時間：2023-03-23 15:19:15
序論：在您撰寫傳動技術(shù)論文時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導您走向新的創(chuàng)作高度。
當系統(tǒng)壓力低于先導閥調(diào)定壓力時，先導閥關(guān)閉，此時沒有油液經(jīng)過阻尼孔e流動，主閥心上下兩腔壓力相等，主閥在彈簧4的作用下處a)系統(tǒng)壓力低于先導閥調(diào)定壓力b)系統(tǒng)壓力高于先導閥調(diào)定壓力圖2溢流閥工作原理于最下端位置，進油口P與回油口T不相通。當系統(tǒng)壓力升高，作用在先導閥心上液壓力大于調(diào)定壓力時，先導閥被打開，主閥上腔的壓力油經(jīng)先導閥開口、回油口T流回油箱。這時有壓力油經(jīng)主閥心上阻尼孔流動，因而就產(chǎn)生了壓力降，使主閥心上腔的壓力低于下腔的壓力。當此壓力差對主閥心所產(chǎn)生作用力超過彈簧力時，閥心被抬起，進油口P和回油口T相通，實現(xiàn)溢流作用。通過Flas直觀形象的液壓油走勢再配合講解，學生基本上對先導式溢流閥的工作原理有了明確的概念，這時候就進入教學的第三部分，可以播放一些先導式溢流閥在機械制造等領(lǐng)域中實際工作過程的視頻，讓學生直觀地感受到先導式溢流閥的工作原理、結(jié)構(gòu)特點以及閥體在生產(chǎn)實際中的使用等內(nèi)容，還可以讓他們各自談談自己了解的先導式溢流閥的應用內(nèi)容并加以討論，加深對理論知識的理解。
但科學研究表明，在學習的過程中，不動手最多能記住70%的知識點，如果將耳朵、眼睛和手三者結(jié)合起來，既聽又看并動手加以實際操作，則能記住高達90%的知識點，由此可見，最佳的教學方式應該將手、眼、耳結(jié)合到一起去進行。而我們在以上教學過程中，雖然已經(jīng)將理論的、抽象的、靜態(tài)的內(nèi)容轉(zhuǎn)換為生動形象的知識進行講解，并積極組成學生參與討論，但參照前面的研究結(jié)果，最多只能記住70%的知識點，如何才能記得更多的知識呢？這就需要我們教師從缺漏的“動手”層面更進一步探索了。
液壓傳動這門課涉及的實驗較多，而很多學校由于受客觀條件影響，有可能存在實驗器材不是很充分的狀況，這時候如何實現(xiàn)動手功能呢？最有效的方式就是借助相關(guān)的仿真軟件來解決，最常用的液壓仿真軟件就是FluidSIM軟件，它是由德國Festo公司Didactic教學部門和Paderborn大學聯(lián)合開發(fā)的，是專門用于液壓與氣壓傳動的教學軟件，F(xiàn)uidSIM軟件分兩個軟件，其中FluidSIM-H用于液壓傳動教學，該軟件CAD功能和仿真功能緊密聯(lián)系在一起，既可以系統(tǒng)學習的概念也可設(shè)計和液壓氣動回路相配套的電氣控制回路，易于上手操作。以FluidSIM-H軟件為例來看，它的主界面非常直觀，元件庫在左半部分，設(shè)計界面在右半部分，采取直接用鼠標從左邊的元件庫中拖拉液壓元件放在右邊的設(shè)計區(qū)進行設(shè)計，回路可以課前設(shè)計，也可在課堂上現(xiàn)場設(shè)計。這樣一來，耳朵、眼睛和手配合，既聽又看并加以操作，達到了教學中對于動手能力的要求，能記住更多的知識點。
1.1現(xiàn)場總線與網(wǎng)絡技術(shù)及公共直流母線技術(shù)的興起
1.1.1現(xiàn)場總線及網(wǎng)絡技術(shù)的普及和應用現(xiàn)場總線是連接智能現(xiàn)場設(shè)備和自動化系統(tǒng)的全數(shù)字、雙向、多站的通信系統(tǒng)，其主要解決工業(yè)現(xiàn)場的智能化儀器儀表、控制器和執(zhí)行機構(gòu)等現(xiàn)場設(shè)備間的數(shù)字通信以及這些現(xiàn)場控制設(shè)備和高級控制系統(tǒng)之間的信息傳遞問題。目前世界上存在著大約40余種現(xiàn)場總線，如法國的FIP，英國的ERA，德國西門子公司的Profibus，挪威的FINT，Echelon公司的LONWorks，PhenixContact公司的InterBus，RoberBosch公司的CAN，Rosemounr公司的HART，CarloGavazzi公司的Dupline，丹麥ProcessData公司的P-net，PeterHans公司的F-Mux，以及ASI（ActraturSensorInterface），Modbus，SDS，Arcnet，國際標準組織-基金會現(xiàn)場總線FF：FieldBusFoundation，WorldFIP，BitBus，美國的DeviceNet與ControlNet等等?，F(xiàn)場總線技術(shù)改變了整個工業(yè)控制過程的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使儀表信號（4～20mA）過渡到全數(shù)字通訊信號。這個改變對于造紙傳動自動化是顛覆性的，使整個控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和方式進入到了一個信息化和智能化的嶄新階段。
1.1.2人機界面取代按鈕和操作器由人機交互式操作屏全面取代傳統(tǒng)的按鈕操作，也徹底改變了造紙傳動工業(yè)現(xiàn)場。操作屏不僅可以任意設(shè)置按鈕的功能和數(shù)量，還可以實時監(jiān)視系統(tǒng)的各個運行狀態(tài)以及參數(shù)等。在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方面，目前普遍采用雙端口網(wǎng)絡系統(tǒng)，其中一個端口用于傳動系統(tǒng)及各個執(zhí)行單元，另一個用于操作屏進行數(shù)據(jù)傳輸，提高抗干擾能力。操作屏的使用，使用戶節(jié)省了大量的現(xiàn)場電纜的鋪設(shè)以及操作臺的安裝，節(jié)約了自然資源和工作量。目前由于自然資源的價格上漲，顯示操作屏的價格下降，在一次成本投入上已經(jīng)十分相近，如果考慮輔助傳動控制的按鈕連線，操作屏的投入成本更具優(yōu)勢。
1.2公共直流母線的推廣和應用
1.2.1公共直流母線與交流母線的區(qū)別與特點公共直流母線系統(tǒng)的應用在造紙傳動自動化技術(shù)領(lǐng)域具有標志性作用。所謂公共直流母線，簡單地說就是將變頻器的交直交內(nèi)部結(jié)構(gòu)，變?yōu)榻恢苯煌獠肯到y(tǒng)結(jié)構(gòu)。圖1和圖2是公共直流母線和交流母線的原理結(jié)構(gòu)圖，以說明兩者的區(qū)別。從圖中可以看出，交流母線變頻器是各個變頻器分別與交流電網(wǎng)連接，各自工作是獨立的；而公共直流母線結(jié)構(gòu)則是有一個總的進線整流單元，通過直流向各個逆變器單元供電。這種結(jié)構(gòu)上的變化，導致其工作方式和效果不同。從相關(guān)資料和研究分析可以歸納這兩者的主要區(qū)別和特點如下：(1）由于烘缸等大慣性負載的存在，在交流母線系統(tǒng)中往往會出現(xiàn)過壓跳閘等情況。但在公共直流母線系統(tǒng)中，因為能量可以通過直流母線在所有電機之間互相流動，從而解決因為負載波動引起的跳閘，很好地克服多電機間電動狀態(tài)和發(fā)電狀態(tài)之間的矛盾。(2）通過集中整流，可以使公共直流母線電壓在技術(shù)手段上做得更加可靠，降低故障率。但是事物總是利弊相伴，集中整流盡管可以通過技術(shù)手段提高可靠性，但畢竟是一個單機運行，一旦整流單元故障，也會造成整個系統(tǒng)停機。而交流母線系統(tǒng)，由于每臺變頻器都是獨立的，因此，一臺故障不影響整個生產(chǎn)線的運行，排除故障相對簡單。(3）關(guān)于節(jié)能和降低成本。由于在技術(shù)上明顯復雜，如果不采用特殊手段，公共直流母線的價格目前高于交流母線的價格。關(guān)于節(jié)能的觀點，目前尚沒有理論和實驗數(shù)據(jù)證明這一說法。(4）關(guān)于諧波抑制問題。變頻器的諧波主要來源于高頻開關(guān)的脈沖電流，使電網(wǎng)的電流波形失真，導致大量諧波產(chǎn)生。從統(tǒng)計學的角度看，當采用公共直流母線后，母線上的電流是多臺變頻器不規(guī)則的脈沖電流疊加，各個變頻器的電容相當于并聯(lián)，理論上比交流母線電流波形好，諧波影響會得到改善。但由于整流單元的集中，對變壓器的影響比交流母線要大，特別是普通六脈波系統(tǒng)，會在電網(wǎng)側(cè)產(chǎn)生很大的5次諧波，甚至達到干擾其他用電設(shè)備的程度。因此，當功率超過2000kW時，建議采用12脈波整流單元，這樣可以有效減小謝波干擾的影響。而交流母線系統(tǒng)，由于沒有集中大功率整流，因此5次諧波的影響要小。關(guān)于回饋制動問題。由于紙機傳動是一種長期穩(wěn)速運行的系統(tǒng)，是否考慮增加回饋制動單元，應當根據(jù)系統(tǒng)的總投資、運行車速及停機的要求綜合考慮。一種說法是通過能量回饋可以節(jié)省能源，但實際上紙機正常生產(chǎn)后是很少需要緊急停車的，因此用相當增加一套整流系統(tǒng)的代價來解決回饋能量的回收問題值得權(quán)衡利弊。當車速1000m/min以上時，為使慣性部分盡快停下來，適當增加一定功率的能耗制動，也是一個不錯的選擇。
