旋转机械在工业领域应用广泛,由于其机械结构复杂,运行工况多变,极易产生各种故障,给设备带来不良后果[1-2]。因此,在机械类专业教学中,对学生进行机械原理和机械设备运行可靠性的教学十分必要[3-4]。针对山东大学本科生课程机械原理、机械设计、机电传动控制以及研究生的科研需求,本文设计了一种旋转机械运行大数据综合实验云平台系统。该系统以典型旋转机械实验台为机械本体,能够提供包括典型旋转机械结构模拟、典型机械故障模拟、远程机电控制以及可扩展“云”开发在内的多种功能。它为本科生深入理解机械设备运行可靠性,掌握物联网通信和机电控制原理,了解大数据、云计算、数据库以及人工智能等技术提供了学习平台,为研究生开展实验研究及科学研究提供了设备支撑。
1 旋转机械运行大数据综合实验云平台简介
2 系统组成
3 教学资源
4 结语
旋转机械运行大数据综合实验云平台操作简便,结构典型,能够模拟典型机械/机构的工作原理和结构;功能齐全,可提供机械原理与机械设计类、工程测试与检测技术类以及智能制造工程类课程实践教学资源;具有友好的人机交互界面和丰富的可视化界面,满足学生的实验需求。
该实验云平台系统属于综合开发性实验设备,具有以下几个特点:一是立足机械类专业实验教学环节,使学生了解在互联网下设备控制及数据处理方法,有助于学生对智能制造工程应用和工程设计的理解;二是通过机械结构类、分析控制类、状态测试类资源的组合应用,改善了以往单一的教学和学习模式,使课堂更具趣味性;三是实验教学过程采用以问题为导向、项目驱动、学生自主学习和教师远程辅导方式,能够很好地培养学生动手能力和创新意识。该实验云平台系统具有远程控制功能,可实现线上线下互动实验,具有开放的全方位理论实践教学环境和资源,为远程实验提供方案,受到国内多所高校的青睐。
参考文献
[1] 雷亚国,贾峰,孔德同,等.大数据下机械智能故障诊断的机遇与挑战[J].机械工程学报,2018,54(5):94-104.
[2] 段朋云,姚胜卫,丁晓红,等.机械基础综合实验教学改革初探[J]. 科教文汇(上旬刊),2019(9):62-63,72.
[3] 王俊.面向研究型人才培养的机械故障诊断教学改革[J].中国现代教育装备,2020(11):104-106.
[4] 李宁,范勤,王志刚,等.机械设备故障监测与诊断本硕博系列课程教学改革[J].中国冶金教育,2014(3):28-30.
陈子旭1,2,3 卢国梁1,2,3 叶新来1,2,3 朱振杰1,2,3 姜兆亮1,2,3
1.山东大学机械工程学院
2.山东大学高效洁净机械制造教育部重点实验室
3.山东大学机械工程国家级实验教学示范中心 |