第9章气压传动基础知识

第9章气压传动基础知识
第9章气压传动基础知识

第9章气压传动基础知识

9.1 气压传动与控制的定义及工作原理

9.1.1 气压传动与控制的定义

气压传动与控制技术简称气动,是以压缩空气为工作介质来进行能量与信号的传递,是实现各种生产过程、自动控制的一门技术。它是流体传动与控制学科的一个重要组成部分。

近几十年来,气压传动技术被广泛应用于工业产业中的自动化和省力化,在促进自动化的发展中起到了极为重要的作用。

9.1.2 气压传动与控制的工作原理

通过下面一个典型气压传动系统来理解气动系统如何进行能量传信号传递,如何实现控制自动化。

图9.1 气动剪切机的气压传动系统

1-空气压缩机;2-后冷却器;3-分水排水器;4-贮气罐;5-分水滤气器;

6-减压阀;7-油雾器;8-行程阀;9-气控换向阀;10-气缸;11-工料。

以气动剪切机为例,介绍气压传动的工作原理。图9.1所示为气动剪切机的工作原理图,图示位置为剪切前的情况。空气压缩机1产生的压缩空气经后冷却器2、分水排水器3、贮气罐4、分水滤气器5、减压阀6、油雾器7、到达换向阀9,部分气体经节流通路进入换向阀9的下腔,使上腔弹簧压缩,换向阀9阀芯位于上端;大部分压缩空气经换向阀9后进入气缸10的上腔,而气缸的下腔经换向阀与大气相通,故气缸活塞处于最下端位置。当上料装置把工料11送入剪切机并到达规定位置时,工料压下行程阀8,此时换向阀9阀芯下腔压缩空气经行程阀8排入大气,在弹簧的推动下,换向阀9阀芯向下运动至下端;压缩空气则经换向阀9后进入气缸的下腔,上腔经换向阀9与大气相通,气缸活塞向上运动,带动剪刀上行剪断工料。工料剪下后,即与行程阀8脱开。行程阀8阀芯在弹簧作用下复位、出路堵死。换向阀9阀芯上移.气缸活塞向下运动,又恢复到剪断前的状态。

图9.2所示为用图形符号绘制的气动剪切机系统原理图。

图9.2 气动剪切机系统图形符号

在气压传动系统中,根据气动元件和装置的不同功能,可将气压传动系统分成以下四个组成部分,如图9.1所示。

1.气源装置气源装置将原动机提供的机械能转变为气体的压力能,为系统提供压缩空气。它主要由空气压缩机构成,还配有贮气罐、气源净化装置等附属设备。

2.执行元件执行元件起能量转换作用,把压缩空气的压力能转换成工作装置的机械能。主要形式有,气缸输出直线往复式机械能、摆动气缸和气马达分别输出回转摆动式和旋转式的机械能。对于以真空压力为动力源的系统,采用真空吸盘以完成各种吸吊作业。

3.控制元件控制元件用来对压缩空气的压力、流量和流动方向调节和控制,使系统执行机构按功能要求的程序和性能工作。根据完成功能不同,控制元件种类有很多种,气压传动系统中一般包括压力、流量、方向和逻辑等四大类控制元件。

4.辅助元件辅助元件是用于元件内部润滑、排气噪声、元件间的连接以及信号转换、显示、放大、检测等所需的各种气动元件。如油雾器、消声器、管件及管接头、转换器、显示器、传感器等。

9.2 气压传动的优缺点及发展应用

9.2.1 气压传动的优点

气压传动具有以下优点:

1.使用方便

空气作为工作介质,空气到处都有,来源方便,用过以后直接排入大气,不会污染环境,可少设置或不必设置回气管道。

2.系统组装方便

使用快速接头可以非常简单地进行配管,因此系统的组装、维修以及元件的更换比较简单。

3.快速性好

动作迅速反应快,可在较短的时间内达到所需的压力和速度。在一定的超载运行下也能保证系统安全工作,并且不易发生过热现象。

4.安全可靠

压缩空气不会爆炸或着火,在易燃、易爆场所使用不需要昂贵的防爆设施。可安全可靠地应用于易燃、易爆、多尘埃、辐射、强磁、振动、冲击等恶劣的环境中。

5.储存方便

气压具有较高的自保持能力,压缩空气可储存在贮气罐内,随时取用。即使压缩机停止运行,气阀关闭,气动系统仍可维持一个稳定的压力。故不需压缩机的连续运转。

6.可远距离传输

由于空气的粘度小,流动阻力小,管道中空气流动的沿程压力损失小,有利于介质集中供应和远距离输送。空气不论距离远近,极易由管道输送。

7.能过载保护

气动机构与工作部件,可以超载而停止不动,因此无过载的危险。

8.清洁

基本无污染,对于要求高净化、无污染的场合,如食品、印刷、木材和纺织工业等是极为重要的,气动具有独特的适应能力,优于液压、电子、电气控制。

9.2.2 气压传动的缺点

气压传动也存在如下的缺点

1.速度稳定性差由于空气可压缩性大,气缸的运动速度易随负载的变化而变化,稳定性较差,给

位置控制和速度控制精度带来较大影响。

2.需要净化和润滑压缩空气必须有良好的处理,去除含有的灰尘和水分。空气本身没有润滑性,系统中必须采取措施对元件进行给油润滑,如加油雾器等装置进行供油润滑。

3.输出力小经济工作压力低(一般低于0.8 MPa),因而气动系统输出力小,在相同输出力的情况下,气动装置比液压装置尺寸大。输出力限制在 20~30kN之间。

4.噪声大排放空气的声音很大,现在这个问题已因吸音材料和消音器的发展大部分获得解决。需要加装消音器。

5.难以实现精确定位。

气压传动与其它传动的性能比较如表9.1。

表9.1气压传动与其它传动的性能比较

9.2.3 气压传动的发展应用

目前气动控制装置在下述几方面有普遍的应用:

1.机械制造业

其中包括机械加工生产线上工件的装夹及搬送,铸造生产线上的造型、捣固、合箱等。在汽车制造中,汽车自动化生产线、车体部件自动搬运与固定、自动焊接等。

2.电子IC及电器行业

如用于硅片的搬运,元器件的插装与锡焊,家用电器的组装等。

3.石油、化工业

用管道输送介质的自动化流程绝大多数采用气动控制,如石油提炼加工、气体加工、化肥生产等。

4.轻工食品包装业

其中包括各种半自动或全自动包装生产线,例如:酒类、油类、煤气罐装,各种食品的包装等。

5.机器人

例如装配机器人,喷漆机器人,搬运机器人以及爬墙、焊接机器人等。

6.其它

如车辆刹车装置,车门开闭装置,颗粒物质的筛选,鱼雷导弹自动控制装置等。目前各种气动工具的广泛使用,也是气动技术应用的一个组成部分。

气动产品的发展趋势主要体现在以下方面:

1.小型化、集成化

气动元件有些使用场合,有限的空间要求气动元件外形尺寸尽量小,小型化是主要发展趋势。

2.组合化、智能化

最常见的组合是带阀、带开关气缸。在物料搬运中,还使用了气缸、摆动气缸、气动夹头和真空吸盘的组合体,同时配有电磁阀、程控器,结构紧凑,占用空间小,行程可调。

3.精密化

目前开发了非圆活塞气缸、带导杆气缸等可减小普通气缸活塞杆工作时的摆转;为了使气缸精确定位开发了制动气缸等。为了使气缸的定位更精确,使用了传感器、比例阀等实现反馈控制,定位精度达0.01 mm。在精密气缸方面已开发了0.3 mm/s低速气缸和0.01N微小载荷气缸。在气源处理中,过滤精度0.01mm,过滤效率为99.9999%的过滤器和灵敏度0.001 MPa的减压阀业已开发出来。

4.高速化

目前气缸的活塞速度范围为50~750mm/s。为了提高生产率,自动化的节拍正在加快。今后要求气缸的活塞速度提高到5~10m/s。与此相应,阀的响应速度也将加快,要求由现在的1/100秒级提高到1/1000秒级。

5.无油、无味、无菌化

由于人类对环境的要求越来越高,不希望气动元件排放的废气带油雾污染环境,因此无油润滑的气动元件将会普及。还有些特殊行业,如食品、饮料、制药、电子等,对空气的要求更为严格,除无油外,还要求无味、无菌等,这类特殊要求的过滤器将被不断开发出来。

6.高寿命、高可靠性和智能诊断功能

气动元件大多用于自动化生产中,元件的故障往往会影响设备的运行,使生产线停止工作,造成严重的经济损失,因此,对气动元件的工程可靠性提出了更高的要求。

7.节能、低功耗

气动元件的低功耗能够节约能源,并能更好地与微电子技术相结合。功耗≤0.5W的电磁阀已开发和商品化,可由计算机直接控制。

8.机电一体化

为了精确达到预定的控制目标,应采用闭路反馈控制方式。为了实现这种控制方式要解决计算机的数字信号,传感器反馈模拟信号和气动控制气压或气流量三者之间的相互转换问题。

9.应用新技术、新工艺、新材料

在气动元件制造中,型材挤压、铸件浸渗和模块拼装等技术已在国内广泛应用;压铸新技术(液压抽芯、真空压铸等)目前已在国内逐步推广;压电技术、总线技术,新型软磁材料、透析滤膜等正在被应用。

9.3 空气的物理性质

要了解和正确设计气压传动系统,首先必须了解空气的性质,掌握气压传动的基本概念及计算。9.3.1 空气的组成成分

大气中的空气主要是由氮、氧、氩、二氧化碳,水蒸气以及其它一些气体等若干种气体混合组成的。含有水蒸气的空气为湿空气。大气中的空气基本上都是湿空气。而把不含有水蒸气的空气称为干空气。在距地面20 km以内,空气组成几乎相同。在基准状态(0℃,绝对压力为101325 Pa,相对湿度为0)下地面附近的干空气的组成见表9-2。

