简单机械十篇

简单机械篇1

简单机械广泛存在于生活之中,我们要学会用科学的眼光来看待生活,把生活内容用科学原理去解释,这样才能达到“科学是从生活中来,到生活中去”的目的。

例1 下列工具:①钢丝钳 ②钓鱼竿 ③筷子 ④镊子 ⑤开酒瓶用的起子,其中属于费力杠杆的是()。

A.①②③ B.②③④ C.①③⑤ D.②③⑤

解析:要区分费力杠杆或省力杠杆还是等臂杠杆,可以从力臂去判断,动力臂大于阻力臂的,是省力杠杆,反之是费力杠杆,力臂相等的则是等臂杠杆。题中的这些工具,钢丝钳、起子的动力臂较长,其他的动力臂小于阻力臂,这两种是省力杠杆,其他的都是费力杠杆。

答案:B。

例2 在海南举办的大力士比赛中,有一个项目是把车轮推上台阶。下面把车轮推上台阶的四种方法,推力的作用点相同,推力的方向不同,如图所示,则哪一种推法最省力()?

解析:要把车轮推上台阶,首先需要确定哪一点是支点,支点一般以相对固定不动的地方作为支点,则应把车轮碰到台阶的那个点作为支点。确定支点后,去找动力臂,即从支点出发向动力作垂线,用刻度尺试一下就会发现到F3的垂直距离最大,即动力臂最大。

答案:C。

二、简单机械在人体中的应用

人体中有很多杠杆,这在物理题目中也有较多的体现。

例3 如图是手负重(指能承受的最大物重)示意图,当手臂按图示方向伸展时,最能表示负重大小与手臂伸展程度大致关系的是()。

解析:如图所示,我们可以把手臂看做是一根杠杆,O为支点,重物对手的压力可看做阻力,手臂肌肉所产生的力可看做动力。甲图OA为动力臂,当手伸开到乙图时,OC为动力臂,很明显OA>OC(直角边和斜边的关系),即动力臂变小。肌肉所能施加的动力F,我们可以认为是个定值,由杠杆平衡条件F×L=F×L可知,F大小不变,L变小,L可认为不变,则F只能变小,即手所能承受的最大物重很明显将变小,故选B。

答案:B。

三、简单机械在学科内的综合

简单机械可以与浮力、流体力学、压强等相结合,进行学科内的综合。

例4 乒乓球、保龄球等表面都是光滑的,为什么高尔夫球的表面上布满小坑呢? 经有关科学家研究发现:两个等大的球,一个表面布满小坑,另一个光滑,在空中高速飞行时,表面布满小坑的球受到的空气阻力较小。现将质量与体积均相等的两个小球A(表面布满小坑)与B(表面光滑)分别利用细绳悬挂在等臂杠杆的两端,使杠杆水平平衡,如上图所示。当从两球正下方同时以相同速度(足够大)的风对准它们竖直向上吹时,则以下的说法中正确的是()。

A.杠杆左端下降

B.杠杆右端下降

C.杠杆仍然在水平方向处于平衡状态

D.无法判断杠杆的转动情况

解析:在没有吹风时等臂杠杆保持平衡,说明A、B两球的重力相等,当吹以相同速度的风时,由于球受到的阻力大小不同,且表面布满小坑的球受到的空气阻力较小,我们对A、B两球作力的分析,两球在竖直方向上受到两个力的作用:向下的重力和向上的因风吹而产生的力,这个力的大小与球受到的阻力是相等的,这样,在竖直方向上的合力是A球大,杠杆左端下降。

答案:A。

四、简单机械与其他学科的结合

杠杆可以与化学、数学、生物等学科的内容相结合。

例5 某同学用一根合适的轻杆和大小相同的空杯,制作如图所示的实验装置,通过在杯底粘橡皮泥的方法调节装置,使杆在水平位置平衡。当他往右侧空杯中缓慢倾倒密度比空气大的二氧化碳气体时,杆的 侧将下降。

解答:因为二氧化碳的密度比空气大,向右侧空杯中倾倒二氧化碳时,右侧压力变大,右侧下降。

五、简单机械与功、功率结合

功和功率是两个基本概念,与简单机械结合密切,我们可以根据具体情况分别运用原理或公式进行解答。

例6 右图是2008年北京残奥会开幕式最后一棒火炬手侯斌,靠自己双手的力量,攀爬到火炬台底部并最终点燃圣火的照片,该点火仪式充分体现了残疾人自强自立、拼搏向上的勇气和精神。已知他和轮椅总质量为80kg,攀爬高度39m,历时约3min20s。

(1)如果不计机械装置的额外功,求他的平均功率多大。

(2)小明同学看到火炬手攀爬很费劲,想到物理课上学过利用滑轮组可以省力。小明同学如果站在地面上,用如下图所示的哪个滑轮组拉起火炬手侯斌最合适,理由是什么?如果该滑轮组机械效率为80%,求小明同学的拉力至少要多大。(g取10N/kg)

分析:火炬手在单位时间内做的功就是他的功率,他做的功是把自己和椅子拉到了一定的高度,他是克服重力在做功,所以可以利用功的公式和功率计算公式求得。如果用滑轮组来达到最省力的目的,而且最后力的方向应该朝下,所以用多个滑轮组成的滑轮组比较好,

符合要求的是D。此时他做的有用功就是第(1)小题求得的功,根据机械效率可以求出总功,再根据求功的公式,求出所用的力,但要注意的是绳子移动的距离应是人上升距离的4倍。

解答:(1)P=W/t=Gh/t=mgh/t=80×10N/×39m/200s=156W。

(2)D滑轮组. 拉力方向向下且更省力。

简单机械篇2

类型一：滑轮组类

对滑轮组知识的考查主要是对机械效率的考查，主要易错点有：当滑轮组水平放置时，容易找错有用功；当拉力作用在滑轮轴上时，容易找错拉力及物体移动距离的关系；当物体重力变化时，仍认为机械效率不变；当物体在水中时，容易求错有用功；当使用抽水机时，弄错总功与有用功等等。

易错点1：滑轮组水平放置

例用如图1所示的滑轮组拉着重500 N的物体在水平面上匀速运动，物体受到的摩擦力为120 N，绳子末端的拉力为50 N。滑轮组的机械效率是多少？

典型错误直接应用公式

η===进行求解，造成错误。

错因分析不理解当滑轮组水平放置时，有用功不是W=Gh。而是W=Ts=fs，其中T=f。当滑轮组水平放置时，求解机械效率时，公式应该用：

η===

公式中f是物体所受摩擦力大小；F是拉力，n为承担动滑轮绳子的段数，T是作用在物体上的绳子的拉力，s是物体移动的距离。

正确答案η=====80%

归纳拓展当滑轮组水平放置时，一定注意：有用功W有=fs物，滑轮组的机械效率η===；其中f是物体受到的阻力。

易错点2：动滑轮“反常”使用

例如图2所示，动滑轮的挂钩上挂一弹簧测力计并用力竖直向下拉，使重为10 N的物体匀速上升了0.2 m，在此过程中测力计的示数为25 N。此过程中拉力F做的功是多少？滑轮组的机械效率是多少？

典型错误直接应用公式η===求出答案，造成错误。

错因分析此类试题中，动滑轮的使用不是常规的，题中的s与h之间的关系不是s=nh，而是s=h。要求拉力F做的功，需求出拉力F移动距离的大小，物体上升的距离h=0.2 m，所以拉力移动的距离s=h=0.1 m。

正确答案拉力F所做的功为：W=Fs=2.5 J

滑轮组的机械效率为：

η======80%

归纳拓展此类试题中，动滑轮的使用不是常规的，使用时动滑轮不但不省力反而费力。此题中的s与h之间的关系不是s=nh，而是s=h。所以求机械效率时公式变为：

η====

记住规律：无论滑轮如何连接，作用在滑轮边缘上的力是作用在轴上的力的（不计摩擦时）；作用在轮边缘上的力移动的距离和速度是作用在轴上的力移动距离和速度的n倍。

易错点3：物体重力变化

例小明用如图3所示的滑轮组将一个重为120 N的物体匀速提升2 m，所用的拉力为50 N，此时拉力所做的功为W，滑轮组的机械效率为η。若仍用该滑轮组提升一个重为170 N的物体，此时滑轮组的机械效率为η。则W、η、η分别是（不计绳重和摩擦）（）

A. 240 J，80％，85％

B. 300 J，80％，85％

C. 300 J，80％，80％

D. 240 J，75％，80％

典型错误C。

错因分析第二次计算机械效率时，仍将第一次的机械效率直接代入，造成选错答案C。

正确答案B。从图3可看出拉力移动的距离为s=nh=3×2 m=6 m；所以拉力做的功为：W=Fs=50 N×6 m=300 J；机械效率为：

η====80%

拉力F表达式是F=（G+G），所以有

G=3F-G=30 N

则当匀速提起G=170 N的物体时，每股绳子的拉力是F=（G+G）=×（170 N+30 N）= N，所以此时的机械效率为

η====85%

归纳拓展本题中第二步计算时，不能将第一次的机械效率80％直接代入求解。此时拉力随物体重量的变化发生了变化，即提起物体重量不同，机械效率不同。当提起170 N的物体时，机械效率变成了85％。记住规律：使用同一滑组提升不同的物体时，所提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高。