1.2.2公共直流母線實現(xiàn)方案及運行維護成本分析目前在ABB、AB和西門子公司的標準產(chǎn)品系列中，都有標準的直流母線系統(tǒng)。除AB系統(tǒng)在直流母線產(chǎn)品和交流母線產(chǎn)品中差別不大以外，其他兩家公司的直流母線系統(tǒng)都比交流母線系統(tǒng)價格要高。特別是整流逆變單元，比國產(chǎn)產(chǎn)品價格要高出數(shù)倍。因此，目前普遍解決方案是在不帶逆變回饋單元時較多采用的是國產(chǎn)整流單元，配以上述公司的逆變器或變頻器，這已經(jīng)在國內(nèi)許多造紙生產(chǎn)線上使用。當然如果系統(tǒng)投資資金充足，客戶要求，采用更高性能的PWM整流逆變系統(tǒng)，既可以實現(xiàn)整流回饋，又可以降低諧波影響?，F(xiàn)將可能的方案介紹如下：(1）可控硅整流逆變回饋供電系統(tǒng)。這種系統(tǒng)是目前各大公司主推的系統(tǒng)，造價較高，具有能量回饋能力，諧波影響根據(jù)功率大小、6脈波和12脈波而不同。(2）國產(chǎn)整流單元，配逆變器加能耗制動公共直流母線系統(tǒng)。這種系統(tǒng)經(jīng)濟性較好，性能與整流回饋相同，諧波影響與上一方案相同。(3）國產(chǎn)整流單元，配變頻器加能耗制動公共直流母線系統(tǒng)。這種方案是國內(nèi)的系統(tǒng)集成商，在激烈競爭下采用的一種降低成本的方案。這種方案適合于當變頻器價格低于逆變器價格時，具有一定競爭力，但如果與逆變器價格相當，則與方案（2）相同。(4）局部直流母線方案，其是在交流母線系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，為了解決慣性負載的過電壓跳閘問題或針對某些負荷分配點需要能耗制動的情況下而采取的方案。整個系統(tǒng)仍然是交流母線即通常的變頻器系統(tǒng)方案，但是將慣性負載傳動點的變頻器外接制動單元的端子通過一定的技術(shù)手段相互連接，在相連接的變頻器之間形成公共直流母線。其性能和工作特點與集中整流直流母線相當，只不過集中整流由分散整流代替。特點是簡單、低成本，但系統(tǒng)接線復雜，給系統(tǒng)的可靠性和維護帶來不便，在小系統(tǒng)中應用比較適合?？傊?，從目前來看，公共直流母線、網(wǎng)絡通訊和操作屏等現(xiàn)代信息技術(shù)已經(jīng)成為紙機傳動自動化的發(fā)展趨勢；以AB公司等為代表的工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)以及遠程監(jiān)控和服務等將成為下一步技術(shù)發(fā)展的大方向，甚至無線網(wǎng)絡和遠程調(diào)試等在今后的發(fā)展中都是可能的；對紙機傳動自動化來說，還有優(yōu)化設(shè)計、程序化的安裝和調(diào)試，以及精準的故障診斷與維護等問題。
2現(xiàn)代紙機傳動自動化系統(tǒng)的組成與設(shè)計特點
2.1現(xiàn)代紙機裝備的最新技術(shù)動向從2014CIPTE國際造紙技術(shù)報告會獲悉，以芬蘭維美德公司、德國福伊特公司為代表的紙機裝備制造商，分別從各種不同的角度為紙機裝備的發(fā)展提出了多種解決方案。其中，優(yōu)化概念模塊化紙機實際上是在整個系統(tǒng)中，將不同紙機的各個部分部件，用統(tǒng)一的設(shè)計和規(guī)劃方案，尤其是連接部分、通用部件的標準方面，如同組裝模塊一樣，可以批量生產(chǎn)適合各種不同紙機的產(chǎn)品部件。在需要的時候，可以迅速地通過模塊組裝和連接形成不同的造紙機生產(chǎn)線，這就是優(yōu)化和模塊化的核心所在。在紙機裝備的模塊化和優(yōu)化設(shè)計的推動下，紙機傳動自動化其實也正在朝著這個方向發(fā)展和變化。無論是從軟件設(shè)計還是硬件結(jié)構(gòu)，國外的大公司以及國內(nèi)的一些企業(yè)已經(jīng)在不同程度上實施并推進這一方法的實現(xiàn)。所謂面向?qū)ο蟮脑O(shè)計方法和解決方案，實際上是從軟件工程的開發(fā)角度，來設(shè)計和構(gòu)建電氣傳動系統(tǒng)的軟件和硬件系統(tǒng)，從而最大限度地減少重復性工作和最大限度地降低制造和設(shè)備采購成本，提高工作效率，降低系統(tǒng)的故障率和增加可靠性。
2.2硬件模塊化、通用化設(shè)計根據(jù)模塊化的設(shè)計思想和標準化的系統(tǒng)目標，ABB和西門子的大功率變頻器就是一個典型的實例。在ABB的大功率變頻器設(shè)計中即采用了模塊化的設(shè)計，一臺大功率變頻器可以由若干個硬件功率模塊組成。當某個模塊故障時，可以在不停機的狀態(tài)下降低功率繼續(xù)使用，直至更換新的模塊以后恢復原功率運行。西門子S120變頻器系統(tǒng)則在模塊化方面體現(xiàn)更加徹底，不但主回路模塊化，連控制回路也一起模塊化了。在新的系統(tǒng)中變頻器本身就組成了一個小型分布式控制系統(tǒng)，控制中心管理著變頻器的各個主回路模塊，每個模塊僅相當于一個功率單元。如果說ABB變頻器是變頻器并聯(lián)運行的話，西門子變頻器就是一個小型集散控制系統(tǒng)?？刂茊卧毩⒂诠β蕟卧?，一臺控制器可以管理多個功率單元。這種硬件結(jié)構(gòu)的設(shè)計使模塊化達到了電力電子裝置的最新高度。除此之外，在諸如電控柜、操作臺以及輔助傳動的控制回路設(shè)計方面，模塊化的設(shè)計也體現(xiàn)了面向?qū)ο蟮奶卣?。將一臺電控柜從柜體設(shè)計到安裝板以及柜內(nèi)的每一個部件和回路，統(tǒng)統(tǒng)按照對象描述和封裝模塊的思想進行設(shè)計。在硬件的選擇上盡可能做到對于整個公司的硬件系統(tǒng)要求做到模塊化設(shè)計，即凡是運轉(zhuǎn)方式、功率等級基本一致的對象，采用一樣的模塊加以控制，同時在對比較重要的控制單元的柜體設(shè)計中，凡是控制模塊在條件許可的情況下再增加一塊備用的控制模塊（與廠家協(xié)調(diào)），這樣當某個受控對象的控制回路出現(xiàn)故障時，抽出故障模塊，換上備用模塊，系統(tǒng)先恢復運行再維修故障模塊。在整個系統(tǒng)的硬件設(shè)計中，類的設(shè)計即每一種抽屜狀模塊的設(shè)計中，系統(tǒng)面向?qū)ο笏仨毦邆涞姆庋b及數(shù)據(jù)隱藏得以著重體現(xiàn)。在這里，我們強調(diào)的是每個受控對象（獨立的用電負載）不僅僅要有一個實實在在的硬件類與之對應，在PLC程序中也會存在一個相對應軟件類與硬件類對應，這樣，每一個受控的實體對象都在控制系統(tǒng)對這兩個相互依存的類對象的調(diào)用中，實現(xiàn)工藝的要求。而在此時面對紙機裝備的優(yōu)化概念模塊化處理中，對于相對應的控制系統(tǒng)，我們也應該有同等的要求。在面向?qū)ο蟮挠布到y(tǒng)設(shè)計中，最大的特點就是控制回路的模塊化，使其在強電回路封裝的基礎(chǔ)上繼續(xù)封裝控制回路，從而使得系統(tǒng)具有以下特點：(1）盡管模塊受到被控對象功率的不同、運行方式的差異導致具體電路上的差別，但在外觀上盡量標準化，使得除了模塊之外，柜體也可柔性化設(shè)計；(2）從元器件到模塊，應盡量體現(xiàn)出最大程度的通用與互換性；(3）模塊的接口盡量簡單，互換時簡單方便；(4）模塊設(shè)計應盡量使得可靠性足夠高。在面向?qū)ο蟮挠布到y(tǒng)設(shè)計中，我們可以做到：(1）大大簡化系統(tǒng)構(gòu)建及設(shè)計過程的難度；(2）形成柔性化的控制系統(tǒng)；(3）更加利于專業(yè)化分工；(4）更有利于系統(tǒng)未來的擴容和改造。