空气中氮气所占比例最大,由于氮气的化学性质不活泼,具有稳定性,不会自燃,所以空气作为工作介质可以用在易燃、易爆场所。

9.3.2 空气的密度

单位体积空气的质量,称为空气的密度ρ(kg/m3),其公式为

ρ=m/ V(9-1)式中ρ—空气密度;

m —空气的质量(kg);

V —空气的体积(m3)。

气体密度与气体压力和温度有关,压力增加,密度增加,而温度上升,密度减少。在基准状态下,

kg/m3,在温度t(℃)、压力(MPa)下的干空气的密度可用下式计算

(9-2)

式中ρ0 —基准状态下的干空气密度;

p—绝对压力(MPa);

ρ—干空气的密度;

t—温度(℃),其中(273+t)为绝对温度(K)。

对于湿空气的密度可用下式计算

(9-3)

式中ρ'—湿空气的密度;

p—湿空气的全压力(MPa);

φ—空气的相对湿度(%);

p b—温度为t℃时饱和空气中水蒸气的分压力(MPa)。

9.3.3 空气的粘性

空气在流动过程中产生的内摩擦阻力的性质叫做空气的粘性,用粘度表示其大小。空气的粘度受压力的影响很小,一般可忽略不计。随温度的升高,空气分子热运动加剧,因此,空气的粘度随温度的升高而略有增加。粘度随温度的变化关系见表9-3。

9.3.4 空气的压缩性和膨胀性

气体与液体和固体相比具有明显的压缩性和膨胀性。空气的体积较易随压力和温度的变化而变化。例如,对于大气压下的气体等温压缩,压力增大0.1 MPa,体积减小一半。而将油的压力增大18 MPa,其体积仅缩小1%。在压力不变、温度变化1℃时,气体体积变化约1/273,而水的体积只改变1/20000,空气体积变化的能力是水的73倍。气体体积在外界作用下容易产生变化,气体的可压缩性导致气压传动系统刚度差,定位精度低。

气体体积随温度和压力的变化规律遵循气体状态方程。

9.3.5 空气的湿度

由于地球上的水不断地蒸发到空气中,空气中含有水蒸气,我们把含有水蒸气的空气称为湿空气。自然界中的空气基本上都是湿空气。由湿空气生成的压缩空气对气动系统的稳定性和寿命有不良的影响。如湿度大的空气会使气动元件腐蚀生锈,润滑剂稀释变质等。为保证气动系统正常工作,在压缩机出口处要安装冷却器,把压缩空气中的水蒸气凝结析出,在贮气罐出口处安装空气干燥器,进一步消除空气中的水分。

根据达尔顿(Dalton)法则,混合在一起的各种气体相互之间不发生化学反应时,各气体将互不干涉地单独运动。混合气体的压力(全压)等于各种气体的分压之和。因此,湿空气的压力p应为干空气

的分压力p g 与水蒸气的分压力p s 之和,即

s

g p p p += (9-4)

确定空气的干湿程度,首先需了解几个衡量湿空气性质的物理量。

(1)绝对湿度 每一立方米的湿空气中,含有水蒸气的质量称为湿空气的绝对湿度。用χ表示

(9-5)

式中 m s ——水蒸气的质量(kg )

V —— 湿空气的体积(m 3)

在一定的压力和温度下,含有最大限度水蒸气量的空气叫做饱和湿空气。1m 3饱和湿空气中所含水蒸气的质量称为饱和湿空气的绝对湿度。

(9-6)

式中 x b — 饱和绝对湿度(kg/m 3);

ρb — 饱和湿空气中水蒸气的密度(kg/m 3); p S — 饱和湿空气中水蒸气的分压力(Pa ) R S — 水蒸气的气体常数,R S =462.05 J/kg ·K 。 T — 绝对温度(K )

(2)相对湿度 在同一温度下,湿空气中水蒸气分压p s 和饱和水蒸气分压p b 的比值称为相对湿度,用φ表示

(9-7) 通常,湿空气大多是处于未饱和状态所以应了解它继续吸收水分的能力和离饱和状态的远近。引入相对湿度概念清楚地说明了这个问题。

当空气绝对干燥时,p s =0,则φ=0。

当湿空气饱和时,p s =p b ,则φ =100%,称此时的空气为绝对湿空气。

一般φ 在0~1之间变化,当空气的相对湿度φ =60%~70%时,人感觉舒适,而气动系统中元件使用的工作介质的相对湿度不得大于90%,当然希望越小越好。

相对湿度既反映了湿空气的饱和程度,也反映了湿空气离饱和程度的远近。 有时φ

(9-8)

(3)空气的含湿量

除了用绝对湿度、相对湿度表示湿空气中所含水蒸气的多少外,还可以用空气的含湿量d 来表示。 空气的含湿量是指在质量为1 kg 的湿空气中,混合的水蒸气质量与绝对干空气质量的比,即

(9-9)

式中 m s — 水蒸气的质量(kg );

m g — 干空气的质量(kg )。

用单位体积干空气中混合的水蒸气质量表示的含湿量,称为容积含湿量,以d ' 表示。即

(9-10) 式中 d ' — 容积含湿量(kg /m 3); ρg — 干空气的密度;

V g — 干空气的体积。

含湿量大小决定于温度t ,相对湿度φ 和全压力p 。若p 不变,φ =1时,含湿量达到最大值。

9.3.6 压缩空气的品质

(1)压缩空气的污染及其影响

空气污染是指空气中混入或产生某些污染物质。主要污染物有水分、固体杂质和油分等。其主要来源如下:由压缩机吸入的空气所包含的水分、粉尘、烟尘等;由系统内部产生压缩机润滑油、元件磨损物、冷凝水、锈蚀物等;由安装、装配或维修时混入的湿空气、异物等。

污染物对气动系统工作会造成许多不良影响。如水分会造成管道及金属零件锈蚀,导致管道及元件流量不足,压力损失增大,甚至导致阀的动作失灵;水分混入润滑油中会使润滑油变质,液态水会冲洗掉润滑脂,导致润滑不良;在寒冷地区以及元件内的高速流动区,水分会结冰,造成元件动作不良,管道冻结或冻裂。

润滑油变质后粘度增大,并与其他杂质混合形成油泥。它会使橡胶及塑料材料变质或老化,堵塞元件内的小孔,影响元件性能,造成元件动作失灵。

粉尘和锈屑、磨损产生的固体颗粒会使运动件磨损,造成元件动作不良,甚至卡死,同时加速了过滤器滤芯的堵塞,增大了流动阻力。

(2)压缩空气的质量等级

不同的应用对象对气动装置及作业环境的洁净度要求各有不同,相应的气动系统对压缩空气质量的要求也不同。ISO 85731标准根据对压缩空气中的固体尘埃颗粒度、含水率(以压力露点形式要求)和含油率的要求划分了压缩空气的质量等级。

9.5 气体状态方程

9.5.1 理想气体的状态方程

理想气体是一种假想没有粘性的气体,忽略气体分子之间比较小的相互作用力,把气体分子看成是一些有弹性、不占据体积空间的质点,分子间除了碰撞外没有相互吸引力和排斥力。在实际应用中,除在高压(p > 20 MPa)和极低温(T <253 K)情况下需修正外,其余均可按理想气体考虑。

一定质量的理想气体,在状态变化的某一平衡状态的瞬时,有如下气体状态方程。

(9-11)

(9-12)

(9-13)

式中p—绝对压力;

v—比容(质量体积,m3/ kg);

V—气体体积;

T—热力学温度(K);

R—气体常数(J /kg·K)。

气体常数R的物理意义是把1kg的气体在等压下加热,当温度上升1℃时气体膨胀所作的功。干空气的气体常数R=287.1 J/kg·K,水蒸气的气体常数R=462.05 J/kg·K。

将p, v和T称为气体的三个状态参数。从方程(9-11)中可以看出只要其中两个参数确定就可以确定气体的状态。

9.5.2 气体状态变化过程

气体(空气)作为气动系统的工作介质,在能量传递过程中其压力p、比容v、温度T三状态是要发生变化的。实际过程是很复杂的,一般将气体由状态变化简化为有附加限制条件的四种过程,即等压

过程、等容过程、等温过程、绝热过程,而把不附加条件限制,往往更接近实际的变化过程称为多变过程。

(1)等压过程 某一质量的气体,在压力保持不变时,从某一状态变化到另一状态的过程,称为等

压过程。

图9-3 等压过程p -v 曲线

如图 9-3所示,设气体从状态 1变化到状态 2,气体在保持压力p 不变的条件下,根据理想气体状态方程 pv =RT 可得

p 1v 1=RT 1,p 2v 2=RT 2

由于等压过程p 1常数===p R

T v T v 2211 (9-14) 或

常数=T V

(9-15)

式(9-14)和式(9-15)说明,压力不变时,体积(或质量体积)和温度成正比。气体温度上升,

体积膨胀;温度下降,体积缩小。

(2)等容过程 气体在容积保持不变的条件下,由状态1变化到状态2,其温度由T 1变化到T 2,压力由p 1变化到p 2称为等容变化过程,等容过程的p -v 曲线如图9-4所示。

图9-4 等容过程p -v 曲线

由于等容过程中v 1=v 2,所以p 、v 、T 间的关系由下式给出

常数===v R T p T p 2211 (9-16)

常数=T p

(9-17)