易错点4：物体在水中

例用如图4所示的装置提升物体A，若物体的质量是140 kg，体积是60 dm3，物体A在水中匀速提升时，拉力F为300 N。求滑轮组的机械效率是多少？（g=10N/kg，设物体A始终没露出水面）

典型错误计算有用功时，仍利用滑轮组在空气中时的公式W=Gh求出，造成错误。

错因分析当物体在水中提升时，有用功不是W=Gh，而是物体在水中受到向上的拉力F做的功，即W=Fh=（G-F）h。

正确答案物体在水中受到的浮力是

F=ρgV=1×103×10×60×10-3 N=600 N

直接与A相连的绳子对A的拉力是

F=G-F=mg-F=（140×10-600） N=800 N

滑轮组的机械效率为

η==＝＝＝66.7%

归纳拓展此类试题最容易出错的地方是不会求有用功。当物体在水中时，有用功不是利用滑轮组在空气中的公式W=Gh求出的，而是物体受到向上的拉力所做的功，即F=G-F做的功，应用公式：W=Fh=（G-F）h求出。

此种情况下滑轮组的机械效率公式：

η====

类型二：杠杆类

杠杆知识易错点有：不能正确找出或画出力臂；不能正确判断杠杆受力的方向；不理解杠杆平衡条件的意义等。

易错点1：不能正确画出力臂及受力情况

例如图5所示，O是杠杆的支点，在B处挂一小球，AO=OB=BC，为使杠杆在水平位置平衡，请画出施加在杠杆上的最小动力F的力臂L，并标出F的方向。

典型错误如图6所示。

错因分析出错原因是受思维定式的影响，认为在O点的右侧A处力臂最长，力最小，由于动力F的作用点找错，导致动力力臂L和动力F的方向都错了。

正确答案要使动力F最小，则它的力臂应该最长，作用点应尽可能远离支点。所以，作用点应放在C点，且力的方向垂直于杠杆竖直向上，此时力臂最长，力最小。正确的图，如图7所示。

归纳拓展此类试题主要是考查杠杆上力臂的知识。记住规律：把支点到力的作用点之间的距离作为力臂时，力臂最长，力最小。

易错点2：不能正确画出力的方向

例如图8所示，杠杆在力的作用下处于静止状态，L是阻力的力臂，请在图中画出动力的力臂L1和阻力F2的方向。

典型错误如图9所示。

错因分析此题中动力臂L1画得正确，但是阻力F的方向画错了。原因是受思维定式的影响，一看到阻力臂L在杠杆的下方，就想当然地认为阻力的方向也应指向下方，从而得出错误的答案。

正确答案由于动力使杠杆绕支点O顺时针转动，所以要使杠杆平衡，则阻力应使杠杆逆时针转动，其方向应向上。正确答案，如图10所示。

归纳拓展做此类试题时，一定要注意满足杠杆平衡的条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂，而且动力与阻力的方向必须一个能使杠杆顺时针转动，另一个能使杠杆逆时针转动。

易错点3：平衡条件理解

例如图11所示，把重为G和G的两个铁块分别挂在不等臂杠杆的两端，此时杠杆平衡。如果将两铁块全部浸没在水中，杠杆是否还能平衡？（不计杠杆的重）

典型错误不平衡，重力小的那端下降。

错因分析想当然地认为重力小的物体质量小，其体积小，所受浮力小，则下降。

正确答案判断杠杆是否平衡，主要应分析两铁块浸没在水中后，作用在杠杆两端向下的拉力与各自力臂的乘积是否相等。若相等，则满足杠杆平衡条件，即杠杆是平衡的。

当铁块没有放入水中时，杠杆处于平衡状态，所以有GL＝GL。

当两个铁块浸没在水中时，杠杆A端受到的拉力大小为

F=G-F＝G－ρgV=G－ρ＝G1－

杠杆B端受到的拉力大小为

F=G-F＝G－ρgV=G－ρ＝G1－

所以有FL＝G1－L， FL＝G1－L

因为GL＝GL，所以有FL＝FL。

即当把两铁块全部浸入水中时，作用在杠杆两端的力与各自的力臂的乘积仍然相等，所以此时杠杆仍能平衡。

归纳拓展做此类试题时，首先要准确理解杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂；其次要分析清楚浸入液体前后物体所受到的拉力变化情况。

1. 用滑轮组匀速提起重为2 000 N的物体，作用在绳子自由端的拉力是625 N，拉力做功的功率是1 250 W，滑轮组的机械效率是80％（不计摩擦和绳子自重）。求：

（1）重物上升的速度。

（2）如果用这个滑轮组提升重为3 500 N的物体，则作用在绳子自由端的拉力是多少？

2. 如图12所示，用一细线悬挂一根粗细均匀的轻质细麦秸秆，使其静止在水平方向上，O为麦秸秆的中点。这时，有两只大肚皮的蚂蚁同时从O点分别向着麦秸秆的两端匀速爬行。在蚂蚁爬行的过程中，麦秸秆在水平方向始终保持平衡。则（）

A. 两蚂蚁的质量一定相等

B. 两蚂蚁的爬行速度大小一定相等

简单机械篇3

关于机械设备租赁合同

出租人：________________ (简称甲方)

承租人：_________________(简称乙方)

甲、乙双方根据《中华人民共和国合同法》的规定;签订设备租赁合同，并商定如下条款，共同遵守执行。

一、甲方根据乙方上级批准的项目和乙方自行选定的设备和技术质量标准，向__________购进以下设备租给乙方使用。

1.___________________________________________________________

2.____________________________________________________________

3.____________________________________________________________

4.____________________________________________________________

二、甲方根据与生产厂(商)签订的设备订货合同规定，于__________年_____季交货，由供货单位直接发运给乙方。乙方直接到供货单位自提自运。乙方收货后应立即向甲方开回设备收据。

三、设备的验收、安装、调试、使用、保养、维修管理等，均由乙方自行负责。设备的质量问题由生产厂负责，并在订货合同中予以说明。

四、设备在租赁期间的所有权属于甲方。乙方收货后，应以甲方名义向当地保险公司投保综合险，保险费由乙方负责。乙方应将投保合同交甲方作为本合同附件。

五、在租赁期内，乙方享有设备的使用权，但不得转让或作为财产抵押，未经甲方同意亦不得在设备上增加或拆除任何部件和迁移安装地点。甲方有权检查设备的使用和完好情况，乙方应提供一切方便。

六、设备租赁期限为_____年，租期从供货厂向甲方托收贷款时算起，租金总额为人民币__________元(包括手续费 _____ %)，分_____期交付，每期租赁金_____元，由甲方在每期期末按期向乙方托所如乙方不能按期承付租金，甲方则按逾期租金总额每天加收万分之三的罚金。

七、本合同一经签订不能撤销。如乙方提前交清租金，结束合同，甲方给予退还一部分利息的优惠。

八、本合同期满，甲方同意按人民币_____元的优惠价格将设备所有权转给乙方。

九、乙方上级单位_____同意作为乙方的经济担保人，负责乙方切实履行本合同各条款规定，如乙方在合同期内不能承担合同中规定的经济责任时，担保人应向甲方支付乙方余下的各期租金和其他损失。

十、本合同经双方和乙方担保人盖章后生效。本合同正本两份，甲、乙方各执一份，副本_____份，乙方担保人和乙方开户银行各一份。

甲方：(公章) ______________________

负责人：(签章) ____________________

开户银行及账号：_____________________

______________ 年________月________日

乙方：(全称) (公章)______________

负责人：(签章) ____________________

开户银行及账号：_____________________

______________ 年________月________日

经济担保单位(全称)(公章)_________

负责人：(签章) ____________________

______________ 年________月________日

机械设备租赁合同参考

出租方：____________________________________

法定住址：__________________________________

法定代表人：________________________________

职务：______________________________________

委托人：________________________________

身份证号码：________________________________

通讯地址：__________________________________

邮政编码：__________________________________

联系人：____________________________________

电话：______________________________________

传真：______________________________________

帐号：______________________________________

电子信箱：__________________________________

承租方：____________________________________

法定住址：__________________________________

法定代表人：________________________________

职务：______________________________________

委托人：________________________________

身份证号码：________________________________

通讯地址：__________________________________

邮政编码：__________________________________

联系人：____________________________________

电话：______________________________________

传真：______________________________________

帐号：______________________________________

电子信箱：__________________________________

担保人：____________________________________

法定住址：__________________________________

法定代表人：________________________________

职务：______________________________________

委托人：________________________________

身份证号码：________________________________

通讯地址：__________________________________

邮政编码：__________________________________

联系人：____________________________________

电话：______________________________________

传真：______________________________________

帐号：______________________________________

电子信箱：__________________________________

依据《合同法》及有关法律法规，为明确出租方与承租方的权利和义务，遵循平等、自愿、公平和诚信的原则，双方就_________机械租赁事宜协商一致，订立本合同。

第一条　设备名称、型号、规格及数量______________________________________________________

第二条　租赁期限

设备租赁期限为_________年，即自_________年_________月_________日至_________年_________月_________日。

