电气设备控制与维修技术

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页数:267
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出版时间:2008-9
价格:33.00元
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isbn号码:9787811333053
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  • 电气控制
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  • 工业控制
  • 自动化
  • 电机控制
  • 电路分析
  • 故障诊断
  • 电工技术
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具体描述

《电气设备控制与维修技术》是根据《中华人民共和国职业技能鉴定规范——中级维修电工》的知 识要求和技能要求、依照“实用、够用”的原则编写的。《电气设备控制与维修技术》共分十个培训项目:电工测量技术、变压器、交流电动机、直流电动机、特种电机、电器知识、电力拖动自动控制技术、机床电气维修技术、晶体管知识、相关知识等。每个项目最后一个单元安排有若干个技能训练,并配有技能考核评分标准,以方便教学和学员的实训。书末附有几套职业技能鉴定的理论和技能考核试卷,供学员综合复习和自我鉴定使用。

《机械结构设计与制造工艺》 简介 机械结构的设计与制造是工业生产的基石,贯穿于从精密仪器到大型装备的各个领域。本书旨在为读者提供一个系统、深入的学习平台,全面解析机械结构的设计原理、分析方法以及先进的制造工艺。我们不局限于理论的阐述,更侧重于将工程实践中的关键要素融入其中,帮助读者建立起扎实的理论基础和卓越的工程实践能力。 第一部分:机械结构设计基础 本部分将带领读者走进机械结构设计的世界,从最基本的概念入手,逐步深入到复杂的结构分析。 1.1 机械结构基本概念与分类 我们将首先界定“机械结构”的内涵,明确其在工程系统中的作用和地位。 随后,将对机械结构进行系统性的分类,包括但不限于:静连接结构(如焊接、铆接、螺纹连接)、动连接结构(如轴系、齿轮传动、连杆机构)、弹性结构(如弹簧、隔振器)等。每种结构类型都将结合实际应用案例进行阐述,使其抽象的概念变得生动具体。 重点会放在分析不同结构形式的优缺点,以及它们在特定应用场景下的适用性。例如,为何在承受冲击载荷时,我们会倾向于选择铆接而非简单的螺纹连接;为何在需要精确运动传递时,会选用齿轮传动而非摩擦传动。 1.2 材料力学在结构设计中的应用 材料力学是机械结构设计的核心理论支撑。本部分将梳理材料力学中的关键概念,如应力、应变、弹性模量、泊松比、屈服强度、抗拉强度、疲劳强度等,并深入阐述它们如何直接影响结构的承载能力和寿命。 我们将详细讲解各种受力情况下的应力分析方法,包括拉压、弯曲、扭转、剪切以及组合应力。对于复杂构件,还将介绍应力集中现象及其对结构可靠性的危害,并给出避免和减小应力集中的设计原则。 书中将提供丰富的例题,引导读者运用材料力学知识进行梁的弯曲应力计算,轴的扭转应力计算,以及板件的受力分析,确保读者能够熟练地将理论应用于实际问题。 