即压力和绝对温度成正比,气体温度随压力增加而增加,随压力下降而下降。

(3)等温过程 气体在保持温度不变的条件下,由状态1变化到状态2,其压力由p 1变化到p 2,比容由v 1变化到v 2的过程称为等温变化过程,等温过程的p -v 曲线如图9-5所示。

图9-5 等温过程p -v 曲线

由于在等温过程中,T 1=T 2,由气体状态方程可得

常数===RT v p v p 2211 (9-18)

即等温过程中,气体压力与比容成反比。

(4)绝热过程 气体在状态变化过程中,与外界无热量交换,称这种变化过程为绝热过程,绝热过程p -v 曲线如图9-6所示。

图9-6 绝热过程p -v 曲线

在绝热过程中,气体状态参数p 、v 、T 均为变量,将理想状态方程pv =RT 微分得

pdv + vdp =RdT

(9-19)

因变化过程中无热量交换,即dq=0,由热力学第一定律可得

0 =c V dT +Apdv(9-20)

式中c V—比定容热容(J / kg·K);

A—热功当量。

将式(9-20)代入式(9-21)并由c p=c V +AR,经整理得

(9-21)

式中c J /kg·K)。

令9-22)得

pv k=常数(9-22)

式中k -绝热指数,对不同的气体有不同的值,对于空气,k=1.4。

式(9-22)为绝热过程的绝热方程式。

9.5 气体流动规律

在气压传动中,气体在管内流动,可按一元定常流动来处理。当气体流速较低(v <5m/s)时,可视为不可压缩流体,气体流动规律和基本方程式形式与液体完全相同。因此,管路系统的基本计算方法可参照液压传动中有关方法。

当气体流速较高(v>5m/s)时,在流动特性上与不可压缩流体有较大不同,气体的压缩性对流体运动产生影响,必须视其为可压缩性流体。下面介绍在这种情况下的气体流动基本规律和特性。

9.5.1 气体流动的基本方程

气体在管道中做高速流动时,其密度和温度都会发生明显变化。对一元定常可压缩流动,除速度、压力变量外,还增加了密度和温度两个变量。求解气体高速流动问题,必须有以下四个基本方程。

(1)连续性方程根据质量守恒定律,当气体在管道中做稳定流动时,同一时间流过每一通流断面的质量为一定值,即为连续性方程

q m =ρAV =常数(9-23)式中q m —气体在管道中的质量流量(Kg.m3/s);

ρ—流管的任意截面上流体的密度(kg/m3);

A—流管的任意截面面积(m2);

v—该截面上的平均流速(m/s)。

对(9-24)式微分得

(9-24)为连续性方程的另一表现形式。

(2)运动方程根据牛顿第二定律或动量原理,可求出理想气体一元定常流动的运动方程为

(9-25)式中v—气体平均流速(m/s);

p—气体压力(Pa);

ρ—气体密度(kg/m3)。

(3)状态方程根据式(9-25),可得出气体状态方程的微分形式为

(9-26)式中p—绝对压力;

ρ—气体的密度;

T—热力学温度(K);

(4)伯努利方程(能量方程)在流管的任意截面上,根据能量守恒定律,单位质量稳定的气体的流动满足下列方程,即伯努利方程

(9-27)式中p —绝对压力;

v —平均流速;

H —位置高度;

h f—流动中阻力损失。

(9-28)

(9-29)

29)为可压缩气体在绝热流动时的伯努利方程。与理想不可压缩流体伯努利方程比较可知,

式(9-

(9-30)

式中p1,ρ1,v1—分别为通流断面1的压力、密度和速度;

p2,ρ2,v2—分别为通流断面2的压力、密度和速度;

k—为绝热指数。

9.5.2 声速与马赫数

声速是指声波在空气中传播的速度。声波是一种微弱的扰动波,在传递过程中只有压力波的变化而引起传递介质疏密程度的变化产生的振动,并没有物质的交换。

(9-31)

式中c—声速(m/s);

p—气体压力(Pa);

ρ—气体密度kg/m3。

由于声波传播速度很快,传播过程可以看作绝热过程,对于理想气体,p/ρk=常数,故声速的表达式为

T

RT k p

k c 1.20≈?=?

(9-32)

式中 k — 绝热指数,k =1.4;

R — 气体常数 287.13(J /(kg ·K ); T — 绝对温度(K )。

由此可见,声速只与温度有关,而与压力无关。

气体的速度v 与声速c 之比定义为马赫数Ma ,即

c v Ma =

(9-33)

根据马赫数不同,把气流分为三种流动状态:1)当Ma >1时,称为超声速流动;2)当Ma <1时,称为亚声速流动;3)当Ma =1时,称为临界状态或声速流动。

在工程实际中,为使问题简化,把气体看成不可压缩流体而带来的密度、压力及温度的相对误差是随着气流速度增加而增加。通常是在气流速度 v <50 m/s 或Ma <0.2时,把气体当作不可压缩流体来处理。此时,其密度及压力的相对误差均在1%以下。

9.5.3 气体通过变截面管的流动特性

(1) 管道截面变化与气流速度的关系

气体流经变截面管道时,其流速变化的快慢,取决于管道截面变化及进、出口之间的压力差。 对伯努利方程(9-38)微分,得

01=????

??--+?ρρρρp d dp d k k dv v (9-34) 将式(9-31)和式(9-24)代入式(9-34),整理得

A dA Ma A

dA a v v dv ?--=???? ??--=221111 (9-35) 由(9-35)式可得表9-4所列出的结论。

马赫数

几何条件

管子轴向截面

结 论 加速管

减速管

Ma <1

v dv A dA -∝

A 增加、v 减小

A 减小、v 增大 Ma >1

v dv A dA ∝

A 增大、v 增大 A 减小、v 减小 Ma =1

0=A dA

临界状态A 与v

不变化

表9-3的结论表明,气体以亚声速及超声速流动时,不同变截面管道对流速的影响不一样。要使气体由低速达到声速或超声速,管道进、出口的压差还必须具备一定的条件。

(2) 气流达到声速的临界压力比

当气流通过气动元件,使进口压力p 1保持不变时,速度为v 1,经过收缩形变截面管

道(或喷嘴)排气,出口压力为p 2,速度为v 2。如图9-7(a )所示,气流将被加速,故v 2远大于v 1。根据理想气体绝热流动的能方程式,并假设v 1=0及v 2=a (声速),可得出

893

.1211

21=??

?

??+=-k k k p p (9-36)

528

.0121

12=??

? ??+=-k k k p p (9-37)

式中,21

p p 或 12p p 称为临界压力比,它是判断气流速度的重要依据。

当 p 1> 1 .893 p 2 或 p 2<0.528 p 1时,则气流速度达到声速。如采用图 9-7(b )所示的拉瓦尔管,则气流可达超声速。

图9-7 气体经喷嘴的流动

(a )流速为声速的喷嘴 (b )流速为超声速的拉瓦尔管

9.5.4 通流能力

气动元件或气动回路都是由各种截面尺寸的管路或阀口组成,其通过的流量与截面积有关,气动元件和管路的通流能力可以用有效截面积S 来表示,也可以用流量q 来表示。

图9-8 节流阀的有效截面积

(1) 有效截面积S

气体流过节流孔如阀口时,由于实际流体存在粘性,其流束的收缩比节流孔口实际面积还小,此最小截面积称为有效截面积S ,它代表了节流孔的通流能力。如图11-8所示。

节流阀、气阀等的有效截面积可采用简化计算。节流阀有效截面积可用下式计算

42

d S πα

= (9-38)

式中 α - 收缩系数

α

值在确定节流孔直径d 对节流孔上端直径D 的比值二次方2

?

?? ??=D d β之后,可根据图9-9查出。

实际的气动元件的内部结构复杂,可设想有一截面积为S 的薄壁节流孔,当节流孔与被测元件在相

图9-9 节流孔的收缩系数

单个气动元件的有效截面积S 可用声速排气法(图9-10)测量并用下式计算:

图9-10 有效截面积的测试回路

1-截止阀 6-开关 7-电磁阀

T

p p t V S 27310013.110013.1lg 1109.1252513???? ???+?+?=- (9-39)

式中V—容器的容积(L);

t—放气时间(s);

p1—容器内的初始压力(Pa);

p2 —容器内的残余压力(Pa);

T—室温(K);

S —有效截面积(mm2)。

(9-40)

式中d—管路的内径(mm);

l —管长(m)。

系统中若有若干元件串联,则系统有效截面积S为

(9-41)

式中S —系统的有效截面积(mm2);

S n —第n个元件的截面积(mm2)。

系统中若有若干元件并联,则系统有效截面积S为

S =S1+S2+…+S n(9-42)

(2) 流量q

气流通过气动元件,使元件进口压力p1保持不变,出口压力p2降低。如果当气流压力之比p1 / p2 >1.893

(9-43)

若p1/ p2 <1.893

(9-44)