承租方因工程需要延长租期，应在合同届满前_________日内，重新签订合同。

第三条　租金及支付

1.租金及计算：租金_________元/月;实际使用不足月部分按照月租费÷30天×实际使用天数计算。

2.租金支付：租赁费用按月计算。每月的25日由出租方开具当月租费结算单及发票交承租方办理结算手续。承租方应按业主支付工程款的情况按_________支付租赁费。

3.租金优惠：租用期满12个月按10个月计算租费。租用期满_________按_________计算租费。

4.租赁计费起止时间

(1)_________年_________月_________日为本次设备租赁的计费开始时间，如果设备到达工地后承租方仍不开工，租赁时间照常计算。

(2)在机械租赁期间，因承租方原因或自然原因造成的机械停工，也按日历天数照常计算，承租方未按合同规定期限预付租费而停机，也按日历天数照常计算机械租赁计费时间。

(3)机械退租时，承租方必须向出租方发出书面通知，出租方接到书面通知并认可的退租日期为本次的计费结束时间。

5.运转时间及租费有签认：机械到达工地之日属出租方原因若不能发电施工不作计费，承租方必须办理到达日期的签收手续。租赁计费时间开始后，双方每月签认一次机械租赁费。最后一次为退租之日。

6.机械的进退场费：机械的进出场运输由出租方负责办理，承租方协助装卸车。机械的进出场费全部由承租方承担。

第四条　工程项目、工作内容和施工地点

1.工程项目：_________________________________

2.工作内容：_________________________________

3.施工地点：_________________________________

第五条　租赁方式及所有权

1.租赁方式：本设备的租赁由出租方配备操作人员。负责设备的操作和维护保养工作。

2.租赁设备的所有权：合同附件所列租赁设备的所有权属于出租方，承租方对租赁机械只享有租赁期间的使用权，没有设备的所有权。

3.未经出租方同意，承租方不得在设备上随意增加或减少部件，也不得以任何理由对设备进行抵押，否则由此造成的全部后果由承租方承担。

第六条　押金

经双方协商，出租方收取承租方押金_________元。承租方交纳后办理提货手续。租赁期间不得以押金抵作租金;租赁期满，扣除应付租赁物资缺损赔偿金后，押金余额退还承租方。

第七条　设备的验收、安装、调试、使用、保养、维修管理等均由承租方自行负责。

第八条　租赁机械的毁损和灭失

1.承租方承担在租赁期内发生的承租方责任租赁机械的毁损(正常损耗不在此内)和灭失的风险。由不可抗力的原因不能履行合同或造成损失时双方根实际情况协商解决。

2.在租赁机械发生毁损和灭失时，承租方应立即通知出租方，出租方有权选择下列方式之一，由承租方负责处理并承担其一切费用。

(1)将租赁机械复原或修理至完全能正常使用的状态。

(2)更换与租赁机械同等型号，性能的部件或配件使其能正常使用。

(3)当租赁机械毁损功灭失至无法修理的程度时，承租方应按合同附件一之规定的损失赔偿金额，赔偿出租方。

第九条　技术安全要求：_________________________________________________。

第十条　_________同意作为承租方的经济担保人，负责承租方切实履行本合同各条款规定，如承租方在合同期内不能承担合同中规定的经济责任时，担保人应向出租方支付承租方余下的各期租金和其它损失。

第十一条　双方义务和责任

(一)出租方的义务和责任

1.密切配合承租方的施工生产，满足承租方施工要求。服从承租方施工人员的施工安排，但有权拒绝承租方的违章指挥。

2.负责配备设备操作，维护人员，负责设备的操作，日常维护保养和故障的处理，确保机械技术状态完好。如因故障造成单次连续停机超过三天以上，则超过的天数不收台班费。

3.负责操作人员的工资及设备维修配件

4.与承租方共同办理机械设备的租费签认工作。

(二)承租方的义务和责任

1.负责工作期间租赁机械和操作司机的安全，严禁违章指挥，如违章指挥造成机械化和人员的损伤，承租方承担一切责任损失。

2.免费提供出租方操作司机的食宿。承担司机加班费及施工补助。

3.负责租赁设备的进场签认及每月租费的签认工作，负责租费的及时支付。

4.负责租赁期间设备保护及看守，确保发电机安全。

5.提供合格的燃油及润滑油。因燃油不合格，司机有权不加油，造成的停机损失由承租方承担。

6.租赁期间，如出租方购买零配件及材料，承租方应提供交通方便，所需资金在承租方挂支，在租费中抵扣。

7.负责租赁机械进出场运费，负责运输安全，承担运输费用及保险费。

第十二条　违约责任

1.承租方延迟支付设备进场费或者延迟预付机械租费时，出租方设备将延迟进场功停机。

2.未经对方书面同意，任何一方不得中途变更或解除合同，任何一方违反本合同约定，都应向对方偿付本合同总租金20%的违约金。

3.承租方如不按期支付租费或违反本合同的任何条款时，出租方有权采取下列措施：

(1)要求承租方及时付清租费和其他费用，并要求承租方赔偿出租方的损失。

(2)终止本合同，收回租赁设备，并要求承租方赔偿出租方的一切损失。

第十三条　合同变更

1.在租赁期间，出租方如将租赁物资所有权转移给第三人，应正式通知承租方，租赁物资新的所有权人即成为本合同的当然出租人。

2.在租赁期间，承租方未经出租方同意，不得将租赁物资转让、转租给第三人使用，也不得变卖或作抵押品。

第十四条　声明及保证

出租方：

1.出租方为一家依法设立并合法存续的企业，有权签署并有能力履行本合同。

2.出租方签署和履行本合同所需的一切手续均已办妥并合法有效。

3.在签署本合同时，任何法院、仲裁机构、行政机关或监管机构均未作出任何足以对出租方履行本合同产生重大不利影响的判决、裁定、裁决或具体行政行为。

4.出租方为签署本合同所需的内部授权程序均已完成，本合同的签署人是出租方的法定代表人或授权代表人。本合同生效后即对合同双方具有法律约束力。

承租方：

1.承租方为一家依法设立并合法存续的企业，有权签署并有能力履行本合同。

2.承租方签署和履行本合同所需的一切手续均已办妥并合法有效。

3.在签署本合同时，任何法院、仲裁机构、行政机关或监管机构均未作出任何足以对承租方履行本合同产生重大不利影响的判决、裁定、裁决或具体行政行为。

4.承租方为签署本合同所需的内部授权程序均已完成，本合同的签署人是承租方的法定代表人或授权代表人。本合同生效后即对合同双方具有法律约束力。

第十五条　保密

双方保证对从另一方取得且无法自公开渠道获得的商业秘密(技术信息、经营信息及其他商业秘密)予以保密。未经该商业秘密的原提供方同意，一方不得向任何第三方泄露该商业秘密的全部或部分内容。但法律、法规另有规定或双方另有约定的除外。保密期限为_________年。

一方违反上述保密义务的，应承担相应的违约责任并赔偿由此造成的损失。

第十六条　不可抗力

本合同所称不可抗力是指不能预见、不能克服、不能避免并对一方当事人造成重大影响的客观事件，包括但不限于自然灾害如洪水、地震、火灾和风暴等以及社会事件如战争、动乱、政府行为等。

如因不可抗力事件的发生导致合同无法履行时，遇不可抗力的一方应立即将事故情况书面告知另一方，并应在_________天内，提供事故详情及合同不能履行或者需要延期履行的书面资料，双方认可后协商终止合同或暂时延迟合同的履行。

第十七条　通知

1.根据本合同需要发出的全部通知以及双方的文件往来及与本合同有关的通知和要求等，必须用书面形式，可采用_________(书信、传真、电报、当面送交等方式)传递。以上方式无法送达的，方可采取公告送达的方式。

2.各方通讯地址如下：_________________________________________________。

3.一方变更通知或通讯地址，应自变更之日起______日内，以书面形式通知对方;否则，由未通知方承担由此而引起的相应责任。

第十八条　争议的处理

1.本合同受_________国法律管辖并按其进行解释。

2.本合同在履行过程中发生的争议，由双方当事人协商解决，也可由有关部门调解;协商或调解不成的，按下列第____种方式解决

(1)提交_________仲裁委员会仲裁;

(2)依法向人民法院起诉。

第十九条　合同解释

本合同的理解与解释应依据合同目的和文本原义进行，本合同的标题仅是为了阅读方便而设，不应影响本合同的解释。

第二十条　其他约定事项

1.出租方机械因故障停机，应在4小时内恢复使用，如果超过4小时但不足一个工作日，扣租金(月租费/30)，如果一个月中因故障停机天数累加超过五个工作日，扣半个月租金，如果一个月中因故障停机天数累加超过十个工作日，扣全月租金。

2.出租方未按时进入工地、未按质量数量提供机械应扣、罚租金_________元。

3.出租方机械或服务不能满足承租方要求，承租方有权进行处罚，直至解除合同。

5.本合同未涉及的条款，双方可签定补充协议。

6.本合同经出租、承租双方企业法定代表人签字并加盖合同专用章后，方能生效。

7._________________________________________________________。

第二十一条　合同效力

本合同自双方或双方法定代表人或其授权代表人签字并加盖公章之日起生效。有效期为______年，自_____年____月____日至_____年____月____日。本合同正本一式______份，双方各执______份，具有同等法律效力;合同副本______份，送________留存一份。