在這里，我們以最為常見的電動機控制回路的設(shè)計來詳細說明面向?qū)ο蟮挠布到y(tǒng)如何實現(xiàn)：首先分析普通電機（對象）的特性：(1）電機直接啟動，自由停止；(2）無反接制動及能耗制動的需求；(3）電機內(nèi)無報警裝置，提供額外異常信號指示；(4）短時間的電機堵轉(zhuǎn)等異常情況在熱保護等手段作用之前，不會給電機帶來傷害。下面以一個簡單的電機控制系統(tǒng)為例，說明我們在硬件設(shè)計時采用的方法，如圖3、圖4。我們將一個普通的電機作為對象，對它進行分析，從而得到控制要求，利用面向?qū)ο蠹夹g(shù)，將跟它有關(guān)系的操作封裝在一個結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，使得在一張圖紙上可以看到它的全部信息，并且全部模塊化設(shè)計，利用端子接線。對于圖4，我們可以在它的基礎(chǔ)上，針對具體的工控要求，很快進行修改而不破壞其內(nèi)部封裝，改造成適用于變頻和軟啟等硬件設(shè)計，幾乎沒有什么太大的變化，這一現(xiàn)象，體現(xiàn)面向?qū)ο笾欣^承的思想。同樣的設(shè)計完全可以在電控柜和操作臺上實現(xiàn)，從而將我們的關(guān)注點完全放在這樣一個個對象上，而不是一個龐大系統(tǒng)的每一個細節(jié)，可以極大地節(jié)省設(shè)計時間，簡化設(shè)計步驟。而對于相同或者差異不大的對象或者項目，完全可以很方便的完成，而不用再擔心改動錯誤。因為在封裝對象的時候，我們投入了極大的精力，使得每一個對象里面的每個元件都有跟隨作用。如果封裝后有錯誤，是無法通過測試的。這首先保證了自己所使用的“元件”是無誤的，而不像面向過程中每一步都沒有電氣屬性，改動完之后不知道是否正確的尷尬局面。目前，對于整個造紙機傳動自動化來講，我們往往對于輔助傳動的著力點過少，從現(xiàn)在這個行業(yè)的故障率來講，目前應該將輔助傳動控制與主傳動進行一體化設(shè)計。對此，我們還是針對于每一個項目進行具體設(shè)計，因為輔助傳動在各自的分布可能要求不一致，系統(tǒng)之間又沒有具體的聯(lián)系，還是采用面向過程的設(shè)計思路，簡單方便、可靠性高。
2.3軟件模塊化、通用化設(shè)計在國外，1999年Benitez等人提出面向?qū)ο蠓椒ㄔ赑LC程序設(shè)計應用中的必然性。2010年ChiacchioP．等人提出IEC61131標準中的PLC程序設(shè)計方法已無法滿足自動化系統(tǒng)的發(fā)展需求，提出面向?qū)ο蟮木幊谭椒?。AdnanSalihbegović等人也提出將軟件工程方法運用到工業(yè)自動化控制中。在國內(nèi)，2000年陳娟等人將面向?qū)ο蠓椒ㄟ\用到糧食儲運自動化系統(tǒng)中，討論了類的抽象和封裝的實現(xiàn)。2009年張逸群等人將面向?qū)ο蠓椒ㄟ\用到煤炭輸送機控制系統(tǒng)的PLC程序設(shè)計中，闡述了基于STEP7的面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計方法。2009年12月，祝瓛冰出版了《面向?qū)ο蟮默F(xiàn)代工業(yè)控制系統(tǒng)的實用設(shè)計技術(shù)》一書，更是取得突破性技術(shù)，使得面向?qū)ο蟮姆椒ǜ訉嵱糜赑LC程序設(shè)計。綜上所述，在國內(nèi)外研究中面向?qū)ο蠓椒ㄒ呀?jīng)在工業(yè)控制中嶄露頭角。但在此時，紙機傳動自動化軟件設(shè)計還是處于傳統(tǒng)的階段，對于此次當代紙機裝備制造商提出的優(yōu)化概念模塊化紙機，為了提高工業(yè)效率的適應性，還是難以滿足，所以我們將面向?qū)ο蠓椒ㄒ爰垯C傳動自動化行業(yè)，在硬件上加以強類封裝，同時相對于每一個硬件類，都有一個相對應的軟件類。這樣對于一個控制系統(tǒng)的對象，我們只要通過接口，操作硬件類與軟件類相互聯(lián)系，就可以很好地完成控制任務。下面以普通電機為例，介紹其每個環(huán)節(jié)的做法：(1）建立需求分析表，如表1。其作用就是以控制系統(tǒng)對此類目標的需求，對未來對象所執(zhí)行的任務進行反向遞推，將需求層層細化。(2）建立變量表，如表2。這個需要好好琢磨，以至于反復修改。(3）編制類的梯形圖，測試修改，反復多次。這樣，所有編程均基于所述接口，對于每一個具體的工程對象，僅僅只需要修改相對應的外部變量，而不需要在所封裝的程序內(nèi)部做修改。當然這個過程是循環(huán)往復的，它需要我們有足夠的測試對象以及測試次數(shù)，但這一點，相對于以往工程項目毫無頭緒的修改，導致的出錯率還是可以接受的。
3現(xiàn)代紙機傳動系統(tǒng)常見技術(shù)問題分析與處理方法
紙機在運行中，由于機械、電氣緊密聯(lián)系，相互配合，因而故障出現(xiàn)時，往往會導致很難確定是何原因。作為電氣技術(shù)人員，在對所管設(shè)備充分了解后，理應對于其工作原理以及設(shè)計思想有所了解，最后依據(jù)現(xiàn)象做出分析判斷，區(qū)分故障，從而解決問題。在造紙生產(chǎn)中，不可避免地會出現(xiàn)一些類似操作失靈、頻繁斷紙等表面現(xiàn)象，操作人員往往第一時間會認為是出現(xiàn)了電氣故障。此時，作為電氣工程師則必須首先對故障現(xiàn)象進行仔細分析，完整描述，準確判斷。要做到一看、二想、三檢驗，即：一看就是先看準問題的部位和現(xiàn)象，進行細致分析和準確描述，分清問題所在。二想就是對于問題表現(xiàn)的現(xiàn)象，要冷靜思考、綜合判斷，特別是結(jié)合公共和電氣參數(shù)的記錄值，對現(xiàn)象的產(chǎn)生原因做出判斷，防止誤判。三檢驗就是在可能情況下，通過一些參數(shù)的人為變化，檢驗和核對問題的原因，最終確定問題的原因和處理方法。下面通過對幾種常見問題的分析和判斷，以說明問題的處理方法。
3.1速度不穩(wěn)、斷紙、引紙困難這類問題在早期的新紙機調(diào)試和二手機開機過程以及更換產(chǎn)品品種時較易發(fā)生。由于目前機械和傳動設(shè)備都已經(jīng)設(shè)計比較完善，操作人員也已經(jīng)比較熟練。在設(shè)備和工藝以及電氣之間發(fā)生問題梳理不清的情況已經(jīng)減少。但是，從電氣技術(shù)原理的角度分析問題的根源和找出解決辦法仍然是電氣工程師應當具備的基本能力。面對速度不穩(wěn)、斷紙這樣的現(xiàn)象，往往會伴隨著工藝和機械設(shè)備等相互交織的問題。有經(jīng)驗的車間主任、班組長可以很快判斷問題的原因所在。以下通過電氣傳動的參數(shù)數(shù)據(jù)分析來說明邏輯分析方法：(1）仔細觀察上位機記錄的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩變化曲線，在反應的斷紙點觀察是否有速度的突變和轉(zhuǎn)矩突變以及突變的方向和規(guī)律。這一點非常重要，傳動參數(shù)的記錄數(shù)據(jù)，特別是實時數(shù)據(jù)對分析判斷至關(guān)重要。(2）基本分析和判斷：如果在斷紙附近速度曲線變化不明顯，而轉(zhuǎn)矩或電流在斷紙附近顯著波動，通?？梢哉J為調(diào)速系統(tǒng)是正常的?？梢圆挥枥頃P(guān)于速度波動的說法，這是因為如果速度沒有明顯變化而轉(zhuǎn)矩或電流有明顯波動，則恰恰說明調(diào)速系統(tǒng)是正常的。在雙閉環(huán)系統(tǒng)中，速度反饋是外環(huán)，電流或轉(zhuǎn)矩是內(nèi)環(huán)。內(nèi)環(huán)的響應要遠遠大于外環(huán)，因此正是電流的波動才抑制了或抵消了速度的波動，是正常的響應。(3）反之如果先有速度的變化，不論是緩慢變化還是突變，之后才是電流的變化，那么可以懷疑調(diào)速系統(tǒng)或在設(shè)備的某些部位存在問題?？赡艿膯栴}有：編碼器或速度反饋干擾或不穩(wěn)定，引起速度波動；可以進一步觀察速度反饋系統(tǒng)或電機和編碼器的連接部位，進行必要的檢修和加固，對導線連線以及屏蔽等進行檢查和再次接線；如果電氣系統(tǒng)檢查無誤，則可以懷疑設(shè)備或安裝存在的可能問題。在某廠的系統(tǒng)中曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)過施膠部在施膠過程中主傳動點速度緩慢變化的情況，后經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)是由于主從控制的安裝不當引起，當膠輥在受熱后形變較大時，會發(fā)生直徑增加的情況因而導致線速度緩慢增加。