1.3 结构可靠性与寿命分析 一个优秀的设计不仅要满足功能要求,更要保证其在预设的条件下长期可靠运行。本部分将聚焦于结构可靠性设计。 我们将介绍失效模式与影响分析(FMEA)的基本原理和应用,帮助读者识别潜在的设计缺陷和失效风险。 疲劳是导致机械结构失效的常见原因之一,因此,我们将深入探讨疲劳损伤机理,包括应力循环、应变幅、应力集中等因素的影响。 书中将详细介绍疲劳寿命的预测方法,如S-N曲线法、Miner累积损伤理论等,并结合实例分析如何通过结构优化和材料选择来提高结构的抗疲劳性能。 同时,还会涉及断裂力学在评估结构初始缺陷和裂纹扩展方面的应用,为读者提供更全面的可靠性评估工具。 1.4 结构稳定性设计 对于细长杆件、薄壁结构等,稳定性问题往往比强度问题更为关键。本部分将着重讲解结构稳定性理论。 我们将介绍欧拉(Euler)临界力公式及其适用范围,以及如何考虑不同边界条件对临界力的影响。 对于非线性和更复杂的稳定性问题,我们将介绍数值计算方法,如有限元分析(FEA)在稳定性分析中的应用。 书中将通过实例演示如何设计受压构件,以避免失稳破坏,例如在设计桥梁的压杆、机械设备的支撑腿等。 1.5 机械连接件的设计与选型 连接是构成复杂机械结构必不可少的部分。本部分将详细阐述各类机械连接件的设计原则与选型依据。 螺纹连接: 包括螺栓、螺母、螺钉等的种类、规格、强度等级,以及预紧力的确定、防松措施(如安全垫圈、开口销、胶合剂等)的设计。我们将分析螺纹连接的承载能力,并探讨其在不同载荷下的失效模式。 焊接连接: 介绍不同焊接方法(如电弧焊、埋弧焊、气体保护焊等)的特点、适用范围,以及焊缝的类型、尺寸和强度计算。重点会放在如何设计合理的焊缝形式,以承受预期的载荷,并保证焊接结构的疲劳寿命。 铆接连接: 讲解不同类型铆钉(如实心铆钉、空心铆钉)的选用,以及铆接接头的强度和刚度计算。 销轴与键连接: 分析销轴连接和键连接在传递载荷和实现运动约束方面的作用,并介绍其尺寸设计与强度校核。 过盈配合连接: 探讨过盈配合在轴与轮毂连接中的应用,包括配合尺寸的设计、装配工艺以及连接的强度与稳定性分析。 第二部分:先进制造工艺与应用 本部分将从制造的角度出发,探讨如何将优秀的设计理念转化为实际产品,并介绍当前主流的先进制造技术。 2.1 金属材料加工工艺 切削加工: 深入介绍车削、铣削、钻削、镗削、磨削等基本切削加工方法,以及刀具材料、切削参数(切削速度、进给量、切削深度)的选择对加工精度、表面质量和生产效率的影响。我们将讨论数控(CNC)加工技术在提高加工精度和自动化水平方面的关键作用。 锻压加工: 讲解热锻、冷锻、挤压等成形工艺,分析其在改善材料组织性能、提高零件强度方面的优势,并探讨适用于锻压的典型零件。 铸造加工: 介绍砂型铸造、金属型铸造、精密铸造(失蜡法)等工艺,重点分析铸造过程中的影响因素(如模具设计、浇注系统、冷却速率)对铸件质量的影响,以及如何控制铸造缺陷。 板材成形: 涵盖冲压(拉伸、弯曲、落料)、折弯、旋压等工艺,并分析其在汽车、家电等行业中的广泛应用。 2.2 非金属材料与复合材料加工 塑料成形: 详细介绍注射成型、吹塑成型、挤出成型、热成型等工艺,以及模具设计、工艺参数对塑料制品性能的影响。 