出租方(盖章)：_________　承租方(盖章)：_________

负责人(签字)：_________　负责人(签字)：_________

开户银行及帐号：_________　开户银行及帐号：_________

_________年_____月_____日　_________年_____月_____日

签订地点：_______________　签订地点：_______________

担保人(盖章)：_________

负责人(签字)：_________

开户银行及帐号：_________

_________年_____月_____日

签订地点：_______________

机械设备租赁协议书

甲方：_________________(以下简称：出租方)

乙方：_________________(以下简称：承租方)

根据《中华人民共和国合同法》及有关规定，为明确设备租费双方的权利和义务，经双方协商，待订立本合同，以便共同遵守：

第一条 设备名称、型号、规格及数量

第二条 租赁期限

_________年_________月_________日至_________年_________月_________日止。合同期满如需要继续租用，应在本合同期满前十五日内，重新签订合同或办理续租手续，否则出租方有权将设备另行安排。

第三条 工程项目，工作内容和施工地点

3.1 工程项目：_________________________

3.2 工作内容：_________________________

3.3 施工地点：_________________________

第四条 租赁方式及所有权

4.1 租赁方式：本设备的租赁由出租方配备操作人员。负责设备的操作和维护保养工作。

4.2 租赁设备的所有权：合同附件所列租赁设备的所有权属于出租方，承租方对租赁机械只享有租赁期间的使用权，没有设备的所有权。

4.3 未经出租方同意，承租方不得在设备上随意增加或减少部件，也不得以任何理由对设备进行抵押，否则由此造成的全部后果由承租方承担。

第五条 租赁价格计费时间及租费的签认

5.1 租赁价格：本设备按每月_________元(大写：_________)收取租赁费，以后使用时间，按三十个日历天数计算壹个月租费，最后使用时间，不足整月部分按每日历天_________元收取租赁费。

5.2 租赁计费起止时间

5.2.1 _____年______月______日为本次设备租赁的计费开始时间，如果设备到达工地后承租方仍不开工，租赁时间照常计算

5.2.2 在机械租赁期间，因承租方原因或自然原因造成的机械停工，也按日历天数照常计算，承租方未按合同规定期限预付租费而停机，也按日历天数照常计算机械租赁计费时间。

5.2.3 机械退租时，承租方必须向出租方发出书面通知，出租方接到书面通知并认可的退租日期为本次的计费结束时间。

5.3 运转时间及租费有签认：机械到达工地之日属出租方原因若不能发电施工不作计费，承租方必须办理到达日期的签收手续。租赁计费时间开始后，双方每月签认一次机械租赁费。最后一次为退租之日。

5.4 机械的进退场费：机械的进出场运输由出租方负责办理，承租方协助装卸车。机械的进出场费全部由承租方承担。

第六条 付款方式

6.1 设备发运之前，承租方须先预付给出租方一个月的租费______________(大写_________元整)及设备返程运费_________(大写_________)共计__________.

6.2 以后按每月预付一次租费，每次要在上次预付租金所能租用机械到期前五日预付下一个月租费。

第七条 双方义务和责任

7.1 出租方的义务和责任

7.1.1 密切配合承租方的施工生产，满足承租方施工要求。服从承租方施工人员的施工安排，但有权拒绝承租方的违章指挥。

7.1.2 负责配备设备操作，维护人员，负责设备的操作，日常维护保养和故障的处理，确保机械技术状态完好。如因故障造成单次连续停机超过三天以上，则超过的天数不收台班费。

7.1.3 负责操作人员的工资及设备维修配件

7.1.4 与承租方共同办理机械设备的租费签认工作。

7.2 承租方的义务和责任

7.2.1 负责工作期间租赁机械和操作司机的安全，严禁违章指挥，如违章指挥造成机械化和人员的损伤，承租方承担一切责任损失。

7.2.2 免费提供出租方操作司机的食宿。承担司机加班费及施工补助。

7.2.3 负责租赁设备的进场签认及每月租费的签认工作，负责租费的及时支付。

7.2.4 负责租赁期间设备保护及看守，确保发电机安全。

7.2.5 提供合格的燃油及润滑油。因燃油不合格，司机有权不加油，造成的停机损失由承租方承担。

7.2.6 租赁期间，如出租方购买零配件及材料，承租方应提供交通方便，所需资金在承租方挂支，在租费中抵扣。

7.2.7 负责租赁机械进出场运费，负责运输安全，承担运输费用及保险费。

第八条 租赁机械的毁损和灭失

8.1 承租方承担在租赁期内发生的承租方责任租赁机械的毁损(正常损耗不在此内)和灭失的风险。由不可抗力的原因不能履行合同或造成损失时双方根实际情况协商解决。

8.2 在租赁机械发生毁损和灭失时，承租方应立即通知出租方，出租方有权选择下列方式之一，由承租方负责处理并承担其一切费用。

8.2.1 将租赁机械复原或修理至完全能正常使用的状态。

8.2.2 更换与租赁机械同等型号，性能的部件或配件使其能正常使用。

8.2.3 当租赁机械毁损功灭失至无法修理的程度时，承租方应按合同附件之规定的损失赔偿金额，赔偿出租方。

第九条 违约责任

9.1 承租方延迟支付设备进场费或者延迟预付机械租费时，出租方设备将延迟进场功停机。

9.2 未经对方书面同意，任何一方不得中途变更或解除合同，任何一方违反本合同约定，都应向对方偿付本合同总租金20%的违约金。

9.3 承租方如不按期支付租费或违反本合同的任何条款时，出租方有权采取下列措施：

9.3.1 要求承租方及时付清租费和其他费用，并要求承租方赔偿出租方的损失。

9.3.2. 终止本合同，收回租赁设备，并要求承租方赔偿出租方的一切损失。

第十条 本合同的附件

本合同的附件是本合同不可分割的组成部分，与本合同正文具有同等法律效力。本合同附件包括租赁合同附件，租赁机械发运及到达签认收据，双方签认的机械租赁费。及双方通过协商做出的补充规定。

第十一条 争议解决

本合同如发生争议，当事人双方应及时协商解决，协商不成时，任何一方均可请业务主管机关调解，也可向人民法院起诉。

第十二条 本合同签字，盖章生效，合同一式四份，双方各持二份。

出租方(盖章)_______ 承租方(盖章)_______

简单机械篇4

一、压力容器机械强度可靠性设计的理论基础

1、可靠性含义。压力容器可靠性是指其在特定的情况下，能够让使用功能满足用户的需求，并且在使用的过程不发生故障性质。与压力容器机械强度可靠性存在密切关联的因素有使用环境、环境温度、消费者使用需求以及应力?O等，压力容器机械强度的可靠性和压力容器的使用时间存在密切联系，随着压力容器使用时间的延长，压力容器机械强度的可靠性逐渐降低，也正是由于有可靠性的存在人们才对压力容器产生了使用寿命的认识[2]。无论是电子产品还是人们日常生活用品，研究可靠性都是非常有必要的。随着国家经济水平和人们生活质量的提升，人们对压力容器的要求也越来越高，在科技发展的支持下，压力容器可靠性得到了大幅度的提升，由于可靠性在一定程度上体现了一个国家的实力水平，因此产品的可靠性研究具有非常重要的意义。

2、理论基础。根据国家标准，压力容器设计应充分的考虑实际厚度和计算厚度的附加值。实际厚度的附加值是指筒体的腐蚀裕量和材料得到实际厚度误差，材料的实际厚度误差是根据材料标准中所规定的误差范围进行计算[3]，而筒体的腐蚀裕量则指的是压力容器中所装的物体对材料腐蚀速率的影响和对压力容器的预期使用时间的计算等。通过长期实践研究表明，我国大部分的压力容器机械强度可靠性设计，在对使用寿命进行计算的弹性失效的中径公式都是将其设为极限情况，计算并没有考虑到腐蚀裕量，所以所得出的结果与实际存在差别。一般情况下压力容器机械强度的可靠性设计可以分为6个步骤：（1）计算压力容器的可靠度和强度系数；（2）根据公式计算出容器的故障概率；（3）利用所计算出故障概率计算压力容器的可靠度；（4）计算出生产材料能够承受的负载强度；（5）计算出压力容器的应力均值；（6）利用计算出的各项结果确定压力容器的预算厚度[4]。

二、进行压力容器机械强度可靠性设计的基本方法

1、注重极限情况。在压力容器使用的过程中，筒体的厚度会发生较大的变化，并且其也会在筒体应力的作用下发生一定的改变，所以进行压力容器机械强度可靠性设计，需要充分的考虑压力容器所装物体对筒体的腐蚀速率。科研人员在应用公式对压力容器使用过程中的筒体厚度进行计算时，必须注重可靠性受到破坏的情况：a、压力容器筒体发生屈服失效；b、压力容器筒体发生断裂；科研人员必须仔细分析压力容器在极限情况下失效问题，最大限度的提升压力容器的抗压值，提升压力容器机械强度的可靠性。