引起不穩(wěn)定或張力增加而出現(xiàn)斷紙，更改主從配置后問題得以解決。(4）另外，在壓榨部也會出現(xiàn)莫名其妙斷紙的現(xiàn)象。在觀察電氣記錄后如果沒有發(fā)現(xiàn)問題，則可以提醒操作人員注意真空度和濕紙的干度，真空度的變化也會引起紙的強度變化。同時，應當充分注意速度環(huán)PID參數(shù)整定要合適。舉例說明，如圖5。此為卷取部換卷時的曲線記錄。從曲線上看，當換卷時從三烘到卷取的紙幅所承受的拉力減小，從而導致三烘部的負荷加大，引起速度下降，在速度閉環(huán)系統(tǒng)的控制下，變頻器進行了自動調(diào)節(jié)，但是此過程持續(xù)時間較長，從而可以明顯看到三烘之前的紙幅下垂現(xiàn)象。從圖5（上）明顯還可以看出，速度控制的調(diào)節(jié)時間太長，速度下跌較大，因此需要增大速度環(huán)的比例系數(shù)，縮短積分時間。從圖5（下）明顯可以看到，同樣在進行換卷時，速度有波動，但是速度下跌較小，而且調(diào)節(jié)過程的時間明顯縮短，紙幅變化量不大。總之，應對速度不穩(wěn)問題，一定要以記錄數(shù)據(jù)為依據(jù)，然后再根據(jù)工藝過程分析問題的根源所在。電氣工程師不但應當能夠發(fā)現(xiàn)自身系統(tǒng)的問題，更要能夠分析和判斷出其他方面的問題，才能是合格的工程師。
3.2負荷分配控制方案及存在問題對策在網(wǎng)部和壓榨部以及施膠部等，都存在負荷分配的控制問題。早期直流系統(tǒng)中負荷分配控制是由模擬的轉(zhuǎn)矩電流分配器來完成的，現(xiàn)代紙機由于采用了通訊控制方式，這種分配關(guān)系由模擬變?yōu)閿?shù)字，但基本的控制原理是相同的。本文所要闡述的是在負荷分配控制中針對不同情況的控制策略選擇問題，這也是本人及其團隊多年來研究和實踐的總結(jié)，現(xiàn)分幾個問題介紹如下：(1）剛性負荷分配控制的穩(wěn)定性問題通常情況下壓榨部、網(wǎng)部、施膠部等各部分的負荷分配問題，都可以定義為剛性連接的負荷分配控制問題。所謂剛性連接就是指兩個連接的電動機之間沒有速度誤差，例如壓榨部，上下輥之間在正常時是不可能有速度偏差的，否則紙頁就會產(chǎn)生質(zhì)量問題，網(wǎng)部和施膠部都可以做類似的解釋。在這種負荷分配控制中，普遍采用的方案是用轉(zhuǎn)矩或電流疊加進行分配，其中一臺作為主傳動，另一臺作為輔傳動。通過轉(zhuǎn)矩電流的比例分配，滿足協(xié)調(diào)所需的工藝控制要求。但是，這種方案是否存在穩(wěn)定性問題呢？長期以來一直沒有理論的證明和分析，陜西科技大學2013屆研究生張洪濤在參考相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，將速度反饋微差注入的方法引入到負荷分配控制的穩(wěn)定性仿真分析中，在理論上證明了剛性連接情況下采用轉(zhuǎn)矩或電流進行負荷分配控制是穩(wěn)定的?，F(xiàn)將這一原理仿真模型進行說明。圖6中編號1代表的是速度給定，編號2和3是負載和負載擾動的加載點。模型中剛性耦合的模擬是通過求取兩者的速差，然后再乘以剛性系數(shù)去疊加到各電流調(diào)節(jié)器的輸出上，從而代表由于速差而引起的轉(zhuǎn)矩傳遞。主傳動點的速度給定直接乘以一個補償系數(shù)作為從傳動點的速度給定，此補償系數(shù)一般大于1，目的是為了使從傳動點的速度調(diào)節(jié)器飽和。將主傳動點的電流反饋和主傳動點的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)取最小運算，目的是為了使主傳動點的電流反饋值對從傳動點的電流給定值起到一個限幅的作用，也即從傳動點跟隨主傳動點的電流反饋，從而模擬轉(zhuǎn)矩控制的效果。仿真波形如圖7所示。由仿真波形可以看出，速度的穩(wěn)定性較高而且從點電流在整個過程當中都僅僅跟隨主點電流，保證主從出力相同。在25s時在標號2處添加一個負載擾動信號，此時轉(zhuǎn)速變化很小，而電流的波動相對轉(zhuǎn)速要大，但在不到2s時間內(nèi)又穩(wěn)定下來，且主從電流一致。從仿真波形來看，用轉(zhuǎn)矩控制的負荷分配方式對剛性耦合的負載進行控制，系統(tǒng)始終是穩(wěn)定的。(2）柔性耦合的負荷分配控制的穩(wěn)定性問題圖8是柔性耦合負荷分配控制系統(tǒng)中基于速度控制的仿真模型，其中主從傳動點都處于速度控制模式，通過比較主從點的電流反饋值，然后求差，再乘以柔性補償系數(shù)疊加到從點的速度給定上，從而微調(diào)從點電流，使得從點的電流值跟隨主點電流的目的。在柔性耦合的負荷分配控制中，同樣先采用主從傳動點都處于速度控制模式進行仿真分析。在速度控制模式下通過比較主從點的電流反饋值，然后求差，再乘以柔性補償系數(shù)疊加到從點的速度給定上，從而微調(diào)從點電流，使得從點的電流值跟隨主點電流。模擬柔性耦合機械上的連接還是通過求速差，再乘剛性系數(shù)去疊加到各電流調(diào)節(jié)器的輸出上。和剛性耦合中不同的是，當在主點加負載擾動時，其對從點轉(zhuǎn)矩的影響需要經(jīng)過一定的延時，所以在此還是通過求速差，再乘剛性系數(shù)去疊加到各電流調(diào)節(jié)器的輸出上。在此模型中，添加了一個延時模塊，其延時取決于實際轉(zhuǎn)矩的傳遞時間。仿真時，在編號2處加負載擾動，而延時環(huán)節(jié)則加在去主點電流環(huán)的一側(cè)，此時代表當從點負載發(fā)生波動時，其到主點轉(zhuǎn)矩的傳遞需要經(jīng)過一定的延時。仿真波形如圖9所示。從仿真波形可以看出，當從點加負載擾動時，主從點轉(zhuǎn)速的波動仍然很小，電流波動相對較大，但在短暫調(diào)整后又趨于平穩(wěn)，從點的電流跟隨性良好，說明主從點負載均衡，達到了負荷分配的目的。從上面仿真結(jié)果來看，對柔性耦合的負載采用速度控制的負荷分配方式是穩(wěn)定的。圖10是柔性連接的轉(zhuǎn)矩控制方式仿真模型，模型中柔性耦合的模擬與剛性連接相同，均采用求取速度反饋差值的辦法，用差值乘以剛性系數(shù)后疊加到各電流調(diào)節(jié)器的輸出上，代表由于速差而引起的轉(zhuǎn)矩傳遞。主傳動點的速度給定直接乘以一個補償系數(shù)作為從傳動點的速度給定，此補償系數(shù)一般大于1，目的是為了使從傳動點的速度調(diào)節(jié)器飽和，從而形成轉(zhuǎn)矩控制的方式。將主傳動點的電流反饋和主傳動點的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)取最小運算，目的是為了使主傳動點的電流反饋值對從傳動點的電流給定值起到一個限幅的作用，也即從傳動點跟隨主傳動點的電流反饋，從而模擬轉(zhuǎn)矩負荷分配控制的效果。與剛性連接不同的是增加一個延時環(huán)節(jié)，圖10是將主擾動的影響經(jīng)過延時后疊加到從點上。由圖11仿真波形我們發(fā)現(xiàn)，當柔性耦合的負載采用總線通訊轉(zhuǎn)矩控制的負荷分配方式時，主從點的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩都發(fā)生了振蕩的現(xiàn)象。而前面采用總線通訊速度控制方式時，主從點的速度與轉(zhuǎn)矩都能經(jīng)過短暫的調(diào)節(jié)趨于穩(wěn)定，且從點的電流和主點的電流基本相等。這也說明了柔性耦合的負載當采用轉(zhuǎn)矩控制的負荷分配方式時是不穩(wěn)定的，此跟實際調(diào)試當中遇到的現(xiàn)象完全吻合?？傊瑢τ谪摵煞峙淇刂葡到y(tǒng)而言，正常情況下我們都可以看作是剛性連接的系統(tǒng)。因此，無論是速度控制方式還是轉(zhuǎn)矩控制方式，系統(tǒng)本身都是穩(wěn)定的。但是如果具有延遲特性的負荷分配控制系統(tǒng)，由于轉(zhuǎn)矩和速度之間增加了反饋延遲，就會造成不穩(wěn)定現(xiàn)象。典型的例子如高速衛(wèi)生紙機的負荷分配控制系統(tǒng)，在網(wǎng)部和大缸之間由10m以上的毛布進行連接，毛布的彈性作用會導致轉(zhuǎn)矩和速度的延遲。這時如果采用轉(zhuǎn)速控制的負荷分配方案則是穩(wěn)定的，反之如果采用通常的轉(zhuǎn)矩負荷分配控制方案則極有可能會造成系統(tǒng)不穩(wěn)定，理論研究和實踐都證明了這一點。