橡胶加工: 讲解硫化、模压、注射等工艺,以及天然橡胶和合成橡胶在不同应用中的特点。 复合材料制造: 介绍纤维增强复合材料(如碳纤维、玻璃纤维)的手糊成型、模压成型、缠绕成型等工艺,分析其轻质高强的特点和在航空航天、汽车等领域的应用。 2.3 增材制造(3D打印)技术 作为一项颠覆性的制造技术,增材制造在本部分占有重要篇幅。我们将介绍选择性激光烧结(SLS)、熔融沉积成型(FDM)、立体光固化(SLA)、选择性激光熔化(SLM)等主流3D打印技术的工作原理、优缺点及适用材料。 重点将放在3D打印在快速原型制造、复杂结构件制造、个性化定制以及小批量生产方面的优势,并结合实际案例展示其在产品开发和创新中的潜力。 还会探讨3D打印在金属、陶瓷、生物材料等领域的应用前景。 2.4 表面处理与热处理工艺 表面处理: 讲解电镀、阳极氧化、化学镀、喷涂、热喷涂等表面强化和防护工艺,分析其在提高零件耐磨性、耐腐蚀性、美观性等方面的作用。 热处理: 详细介绍退火、正火、淬火、回火等基本热处理工艺,以及渗碳、氮化、渗碳氮化等表面热处理工艺,阐述其对金属材料组织结构和力学性能的影响,以及如何根据零件的使用要求选择合适的热处理方案。 2.5 制造过程中的质量控制与检测 质量是制造的生命线。本部分将介绍几何量测量(如三坐标测量机、轮廓仪)、表面粗糙度测量、材料性能检测(如拉伸试验、硬度试验、金相分析)等常用的检测方法。 我们将探讨统计过程控制(SPC)在监控和改进制造过程中的作用,以及无损检测技术(如超声波检测、射线检测)在发现内部缺陷方面的应用。 还会简要介绍工业视觉检测和自动化检测系统在提高检测效率和准确性方面的进展。 第三部分:集成案例分析与展望 本部分将通过一系列典型的机械结构设计与制造案例,将前两部分所学知识融会贯通,并对未来发展趋势进行展望。 3.1 经典机械结构设计与制造案例解析 我们将选取不同行业、不同复杂度的典型机械部件或装置,如高精度轴承座的设计与加工、大型齿轮箱的强度与寿命分析、复杂曲面零件的增材制造应用、轻量化结构的设计与验证等。 每个案例都将从需求分析、方案设计、结构优化、材料选择、工艺路线规划、制造与检测等环节进行系统性讲解,让读者深刻理解设计与制造过程的相互影响和协同作用。 3.2 计算机辅助设计与制造(CAD/CAM) 本部分将介绍CAD/CAM技术在现代机械设计与制造中的核心地位。 我们将讲解参数化建模、曲面造型、装配设计等CAD功能,以及CAM软件如何将设计模型转化为数控机床的加工指令。 还会介绍有限元分析(FEA)和计算流体动力学(CFD)等仿真工具在设计优化和性能预测中的重要作用。 3.3 智能制造与工业4.0 我们将探讨智能制造的理念,包括自动化、数字化、网络化和智能化在机械制造领域的融合。 介绍工业物联网(IIoT)、大数据分析、人工智能(AI)等技术如何赋能生产过程,实现柔性制造、预测性维护和质量追溯。 展望未来机械结构设计与制造的发展趋势,如数字化孪生、绿色制造、生物制造等。 总结 《机械结构设计与制造工艺》旨在成为一本集理论深度、实践指导和前沿技术为一体的综合性著作。我们相信,通过对本书内容的系统学习和深入理解,读者将能够显著提升在机械结构设计、材料选用、工艺选择以及现代制造技术应用方面的专业素养,为在各行各业从事与机械相关的工程技术工作打下坚实的基础,并具备迎接未来技术挑战的能力。