2、精确计算压力容器的筒体厚度。在二十世纪五十年代，科研人员在对路合金强度进行研究时，变证明了在实际条件中材料腐蚀深度的分布，随着研究范围的扩大，材料在实际情况下的腐蚀深度相应的研究成果也越来越多。所以在进行压力容器腐蚀裕量计算时，可以计算出压力容器最初的筒体厚度。如果某压力容器的筒体厚度是23mm，根据蒙特卡罗的模拟方法可以计算出十年后该压力容器的可靠性是0.9的五次方，大量实践表明，压力容器的厚度会随着时间延长发生变化，但是需要注意的是，压力容器在使用年限中应当保证可靠性在0.9五次方以上。

简单机械篇5

【关键词】农业机械化;农机维修;技术引进

我国农村经济正在飞速发展繁荣，农业机械化发展的步伐也在加速，加上中央财政农机购置补贴政策的刺激和引导，农民购买使用农机的积极性更是持续高涨。但是在农业机械化过程中，农业机械的保养与维修等相关问题也随之出现：随着使用时间的延长，机械零部件会因为磨损而引起使用性能下降，影响到正常使用。但是农民因为节省开支或者农忙等原因，一般只在农机发生重大故障之后才予以重视并送去维修，这往往会造成较大的经济损失并存在一定的人身安全隐患。因此简单农业机械维修技术能够引进对农业发展有十分重要的实际意义。

一、我国农机维修技术的现状

随着我国农业机械自动化的不断发展，农业维修业也得到了迅猛发展。加上政府相关部门的重视，我国农村科学技术的研究和引进有很好的基础。综合性的来看，我国农业维修技术有着修理规模较小、分布较广、数量大、水平相对低下的特点。在农村的农机维修部门中，设施一般较为简陋，如电钻、小型电焊机、小型吊车、扒胎机、油压机、简易量具等；从业人员文化水平也不高，以初中文化水平为多，技术等级以初、中级为主。就目前的情况看，我国农村的农机维修技术还不完善，存在着较多的问题，在某种程度上限制着农业经济的发展。因此，引进简单农机维修技术的可以一定地解决一些现存的问题，也促进农业技术的创新和发展。

二、简单农机维修技术引进的现实意义

1.有利于保证农业机械的安全生产。目前，各种农用机械设备在农村地区获得了大规模的应用，并成为了农民增加收入的重要手段之一。但是因为自身知识水平受限，再加上复杂的操作和恶劣的工作环境，农业机械很容易受损，若是农民没有掌握维修技术，那么就会对农业生产活动造成较大影响。引进农业机械设备的简单维修技术，可以丰富和加深农民对于农业机械设备维修技术的认识，从而能够对农机状态进行较为准确判断，方便日常的维修和保养。2.有利于提高生产效率。由于农机的工作运行环境以及操作人员较为特殊，农机损坏的可能性十分大。当农机由于损坏而停止农业生产后，农民往往要将其送往特殊的维修部门进行大规模的检修，造成经济负担。而检修也比较耗时，很耽误农业生产活动的持续开展，又给农民造成较大的经济损失。若是能够引进简单农机维修技术，那么农民便能对机械做一个简单的判断，在日常生活中可以有效的避免其更大的损坏从而造成停止运行等重大故障，也可以在发生故障之后进行简单维修，保证农机的正常运转。对于出现故障的农业机械如果不及时进行保养维修，那就会从根本上损耗农业机械设备的寿命，使得农业机械设备的使用期限大大缩短。因此，引进简单的农业维修技术对于农机来说具有十分重要的现实作用。3.有利于维护农民的合法权益。农业机械化快速发展，很大的推动了农机市场的繁荣。但是在繁荣的背后也有一些不和谐的因素。而农机产品的质量不过关和售后服务不完善是表现最明显的。由于农机市场潜力巨大，许多价格低廉但是质量存在缺陷的农机流入市场，这些质量不过关的农机使得正常的市场秩序被扰乱，农民的合法权益被严重侵害。通过引进简单农机维修技术，可以让农民深入了解农机的工作原理、配件知识等，在购买农业机械设备时，可以有效的避免购买到存在安全隐患的设备，降低农民利益被侵害的几率；引进维修技术也可以帮助农民对于质量不好的农机进行定期的维修，从而避免造成更多更大的经济损失。4.是构成农业机械化的一个部分。随着我国科学技术大幅度的提升，对于农机维修技术的改革在不断深化，农业机械维修也已不仅仅局限于保持和维护农机在原有的初始状态，农业机械维修技术对于提升农业机械的整体性能有着积极作用。可以说，农机维修技术已经不单单是对于农业机械设备的维修，更是组成我国农业生产的一个重要环节。在农业生产的实际情况中，由于生产环境的恶劣，维修的重要意义就是保持和恢复农机在农业操作中的使用，充分发挥农机的农业生产作用。如果离开了农机维修技术，农业机械设备就不能正常的进行农业生产，也就不能保障农业作业的效率和质量。引进简单农业维修技术的重要之处就在于保持农业机械设备在恶劣环境中长时间生产工作的可靠性，发挥其在机械自动化农业中的重要使命。

三、引进简单农机维修技术的具体措施

1.政府相关部门要加强相关法律法规的建设，为技术的引进提供可靠的依据。2.对于农业机械设备维修行业民间组织要进行整改规范，创造合适的引进环境。3.完善农业机械设备维修行业从业人员的培训。4.积极向广大农民推广简单农机维修技术，促进农民对维修技术的学习。

四、总结

综上所述，在农业现代化进程中，农业机械化的持续发展是必然趋势。因此，现代农业视角下的简单农业机械维修技术引进对于农业生产来说，意义重大：农机维修技术与农机的使用效率和安全生产以及维修当事人和农民的切身利益有直接关系。农业机械设备的维修和其相关技术的引进是农业生产活动正常开展的前提。对此，国家有关部门应加以关注，积极引入农机维修技术，为农村经济的飞速发展做有力的保障。

作者:黄翠梅 单位:山东省菏泽市曹县安蔡楼镇人民政府

简单机械篇6

关键词：机械手 控制系统 单片机

中图分类号:TP241 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2012)01-0012-01

近年来，我国工业自动化水平不断提高，工业机械手以其作业准确、较高的环境适应能力以及替代人繁重劳动的能力等特点，广泛的应用于冶金、机械制造、电子、轻工等企业。机械手技术是一门跨学科综合技术。涉及机械学、电气液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域， 其控制系统是核心部分，可以采取继电器控制、PLC控制和计算机控制。但这几种系统各有优缺点，在中小型企业中，不被认可。

若采用单片机控制机械手，既可以保证系统可靠运行，又可以降低设备成本，本文探讨了采用MCS-51系列单片机控制机械手系统。

1、机械手的基本结构和系统功能

机械手一般由两个运动机构组成，即手部和肘部。手部是实现抓持工件（或工具）功能，按工件不同的结构形式有夹持型、托持型和吸附型机械手。手部完成各种转动（摆动）、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。另外，机械手自由度也是设计的关键参数。自由度多，机械手结构越复杂，其灵活性越大，其功能也越强大。

本设计是由单片机控制的机器手模型。单片机选用了AT89C51芯片，机械手具有三自由度，可以完成上下升降、左右90度旋转、前后伸缩、夹紧松开的简单动作。系统结构原理图，如图1所示，工作过程如下：

(1)系统上电，机械手在原位。

(2)检测上料位有无工件，若有工件，将信号送入单片机。

(3)机械手通过单片机控制的电机，实现抓取、搬运和放下工件的工序。

(4)如此往复，直到系统断电。

系统中选用光电传感器检测工件，机械手由步进电机控制，机械手在运动过程中，通过触碰行程开关转换状态。此系统兼有故障诊断的功能，在系统出现故障（如电路故障）时，系统可将信号经电路保护单元反馈给单片机，实现对应的保护措施。

2、硬件选型

系统主要控制对象为机械手，其动力系统为气动式。系统主要由采样放大单元、模数转换单元和控制单元、驱动单元和执行单元组成。信号采集选用漫反射式光电传感器；信号放大选用AD522芯片；模数转换采用8位串行A/D转换器TLC549芯片；控制单元选用AT89C51单片机；步进电机由UCN5804B集成电路芯片驱动。

3、软件设计

机械手控制系统软件设计主要由主程序、A/D转换子程序、报警子程序、定时子程序组成。

3.1 系统主程序程序

系统主程序主要实现自检初始化、外部中断及启动机械手搬运的功能。用户可以通过它监控系统的工作。主程序流程图如图2所示。

图2 主程序流程图

机械手的运动主要由4个步进电机实现。步进电机经驱动芯片与单片机P2口依次连接，行程开关与单片机的P0口依次连接。为使程序编写方便，将机械手的运动形式分解，划分为11个步骤，与驱动的电机的工作状态相对应，列出真值表。再根据真值表编写机械手控制程序。

另外，单片机实现对机械手运动控制，可对步进电机转角精确控制，因此必须能够产生PWM（脉冲调制）周期信号，并且能够调节脉冲信号的占空比。采用的控制方式是使用定时器设置初值，定时时间为20ms，在程序运行时通过改变定时器中断的初值，使其输出指定占空比的脉冲信号。此脉冲信号宽度是微秒级单位，这样既能提高系统控制精度，又能保证系统可靠工作。

3.2 其它子程序

(1)A/D转换子程序是将传感器输出信号放大后，经A/D转换器送入单片机内部数据存储器中，将数据按照指定格式存放在对应的位置。

(2)报警子程序是将当系统采集、数字滤波后的数据（比如电机温度）超过给定值的的上、下限时，系统发出声光报警，使程序转而处理故障。

(3)定时子程序是设定PWM（脉冲调制）周期信号的宽度，从而控制步进电机的转角精度。

4、结语

经过对机械手控制系统的研究和测试，单片机控制机械手系统能够实现机械手简单的动作规律，使用单片机控制，成本较低，易于修改控制方案和程序，今后的研究中要提高系统的抗干扰能力。

参考文献

[1]钟睿,张松,余波,伊春红.MCS-51单片机原理及应用开发技术[M].中国铁道出版社.2006.