3.3高速紙機傳動系統(tǒng)的特點目前針對高速紙機，在控制精度要求上有一種流行的觀點，是高速紙機要求的控制精度更高或者變頻器的性能要更好等等。究竟紙機進入高速以后，在傳動技術(shù)要求和控制精度等問題上與普通紙機傳動有什么區(qū)別和不同？在這個問題上，由于資料和信息都不甚充分，在此針對傳動系統(tǒng)的基本原理和高低速的區(qū)別提出以下幾點看法：(1）從控制系統(tǒng)特征看，紙機的速度指標是線速度，而電機的指標是轉(zhuǎn)速，因此我們應把電機和紙機分開來看。對于紙機側(cè)，只關(guān)注線速度多少；對于電機側(cè)，則關(guān)注的是轉(zhuǎn)速。因此同樣的轉(zhuǎn)速，可以工作在1000m/min，也可以工作在500m/min，所以控制性能和精度要求沒有本質(zhì)的差別。(2）由于高速紙機速度高、慣量大，所以在動態(tài)特性指標上應當有更高的要求。比如轉(zhuǎn)矩的響應應當更快，速度環(huán)的閉環(huán)指標應當注重與超調(diào)量盡可能小等等。這些指標對于任何速度的要求都是一樣的，但是對于高速紙機而言，應當更注重調(diào)試的質(zhì)量和性能。(3）靜態(tài)或穩(wěn)態(tài)速度精度問題，穩(wěn)態(tài)下對速度精度的要求是由紙張?zhí)匦詻Q定的。紙機在高速和低速條件下工作時，相同控制精度下對紙張的形變量是一致的。根據(jù)胡克定律：F=K×Δv×t，對于高速紙機而言，運行在高速和低速情況下，對于同一控制精度，速差相對而言是一樣的，因此得出結(jié)論是控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度與車速無關(guān)。(4）變頻器的頻率分辨率和速度閉環(huán)精度沒有直接的聯(lián)系。只要閉環(huán)穩(wěn)態(tài)精度在0.1%以上，則高速紙機控制系統(tǒng)對變頻器沒有特殊的要求。但是由于控制原理不同，在變頻器的不同品牌中，轉(zhuǎn)矩控制特性不同，即動態(tài)響應不同。這一點對系統(tǒng)的影響需要考慮。總之，對于高速紙機而言，由于動態(tài)響應的要求較高，所以變頻器的選擇應當以矢量控制型和直接轉(zhuǎn)矩控制型為主，且要求轉(zhuǎn)矩控制最好是獨立的，能夠形成轉(zhuǎn)矩閉環(huán)。
1.1OTN分層
OTN作為光層組織網(wǎng)絡的傳送網(wǎng)絡，整體可劃分為光通道層、光復用段層和光傳送段層三大子層機構(gòu)，三大子層有機構(gòu)成一系統(tǒng)建構(gòu)，組構(gòu)OTN技術(shù)支撐。其中，光通道層又由兩部分建構(gòu)，OTUk和ODUk。OTUk即光通道傳送單元，ODUk即光通道數(shù)據(jù)單元。光通道傳送單元和光通道數(shù)據(jù)單元基本與SDH技術(shù)的段層和通道層兩部分相對應。所以，從OTN技術(shù)本質(zhì)上來講，它打破了現(xiàn)存的SDHWDM的傳統(tǒng)優(yōu)勢，是對傳統(tǒng)的更進一步、提升效能的繼承和創(chuàng)新，而且，OTN技術(shù)還擴展了對應業(yè)務傳送需求的組網(wǎng)功能。
1.2OTN優(yōu)勢
OTN技術(shù)是對傳統(tǒng)組網(wǎng)技術(shù)的繼承、整合和創(chuàng)新，與已有的SDHWDM等傳送組網(wǎng)技術(shù)比較，它具有多元優(yōu)勢：多種客戶信號封裝和透明傳輸。完美支持多種協(xié)議，大顆粒的帶寬復用、交叉以及配置。容量的可擴展性較強、強大的開銷和維護管理能力。FEC的糾錯能力較強、增強了組網(wǎng)和保護能力。
2OTN傳輸技術(shù)在移動網(wǎng)絡中的應用
2.1網(wǎng)絡組網(wǎng)架構(gòu)
OTN組網(wǎng)總體網(wǎng)絡架構(gòu)在移動網(wǎng)絡建設(shè)中存在不同的方式，當前整體分為省際干傳送線網(wǎng)、省內(nèi)干傳送線網(wǎng)以及城域傳送網(wǎng)3大建構(gòu)板塊。通過3大板塊的組網(wǎng)構(gòu)建，OTN作為一種透明的信息網(wǎng)絡傳送平臺，能夠?qū)崿F(xiàn)多元業(yè)務平臺提供的多元業(yè)務的統(tǒng)一傳送。
2.2OTN組網(wǎng)模型
2.2.1省與省之間的干線傳送網(wǎng)的組建模式
（1）網(wǎng)絡組建的拓撲模式
省級干線能夠傳送到省際干線傳送網(wǎng)旁邊的部分省份，光纜網(wǎng)絡傳輸?shù)某隹诜较蛑挥?個，通過對比得知其它省份光纜網(wǎng)傳輸?shù)某隹诜较?個以上，可以根據(jù)光纜網(wǎng)絡拓撲采用網(wǎng)狀式的結(jié)構(gòu)組建OTN傳輸網(wǎng)，外省的業(yè)務接入點通過環(huán)網(wǎng)來實現(xiàn)。
（2）網(wǎng)絡傳輸?shù)牟ǖ酪?guī)劃
如果一個節(jié)點需要擔任多方位傳輸?shù)娜蝿?，那么在?guī)劃它傳輸方向的波道時要根據(jù)它的業(yè)務流量和流向來確定，如果同一條線路使用了兩個不同方向的波道要將它們規(guī)劃到同一個交叉單元中，這樣可以有效地避免在外部跳纖來實現(xiàn)通道的連接。
2.2.2省內(nèi)干線傳送網(wǎng)OTN組網(wǎng)
（1）組網(wǎng)拓撲
組網(wǎng)的業(yè)務特點：將省會城市的網(wǎng)絡節(jié)點作為中心，擔任匯聚和收集各地市業(yè)務節(jié)點。光纜網(wǎng)的業(yè)務特點：各地市的節(jié)點以省會城市的節(jié)點作為中心，且分布在各個環(huán)線之上。
（2）網(wǎng)絡波道規(guī)劃
ONT網(wǎng)絡組織的環(huán)形結(jié)構(gòu)有以下特點：省會的城市節(jié)點呈現(xiàn)多維狀態(tài)，而一般的地市級節(jié)點只能支持兩維。
2.2.3城域傳送網(wǎng)OTN組網(wǎng)
城域傳送網(wǎng)OTN網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)不同的組建方式是根據(jù)網(wǎng)絡規(guī)模的大小來確定的，主要分為大規(guī)模形式的城域傳送網(wǎng)和中小規(guī)模形式的城域傳送網(wǎng)，下面舉例說明。
（1）組網(wǎng)模式的拓撲
從城域傳送網(wǎng)的整體來看，它的規(guī)模相對較大且核心的節(jié)點數(shù)量也比較多，整個網(wǎng)絡的業(yè)務量也大。在這種傳輸網(wǎng)絡中核心層是專門負責提供核心節(jié)點之間的中繼電路，同時也負責各種業(yè)務的調(diào)度，且能夠?qū)崿F(xiàn)業(yè)務的大容量調(diào)度和多業(yè)務同時傳送的功能。
（2）網(wǎng)絡波道規(guī)劃
核心層和匯聚層可以組建獨立的網(wǎng)絡，在業(yè)務的初期可以根據(jù)實際情況只在核心層組建ONT傳輸網(wǎng)絡，在組織網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的時候要充分地考慮光纜網(wǎng)絡的連通程度和業(yè)務的流量和流向，匯聚層采用環(huán)形組建形式，每個環(huán)可以接到兩個核心的節(jié)點之上。
3結(jié)語