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读后感

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用户评价

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这本书在故障分析的逻辑构建上,展现出一种近乎艺术的严谨性。它似乎有一种魔力,能让你在面对一堆毫无头绪的报警代码时,迅速建立起一个清晰的“排除树”。我注意到,作者在描述故障排除时,总是遵循“先外部,后内部;先低压,后高压;先静态,后动态”的原则。比如,当一个复杂的自动化生产线停机时,这本书会引导你先检查输入信号是否到位(传感器状态灯、IO模块指示灯),再检查控制回路的电源供电是否稳定,最后才去深入到驱动器内部的参数设置或通信错误中。这种层层递进、由表及里的分析方法,极大地避免了新手容易犯的“病急乱投医”的错误,节省了宝贵的停机时间。书中关于网络通信故障(如Profibus DP或EtherNet/IP)的诊断部分尤其出色,它提供了如何使用示波器和专用的诊断工具,去“看见”那些肉眼不可见的信号干扰和数据包丢失,这对于诊断那些间歇性、难以复现的系统故障,简直是如虎添翼的利器。

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我是在一个偶然的机会接触到这本关于电气控制的书籍的,原本以为它会是一本乏味的理论集合,但读下来才发现,它简直是为我们这些在车间里摸爬滚打的工程师量身定制的。它最大的亮点在于其对“老旧设备现代化改造”这一主题的关注。在这个工业升级的大背景下,如何用现代化的智能元件去替换那些已经停产的、靠着老式继电器和接触器堆砌起来的控制柜,是许多工厂面临的难题。这本书里有一整章专门讨论了如何将传统的硬逻辑控制系统,通过最小化改动的方式,平滑过渡到基于小型PLC或智能继电器的软逻辑控制。作者对不同电压等级、不同驱动方式的电机系统,在升级过程中需要注意的电磁兼容性(EMC)问题进行了细致的分析,特别是针对那些历史遗留的接地不良问题,提供了非常实用的“快速见效”的临时和永久解决方案。这种前瞻性思维和极强的可操作性,让这本书摆脱了纯粹的理论束缚,真正成为了一个实用的工具箱。它不是让你死记硬背公式,而是鼓励你动脑筋去思考,如何用最经济、最可靠的方式,延长老设备的服役寿命。

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这本书的书名是《电气设备控制与维修技术》。 这本技术手册的深入程度简直令人叹为观止,它不仅仅停留在对基本电路原理的罗列上,而是像一位经验丰富的老工程师在手把手地教导你如何处理那些最棘手的现场问题。我尤其欣赏其中关于变频器(VFD)故障诊断的那几个章节。作者没有采用那种冷冰冰的教科书语言,而是用了大量实际案例来支撑理论。比如,书中详细拆解了某型工业泵在启动瞬间报“电流过载”的场景,并一步步引导读者从电源输入端开始排查,到内部功率模块的温度监测,最后落脚到控制逻辑板上的特定元件失效。这种叙事方式使得枯燥的技术文档变得生动起来,让人感觉每翻过一页,自己的实战能力就得到了切实提升。更别提那些高清的、标注极其清晰的内部接线图,很多都是我以前在维修手册里怎么也找不到的“内幕图”。对于想要从基础理论跃升到专业维修层面的读者来说,这本书无疑是架起了一座坚实的桥梁,它教会你的不是“是什么”,而是“怎么做”以及“为什么会这样”。我敢说,光是书中关于PLC外围接口电路抗干扰处理的那一节,就值回了书本的价格,因为这直接关系到生产线的稳定性,是教科书里通常一带而过,但实际工作中却至关重要的环节。

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对于一名致力于提升自身系统集成能力的技术人员来说,这本书在高级控制算法的应用案例方面,提供了极大的启发。它并没有将重点放在那些过于基础的PID调节上,而是将篇幅投入到了更具挑战性的运动控制和能耗优化方面。特别是关于多轴联动系统的同步控制,书中通过一个实际的包装机械的案例,详细阐述了如何利用现代伺服系统的电子凸轮功能,实现复杂的曲线插补,这在传统的机械设计中是难以想象的复杂操作。此外,书中对伺服驱动器中的现代节能模式(如再生制动能量回馈的应用)进行了详尽的技术解析,它不仅解释了原理,更重要的是展示了在不同品牌和型号的驱动器上,如何通过参数配置来实现这一功能,并计算出实际的节能效益。这种从理论深度到工程实践的无缝对接,使得这本书的价值远超一本普通的维修手册,它更像是一本引导工程师面向未来、拥抱更高效、更智能的电气控制系统的路线图。

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初次翻阅时,我被其中对安全操作规程的强调程度所震撼。在电气维修领域,安全永远是第一位的,而很多书籍往往只是在开头用几页纸敷衍了事。但这本书不同,它将安全规范几乎融入到了每一个维修步骤的讲解之中。例如,在讲解高压柜的预防性维护时,作者不仅详细列出了断开电源、悬挂“禁止合闸”标识、进行充分放电等步骤,还特别针对不同介质(如SF6、真空断路器)的特殊放电要求进行了区分说明。更令人印象深刻的是,书中穿插了大量“反面教材”式的案例分析,讲述了因操作不当导致的闪络事故,这些描述非常震撼,让人在阅读时就能切实体会到潜在的危险。这种近乎苛刻的安全导向,让这本书不仅仅是一本技术指导,更像是一部“生命守护手册”。对于新入行的技术人员来说,这本书建立起的安全意识,可能会比他们学到的任何一个电路知识都更加宝贵。它教会我们,在面对复杂的电气系统时,永远保持一份敬畏之心。

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