[2]黄海松.基于单片机的物料搬运机械手的控制系统研究[J].机电工程技术.2007(11).

[3]王典洪,孙蒙,黄小辉,李琴.基于单片机及传感器的机器人设计与实现微计算机信息,2007(3-2).

[4]耶晓东.基于单片机的简易机械手的设计[J].微计算机信息,2009(5-2).

简单机械篇7

【关键词】　数控；机床；机械

1.引言

由于工业自动化的全面发展和科学技术的不断提高，对工作效率的提高迫在眉睫。单纯的手工劳作以满足不了工业自动化的要求，因此，必须利用先进设备生产自动化机械以取代人的劳动，满足工业自动化的需求。其中机械手是其发展过程中的重要产物之一，它不仅提高了劳动生产的效率，还能代替人类完成高强度、危险、重复枯燥的工作，减轻人类劳动强度，可以说是一举两得。在机械行业中，机械手越来越广泛的得到应用，它可用于零部件的组装，加工工件的搬运、装卸，特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更为普遍。目前，机械手已发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中一个重要组成部分。把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元，可以节省庞大的工件输送装置，结构紧凑，而且适应性很强。但目前我国的工业机械手技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，应用规模和产业化水平低，机械手的研究和开发直接影响到我国机械行业自动化生产水平的提高，从经济上、技术上考虑都是十分必要的。因此，进行机械手的研究设计具有重要意义。

目前，我国大多数工厂的生产线上数控机床装卸工件仍由人工完成，其劳动强度大、生产效率低，而且具有一定的危险性，已经满足不了生产自动化的发展趋势。为了提高工作效率,降低成本,并使生产线发展成为柔性制造系统,适应现代机械行业自动化生产的要求,针对具体生产工艺,结合机床的实际结构，利用机械手技术，设计出上下料机械手代替人工工作，以提高劳动生产率。本文主要对机械手的总体设计进行简单说明。

2.发展现状和趋势

目前，国内外各种机械手和机械手的研究成为科研的热点，其研究的现状和大体趋势如下：

（1）机械结构向模块化、可重构化发展。（2）工业机械手控制系统向基于PC机的开放型控制器方向发展，便于标准化、网络化；器件集成度提高，结构小巧，且采用模块化结构；大大提高了系统的可靠性、易操作性，而且维修方便。（3）机械手中的传感器作用日益重要，除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外，还引进了视觉、听觉、接触觉传感器，使其向智能化方向发展。（4）关节式、侧喷式、顶喷式、龙门式喷涂机械手产品标准化、通用化、模块化、系列化设计；柔性仿形喷涂机械手开发，柔性仿形复合机构开发，仿形伺服轴轨迹规划研究，控制系统开发； （5）焊接、搬运、装配、切割等作业的工业机械手产品的标准化、通用化、模块化、系列化研究；以及离线示教编程和系统动态仿真。

总的来说，大体是两个方向：其一是机械手的智能化，多传感器、多控制器，先进的控制算法，复杂的机电控制系统；其二是与生产加工相联系，性价比高，在满足工作要求的基础上，追求系统的经济、简洁、可靠，大量采用工业控制器，市场化、模块化的元件。

3.机械手的总体设计

3.1机械手总体结构的类型：工业机械手的结构形式主要有四种：直角坐标结构，圆柱坐标结构，球坐标结构和关节型结构。各结构形式及其相应的特点，分别介绍如下：

（1）直角坐标机械手结构特点：直角坐标机械手的空间运动是用三个相互垂直的直线运动来实现的。由于直线运动易于实现全闭环的位置控制，因此，其运动位置精度高，但此种类型机械手的运动空间相对较小，如要达到较大运动空间，则要求机械手的尺寸足够大。直角坐标机械手的工作空间为一空间长方体，主要用于装配作业及搬运作业。直角坐标机械手有悬臂式，龙门式，天车式三种结构。（2）圆柱坐标机械手结构特点：圆柱坐标机械手的空间运动是用一个回转运动及两个直线运动来实现的。其工作空间是一个圆柱状的空间。这种机械手构造比较简单，精度相对较高，常用于搬运作业。（3）球坐标机械手结构特点：球坐标机械手的空间运动是由两个回转运动和一个直线运动来实现的。其工作空间是一个类球形的空间。这种机械手结构简单、成本较低，但精度不很高，主要应用于搬运作业。（4）关节型机械手结构特点：关节型机械手的空间运动是由三个回转运动实现的。相对机械手本体尺寸，其工作空间比较大，动作灵活，结构紧凑，占地面积小。此种机械手在工业中应用十分广泛，如焊接、喷漆、搬运、装配等作业。关节型机械手又分为水平关节型和垂直关节型两种。

3.2机械手设计的一般要求

机械手手爪设计有如下要求 ：（1）机械手手爪是根据机械手作业要求来设计的。既根据其应用场合设计手爪，在满足作业要求的前提下，机械手手爪还要求体积小、重量轻、结构紧凑。（2）机械手手爪的万能性与专用性是矛盾的。万能手爪在结构上很复杂，甚至很难实现，从工业实际应用出发，应着重开发各种专用的、高效率的机械手手爪，加之以快速更换装置，以实现机械手的多种作业功能，而不主张用一个万能的手爪去完成多种作业，以考虑设计的经济效益。（3）机械手手爪的通用性。通用性是指有限的手爪，可适用于不同的机械手，这就要求末端执行器要有标准的机械接口（如法兰），使末端执行器实现标准化。（4）机械手手爪要便于安装和维修，易于实现计算机控制。

3.2具体采用方案：根据实际操作的需要，该机械手在工作中需要3种运动,其中手臂的伸缩和立柱升降为直线运动,另一个为手臂的回转运动,因此其自由度数目为3，综合考虑，应选择圆柱坐标机械手结构，其结构简单，工作范围相对较大，且有较高的精度，满足设计要求。

4.结论

本设计是一个特定功能、满足特殊要求的数控机床上下料机械手的设计。机械手采用可编程序控制器控制,可以实行手动调整、手动及自动控制。系统结构紧凑、工作可靠，设计周期短且造价较低。PLC有较高的灵活性，当机械手工艺流程改变时，只要对I/O点的接线稍作修改，或对I/O重新分配，在控制程序中作简单修改，补充扩展即可。经过重新编制相应的控制程序，就能够比较容易的推广到其他类似的加工情况。

参考文献

［1］孙兵, 赵斌, 施永康. 物料搬运机械手的研制. 机电一体化. 2005, (2): 43～45

［2］王田苗, 丑武胜. 机电控制基础理论及应用. 北京: 清华大学出版社, 2003.

［3］陈铁鸣, 王连明, 王黎钦. 机械设计(修订版). 哈尔滨: 哈尔滨工业大学出版社, 2003.

［4］李建勇. 机电一体化技术. 北京: 科学出版社, 2004.

简单机械篇8

关键词：气动机械手；气缸；PLC

中图分类号：TP241 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）01（a）-0000-00

Abstract：This paper introduces the pneumatic manipulator which is controlled by a PLC and using cylinder as the power components，the structure，working principle and action process .To realize three kinds of operation modes by PLC：single step，circulation，and reset.To prove the simple control，stable running，convenient installation，safe and suitable for the school teaching of the pneumatic manipulator by PLC.