首先，中國傳統(tǒng)文化元素在動畫藝術(shù)設(shè)計中的應用是對我國傳統(tǒng)文化的繼承與發(fā)展。隨著中國經(jīng)濟發(fā)展，物質(zhì)生活越來越得到滿足，對于精神生活的追求越來越高，對中國傳統(tǒng)文化的認識也越來越深入，對我國傳統(tǒng)文化發(fā)展提供很好的契機。在動畫藝術(shù)設(shè)計中運用我國傳統(tǒng)文化元素，展示先人的智慧魅力，是對我國傳統(tǒng)文化的繼承與發(fā)展，對促進我國傳統(tǒng)文化的可持續(xù)性發(fā)展具有重要的作用。中國是一個文化大國，具有悠久的傳統(tǒng)文化基礎(chǔ)，傳統(tǒng)文化通過不同的形式表現(xiàn)出來，將傳統(tǒng)文化元素融入動畫藝術(shù)設(shè)計中，提高了動畫作品的藝術(shù)品質(zhì)，促進了動畫藝術(shù)設(shè)計的發(fā)展，同時借助動畫藝術(shù)設(shè)計的影響力，通過動畫作品，將我國傳統(tǒng)文化展示出來，宣傳和推廣了我國的傳統(tǒng)文化，將傳統(tǒng)文化賦予當代文化精神，推動了傳統(tǒng)文化的持續(xù)性發(fā)展。其次，中國傳統(tǒng)文化元素在動畫藝術(shù)設(shè)計中的運用是傳統(tǒng)文化發(fā)展的需求。我國古代先人創(chuàng)作悠久的傳統(tǒng)文化，推動了時代的進步，隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展、科技的進步，新環(huán)境下傳統(tǒng)文化想要更進一步的傳播和發(fā)展，則需要在創(chuàng)新方面下功夫，賦予傳統(tǒng)文化新的文化時代精神，適應時代的發(fā)展潮流。隨著動畫藝術(shù)設(shè)計在全球發(fā)展速度越來越快，將傳統(tǒng)文化元素融入動畫藝術(shù)設(shè)計中是全新的嘗試，是對傳統(tǒng)文化的繼承與發(fā)展，展示中國傳統(tǒng)文化的魅力，使我國傳統(tǒng)文化走出國門，傳播到世界。最后，中國傳統(tǒng)文化元素在動畫藝術(shù)設(shè)計中的運用可以發(fā)展中國自己的動畫藝術(shù)設(shè)計品牌。動畫藝術(shù)設(shè)計是一個新興行業(yè)，從美國、日本引入到中國，我國動畫設(shè)計師們想讓其在中國生根發(fā)芽，為我國經(jīng)濟發(fā)展做出應有的貢獻。然而，我國的動畫藝術(shù)設(shè)計水平和美國、日本等發(fā)達國家相比，還處在初級階段，沒有明顯的優(yōu)勢。但是，我們擁有豐富的傳統(tǒng)文化元素，我們應該充分開發(fā)和利用傳統(tǒng)文化元素，創(chuàng)作出具有民族特色的動畫藝術(shù)設(shè)計品牌，可以與美國、日本等動畫藝術(shù)設(shè)計發(fā)達國家相比具有競爭優(yōu)勢。
2傳統(tǒng)文化元素在動畫藝術(shù)設(shè)計中運用分析
我國具有豐富的傳統(tǒng)文化，是老祖宗智慧的結(jié)晶，是我國優(yōu)秀的文化遺產(chǎn)。我們應該不斷地深化對傳統(tǒng)文化的認識，賦予傳統(tǒng)文化新的時代精神，滿足當代社會的發(fā)展需求，促進我國傳統(tǒng)文化的進一步發(fā)展。傳統(tǒng)文化元素在動畫藝術(shù)設(shè)計中的應用是我國傳統(tǒng)文化在新時代謀求發(fā)展的新途徑。
（1）中國傳統(tǒng)圖案紋樣在動畫藝術(shù)設(shè)計中的應用
在動畫藝術(shù)設(shè)計中，傳統(tǒng)圖案紋樣是動畫藝術(shù)設(shè)計角色服飾設(shè)計中常用的一種裝飾手法，在突出傳統(tǒng)文化元素上起到潛移默化的藝術(shù)效果。廣西少數(shù)民族苗族圖案、銅鼓裝飾圖案、織錦圖案等是古人留下的寶貴傳統(tǒng)紋樣，在動畫藝術(shù)設(shè)計角色造型中運用到服飾裝飾上，呈現(xiàn)出富有變化又具有少數(shù)民族特色的角色造型，使動畫產(chǎn)品更富有民族性，也具有東方古國的風韻。我國的很多本土動畫設(shè)計企業(yè)在動畫藝術(shù)設(shè)計角色造型中應用到傳統(tǒng)圖案紋樣，在造型上獨具一格，鮮明的藝術(shù)效果，展示出強烈的美感意境，體現(xiàn)我國傳統(tǒng)文化的時代特點。
（2）中國傳統(tǒng)民間文化在動畫藝術(shù)設(shè)計中的應用
中國傳統(tǒng)民間文化是寶貴的傳統(tǒng)文化，形成獨特的文化風格，對動畫藝術(shù)設(shè)計的發(fā)展具有重要的借鑒意義，并影響著動畫藝術(shù)設(shè)計的發(fā)展。這些傳統(tǒng)民間文化與人們生活息息相關(guān)，直接反應底層人們的生活，具有豐富的生活氣息，應用到動畫藝術(shù)設(shè)計中風格樸實，傳達出濃濃的鄉(xiāng)土文化氣息。其中最具有代表性的就是皮影藝術(shù)，皮影戲反映了勞動人民的生活場景，融入當?shù)氐牡赜蛭幕从硰V大勞動人民的生活狀態(tài)，學習皮影戲文化制作皮影戲題材的動畫，通過皮影戲題材的動畫宣傳傳統(tǒng)民間文化元素，是反映底層勞動人們生活的新途徑。民間傳統(tǒng)文化元素為動畫設(shè)計師們提供了更多創(chuàng)意，促進了動畫藝術(shù)設(shè)計的蓬勃發(fā)展。
（3）中國少數(shù)民族傳統(tǒng)特色民居在動畫藝術(shù)設(shè)計中的應用
在動畫藝術(shù)設(shè)計中，動畫場景設(shè)計是非常重要的，作為劇情推動者和輔助者，可以營造故事氣氛，增添劇情的感染力和生命力。少數(shù)民族傳統(tǒng)特色民居具有對動畫場景的設(shè)計起到很好的借鑒意義，如《凱爾經(jīng)的秘密》整個動畫中彌漫濃重的裝飾味，整部劇的風格主要以裝飾風格為主，民族色彩濃重。它把民族裝修性深深的運用到動畫場景設(shè)計中來，通過少數(shù)民族傳統(tǒng)特色民居更加突出動畫作品的感染力，結(jié)合民族元素運用裝飾手段對于民族風格動畫的場景設(shè)計是非常有意義的，既可以體現(xiàn)美感，也可以在動畫場景中體現(xiàn)民族特色，加快傳統(tǒng)文化傳播速度。
3結(jié)語
（一）缺乏傳統(tǒng)文化的認同感和繼承觀
傳統(tǒng)文化是中國勞動人民的智慧結(jié)晶，是中華文化歷經(jīng)千年下來的歷史積淀。然而到了現(xiàn)代社會，由于各種文化思想的交融以及價值觀念的沖擊，當代國人對于中華民族傳統(tǒng)傳統(tǒng)文化的認知程度越來越低，到這很多文化傳承開始出現(xiàn)斷層，民族文化與民族信仰岌岌可危。盡管現(xiàn)代國人的經(jīng)濟水平提高了，也展現(xiàn)出強烈的時代感和與時俱進的精神，但是缺乏傳統(tǒng)文化的認同感和繼承觀，就會導致精神的空虛。同樣對于中國現(xiàn)代動漫創(chuàng)作來說，在動漫創(chuàng)作中過于追求現(xiàn)代化以及泛西方化，對于傳統(tǒng)文化中藝術(shù)創(chuàng)作方法、技巧、形象、構(gòu)造、色彩等未能有效地利用，不能夠?qū)鹘y(tǒng)文化中多種多樣藝術(shù)形式和元素進行傳承，動漫創(chuàng)作中文脈缺失嚴重。
（二）形式華麗而內(nèi)容空洞
對于中國現(xiàn)代動漫創(chuàng)作中，創(chuàng)作形式被認為是動漫創(chuàng)作核心，而題材內(nèi)容則是次要的。這種片面的觀點導致了當前動漫界認為只要與民族文化沾邊的動漫就是民族動漫，用民族風的形式進行人物塑造以及動漫形式就是民族動漫的發(fā)展方向。這一錯誤認識就導致了中國現(xiàn)代動漫在形式上達到了民族化的要求，在精神以及文化內(nèi)涵上卻遠遠達不到，造成大量的膚淺、片面民族化動漫作品的出現(xiàn)。中國傳統(tǒng)動漫強調(diào)動漫與美術(shù)之間的聯(lián)系，將中國傳統(tǒng)繪畫作為動漫“中國風”的表達形式。在造型上多講究寫意和黑白色彩的對比運用，用線條去還原人、物的本來形象。而現(xiàn)代動漫作品過于追求西方動漫藝術(shù)的夸張的造型表現(xiàn)人物的性格和外貌特征，這就導致了中國現(xiàn)代動漫作品越來越失去本民族的文化傳承。
（三）滿足不了人們?nèi)找尕S富的精神文化需求
隨著經(jīng)濟的發(fā)展，現(xiàn)代人對于動漫的要求也正在逐漸發(fā)生變化，其審美取向逐漸從傳統(tǒng)形式的審美風格轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)代化氣息濃郁的文化藝術(shù)表現(xiàn)形式?，F(xiàn)代作品講究快節(jié)奏，觀眾能夠通過欣賞現(xiàn)代動漫作品緩解快節(jié)奏的社會生活帶來的工作壓力。而中國傳統(tǒng)動漫作品注重寓意的表達，在觀眾觀看動漫作品的時候能夠得到一定的思想教育，因此其創(chuàng)作形式過于注重說教，創(chuàng)作思維模式上較為固定和僵化，滿足不了現(xiàn)代人日益豐富的精神文化需求。同時現(xiàn)代動漫創(chuàng)作缺乏創(chuàng)新，多沿用傳統(tǒng)動漫的創(chuàng)作形式，導致動漫作品形式上顯得僵硬和呆板，內(nèi)容上缺少輕松、詼諧的幽默元素。尤其是是對于現(xiàn)代的“90后”、“00后”，其接受的西方思想較多，他們更傾向于欣賞時尚、新鮮的現(xiàn)代藝術(shù)作品，而對于傳統(tǒng)說教式的動漫作品認可度較低。