以上两式中,S为管路的有效截面积(mm2);p1、p2为节流孔前后的压力(105Pa);T为节流孔前的温度(K);q为体积流量(L/min)。

信息论基础论文

信息论基础发展史 信息论(information theory)是运用概率论与数理统计的方法研究信息、信息熵、通信系统、数据传输、密码学、数据压缩等问题的应用数学学科。是专门研究信息的有效处理和可靠传输的一般规律的科学,是研究通讯和控制系统中普遍存在着信息传递的共同规律以及研究最佳解决信息的获限、度量、变换、储存和传递等问题的基础理论。信息论将信息的传递作为一种统计现象来考虑,给出了估算通信信道容量的方法。信息传输和信息压缩是信息论研究中的两大领域。这两个方面又由信息传输定理、信源-信道隔离定理相互联系。 信息论从诞生到今天,已有五十多年历史,是在20世纪40年代后期从长期通讯实践中总结出来的,现已成为一门独立的理论科学,回顾它的发展历史,我们可以知道理论是如何从实践中经过抽象、概括、提高而逐步形成的。它是在长期的通信工程实践和理论研究的基础上发展起来的。 通信系统是人类社会的神经系统,即使在原始社会也存在着最简单的通信工具和通信系统,这方面的社会实践是悠久漫长的。电的通信系统(电信系统)已有100多年的历史了。在一百余年的发展过程中,一个很有意义的历史事实是:当物理学中的电磁理论以及后来的电子学理论一旦有某些进展,很快就会促进电信系统的创造发明或改进。 当法拉第(M.Faraday)于1820年--1830年期间发现电磁感应的基本规律后,不久莫尔斯(F.B.Morse)就建立起电报系统(1832—1835)。1876年,贝尔(A.G.BELL)又发明了电话系统。1864年麦克斯韦(Maxell)预言了电磁波的存在,1888年赫兹(H.Hertz)用实验证明了这一预言。接着1895年英国的马可尼(G.Marconi)和俄国的波波夫(A.C.ΠoΠoB)就发明了无线电通信。本世纪初(1907年),根据电子运动的规律,福雷斯特(1,Forest)发明了能把电磁波

输送带技术标准及相关小知识g

橡胶输送带技术标准及相关小知识 标准编号标准名称发布部门实施日期状态 BB/T 0022-2004 瓦楞纸板输送带国家发展和改革委员会2004-06-01 现行 GB/T 10822-2003 一般用途织物芯阻燃输送带国家质量监督检验检疫. 2004-02-01 现行 GB/T 12736-1991 输送带机械接头强度的测定静态试验方法国家技术监督局1992-02-01 现行 GB/T 15902-1995 织物芯输送带弹性模量试验方法国家技术监督局1996-08-01 现行 GB/T 17044-1997 钢丝绳芯输送带覆盖层与带芯层粘合强度试验方法国家技术监督局1998-04-01 现行GB/T 20021-2005 帆布芯耐热输送带国家质量监督检验检疫. 2006-05-01 现行 GB 21352-2008 矿井用钢丝绳芯阻燃输送带国家质量监督检验检疫. 2008-07-01 现行 GB/T 3690-1994 织物芯输送带拉伸强度和伸长率测定方法国家技术监督局1994-10-01 现行 GB/T 4490-1994 输送带尺寸国家技术监督局1995-10-01 现行 GB/T 5752-2002 输送带标志国家质量监督检验检疫. 2002-12-01 现行 GB/T 5753-2008 钢丝绳芯输送带总厚度和覆盖层厚度的测定方法中国石油和化学工业协. 2008-09-01 现行 GB/T 5754.2-2005 钢丝绳芯输送带纵向拉伸试验第2部分:拉伸强度的测定国家质量监督检验检疫. 2006-05-01 现行 GB/T 5755-2000 钢丝绳芯输送带钢丝绳粘合强度的测定国家质量监督检验检疫. 2001-03-01 现行 GB/T 5756-1986 输送带与传送带术语国家标准局1986-10-01 现行 GB/T 6759-2002 织物芯输送带的层间粘合强度试验方法国家质量监督检验检疫. 2003-04-01 现行 GB/T 7983-2005 输送带横向柔性和成槽性试验方法国家质量监督检验检疫. 2006-05-01 现行 GB/T 7984-2001 输送带具有橡胶或塑料覆盖层的普通用途织物芯输送带国家质量监督检验检疫. 2001-10-01 现行 GB/T 7985-2005 输送带织物芯输送带抗撕裂扩大性试验方法国家质量监督检验检疫. 2006-05-01 现行GB/T 7986-1997 输送带滚筒摩擦试验方法国家技术监督局1998-04-01 现行 GB/T 9770-2001 普通用途钢丝绳芯输送带国家质量监督检验检疫. 2001-10-01 现行 HG 2014-2005 钢丝绳牵引阻燃输送带化学工业胶带标准化技. 2006-01-01 现行 HG/T 2194-2006 多层芯输送带结构要求2007-03-01 现行 HG 2297-1992 耐热输送带化学工业部1993-10-01 现行 HG/T 2410-2006 输送带取样2007-03-01 现行 HG 2539-1993 钢丝绳芯难燃输送带1990-10-01 现行 HG/T 2648-1994 输送带滚筒摩擦试验机技术条件1995-03-01 现行 HG 2805-1996 煤矿井下用织物芯阻燃输送带1993-05-01 现行 HG/T 2818-1996 轻型输送带1993-05-01 现行 HG/T 2820-1996 输送带用锦纶和涤锦浸胶帆布1993-05-01 现行 HG/T 3046-1999 织物芯输送带外观质量规定2000-12-01 现行 HG/T 3056-2006 输送带贮存和搬运通则2007-03-01 现行 HG/T 3646-1999 普通用途防撕裂钢丝绳芯输送带1999-06-04 现行 HG/T 3647-1999 耐寒输送带1999-06-04 现行 HG/T 3714-2003 耐油输送带国家发展和改革委员会2004-05-01 现行 HG/T 3782-2005 耐酸碱输送带化学工业胶带标准化技. 2006-01-01 现行 HG/T 3973-2007 一般用途钢丝绳芯阻燃输送带2008-04-01 现行

机械基础习题答案

一机械传动概述 1.什么是零件什么是构件构件与零件的关系是什么 零件:构成机械最小单元的,也是制造的最小单元。 构件:由若干零件组成,能独立完成某种运动的单元。 2. 2..什么是机器什么是机构机构与机器的关系是什么 机器:是执行机械运动,变换机械方式或传递能量的装置。 机构:由若干零件组成,可在机械中转变并传递特定的机械运动。 3.什么叫做运动副常见的运动副有哪些 运动副:构件之间的接触和约束。有那些:低副,高副,平副。 4.什么是低副什么是高副在平面机构中的低副和高副各引入几个约束 低副:两个构件之间为面接触形成的运动副。高副:两个构件之间为点接触形成的运动副。 二常用机构 1.何谓连杆机构何谓铰链四杆机构判别各铰链四杆机构的类型什么是曲柄什么是摇杆什 么是连杆 连杆机构:由一些刚性杆件用铰链和滑道等连接而成的机构。 铰链四杆机构:在平面连杆机构中,有一种由四个构件相互用铰链连接而成的机构。 2.铰链四杆机构有哪几种基本形式试说明它们的运动特点,并举出应用实例。 3种1)取与最短杆相邻的任何一杆为机架,并取最短杆为曲柄时,为曲柄摇杆机构。2)取最短杆为机架时,为双曲柄机构。3)取最短杆对面的杆为机架时,为双摇杆机构。 3.试述铰链四杆机构类型的判别方法。根据图中注明的尺寸,。 a双曲柄机构(方法:最短杆固定)b双摇杆机构(方法:与最短杆相对的杆固定)c曲柄摇杆机构(方法:与最短杆相邻的杆固定)d双摇杆机构(方法:任意杆固定) 4.试述曲柄滑块机构的组成和运动特点。 组成:曲柄,连杆,滑块及机架。特点:若曲柄为主动件,当曲柄作整周连续转动时,可通过连杆带动滑块作往复直线运动;反之若滑块为主动件,当滑块作往复直线运动时,又可通过连杆带动曲柄作整周连续转动。 5.什么是机构的急回特性在生产中怎样利用这种特性 急回特性:平面连杆机构中的摇杆往复摆动时所需时间一般并不相同,要求返回空行程明显快于工作行程。

传动轴基本知识

传动轴基本知识 一、传动轴总成简介 传动轴总成图 传动轴,英文PROPELLER(DRIVING)SHAFT。在不同轴心的两轴间甚至在工作过程中相对位置不断变化的两轴间传递动力。 传动轴按其重要部件万向节的不同,可有不同的分类。如果按万向节在扭转的方向是否有明显的弹性可分为刚性万向节传动轴和挠性万向节传动轴。前者是靠零件的铰链式联接传递动力的,后者则靠弹性零件传递动力,并具有缓冲减振作用。刚性万向节又可分为不等速万向节(如十字轴式万向节)、准等速万向节(如双联式万向节、三销轴式万向节)和等速万向节(如球笼式万向节、球叉式万向节)。等速与不等速,是指从动轴在随着主动轴转动时,两者的转动角速率是否相等而言的,当然,主动轴和从动轴的平均转速是相等的。 主、从动轴的角速度在两轴之间的夹角变动时仍然相等的万向节,称为等速万向节或等角速万向节。它们主要用于转向驱动桥、断开式驱动桥等的车轮传动装置中,主要用于轿车中的动力传递。当轿车为后轮驱动时,常采用十字轴式万向节传动轴,对部分高档轿车,也有采用等速球头的;当轿车为前轮驱动时,则常采用等速万向节,等速万向节也是一种传动轴,只是称谓不同而已。 在发动机前置后轮驱动(或全轮驱动)的汽车上,由于汽车在运动过程中悬架变形,驱动轴主减速器输入轴与变速器(或分动箱)输出轴间经常有相对运动,此外,为有效避开某些机构或装置(无法实现直线传递),必须有一种装置来实现动力的正常传递,于是就出现了万向节传动。万向节传动必须具备以下特点:a、保证所连接两轴的相对位置在预计范围内变动时,能可靠地传递动力;b、保证所连接两轴能均匀运转。由于万向节夹角而产生的附加载荷、振动和噪声应在允许范围内;c、传动效率要高,使用寿命长,结构简单,制造方便,维修容易。对汽车而言,由于一个十字轴万向节的输出轴相对于输入轴(有一定的夹角)是不等速旋转的,为此必须采用双万向节(或多万向节)传动,并把同传动轴相连的两个万向节叉布置在同一平面,且使两万向节的夹角相等。这一点是十分重要的。在设计时应尽量减小万向节的夹角。 传动轴总成不平衡是传动系弯曲振动的主要原因。其引起的振动噪声是明显的。此外,万向节十字轴的轴向窜动、传动轴滑动花键中的间隙、传动轴总成两端连接处的定心精度、高速回转时传动轴的弹性变形及传动轴上点焊平衡片时的热影响因素等都能改变传动轴总成的不平衡度。降低传动轴的不平衡度,对于汽车,