Key Word：pneumatic manipulator；cylinder；PLC（Programmable logic Controller）

1 前言

在科技飞速发展的今天，气动机械手取代人力进行操作已经是十分普遍的事情。气动机械手凭借其定位准确、效率高、结构简单以及控制方便等优点在自动化生产线上 得到了广泛的应用。尤其是用机械手来代替人力进行一些高危、繁重的操作。同时，气动机械手又是集机械结构、气动系统与控制系统于一体的典型的机电一体化产品。本文介绍的是适合学校教学、可以让学生自行安装、调试，进行课程教学实验的气动机械手。

2 气动机械手的结构以及工作原理

2.1气动机械手的机械结构：

图1为气动机械手的结构示意图，它总共包括了旋转气缸A、升降气缸B、伸缩气缸C、夹手气缸D。其主要元件的功能为：

A 旋转气缸：控制机械手臂的旋转。

B 升降气缸：控制手臂的下降与提升。

图1 气动机械手结构

C 伸缩气缸：控制手臂的伸出与缩回。

D 夹手气缸：控制手指的松开与夹紧。

气动机械手的机械结构具有如下的特点：

1） 便于制造。

2） 适合学生装拆实验，适用于教学。

2.2气动机械手的气动系统：

机械手气动系统应满足系统作用要求，结构尽可能的简单些，以便于实验时组装与拆卸，应满足一下三点要求：

1） 机械手结构要满足最基本的安全性，夹手气缸在电磁铁失电的状态下仍处于夹紧状态。

2） 手臂升降气缸和手臂伸缩气缸采用具有导向功能的气缸。

3）所有气缸元件的活塞上都应该带有磁环，以便气缸外的磁性开关发出信号控制机械手的工作顺序和下一步的动作。

2.3气动机械手的控制系统：

气动机械手的控制系统可选用继电器控制、PLC控制、微机控制和单片机控制。根据实验的要求，可更换不同的控制模块即可实现不同的控制方式，试验中选择PLC控制。

采用PLC具有工作系统稳定，抗干扰能力强，便于编写程序，安装简单、维修方便等优点。选择PLC控制，机械手的控制系统由一台PLC组成，当气缸工作到位时，他将信号传给PLC，再由PLC根据控制程序发出指令，来控制下一步动作。

3 气动机械手的PLC控制系统

3.1气动机械手的电磁铁的工作状态。

当气缸活塞出于伸出状态时，电磁铁出于得电状态，当气缸活塞收回时，电磁铁出于失电状态。

3.2气动机械手的原位状态：

气动机械手处于原位状态时，旋转气缸处于0度（左旋到底）状态，升降气缸和伸缩气缸的活塞都处于收回状态。手指气缸处于松开状态。

3.3气动机械手的操作面板：

机械手的开关面板有一个三挡开关按钮和两个按动按钮组成。

3.4气动机械手PLC控制接口图：

气动机械手采用西门子S7-200系列PLC，其I/O接线图如图4所示。

3.5气动机械手的工作顺序：

该气动机械手的工作过程为：原位启动手臂前伸S4前臂下降S6夹手夹紧S7前臂上升S5手臂收回S3旋转气缸右旋180度S2手臂前伸S4前臂下降S6夹手松开S8前臂上升S5手臂收回S3旋转气缸左旋180度S1停止原位。3.6气动机械手PLC控制程序设计：

采用西门子公司PLC编程软件进行编程设计，编程方法则是使用的最多的图形编程语言――梯形图，这种方法逻辑清晰，直观易懂很容易被人掌握。

气动机械手PLC控制程序含有三部分，即复位程序、循环程序位和单步程序。

1） 复位程序要求

将三挡开关拨到复位档，I1.3和I1.4都无输入信号，按下启动按钮，I1.2有一输入信号，则Q0.0、Q0.1、Q0.2都无输出信号，Q0.3有一输出信号，即Y1、Y2、Y3失电，Y4得电，旋转气缸左旋，手臂收回，前臂上升，前臂上升，S1、S3、S5、S7闭合，I0.1、I0.3、I0.5、I0.7有一输入信号，机械手回到原位。

2） 循环程序要求

将三挡开关拨到循环档，I1.4有一输入信号，按下启动按钮，I1.2有一输入信号Q0.1有一输出信号，Y2得电，手臂前伸，S4闭合，I0.4有一输入信号，Q0.2有一输出信号，Y3得电，前臂下降，S6闭合，I0.6有一输入信号，……，依次类推，机械手将按照工作顺序动作下去。按下停止按钮后，机械手将停止动作。

3） 单步程序要求

将三挡开关拨到单步档，I1.3有一输入信号，按下启动按钮，I1.2有一输入信号，Q0.1有一输出信号，Y2得电，手臂前伸，S4闭合，I0.4有一输入信号，再按下启动按钮，Q0.2有一输出信号，Y3得电，前臂下降，S6闭合，I0.6有一输入信号，再按下启动按钮，……，依次类推，机械手将按照工作顺序，每按一次按钮动作一步。

4 结论：

气动机械手是集机械结构，气动系统与控制系统于一体的典型的机械结构。它具有操作方便，拆卸简单，适用于学生教学的特点。

[参考文献]：

[1] 王红梅，方贵盛. 基于PLC与步进电机的气动搬运机械手控制[J] 液压与气动. 2009.

简单机械篇9

关键词：Access；医疗器械管理

中图分类号：R197文献标识码：B文章编号：1009-3044(2008)22-835-02

Microsoft Access2003 （以下简称Access）是Office2003的一个套装程序，普遍装于近年出售的计算机中。Office200已经成为一个应用最广泛的办公软件，Access2003也成为各计算机必备的管理数据库。由于我们平常配发的各类数据库管理软件大多使用的是AQL等大型数据库，基层工作人员计算机水平不高，不能进行二次开发，所以在具体到有特色的应用时，简单易上手的Access就显得十分好用。特别是其中文版是全汉化的窗口界面，具备一系列的工具来收集、检索、显示和打印数据，做到所见即所得的效果。对于一些特定场所的管理，具有功能强大，操作直观方便、易学易掌握的优点。为适应基层医院的医疗器械管理电脑化的需要，笔者结合郑州大学第五附属医院设备库房的具体情况，探索了应用Access软件对基层医院医疗器械管理的方法，结果表明：应用Access能够适应基层医院的医疗器械管理电脑化的需要，而且安全、可靠、简便易行。

建库流程：

启动Access程序――创建管理数据库――创建管理数据表――创建查询文件――医疗器械管理及应用。启动Access程序后，首先要创建医疗器械管理数据库，然后创建存放医疗器械信息的数据表，基于数据表再创建信息查询文件，这样就可以达到大多数的医疗器械管理目的。

1 建立医疗器械管理数据库

在Access启动窗口中选择“空数据库”――单击“确定”――在“文件名” 框中键入“医疗器械管理数据库”――指明保存位置――单击“创建”。Access随即自动在指定位置创建了一个指定名的医疗器械管理数据库。为了确保安全，仅让有权限的工作人员使用该数据库，应该为其设立打开密码，方法是：点击最上面一行的“工具” 栏――选“安全” ――“设置数据库密码”――输入两次密码――单击“确定”。

2 建立医疗器械数据表

打开已建的“医疗器械管理数据库”――依次单击“表” 标签――“新建” ――“设计视图”――“确定”。屏幕上部可见包含“字段列表”、“数据类型”、“说明” 组成的“设计网络” 和下部针对选定字段的有关属性列表两部分组成的数据表“视网设计”。根据医疗器械数据库所需要的有关宇段及字段类型，完成“医疗器械数据表” 的结构建立并保存。

3 建立各个查询文件

根据器械管理的目的和需要，可以建立以下查询文件。

3.1 初级查询

医疗器械入库情况：以“医疗器械数据库” 为基础，建立初级查询（医疗器械的入、出库情况），在其中增加“入库金额（元）”、“出库金额（元）”、“库存量” 四个计算字段，从而实现对医疗器械数据库使用和查询以及为次级查询做基础。方法是：

1）打开“医疗器械数据库”；

2）依次单击标签“查询”――“新建”――“设计视图” ――“确定” ――“表” ，选中“医疗器械数据表” ――“添加”――“关闭”；

3）在“设计视图” 的字段列表框中，全选各个字段加到下部的“设计网络” 中。然后在其后跟着的四个空字段的字段各位置处，将“[金额（元）] * [入库数量]”、“[金额（元）] * [出库数量]”、“[入库数量]一[出库数量]”分别用半角字符和半角标点符号方式原样输入。并将这四个位置出现的“表达式1”、“表达式2”、“表达式3” 用键盘输入法分别改成“入库金额（元）”、“出库金额（元）”、 “库存量”（注意：更改时“：” 及其后的内容不能改变），形成四个计算字段：

4）根据使用目的，在“设计视图” 中，通过分别设置各个字段的“排序”、 “显示” 和“准则”， 然后按“执行” 键即可得到除了“汇总” 功能之外的各种医疗器械出、入库信息查询的结果；

5）保存以上设计，命名为“初级查询”。

3.2 建立具有时间参数的二级查询和具有时间

参数及汇总功能的三级查询由于Access的规定，只有先建立具备时间参数的二级查询，才能在此基础上建立同时具备时间参数和汇总功能的三级查询。

1）建立二级查询：

①在“查询” 标签中依次单击“新建”――“设计视图” ――“确定” ――“查询” 标签――“初级查询” ――“添加” ――“关闭”。

②在“查询设计视图”的字段列表框中，分别双击与医疗器械入库有关的各个字段（按使用者的需要决定），进入设计网络中。

③在“入库数量” 和“入库日期” 的“准则”行中，用半角字符和半角标点符号输入“< >0”和“>： [输入起始日期]and

④重复以上① ，② ，③ 步骤，把②步中的“与医疗器械入库有关的字段” 和③ 步中的“入库日期” 和“入库数量” 分别改成“医疗器械出库有关的字段”、“出库日期” 和“出库数量”，保存并命名为“二级查询2 （某时段医疗器械出库情况）”。

⑤重复以上① 、② 步骤，但在② 步骤中要同时选取医疗器械出、入库和库存有关的字段，在之后的第一个空字段的字段名位置处，用3.1中的方法建立计算字段“库存金额（元）”。保存并命名为“二级查询3 （医疗器械库存情况）”。