（四）缺少本民族的文化特征
隨著經(jīng)濟全球化的不斷推進，不同地區(qū)的文化開始融合與演變，文化產(chǎn)品的順勢傾銷和價值觀念不斷向全球滲透。對于發(fā)達國家來說，其文化發(fā)展相對強勢，對于其他國家的文化沖擊也較大，尤其是對于我國現(xiàn)代動漫作品來說，西方文化的強勢滲入導致我國動漫民族化元素缺失現(xiàn)象越來越嚴重，中國現(xiàn)代動漫呈現(xiàn)出被西方動漫同化甚至被其取代的困境。例如風靡一時的《我為歌狂》動漫作品中，其整體人物造型、情節(jié)構(gòu)造以及表達形式多采用西方動漫的方式，而中國元素只是其裝飾的外衣，類似的例子還有很多。從這個案例可以看出，在西方文化的強勢沖擊下，我國很多動漫創(chuàng)作者過于追求西式風格，丟掉了本民族的文化傳承。
二、促進傳統(tǒng)文化和動漫藝術(shù)設(shè)計創(chuàng)新性融合的策略
（一）汲取優(yōu)秀的傳統(tǒng)文化元素中華文化傳承
不僅僅是通過口耳相傳或者是文字記錄來傳遞、傳接中華傳統(tǒng)文化的民俗內(nèi)容。更重要的是傳承本身就形成了一種文化，是一種“傳遞”的文化，是中華傳統(tǒng)文化不斷演變的文化。中華文化是中華民族價值觀、人生觀、世界觀的歷史積淀與文脈傳遞，因此對于動漫創(chuàng)作來說要汲取優(yōu)秀的傳統(tǒng)文化元素。在文化汲取中要注重以下特點：①多樣性。中華文化源遠流長，其通過多種多樣的傳遞方式來進行傳遞，其中包括詩歌唱誦以及音樂表演、戲劇、舞臺劇等肢體行為表演、書籍文字記載以及觀念意識傳承，因此在動漫創(chuàng)作中要注重對于不同形式的文化作品的吸收；②發(fā)揚性。中華傳統(tǒng)文化也不完全適應當代社會的發(fā)展，因此在動漫作品創(chuàng)作中要“取其精華，去其糟粕”，吸收傳統(tǒng)文化中積極向上的元素，摒棄將那些消極否定的文化元素。
（二）促進神話、歷史等題材與動漫藝術(shù)設(shè)計的結(jié)合
動漫是隨著社會經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生的文化藝術(shù)，因此動漫的創(chuàng)作要能夠跟上時代的發(fā)展潮流，能夠針對出特定時期觀眾的審美觀點。面對當前中國現(xiàn)代動漫作品中創(chuàng)意不足的現(xiàn)象，應該從傳統(tǒng)的題材以及內(nèi)容入手，將傳統(tǒng)元素與現(xiàn)代表達形式結(jié)合起來，促進神話、歷史等題材與動漫藝術(shù)設(shè)計的結(jié)合。將中華民族文化中民間故事、神話傳說等文化載體用動漫的形式傳遞出來，深層挖掘傳統(tǒng)題材，將其賦予鮮明的時代含義，將其蘊含的精神實質(zhì)、思想感情、表達線索等深層次的內(nèi)容用現(xiàn)代動漫藝術(shù)展示出來，讓觀眾在觀看動漫作品的同時，能夠深受動漫作品中的傳統(tǒng)文化元素的感染，從而增加動漫民族化元素。
（三）增強動漫藝術(shù)的創(chuàng)新意識
對于中國現(xiàn)代動漫發(fā)展來說，將民族傳統(tǒng)與現(xiàn)代動漫有機地結(jié)合起來，將豐富多彩的中華民族文化與鮮明、快節(jié)奏的現(xiàn)代動漫表現(xiàn)形式聯(lián)系起來，可實現(xiàn)中國現(xiàn)代動漫產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。為了增強民族動漫的創(chuàng)新意識，提升民族動漫在國際動漫市場的競爭力，在中國現(xiàn)代動漫作品創(chuàng)作中應該深層次挖掘傳統(tǒng)元素，將《沉香救母》、《大鬧天宮》、《白蛇傳》、《水滸傳》、《三國演義》等一大批傳統(tǒng)文化作品搬上動漫銀屏，將創(chuàng)新性的理念貫穿整個創(chuàng)作過程，大膽創(chuàng)新動漫題材，將先進的動漫創(chuàng)作技巧、手法與作品創(chuàng)作有機地結(jié)合起來，讓中國動漫產(chǎn)業(yè)在新時期泛發(fā)出新的活力。
（四）注重傳統(tǒng)文化美德與動漫藝術(shù)設(shè)計
融合動漫作品的創(chuàng)作目的不僅僅是讓觀眾欣賞到精彩紛呈的動漫作品本身，而是讓觀眾在欣賞動漫作品的過程中，不知不覺地將真善美等積極向上的思想傳遞給觀眾。因此對于動漫作品的創(chuàng)作來說，要注重對于傳統(tǒng)道德的弘揚，通過塑造的具有優(yōu)良品格的人物，能夠向觀眾傳遞正能量。例如以中國二十四孝故事改變的動漫作品《中華德育故事》，其通過動漫的方式將郭巨、董永、黃香等孝子的感人事跡呈現(xiàn)出來，從而對于年輕的觀眾心理產(chǎn)生較大的觸動，從而對于父母更加孝順。因此動漫作品在創(chuàng)作中一定要注重與傳統(tǒng)文化美德的創(chuàng)新性融合，將傳統(tǒng)文化中孝順、忠誠、誠實、守信等美德元素用動漫藝術(shù)的形式展現(xiàn)出來，心靈上與觀眾產(chǎn)生真善美的共鳴。
三、結(jié)語
帶傳動是機械設(shè)備中應用較多的傳動裝置之一，主要有主動輪、從動輪和傳動帶組成。工作時靠帶與帶輪間的摩擦或嚙合實現(xiàn)主、從動輪間運動和動力的傳遞。
帶傳動具有結(jié)構(gòu)簡單、傳動平穩(wěn)、價格低廉、緩沖吸振及過載打滑以保護其他零件的優(yōu)點。
1.2圓錐-圓柱齒輪傳動減速器
YK系列圓錐-圓柱齒輪傳動減速器適用的工作條件：環(huán)境溫度為-40～40度；輸入軸轉(zhuǎn)速不得大于1500r/min,齒輪嚙合線速度不大于25m/s，電機啟動轉(zhuǎn)矩為減速器額定轉(zhuǎn)矩的兩倍。YK系列的特點：采用一級圓弧錐齒輪和一、二、三級圓柱齒輪組合，把錐齒輪作為高速級（四級減速器時作為第二級），以減小錐齒輪的尺寸；齒輪均采用優(yōu)質(zhì)合金鋼滲碳淬火、精加工而成，圓柱齒輪精度達到GB/T10095中的6級，圓錐齒輪精度達到GB/T11365中的7級；
減速器的選用原則：（1）按機械強度確定減速器的規(guī)格。減速器的額定功率P1N是按載荷平穩(wěn)、每天工作小于等于10h、每小時啟動5次、允許啟動轉(zhuǎn)矩為工作轉(zhuǎn)矩的兩倍、單向運轉(zhuǎn)、單對齒輪的接觸強度安全系數(shù)為1、失效概率小于等于1%等條件算確定.當載荷性質(zhì)不同，每天工作小時數(shù)不同時，應根據(jù)工作機載荷分類按各種系數(shù)進行修正.減速器雙向運轉(zhuǎn)時，需視情況將P1N乘上0.7～1.0的系數(shù)，當反向載荷大、換向頻繁、選用的可靠度KR較低時取小值，反之取大值。功率按下式計算：P2m=P2*KA*KS*KR，其中P2為工作功率；KA為使用系數(shù)；KS為啟動系數(shù)；KR為可靠系數(shù)。（2）熱功率效核.減速器的許用熱功率PG適用于環(huán)境溫度20℃，每小時100%連續(xù)運轉(zhuǎn)和功率利用律（指P2/P1N×100%）為100%的情況，不符合上述情況時，應進行修正。（3）校核軸伸部位承受的徑向載荷。
2結(jié)構(gòu)設(shè)計
2.1V帶傳動
帶傳動設(shè)計時，應檢查帶輪的尺寸與其相關(guān)零部件尺寸是否協(xié)調(diào)。例如對于安裝在減速器或電動機軸上的帶輪外徑應與減速器、電動機中心高相協(xié)調(diào)，避免與機座或其它零、部件發(fā)生碰撞。
2.2減速器內(nèi)部的傳動零件
減速器外部傳動件設(shè)計完成后，可進行減速器內(nèi)部傳動零件的設(shè)計計算。
1）齒輪材料的選擇應與齒坯尺寸及齒坯的制造方法協(xié)調(diào)。如齒坯直徑較大需用鑄造毛坯時，應選鑄剛或鑄鐵材料。各級大、小齒輪應該可能減少材料品種。
2）蝸輪材料的選者與相對滑動速度有關(guān)。因此，設(shè)計時可按初估的滑速度選擇材料。在傳動尺寸確定后，校核起滑動速度是否在初估值的范圍內(nèi)，檢查所選材料是否合適。
3）傳動件的尺寸和參數(shù)取值要正確、合理。齒輪和蝸輪的模數(shù)必須符合標準。圓柱齒輪和蝸桿傳動的中心距應盡量圓整。對斜齒輪圓柱齒輪傳動還可通過改變螺旋角的大小來進行調(diào)整。
根據(jù)設(shè)計計算結(jié)果，將傳動零件的有關(guān)數(shù)據(jù)和尺寸整理列表，并畫出其結(jié)構(gòu)簡圖，以備在裝配圖設(shè)計和軸、軸承、鍵聯(lián)結(jié)等校核計算時應用。
聯(lián)軸器的選擇