第三章 信息论基础知识(Part2)

信息论基础知识
主要内容:
信源的数学模型 信源编码定理 信源编码算法 信道容量 通信的容限
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引言
一、信息论的研究范畴 信息论是研究信息的基本性质及度量方法,研究信息的
获取、传输、存储和处理的一般规律的科学。 狭义信息论:通信的数学理论,主要研究信息的度量方 法,各种信源、信道的描述和信源、信道的编码定理。 实用信息论:信息传输和处理问题,也就是狭义信息 论方法在调制解调、编码译码以及检测理论等领域的应用。 广义信息论,包括信息论在自然和社会中的新的应用, 如模式识别、机器翻译、自学习自组织系统、心理学、生物 学、经济学、社会学等一切与信息问题有关的领域。
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二、信息论回答的问题
通信信道中,信息能够可靠传 输的最高速率是多少?
噪声信道编码定理 噪声信道编码定理
信息进行压缩后,依然可以从已压 缩信息中以无差错或低差错恢复的 最低速率是多少?
香农信源编码理论 香农信源编码理论
最佳系统的复杂度是多少?
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三、香农的贡献
香农(Claude Elwood Shannon,1916~2001年), 美国数学家,信息论的创始人。
创造性的采用概率论的方法来研究通信中的问题,并且对 信息给予了科学的定量描述,第一次提出了信息熵的概念。 1948年,《通信的数学理论》(A mathematical theory of communication ) 以及1949年,《噪声下的通信》标志了信息论的创立。 1949年,《保密通信的信息理论》,用信息论的观点对信息保密问题做了 全面的论述,奠定了密码学的基础。 1959年,《保真度准则下的离散信源编码定理》,它是数据压缩的数学基 础,为信源编码的研究奠定了基础。 1961年发表“双路通信信道”,开拓了多用户信息理论(网络信息论)的研 究;
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电机传动基础知识

(P208)下列有关异步电动机启动控制的描述,哪一项是错误的? (P209)关于电动机的交交变频调速系统的描述,哪一项是错误的? (P210)关于可编程控制器PLC的I/O接口模块,哪一项是错误的? (P215)关于电动机启动方式特点的比较,下列描述哪些是正确的? (P216)关于可编程控制器PLC循环扫描周期的描述,下列哪几项是错误的? (P223)下列有关变频启动的描述,哪一项是错误的? (P223)根据他励直流电动机的机械特性,由负载力矩引起的转速降落符合什么关系?(P223)供笼形异步电动机启动用的普通晶闸管软启动装置,按变流种类归为哪类? (P232)下列交流电机反接制动的描述,哪些是错误的? (P232)在设计整流变压器时,下列考虑的因数哪些是正确的? (P232)下列对电动机变频调速系统的描述中哪几项是错误的? (P264)下列关于绕线异步电动机反接制动的描述,哪项是正确的? (P264)下列有关交流电动机能耗制动的描述,哪些是正确的? (P265)对于交流变频传动异步电动机,额定电压380V------------------ (P284)在交交变频装置的网侧电流中含有大量的谐波分量,对6脉动波,输出三相10HZ 的交交变频器,其网侧电流中含有的谐波分量,下列描述正确的是? (P293)为风机和水泵等机械进行电气传动控制方案选择,下列哪些是错误的? (P300)下列关于直接接于电网的同步电动机的运行性能的表述中,哪些是正确的? (P332)下列交流调速方法中,哪些不属于高效调速? (P343)反接制动是将交流电动机的电源相序反接,产生制动转矩的一种电制动方法,下述哪种情况不宜采用反接制动? (P351)异步电动机调速的电流型和电压型交—直—交变频器各有特点,下述哪些项符合电流型交—直—交变频器的特点? (P370)下列有关液力耦合器调速的描述,哪些项是正确的? (P370)交交变频器(电压型)和交-直-交变频器各有特点,下列哪项符合交交变频的特点?(P397)在交流变频调速装置中,被普遍采用的交交变频器,实际上就是将其直流输出电压按正弦波调制的可逆整流器,因此网侧电流会含有大量的谐波分量,下列关于谐波电流的描述哪项是不正确的? (P397)某电机铭牌上的负载持续率是25%,现拖动的生产机械----------------?

传送带基础知识

传送带基础知识 传送带一般按有无牵引件来进行分类。 具有牵引件的传送带一般包括牵引件、承载构件、驱动装置、张紧装置、改向装置和支承件等。牵引件用以传递牵引力,可采用输送带、牵引链或钢丝绳;承载构件用以承放物料,有料斗、托架或吊具等;驱动装置给输送机以动力,一般由电动机、减速器和制动器(停止器)等组成;张紧装置一般有螺杆式和重锤式两种,可使牵引件保持一定的张力和垂度,以保证传送带正常运转;支承件用以承托牵引件或承载构件,可采用托辊、滚轮等。 具有牵引件的传送带设备的结构特点是:被运送物料装在与牵引件连结在一起的承载构件内,或直接装在牵引件(如输送带)上,牵引件绕过各滚筒或链轮首尾相连,形成包括运送物料的有载分支和不运送物料的无载分支的闭合环路,利用牵引件的连续运动输送物料。 这类的传送带设备种类繁多,主要有带式输送机、板式输送机、小车式输送机、自动扶梯、自动人行道、刮板输送机、埋刮板输送机、斗式输送机、斗式提升机、悬挂输送机和架空索道等。 没有牵引件的传送带设备的结构组成各不相同,用来输送物料的工作构件亦不相同。它们的结构特点是:利用工作构件的旋转运动或往复运动,或利用介质在管道中的流动使物料向前输送。例如,辊子输送机的工作构件为一系列辊子,辊子作旋转运动以输送物料;螺旋输送机的工作构件为螺旋,螺旋在料槽中作旋转运动以沿料槽推送物料;振动输送机的工作构件为料槽,料槽作往复运动以输送置于其中的物料等。 带式输送机(直线式)该输送机用于物料的输送。采用不锈钢网带作为载体,适用于各种食品行业的烘干、去湿、冷冻等、热处理等;不锈钢制成,具有耐高温、便于清洗等特点;具体尺寸可以根据客户要求定做。带式输送机应用行业:食品、冶金、电力、煤炭、化工、建材、码头、粮食等。 带式输送机结构形式有:水平直线输送、提升爬坡输送、转弯输送等多种形式,输送带上还可增设提升挡板、侧挡板等附件,能满足各种工艺要求。带式输送机输送机材质:有A3低碳钢、201不锈钢、304不锈钢等。驱动方式有:减速电机驱动。调速方式有:变频调速、无极变速。

《信息论基础》教学大纲

《信息论基础》教学大纲 课程编号:CE6006 课程名称:信息论基础英文名称:Foundation of Information Theory 学分/学时:2/32 课程性质:选修课 适用专业:信息安全,网络工程建议开设学期:6 先修课程:概率论与数理统计开课单位:网络与信息安全学院 一、课程的教学目标与任务 本课程是信息安全,网络工程专业选修的一门专业基础课。通过课程学习,使学生能够 较深刻地理解信息的表征、存储和传输的基本理论,初步掌握提高信息传输系统可靠性、有 效性、保密性和认证性的一般方法,为后续专业课学习打下坚实的理论基础。 本课程的教学目标: 本课程对学生达到如下毕业要求有贡献: 1.能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决复杂工程问题。 2.能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理,识别、表达,并通过文献研究分 析复杂工程问题,以获得有效结论。 完成课程后,学生将具备以下能力: 1.能够针对一个复杂系统或者过程选择一种数学模型,并达到适当的精度。 2.能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理分析、识别、表达、处理及扩展信 息安全、网络工程专业的复杂问题。 本课程的性质: 本课程是一门理论性较强的专业基础课程,在实施过程中以理论为主,共32学时。 二、课程具体内容及基本要求 (一)绪论(2学时) 1.基本要求 (1)掌握消息、信息和信号;噪声和干扰的基本概念 (2)掌握通信系统模型 (3)明确Shannon信息论要解决的中心问题 2.重点与难点 (1)重点:掌握通信系统模型的构成及其相应功能 (2)难点:理解Shannon信息论要解决的中心问题