⑥根据我院的实际情况，将医疗器械分为A、B、C、D四类管理，建立查询，重复① 步骤，选定“医疗器械名称” 和“金额（元）” 两项（其它项可以按使用者的需要增加）， 并在“金额（元）” 的“准则” 行中，用半角字符和半角标点符号输入“>：100000”，保存并命名为“A类医疗器械明细表”； 同法， 只改“准则”，改为“>10000and

2）建立三级查询

①在“查询” 标签中依次单击“新建” ――“设计视图” ――“确定” ――“查询”――选“二级查询l（某时段医疗器械入库情况）” ――“添加” ――“关闭”。

②在“查询设计视图” 的字段列表框中，分别双击“医疗器械名称”、“简写”、“规格”、“入库价”、“入库数量” 和“入库金额” （其它字段可按需要自选）。

③在“菜单” 栏中单击“视图” ――单击“合计”， 在各个字段的“合计” 行中可出现“Group By”，由此实现对每个字段的分组归类。

④在“购入金额” 和“入库数量” 字段的“合计” 行中的右边点击下拉菜单中“Stun” 实现汇总。

⑤保存并命名为“三级查询1（某时间段医疗器械入库数量及采购金额汇总）”。

⑥重复以上① 、② 、③ 、④ 步骤，在字段“简写” 的“准则”行中用半角字符和半角标点符号方式输入“[输入医疗器械简写]”，保存和命名为“三级查询2（某时段某器械入库数量及购入金额汇总）”。

⑦重复以上① 、② 、③ 、④ 步骤，将① 步骤中“二级查询l（某时段医疗器械入库情况）” 改为“二级查询2 （某时段医疗器械出库情况）”，将② 步骤中的“入库数量”和“入库金额” 改为“出库数量” 和“出库金额”，保存命名为“三级查询3 （某时段某器械出库数量及出库金额汇总）”。

⑧打开“三级查询3 （某时段某器械出库数量及出库金额汇总）” ――单击“菜单”栏中的“视图”――单击“设计视图”――在“简写”字段的“准则” 行中用半角字符和半角标点符号方式输入“[输入医疗器械名称简写]”，保存并命名为“三级查询4 （某时段某器械现有金额及数量汇总）”。

⑨重复以上① 、② 、③ 步骤，将① 步骤中的“二级查询l （某时段医疗器械入库情况）” 改为“二级查询3 （医疗器械库存情况）”，在② 步骤中分别双击与器械库存有关的字段。并在“库存量”字段的“准则” 行中用半角字符和半角标点符号方式输入“0”，在“库存金额” 和“库存量” 字段的“合计” 行中的右边单击下拉菜单中单击“Stun” 实现汇总。保存和命名为“三级查询5 （医疗器械库存汇总）”。

⑩重复⑨ 步骤，在第一空字段名处用半角字符和半角标点符号方式输入“实盘数： ”， 以便在盘点表中给出填写某医疗器械的实盘数的空白列，并在“简写” 字段的“准则” 行中用半角字符和半角标点符号方式输入“[输入医疗器械名称简写]，，保存并命名为“三级查询6（某医疗器械盘点表）。至此在该器械管理数据库中，建成了三级共13个常用的器械管理查询文件（使用者可以根据自己的需要， 再建立其他查询文件）”。

4 应用

4.1 医疗器械入、出库操作

新购入医疗器械出库或销售的数据录入，打开“医疗器械管理数据库”――单击“表” 标签――单击“医疗器械数据表” ――在末条记录处输入医疗器械信息， 以相同方法也可输入器械盘点信息。

4.2 检索与查询

1）医疗器械信息检索“医疗器械数据库” 和各级查询表中的各个字段的医疗器械信息，均可通过“编辑” 菜单中的查询命令来进行检索。

2）医疗器械信息查询单击“查询” 标签，根据工作需要选择并双击我们已建立的“查询文件”，根据屏幕提示输入时间参数或医疗器械名称简写参数，所需要查询结果可以使用“打印” 命令进行打印输出结果。例如，我们想查询2007-3-01到2008-3-31间“彩色B型超声诊断仪” 的入库数量和出库金额，可双击“查询” 标签中的“三级查询2 （某时间某器械出库数量和金额汇总）” 按屏幕提示输入起始时间2007-3-01和终末时间2008-03-31，再输入要查询的器械名，查询结果即刻显示。

5 讨论

1）以上我们只是介绍了使用Access进行的医疗器械的库房管理，但在实际工作中， Access可以应用的地方还有很多，例如，我们用Access还制作了耗材的管理库，在使用上也十分方便。这说明在计算机技术飞速发展的今天，我们人人都应该掌握一定的计算机技术，但由于计算机技术浩如烟海，所以我们只需要针对我们自己应用的需要学习到够用的知识就可以投入使用，而不能等所有好的软件都开发出来才进行信息化的管理。

简单机械篇10

关键词 机械手 结构设计 控制系统

0引言

随着科技的飞速发展，机械手在大规模劳动密集型生产中得到了重要应用，成为自动化生产线上不可或缺的一员。机械手提高了生产自动化程度，降低了劳动强度和用工成本，提高了生产效率和产品合格率，提高了生产自动化程度。机械手在生产中仍有许多机械结构和控制系统问题存在，不断加大对机械手的研究，增强其智能性、适应性、准确性和稳定性，满足日益提高的F代化生产要求。

1机械手臂机构设计

1.1底座结构设计

底座是整个机械手臂的支撑部分，是执行腰部360度回转的机构，也是安装动力源、控制系统和驱动系统的部位。

1.2手臂结构设计

手臂是支撑和带动手腕和手部的重要部件，分为有关节臂和无关节臂，本文所设计的机械手臂试验装置为无关节臂，并采用直流电机驱动，锥齿轮或内啮合齿轮传动。

1.3手腕结构设计

手腕是用于连接手臂和手部的部件，通过左右旋转平移和俯仰转动，可以调整机械手执行操作时的位置和姿态。

1.4手部结构设计

手部是直接于物体接触的部件。根据手部与物体接触形式的不同可分为夹持式和吸附式。夹持式通过模仿人手指的结构形式，可分为无关节、固定关节和自由关节三种类型。根据手指数量又可分为二指、三指、四指等，其中二指应用最多。根据传力结构又可分为回转型和平移型，回转型结构简单，方便制造，因此常使用此类型；平移型可夹持范围大，但结构复杂，成本较高。本文采用二指回转型夹持式结构，手部有两个自由度，一个自由度用于夹持物体，一个自由度用于反转手腕，通过直流电机驱动。

设计所得机械臂采用的回转型机械手臂与人的手臂结构相似，前三个关节都是回转关节，底座与手臂形成类似人手臂的肩关节，手臂中大臂和小臂形成肘关节，大臂可以做回转运动，小臂可以做俯仰运动。此类机械臂工作范围大、运动灵活迅速、适应性强、通用性好。

2机械手臂驱动设计

驱动系统通过传动装置为整个机械手臂提供动力，关节型机械手的驱动系统主要由驱动装置和传动装置两部分组成。常见的驱动型式有液压传动、气动传动和电气传动，液压传动具有作用力大、结构紧凑、作用平稳、动作灵敏等优点，但其易产生漏油污染、结构复杂、成本较高；气动传动动作迅速、结构简单、无污染、维修方便，但由于空气易被压缩，工作不线性。工业机械手臂常使用液压传动和气动传动，但液压传动和气动传动结构复杂、成本较高，本文机械手臂作为实验装置，机械手臂不需要进行高强度、高负载的工作，故使用电气传动，具有运动速度快、可靠性好、运动精确、安装维修简单等优点，完全可以满足实验设备的需要。

3机械手臂控制系统设计

机械手臂控制系统控制着机械手臂按所发出指令要求运动。目前，工业机械手多采用程序控制系统和电气定位系统进行控制。机械手臂实验装置的控制系统较为简单，用单片机输出六路PWM脉冲信号分别控制机械手臂的六个舵机，需要输出一个20ms的脉冲来控制舵机，即可实现机械臂的六个自由度。对机械手臂的控制即对各电机的控制，计算机为控制系统的核心，分别由计算机、伺服控制卡、4套步进电机驱动单元和4套步进电机组成。

机械手臂控制系统设计主要时对驱动系统的设计、上位机控制界面的设计和上、下位机之间串口通信的设计等。

在对上位机控制界面设计时，主要包括五路舵机控制区、一路电机控制区和机械手运行示意图等方面。五路舵机控制区采用滚轮条的形式，在右侧的编辑框中实时显示各舵机的转动角度；一路电机控制区采用速度控制的形式，显示电机的正转、反转和停止；用机械手运行示意图实时显示机械手的运行情况，当相应舵机或电机运行时，会在相应的舵机或电机位置上加亮以表示正处于运行状态。

4结语

随着生产中对机械手需求量的不断增大，对机械手智能性、适应性、准确性和稳定性提出了越来越高的要求。我国对于机械手的研究和应用起步相对较晚，不能适应生产中对机械手提出的要求。对六自由度机械手臂实验装置的设计，实现对机械手的实时精确控制，解决存在各种问题，可以为控制算法和控制理论的测试、检验提供更佳的实验平台，更好地对机械手进行精确而又复杂的控制研究。

参考文献

[1] 范小兰，赵春锋.基于PLC的机械手控制在MCGS中的实现[J].制造业自动化，2012（18）.