減速器的類型應該根據(jù)工作要求選定。聯(lián)接電動機軸與減速器，由于軸的轉(zhuǎn)速高，一般應選用具有緩沖、吸振作用的彈性聯(lián)軸器，例如彈性套柱銷聯(lián)軸器、彈性柱銷聯(lián)軸器。減速器低速軸（輸出軸）與工作機軸聯(lián)接用的連周期，由于軸的轉(zhuǎn)速較低，傳遞的轉(zhuǎn)距較大，又因為減速器軸與工作機軸之間往往有較大的軸線偏移，因此常選用剛性可以移動聯(lián)軸器，例如滾子鏈聯(lián)軸器、齒式聯(lián)軸器。
聯(lián)軸器型號按計算轉(zhuǎn)距進行選擇。所選定的聯(lián)軸器，起軸孔直徑的范圍應與被聯(lián)接兩軸的直徑相適應。應注意減速器高速軸外伸段軸徑與電動機的軸徑不得相差很大，否則難以選擇合適的聯(lián)軸器。
目錄
一緒論………………………………………………………………………1
二結(jié)構(gòu)設(shè)計
三設(shè)計計算過程及說明……………………………………………………….3
1選擇電動機..............................................................................................….3
2傳動裝置的總傳動比及其分配.......................................….............................3
3計算傳動裝置的運動和動力裝置參數(shù)..................................…........................3
4帶傳動設(shè)計.......................................................…..........................................4
5齒輪傳動設(shè)計.....................................................…........................................5
6軸的設(shè)計........................................................................................…...........11
7軸承的選擇..............................................................................................…22
8鍵的選擇.....................................................….........................................…22
9減速機箱體的設(shè)計...............................................…......................................23
10減速器附件設(shè)計.....................................................................................….2311密封與.......................................................…........................................24
一車床的數(shù)控改造
（一）、數(shù)控機床工作原理及組成
1.數(shù)控機床工作原理：
數(shù)控機床加工零件時，首先應編制零件的加工程序，這是數(shù)控機床的工作指令。將加工程序輸入到數(shù)控裝置，再由數(shù)控裝置控制機床主運動的變化、起停，進給運動的方向、速度和位移量以及其它如刀具選擇交換、工件夾緊松開和冷卻的開、關(guān)等動作，使刀具與工件及其它輔助裝置嚴格的按照加工程序規(guī)定的順序、軌跡和參數(shù)進行工作，從而加工出符合要求的零件。
2.數(shù)控機床的組成：
數(shù)控機床主要由控制介質(zhì)、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)和機床本體等四部分組成（二）、設(shè)計內(nèi)容及任務
普通車床（C618）的數(shù)控改造設(shè)計內(nèi)容包括：總體方案的確定和驗證、機械改造部分的設(shè)計計算（包括縱向、橫向進給系統(tǒng)的設(shè)計與計算）、主運動自動變速原理及改造后的機床傳動系統(tǒng)圖的設(shè)計、機床調(diào)速電動機控制電路的設(shè)計、電磁離合器的設(shè)計計算。。
本設(shè)計任務是對C618臥式車床進行數(shù)控化改造，實現(xiàn)微機對車床的數(shù)控化控制。利用微機對車床的縱向、橫向進給系統(tǒng)進行數(shù)字控制，并要達到縱向最小運動單位為0.01/脈沖，橫向最小運動單位0.005/脈沖，主運動要實現(xiàn)自動變速，刀架要改造成自動控制的自動轉(zhuǎn)位刀架，要能自動的切削螺紋。
（三）、數(shù)控部分的設(shè)計改造
1、數(shù)控系統(tǒng)運動方式的確定
數(shù)控系統(tǒng)按其運動軌跡可分為：點位控制系統(tǒng)、連續(xù)控制系統(tǒng)。點位控制系統(tǒng)只要求控制刀具從一點移到另外一點的位置，而對于運動軌跡原則上不加控制。連續(xù)控制系統(tǒng)能對兩個或兩個以上坐標方向的位移進行嚴格的不間斷的控制。由于C618車床要加工復雜輪廓零件，所以本微機數(shù)控系統(tǒng)采用連續(xù)控制系統(tǒng)。
2、伺服進給系統(tǒng)的設(shè)計改造
數(shù)控機床的伺服進給系統(tǒng)按有無位置檢測和反饋可分為開環(huán)伺服系統(tǒng)、半閉環(huán)伺服系統(tǒng)、閉環(huán)伺服系統(tǒng)。
閉環(huán)控制方案的優(yōu)點是可以達到和好的機床精度，能補償機械傳動系統(tǒng)中的各種誤差，消除間隙、干擾等對加工精度的影響。但他結(jié)構(gòu)復雜、技術(shù)難度大、調(diào)式和維修困難、造價高。
半閉環(huán)控制系統(tǒng)由于調(diào)速范圍寬，過載能力強，又采用反饋控制，因此性能遠優(yōu)于以步進電動機驅(qū)動的開環(huán)控制系統(tǒng)。但是，采用半閉環(huán)控制其調(diào)式比開環(huán)要復雜，設(shè)計上也要有其自身的特點，技術(shù)難度較大。
開環(huán)控制系統(tǒng)中沒有位置控制器及反饋線路，因此開環(huán)系統(tǒng)的精度較差，但其結(jié)構(gòu)簡單，易于調(diào)整，所以常用于精度要求不高的場合。
經(jīng)過上序比較，由于所改造的C618車床的目標加工精度要求不高，所以決定采用開環(huán)控制系統(tǒng)。
3、數(shù)控系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計
數(shù)控系統(tǒng)都是由硬件和軟件兩部分組成，硬件是控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)，性能的好壞直接影響整體數(shù)控系統(tǒng)的工作性能。
數(shù)控裝置的設(shè)計方案通常有：
可以全部自己設(shè)計制作
可以采用單板機或STD模塊或工控機改制
可以選用現(xiàn)成的數(shù)控裝置作少量的適應化改動
在普通機床的經(jīng)濟型數(shù)控改造中，由于第一種設(shè)計周期較長且不經(jīng)濟，同時質(zhì)量也難于保證。第二種則更加不經(jīng)濟。所以不課程設(shè)計將采取第三鐘方案。
（四）、機械改造部分的設(shè)計
1、主傳動部分的改造設(shè)計
將原機床的主軸電動機換成變頻調(diào)速電動機，無級調(diào)速部分由變頻器控制。將原機床的主軸手動變速換成有電磁離合器控制的主軸變速機構(gòu)。改造后使其主運動和進給運動分離，主軸電動機的作用只是帶動主軸旋轉(zhuǎn)。
2、進給機構(gòu)的改造
將原機床的掛輪機構(gòu)、進給箱、溜板箱、滑動絲杠、光杠等全部拆除?？v向、橫向進給以步進電動機作為驅(qū)動元件經(jīng)一級齒輪減速后，由滾珠絲杠傳動。
3、其它部件的改造