传动轴基本知识

传动轴基本知识 一、传动轴总成简介(结合具体总成图) 传动轴,英文PROPELLER(DRIVING) SHAFT。在不同轴心的两轴间甚至在工作过程中相对位置不断变化的两轴间传递动力。 传动轴按其重要部件——万向节的不同,可有不同的分类。如果按万向节在扭转的方向是否有明显的弹性可分为刚性万向节传动轴和挠性万向节传动轴。前者是靠零件的铰链式联接传递动力的,后者则靠弹性零件传递动力,并具有缓冲减振作用。刚性万向节又可分为不等速万向节(如十字轴式万向节)、准等速万向节(如双联式万向节、三销轴式万向节)和等速万向节(如球笼式万向节、球叉式万向节)。等速与不等速,是指从动轴在随着主动轴转动时,两者的转动角速率是否相等而言的,当然,主动轴和从动轴的平均转速是相等的。 主、从动轴的角速度在两轴之间的夹角变动时仍然相等的万向节,称为等速万向节或等角速万向节。它们主要用于转向驱动桥、断开式驱动桥等的车轮传动装置中,主要用于轿车中的动力传递。当轿车为后轮驱动时,常采用十字轴式万向节传动轴,对部分高档轿车,也有采用等速球头的;当轿车为前轮驱动时,则常采用等速万向节——等速万向节也是一种传动轴,只是称谓不同而已。 在发动机前置后轮驱动(或全轮驱动)的汽车上,由于汽车在运动过程中悬架变形,驱动轴主减速器输入轴与变速器(或分动箱)输出轴间经常有相对运动,此外,为有效避开某些机构或装置(无法实现直线传递),必须有一种装置来实现动力的正常传递,于是就出现了万向节传动。万向节传动必须具备以下特点: a 、保证所连接两轴的相对位置在预计范围内变动时,能可靠地传递动力; b 、保证所连接两轴能均匀运转。由于万向节夹角而产生的附加载荷、振动和噪声应在允许范围内; c 、传动效率要高,使用寿命长,结构简单,制造方便,维修容易。对汽车而言,由于一个十字轴万向节的输出轴相对于输入轴(有一定的夹角)是不等速旋转的,为此必须采用双万向节(或多万向节)传动,并把同

信息论基础试卷(期末A卷

重庆邮电大学2007/2008学年2学期 《信息论基础》试卷(期末)(A卷)(半开卷) 一、填空题(本大题共10小空,每小空1分,共20分) 1.按信源发出符号所对应的随机变量之间的无统计依赖关系,可将离散信源分为有记忆信源和无记忆信源两大类。 2.一个八进制信源的最大熵为3bit/符号 3.有一信源X,其概率分布为 123 x x x X 111 P 244 ?? ?? ? = ?? ? ?? ?? ,其信源剩余度为94.64%;若对该信源进行十次扩展, 则每十个符号的平均信息量是15bit。 4.若一连续消息通过放大器,该放大器输出的最大瞬间电压为b,最小瞬时电压为a。若消息从放大器中输出,则该信源的绝对熵是∞;其能在每个自由度熵的最大熵是log(b-a)bit/自由度;若放大器的最高频率为F,则单位时间内输出的最大信息量是2Flog(b-a)bit/s. 5. 若某一信源X,其平均功率受限为16w,其概率密度函数是高斯分布时,差熵的最大值为1 log32e 2 π;与 其熵相等的非高斯分布信源的功率为16w ≥ 6、信源编码的主要目的是提高有效性,信道编码的主要目的是提高可靠性。 7、无失真信源编码的平均码长最小理论极限制为信源熵(或H(S)/logr= H r(S))。 8、当R=C或(信道剩余度为0)时,信源与信道达到匹配。 9、根据是否允许失真,信源编码可分为无失真信源编码和限失真信源编码。 10、在下面空格中选择填入数学符号“,,, =≥≤?”或“?” (1)当X和Y相互独立时,H(XY)=H(X)+H(X/Y)。 (2)假设信道输入用X表示,信道输出用Y表示。在无噪有损信道中,H(X/Y)> 0, H(Y/X)=0,I(X;Y)

传送带基本知识

传送带 传送带分类 传送带一般按有无牵引件来进行分类。 具有牵引件的传送带一般包括牵引件、承载构件、驱动装置、张紧装置、改向装置和支承件等。牵引件用以传递牵引力,可采用输送带、牵引链或钢丝绳;承载构件用以承放物料,有料斗、托架或吊具等;驱动装置给输送机以动力,一般由电动机、减速器和制动器(停止器)等组成;张紧装置一般有螺杆式和重锤式两种,可使牵引件保持一定的张力和垂度,以保证传送带正常运转;支承件用以承托牵引件或承载构件,可采用托辊、滚轮等。 具有牵引件的传送带设备的结构特点是:被运送物料装在与牵引件连结在一起的承载构件内,或直接装在牵引件(如输送带)上,牵引件绕过各滚筒或链轮首尾相连,形成包括运送物料的有载分支和不运送物料的无载分支的闭合环路,利用牵引件的连续运动输送物料。 这类的传送带设备种类繁多,主要有带式输送机、板式输送机、小车式输送机、自动扶梯、自动人行道、刮板输送机、埋刮板输送机、斗式输送机、斗式提升机、悬挂输送机和架空索道等。 没有牵引件的传送带设备的结构组成各不相同,用来输送物料的工作构件亦不相同。它们的结构特点是:利用工作构件的旋转运动或往复运动,或利用介质在管道中的流动使物料向前输送。例如,辊子输送机的工作构件为一系列辊子,辊子作旋转运动以输送物料;螺旋输送机的工作构件为螺旋,螺旋在料槽中作旋转运动以沿料槽推送物料;振动输送机的工作构件为料槽,料槽作往复运动以输送置于其中的物料等。 未来传送带设备将向着大型化发展、扩大使用范围、物料自动分拣、降低能量消耗、减少污染等方面发展。 大型化包括大输送能力、大单机长度和大输送倾角等几个方面。水力输送装置的长度已达440公里以上带式输送机的单机长度已近15公里,并已

第一章机械传动基础知识分析复习课程

第一章机械传动基础知识 第一节基本概念 一、常用的传动方式 人类为了适应生活和生产上的需要,创造出各种各样的机器来代替或减轻人的劳动。例如汽车、洗衣机以及各种机床。在机器中,通常工作部分的转速(或速度)不等于动力部分的转速(或速度),运动形式往往也不同。通常,将机器中动力部分的动力和运动按预定的要求传递到工作部分的中间环节,称为传动。 传动可以通过机、电、液等形式来实现。在现代工业中,根据传动的原理不同,主要应用着机械传动、液压传动、气压传动和电传动等四种传动方式。每种不同的传动形式都是通过一定的介质来传递能量和运动的,而由于传递介质的不同,形成了不同的传动特点,以及不同的适用范围。 1.机械传动 机械传动是利用带轮、齿轮、链轮、轴、蜗杆与蜗轮、螺母与螺杆等机械零件作为介质来进行功率和运动的传递,即采用带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动和螺旋传动等装置来进行功率和运动的传递。机械传动是最常见的传动方式,它具有传动准确可靠、操纵简单、容易掌握、受环境影响小等优点,但也存在传动装置笨重、效率低、远距离布置和操纵困难、安装位置自由度小等缺点。 2.液压传动 液压传动是采用液压元件,利用处于密封容积内的液体(油或水)作为工作介质,以其压力进行功率和运动的传递。液压传动由于自身所具有的特点,在现代工业中得到广泛的应用。 3.气压传动 气压传动是采用气动元件,利用压缩空气作为工作介质,以其压力进行运动和功率的传递。气压传动近年来在国内外都得到很快发展,这是因为它不仅可以实现单机自动化,而且可以控制流水线和自动线的生产过程,是实现自动控制的一种重要方法。 4.电传动 电传动是采用电力设备和电气元件,利用调整其电参数(电压、电流和电阻),来实现运动或改变运动速度。如收录机中拖动磁带的小电机,机床电气控制装置,直流电机,变频电机等。 以上四种传动方式在现代传动装置中,充分发挥着各自的特点和作用。下面将着重介绍一些常见的机械传动形式:带传动、链传动、齿轮传动和螺旋传动。 二、机械传动在机器中的应用 我们以图1-1所示牛头刨床的传动简图为例,来说明机械传动在机器中的作用。由图可知,牛头刨床由床身、滑枕、刨刀、工作台、齿轮、带轮、带、导杆、滑块等组成。电动机是刨床的动力来源,安装在床身上。刨刀和工作台是直接完成切削任务的工作部分。要将动力部分的动力和运动传到工作部分,

