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《山西日报》专题报道我校机械工程学院创新创业工作-太原科技大学主站

时间 :2019-09-12 14:23:45

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3月23日,《山西日报》科技专版专题报道我校机械工程学院油膜轴承试验台、智能挖掘机、无人植保机等科技创新团队,对我校机械工程学院创新创业工作给予高度评价。

3月23日,《山西日报》科技专版专题报道我校机械工程学院油膜轴承试验台、智能挖掘机、无人植保机等科技创新团队,对我校机械工程学院创新创业工作给予高度评价。之前,日报记者专程到我校采访座谈、走访实验室,与学院科技创新团队的老师和学生进行了深入交流。现将《理论求突破 发明接地气》专题报道全文转发如下:

理论求突破 发明接地气

太原科技大学机械工程学院有一群技术控,他们研发的油膜轴承试验台、智能挖掘机、无人植保机等,先后获得省级、国家级奖励

不拘一格求创新

太原科技大学机械工程学院有一群技术控,天上飞的,地上跑的,个个都成为研究的对象;无人机、挖掘机、节能车……样样发明都不含糊。

在2016年举办的全国创业创新活动周(山西分会场)上,他们推荐的“互联网+多功能智能挖掘机”精彩亮相。“这款挖掘机无论前进、后退、左转、右转还是其它操作,都可通过智能手机实现远程控制。”3月16日,机械工程学院研二学生宁可向记者介绍,该项目是基于科大在重型机械行业的诸多学术成果合作研制的。

谈起研发初衷,宁可说,在地震、山体滑坡等灾难现场,由于地势、空间等原因,大型挖掘机进不了救援地点,而人工救援又极度危险和缓慢,于是有了发明智能挖掘机的想法。宁可、张铎组建研发团队,跳出传统挖掘机制造思维圈,设计出多自由度、无死角作业齿轮机械手降低成本,提高作业效率;实现机械斗平地伸出与缩回,避免对挖掘物二次伤害;通过智能手机对挖掘机远程控制,实现挖掘机云端协助智能化作业。

“挖掘机产品已完成图纸绘制、三维仿真模拟。”宁可说,产品核心技术已获国家专利,并通过行业专家的技术认证。团队利用核心技术对智能挖掘机进行测试完善,目前产品已进入中试阶段。

“科大的鼎新阳光车队摘得本届大赛的‘FUNTEC奖’,作为HONDA中国节能竞技大赛史上首次获得该荣誉的EV级别车队,将有限的能量极致发挥……”这段颁奖词学院教师成俊秀记忆犹新,他作为指导老师全程参与了赛车的设计制作。他说,学生们敢于质疑,善于动脑,巧妙设置,对遇到的疑难进行探索。例如前轮转向与后轮转向的对比,车轮外置与内置探索,扰流与迎风面积对风的阻力影响,比赛过程中提升了能力,收获了快乐。

从实验室到田间

类似的发明有很多,虽然多数处于试制阶段,学生们依旧信心满满。

“有时技术转化就缺一个机会,机会来临之前要把研发项目做到完美。”学院教师白峭峰现身说法,他指导学生研发的无人植保机成功实现应用,在学院已成为美谈。

科大的前身是太原重型机械学院,装备制造为主流,学科特色鲜明。2016年,在新疆举办的科技类农业机械展览会上,当地一家农资公司的负责人周德玮对该校展览的无人机情有独钟,希望帮他组装一架载重10公斤的无人植保机。

“我平时就热爱航模,只是一直处于自娱自乐阶段。”参展学生李茂环是该校大三学生。就是这个契机,让他走上了无人植保机从探索研发到现实应用之路。

从新疆回到学校,李茂环申请组建无人机研发团队。“虽然在大二时组装过不同种类的多轴飞行器,但要研发一台实际喷洒农药的机器,这些知识远远不够。”李茂环说,实际设计中要考虑飞控抗震、金属疲劳、动力搭配、大电流线路对飞机导航仪的干扰和设备的防腐蚀等诸多因素。1个月后,他组装的第一台无人植保机投入使用,可对农作物喷洒一些浓度要求不高的药物。

