第一级传感器之间，当小车偏离黑线时，第一级探测器一旦探测到有黑线，单片机就会按照预先编定的程序发送指令给小车的控制系统，控制系统再对小车路径予以纠正。若小车回到了轨道上，即4个探测器都只检测到白纸，则小车会继续行走；若小车由于惯性过大依旧偏离轨道，越出了第一级两个探测器的探测范围，这时第二级动作，再次对小车的运动进行纠正，使之回到正确轨道上去。可以看出，第二级方向探测器实际是第一级的后备保护，从而提高了小车循迹的可靠性。
四、软件控制
小车进入循迹模式后，即开始不停地扫描与探测器连接的单片机I/O口，一旦检测到某个I/O口有信号，即进入判断处理程序（switch），先确定4个探测器中的哪一个探测到了黑线，如果InfraredML（左面第一级传感器）或者InfraredSL（左面第二级传感器）探测到黑线，即小车左半部分压到黑线，车身向右偏出，此时应使小车向左转；如果是InfraredMR（右面第一级传感器）或InfraredSR（右面第二级传感器）探测到了黑线，即车身右半部压住黑线，小车向左偏出了轨迹，则应使小车向右转。在经过了方向调整后，小车再继续向前行走，并继续探测黑线重复上述动作。
由于第二级方向控制为第一级的后备，则两个等级间的转向力度必须相互配合。第二级通常是在超出第一级的控制范围的情况下发生作用，它也是最后一层保护，所以它必须要保证小车回到正确轨迹上来，则通常使第二级转向力度大于第一级，即level2>level1 (level1、level2为小车转向力度，其大小通过改变单片机输出的占空比的大小来改变），具体数值在实地实验中得到。
总结
根据本文所讲述的方法，我们可以较容易地做出按照一定轨迹行走的智能电动小车。但是按照该方法行走的小车如果是走直线，有可能会是蛇形前进。为了使小车能够按轨迹行走的更流畅，可以在软件编程时运用一些简单的算法。例如，在对小车进行纠偏时，适当提前停止纠偏，而不要等到小车完全不偏时再停止，以防止小车的过冲。
摘要：在众多的电子设计竞赛中, 经常出现了简易智能小车这种集光、机、电于一体的题目。其中按照规定路线运动是其最基本的一项功能, 这实际上考核的就是对电动小车循迹的实现。本文主要介绍电动小车循迹设计的基本原理, 让读者了解小车是如何正确地进行循迹的。
关键词：循迹,红外探测,传感
参考文献
[1]徐爱军.智能化测量控制仪表原理与设计[M].北京航空航天大学出版社, 1995.
[2]内山明治.运算放大器电路[M].科学出版社, 2001.
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[5]何希才.传感器及其应用电路[M].电子工业出版社, 2001.
[6]胡汉才.单片机原理及其接口技术[M].清华大学出版社, 1996.
[7]吴兴惠.传感器与信号处理[M].电子工业出版社, 1998.
设计学基本原理 篇4
good, 看看我们现在的代码，224 行。相比其它动辄上万行的编辑器，你可能会觉得不可思议。因为我们这个最基本的编辑器，连selection都没有用到。很多很酷的效果，比如 Google Doc 里能够动态改变链接文本，使用页内层而非弹出的prompt来操作等高级功能，基本上都要用到TextRange(IE) 或者Range(W3C). 要命的是这两个东西互补兼容，只是相似而已。入门推荐看PPK 的 Introduction to Range.
在此我们就不深入了，等我有时间我会总结一些奇技淫巧（呜呼，前端开发需要的奇技淫巧太多了，这不是好事情）出来。
来自：realazy.org/blog//05/02/rte-basis/