机械基础知识点整理复习课程

精品文档 1)疲劳强度和改善方法。是指材料经过无数次的交变应力仍不断裂的最大应力——1合理选材 2 合理结构 3 提高加工质量 4 表面处理 2)焊接开破口是为了保证焊透,间隙和钝边目的是为了防止烧穿破口的根部 3)焊条由焊芯和药皮组成焊芯—传到电流填充焊缝药皮—1 机械保护2 冶金 处理渗合金 3 改善焊接工艺 带传动 1:带传动的组成:主动轮.从动轮.封闭环行带.机架 2:弹性滑动——带的弹性变形(不可避免);打滑——过载(可避免) 3打滑T小带轮,包角太小传动比(n1/n2=w1/w2=d2/d1 ) 4合适的中心距:带速V f传动能力降低.V带根数不超过10根,过多受力不均匀。 5 类型:摩擦型,啮合型(不出现弹性滑动,打滑现象) 按横截面分:平带V 带圆带多楔带同步带 带传动的特点应用:优点①适用于两轴中心较大的传动;②具有良好的挠性;③可以缓冲 吸振④过载时带在轮上打滑对机器有保护;⑤结构简单制造方便,成本低;缺点①外廓尺寸较大;②不能保证准确的传动比③传动效率低,寿命较短④需要张紧装紧。应用:带传动多用于两轴中心距较大,传动比要求不严格的机械中。①imax = 7②V = 5~25m/s③效率=0.9链传动 1 特点及其应用:保持平均传动比不变;传动效率高;张紧力小;能工作于恶劣环境中。缺点:稳定性差,噪声大,不能保持恒定传动比,急速反向转动性能比较低,成本高 2链轮的材料要求:强度?耐磨?耐冲击。低速轻载T中碳钢;中速重载T中碳钢淬火 3 链传动的主要失效形式:链传动的运动不均匀性(多边形效应:多边形的啮合传动引起传动速度不均匀) 4 链传动不适合于高速(中心线最好水平的,调整:加张紧轮) 5 组成:主从动链轮和闭合的扰性环形链条,机架。链传动属于有中间扰性件的啮合传动 6 传动比i< 7 传动效率p w 100kw 速度v w 15m/s (n1/n2=z2/z1) 齿轮传动 1原理:刚性啮合。特点:① i瞬时恒定②结构紧凑③效率高④寿命长⑤10A 5kw 300m/s 2 类型:平行轴齿轮传动(圆柱齿轮传动)粗交轴齿轮传动(链齿轮传动)交错轴齿轮传动 3渐开线齿轮:平稳T i瞬=n1 / n2= w1 / w2T合适齿轮; 4压力角:离rb越远,afT不利于传动°a= 20 ° 5㈠斜齿圆柱齿轮传动的平稳性和承载能力都高于直齿圆柱齿轮传动适用于高速和重载传动的场合㈡锥齿轮传动一般用于轻载、低速的场合。 轴 1 分类:转轴-传递扭矩又承受弯矩(汽车);传动轴-只传递扭矩(自行车);心轴-只承 受弯矩;结构:①满足力学性能(强度,刚度) 2 轴向定位:轴肩.套筒.轴承端盖.弹性挡圈.螺母.圈锥表面 3 周向定位:键联接销钉焊接过盈配合 轴承 1 分类:滑动滚动轴承(按工作表面的摩擦性而分) 2滑动轴承:①非液体摩擦滑动轴承一般用于转速荷载不大和精度要求不高的场合;目的:精品文档减轻轴瓦与轴颈表面的摩擦;②液体摩擦滑动轴承多用于高速精度要求较高或低速重载的场

运输胶带基本知识

输送带基础知识 输送带又叫运输带,是用于皮带输送机中起承载和运送物料作用的橡胶与纤维、金属复合制品,或者是塑料和织物复合制品。皮带输送机在农业、工矿企业和交通运输业中广泛用于输送各种固体块状和粉料状物料或成件物品,能连续化、高效率、大倾角运输,操作安全,使用简便,维修容易,运费低廉,并能缩短运输距离,降低工程造价,节省人力物力。 输送带种类很多,按用途可分为:普通输送带、一般难燃输送带、耐热输送带、耐高温输送带、耐酸碱输送带、耐油输送带、耐寒输送带、防静电输送带等。 按结构材料可分为:PVC输送带、PU输送带、普通棉帆布输送带、尼龙输送带、聚酯输送带、硅胶输送带、铁氟龙输送带、钢丝绳芯输送带、PVG整芯输送带、钢缆输送带等。 按产品结构可分为:分层输送带、整芯输送带、钢丝绳芯输送带、钢缆输送带、管状输送带、花纹输送带、挡边输送带、减层输送带等。 各种类别的输送带的表示方法 1、分层输送带常用表示方法(标准的表示方法与此不同,具体请参照标准GB7984的规定): 以NN200 1000×6(6+3)为例,NN200表示的是尼龙200型,1000-表示带子的宽度,6-表示尼龙布层数,(6+3)-表示输送带上下覆盖胶分别有6毫米和3毫米厚。 2、钢丝绳芯输送带常用表示方法:(以ST1000 H 1000 ? 4.0-6.0-6.0 为例) ST1000-表示的是强度规格,为1000N/mm H-表示的是覆盖胶的性能级别 1000-表示的产品的宽度,单位mm ? 4.0-表示的是钢丝绳的直径,单位mm 6.0-6.0-表示的是上下覆盖胶的厚度,单位mm 3、整芯输送带的表示方法 一般煤矿用PVC和PVG整芯阻燃输送带用强度级别和带子的宽度来表示。强度级别一般分为:4级、5级、6级、7级、8级、9级、10级、11级和最高到16级带,分别对应的强度为:680S、800S、1000S、1250S、1400S、1600S、1800S、2000S、2240S、2500s、2800S、3100S 和3400S。输送带的宽度一般为:500mm、650mm、800mm、1000mm、1200mm、1400mm、1600mm、1800mm等。

第九章 气压传动基础知识

第9章气压传动基础知识 气压传动是指以压缩空气为工作介质来进行能量传递的一种传动形式。由于它具有防火、防爆、节能、无污染等优点,因此,气动技术已广泛应用于国民经济的各个部门,特别是在工业机械手、高速机械手等自动化控制系统中的应用越来越多。 【本章学习目标】 1.掌握气压传动的组成、工作原理及特点 2.了解空气的基本性质和流动规律 9.1 气压传动系统的组成及工作原理 气压传动,是以压缩空气为工作介质进行能量传递和控制的一门技术。气压传动的工作原理是利用空气压缩机把电动机或其它原动机输出的机械能转换为空气的压力能,然后在控制元件的作用下,通过执行元件把压力能转换为直线运动或回转运动形式的机械能,从而完成各种动作,并对外做功。由此可知,气压传动系统和液压传动系统类似,也是由五部分组成的,如图9-1-1所示: 1.气源装置是获得压缩空气的装置。其主体部分是空气压缩机,它将原动机供给的机械能转变为气体(工作介质)的压力能。 2.控制元件是用来控制压缩空气的压力、流量和流动方向的,以便使执行机构完成预定的工作循环,它包括各种压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀等。 3.执行元件是将气体的压力能转换成机械能的一种能量转换装置。它包括实现直线往复运动的气缸和实现连续回转运动或摆动的气马达或摆动马达等。 4.辅助元件是保证压缩空气的净化、元件的润滑、元件间的连接及消声等所必须的元件,包括过滤器、油雾器、管接头及消声器等。 5.工作介质经除水、除油、过虑后的压缩空气。

图9-1-1 气压传动系统的组成 1-电动机 2-空气压缩机 3-气罐 4-压力控制阀 5逻辑元件 6-方向控制阀 7-流量控制阀8-行程阀 9-气缸 10-消音器 11-油雾器 12-分水滤气器 9.2 气压传动的特点及应用 9.2.1 气压传动的特点 气动技术在国外发展很快,在国内也被广泛应用于机械、电子、轻工、纺织、食品、医药、包装、冶金、石化、航空、交通运输等各个工业部门。气动机械手、组合机床、加工中心、生产自动线、自动检测和实验装置等已大量涌现,它们在提高生产效率、自动化程度、产品质量、工作可靠性和实现特殊工艺等方面显示出极大的优越性。气压传动与机械、电气、液压传动相比有以下特点,见表9-2-1。 一、气压传动的优点 1.工作介质是空气,与液压油相比可节约能源,而且取之不尽、用之不竭。气体不易堵塞流动通道,使用之后可将其随时排入大气中,不污染环境。 2.空气的特性受温度影响小。在高温下能可靠地工作,不会发生燃烧或爆炸,且温度变化对空气的粘度影响极小,故不会影响传动性能。 3.空气的粘度很小(约为液压油的万分之一),所以流动阻力小,在管道中流动的压力损失较小,便于集中供应和远距离输送。 4.相对液压传动而言,气压传动动作迅速、反应快,一般只需0.02~0.3s 就可达到工作压力和速度。液压油在管路中流动速度一般为1~5m/s,而气体的

机械设计基础习题及答案10带、链传动

习题与参考答案 一、单项选择题(从给出的A、B、C、D中选一个答案) 1 带传动是依靠 B 来传递运动和功率的。 A. 带与带轮接触面之间的正压力 B. 带与带轮接触面之间的摩擦力 C. 带的紧边拉力 D. 带的松边拉力 2 带张紧的目的是 D 。 A. 减轻带的弹性滑动 B. 提高带的寿命 C. 改变带的运动方向 D. 使带具有一定的初拉力 3 与链传动相比较,带传动的优点是 A 。 A. 工作平稳,基本无噪声 B. 承载能力大 C. 传动效率高 D. 使用寿命长 4 与平带传动相比较,V带传动的优点是 D 。 A. 传动效率高 B. 带的寿命长 C. 带的价格便宜 D. 承载能力大 5 选取V带型号,主要取决于 A 。 A. 带传递的功率和小带轮转速 B. 带的线速度 C. 带的紧边拉力 D. 带的松边拉力 6 V带传动中,小带轮直径的选取取决于 C 。 A. 传动比 B. 带的线速度 C. 带的型号 D. 带传递的功率 7 中心距一定的带传动,小带轮上包角的大小主要由 D 决定。 A. 小带轮直径 B. 大带轮直径 C. 两带轮直径之和 D. 两带轮直径之差 8 两带轮直径一定时,减小中心距将引起 D 。 A. 带的弹性滑动加剧 B. 带传动效率降低 C. 带工作噪声增大 D. 小带轮上的包角减小 9 带传动的中心距过大时,会导致D。 A. 带的寿命缩短 B. 带的弹性滑动加剧 C. 带的工作噪声增大 D. 带在工作时出现颤动 10 若忽略离心力影响时,刚开始打滑前,带传动传递的极限有效拉力F elim与初拉力F0之间的关系为 C 。