2月后,龙翔科技有限公司引入李茂环组装的无人植保机发往新疆,并雇佣他去新疆教授机器的使用。这次“大规模作战”,他进一步了解了无人植保机的使用前景和工作要求,有了改进目标。新疆土地面积大且齐整,适合全自动飞行喷洒,很多农作物对药物需求非常精准。施药过多可能导致农作物死亡,过少又没效果。

返回学校后,李茂环继续改进植保机,增加了液体传感器、DUP模块,更换了飞控系统,并对遥控进行升级,实现飞机喷药速度和飞行速度成线性关系的功能,再配合药物配比,实现精准喷药。结构上,对机臂折叠件进一步升级,缩短作业准备时间;内部布线更紧凑,使用导电铝箔进行电磁屏蔽,使飞机不再受自身大电流影响,飞行更稳定,航线更准确。

“科研反哺”促教学

“大学专业教师一定要做科研,否则就是固步自封。”科大机械工程学院副院长王建梅教授认为,科研本身就是创新,教师在教学科研过程中应该有“顶天立地”的意识,“顶天”就是要有理论支撑,“立地”就是要接地气,对接企业应用,全面服务社会。

该学院有一个“明星产品”—大型油膜轴承综合试验台,这台自主研发的设备是培养人才的一个窗口。3月16日,记者看到其轰隆运行,十几个学生围在跟前认真记录各种参数。王建梅说,学生正在做联轴器动力学试验,主要探究不同连接方式下联轴器不对中故障时的动力学特性及振动机理。

王建梅介绍,油膜轴承具有一般滑动轴承和滚动轴承无法比拟的优点,比如摩擦系数小、损耗低等。世界范围内有两家大型轧机油膜轴承生产厂家,分别是太原重型机械(集团)有限公司和美国摩根公司。中国轧机油膜轴承要想摆脱美国专利限制,必须加强自主知识产权的理论、试验研究和新产品开发。

太原科技大学油膜轴承团队与太重集团油膜轴承分公司有着长期友好的合作关系。油膜轴承团队10多年来在大型油膜轴承的设计、理论与试验测试研究等方面做了大量工作,先后完成国家级、省部级和企业相关科研20余项,完善了油膜轴承从刚流润滑、弹流润滑、热流润滑、热弹流到磁流体润滑理论,完成省部共建大型油膜轴承综合试验台的建设与升级改造,为我国油膜轴承新技术、新产品的开发提供了试验保障和技术支持。

任何技术创新都是与时俱进的。2013年,研发团队设计增加了油膜厚度和油膜压力传感器,实现了油膜温度、压力和厚度等参数同步测量的目标;2015年,为了研究油膜压力和承载力,增加了扭矩传感器,实现了油膜轴承运作过程的数据跟踪。“现在我们还注入“互联网+”概念,只要远程输入指令,就可以看到试验台的具体运行情况。”团队成员孟凡宁说。

“校企合作过程中,数据监测为企业生产提供了理论支持,也提高了产品质量,科研真正运用到了实处。”王建梅说,大学就是要用教学促进科研,科研反哺教学,完善理论知识的同时培养学生学以致用的能力。

据了解,近年来机械工程学院一直探索以“本科生+研究生+青年教师”三位一体的创新创业教育模式,学院指导教师以教研项目、科研项目或创新创业项目为牵引,通过自主研制实验设备,倡导科研反哺教学,提升学生自主学习与自主创新能力;通过创建创新实验室,组建创新创业团队,丰富实践教学资源;常态化各类校级创新竞赛,以吸引更多学生参与到创新能力培养的活动中来。据统计,学院近五年学生在国内外科技创新大赛中屡获佳绩,相继获得各类省级、国家级科技创新创业竞赛二等奖以上近三百人次。机械工程学院全体师生在创新创业工作中的积极探索和宝贵经验,对我校创新人才培养和工程教育专业认证工作起到了积极的推进作用。

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