A. F elim )1/(20-=ααv f v f e e F B. F elim )1/()1(20-+=α αv f v f e e F C. F elim )1/()1(20+-=ααv f v f e e F D. F elim α αv f v f e e F /)1(20+= 11 设计V 带传动时,为防止 A ,应限制小带轮的最小直径。 A. 带内的弯曲应力过大 B. 小带轮上的包角过小 C. 带的离心力过大 D. 带的长度过长 12 一定型号V 带内弯曲应力的大小,与 B 成反比关系。 A. 带的线速度 B. 带轮的直径 C. 带轮上的包角 D. 传动比 13 一定型号V 带中的离心拉应力,与带线速度 A 。 A. 的平方成正比 B. 的平方成反比 C. 成正比 D. 成反比 14 带传动在工作时,假定小带轮为主动轮,则带内应力的最大值发生在带 B 。 A. 进人大带轮处 B. 紧边进入小带轮处 C. 离开大带轮处 D. 离开小带轮处 15 带传动在工作中产生弹性滑动的原因是 C 。 A. 带与带轮之间的摩擦系数较小 B. 带绕过带轮产生了离心力 C. 带的弹性与紧边和松边存在拉力差 D. 带传递的中心距大 16 带传动不能保证准确的传动比,其原因是 C 。 A. 带容易变形和磨损 B. 带在带轮上出现打滑 C. 带传动工作时发生弹性滑动 D. 带的弹性变形不符合虎克定律 17 一定型号的V 带传动,当小带轮转速一定时,其所能传递的功率增量,取决于 C 。 A. 小带轮上的包角 B. 带的线速度 C. 传动比 D. 大带轮上的包角 18 与V 带传动相比较,同步带传动的突出优点是 B 。 A. 传递功率大 B. 传动比准确 C. 传动效率高 D. 带的制造成本低 19 带轮是采用轮辐式、腹板式或实心式,主要取决于 D 。 A. 带的横截面尺寸 B. 传递的功率 C. 带轮的线速度 D. 带轮的直径 20 当摩擦系数与初拉力一定时,则带传动在打滑前所能传递的最大有效拉力随 B 的增大而增大。 A. 带轮的宽度 B. 小带轮上的包角 C. 大带轮上的包角 D. 带的线速度

机械传动基础知识

机械传动基础知识 机器的种类很多。它们的外形、结构和用途各不相同,有其个性,也有其共性。我们将机器 认真研究分析以后,可以看岀,有些机器是可以将其他形式的能转变为机械能的,如电动机、汽油机、蒸汽轮机,这类机器叫做原动机;有些机器是需要原动机带动才能运转工作的,如车床、 打米机、水泵,这类机器叫做工作机。把运动从原动机传递到工作机,把运动从机器的这部分机 件传递到那一部分机件叫做传动。传动的方式很多,有机械传动,也有液压、气压传动以及电气 传动。这里只介绍最简单、最常用的机械传动知识。 (1 )皮带传动 如果要把运动从原动机(如电动机)传递到距离较远的工作机(如打米机、水泵),最简单 最常用的方法,就是采用皮带传动。 图6-21是几种常见的皮带传动方式。它是依靠皮带与皮带轮之间的摩擦来传动的。图中先转动起来的皮带轮D i叫主动轮,被主动轮带动而转动的皮带轮D2叫被动轮或从动轮。 (a) (b) /7=1 450转/ 分 (c) (a)开口式传动;(b)交叉式传动;(c)半交叉式传动;(d)复式传动

图6-21

皮带传动在皮带传动中,两个轮的转速比与两轮的直径成反比,这个比叫传动比,用符号表示,即 ■沟2 飞近 式中:n i为主动轮转速;n2为被动轮转速;D i为主动轮直径;D2为被动轮直径。 如果是由几对皮带轮组成的传动,其传动比可以用下式计算: "幫耳6 D, (2)齿轮传动 两轴距离较近,要求传递较大转矩,且传动比要求较严时,一般都用齿轮传动机械传动中最主要的一种传动。其形式很多,应用广泛。齿轮传动的主要特点有:(1)效率高。在常用的机械中,以齿轮传动效率最高,如一级齿轮传动的效率可达这对大功率传动十分重要。齿轮传动是 99%, (2)结构紧凑。在同样的使用条件下,齿轮传动所需的空间尺寸较小。 (3)工作可靠,寿命长。设计制造正确合理、使用维护良好的齿轮,寿命长达一二十年这对车辆及在矿井内工作的机器尤为重要。

带式输送机基础知识

第一章带式输送机 第一节概述 带式输送机是一种摩擦驱动以连续方式运输物料的机械。应用它,可以将物料在一定的输送线上,从最初的供料点到最终的卸料点间形成一种物料的输送流程。它既可以进行碎散物料的输送,也可以进行成件物品的输送。除进行纯粹的物料输送外,还可以与各工业企业生产流程中的工艺过程的要求相配合,形成有节奏的流水作业运输线。所以带式输送机广泛应用于现代化的各种工业企业中。 在矿山的井下巷道、矿井地面运输系统、露天采矿场及选矿厂中,广泛应用带式输送机。它用于水平运输或倾斜运输。在倾斜向上运输时,运送不同物料所允许的最大倾角β值见表1—1。若β值超过规定值,则由于物料与输送带间及物料与物料间的摩擦力不足(即倾角大于摩擦角),物料将下滑滚动而洒落,影响输送机正常的工作,降低运输能力和生产效率。在倾斜向下输送时,允许最大倾角为表1—1所列各值的80%。若需要用大于表1—1的倾角输送时,可选用花纹带式输送机。 表1-1 带式输送机向上运输允许的最大倾角β值 物料名称β物料名称β 块煤18°湿精矿(含水12%)20-22° 原煤20°干精矿18° 粉煤水洗后产品21°筛分后的石灰石12° 筛分后的焦炭17°干砂15° 0-25mm焦炭18°混有砾石的砂18-20° 0-3mm焦炭20°采石场的砂20° 0-350mm矿石16°湿砂23° 0-120mm矿石18°盐20° 0-60mm矿石20°型砂24° 40-80mm油母页岩18°废砂20° 20-40mm油母页岩20°未筛分的石块18° 0-200mm油母页岩22°水泥20° 干松泥土20°块状干粘土15-18° 湿土20-23°粉状干粘土22°

信息论的基本思路

?信息论的基本思路 通信是人类活动中最为普遍的现象之一,信息的传递与交换是时时处处都发生着的事情。在信息的传递与交换中,人们当然希望能够又多、又快、又好、又经济地传递信息。那么很自然地会出现这样一个问题:什么是信息传递的多快好省呢?怎样来衡量这种多快好省呢?怎样来判断某种通信方法的优劣呢?这就需要建立一种合理的定量描述信息传输过程的方法,首先是定量描述和度量信息的方法。 1948年,美国一位数学家克劳特·香农(C.E.Shannon)发表了一篇著名的论文《通信的数学理论》。差不多与此同时,美国另一位数学家诺伯特·维纳也发表了题为《时间序列的内插、外推和平滑化》的论文以及题为《控制论》的专著。在这些著作中,他们分别解决了按“通信的消息”来理解的信息(狭义信息)的度量问题,并得到了相同的结果。香农的论文还给出了信息传输问题的一系列重要结果,建立了比较完整而系统的信息理论,这就是香农信息论,也叫狭义信息论(简称“信息论”)。 香农信息理论具有崭新的风貌,是通信科学发展史上的一个转折点,它使通信问题的研究从经验转变为科学。因此,它一出现就在科学界引起了巨大的轰动,许多不同领域的科学工作者对它怀有浓厚的兴趣,并试图争相应用这一理论来解决各自领域的问题.从此,信息问题的研究,进入了一个新的纪元。 香农信息理论的基本思路,大致可归结为以下三个基本观点: ?一、非决定论观点 我们知道,在科学史上,直到20世纪初,拉普拉斯的决定论的观点始终处于统治的地位。这种观点认为,世界上一切事物的运动都严格地遵从一定的机械规律。因此,只要知道了它的原因,就可以唯一地决定它的结果;反过来,只要知道了它的结果,也就可以唯一地决定它的原因。或者,只要知道了某个事物的初始条件和运动规律,就可以唯一地确定它在各个时刻的运动状态。这种观点只承认必然性,排斥、否认偶然性。 根据通信问题研究对象的特点,信息理论按照非决定论的观点,采用了概率统计的方法,作为分析通信问题的数学工具,因而比以往的研究更切合实际、更科学、更有吸引力。 ?二、形式化假说 可提出如下的假设:虽然信息的语义因素和语用因素对于广义信息来说并不是次要因素,但对于作为“通信的消息”来理解的狭义信息来说是次要因素。因此,在描述和度量作为“通信的消息”来理解的狭义信息时,可以先把语义、语用因素搁置起来,假定各种信息的语义信息量和语用信息量恒定不变,而只单纯考虑信息的形式因素。 ?三、不确定性 对通信过程作进一步分析就可发现,人们要进行通信,不外有两种情形:一是自己有某种形式的信息要告诉对方,同时估计对方既会对这种信息感到兴趣,而又尚不知道这个信息。也就是说,对方在关于这个信息的知识上存在着不确定性;另一种情况是,自己有某种疑问要向对方询问,而且估计对方能够解答自己的疑问。在前一种情况下,如果估计对方已经了解了所欲告之的消息,自然就没有必要通信了;在后一种情况,如果自己没有疑问,当然就不必询问了。 这里所谓“疑问”、“不知道”,就是一种知识上的“不确定性”,即对某个事情的若干种可能结果,或对某个问题的若干可能答案,不能做出明确的判断。 所以,我们可以把作为“通信的消息”来理解的“狭义信息”,看作(或明确定义)为一种用来消除通信对方知识上的“不确定性”的东西。由此,我们可以引伸出一个十分重要而关键的结论:接收者收到某一消息后所获得的信息,可以用接收者在通信前后“不确定性”的消除量来度量。简而言之,接收者所得到的信息量,在数量上等于通信前后“不确定性”的消除量(或减少量)。这就是信息理论中度量信息的基本观点。

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