发布时间:2023-10-07 15:37:38
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇工程机械综述,期待它们能激发您的灵感。
1在工程机械的维修过程中,主要以下几个常见的问题
1.1对机械的工作原理与机件构造了解不够深入在企业配备的维修人员中,对机械的工作原理与机件内部构造不清楚是常有的事,他们没有能够详细分析出故障产生的原因就盲目地判断故障发生的部位,更有甚者仅凭主观臆断就对机械各部位随意拆卸,最终造成老问题尚未彻底解决,新一系列的问题又随之产生,不仅延长了时间,又降低了工作效率。对于企业来说每天的租赁费就是一笔不小的开支,再加上对机械非正常故障的维修时间的期限拖延,都会对效益造成很大的损失。
1.2对机械使用期间的保养不够对于一些企业管理者来说,他们片面的认为对机械维修的投资是一种经济的支出,似乎不能带来什么样直接的经济效益,因此是能少则少,所以日常对机械的保养工作就更是无从谈起。在机械的频繁使用后如果不能对机械进行正确的保养和矫正的话,会造成机械大型性维修的频繁发生,既缩短了机械的正常使用寿命,还增加了工程成本,减少了企业本可以获取的收益,这是非常不可取的。
1.3机械零配件的供应不及时或盲目供应随着工程机械对高端技术的不断引进,形成了工程机械品种的多样性,不同的型号有着不同的特性与技能,如果一旦在施工作业中损坏,则将是一个相当棘手的问题,,尤其是进口设备备件的供货周期相当长,一般施工所在地的交通都不太方便,对于相应零配件的采购则更成了一大难题,不得不停机等待配件的供应。再有就是对已采购到的零配件不能采取适合的方法对其加以管理,一些不懂或不舍耗资购置合适配件的采购人员对配件的盲目采购,更有甚者,一些维修人员将不合适的零配件私自更换装配,使那些原本不用换,却又因此一举而不得不换的配件的费用也增加了进来,造成了零配件的不必要浪费,增加了维修的负担。
1.4维修人员技术水平低下、技术力量薄弱在维修工作中经常会有一些搞不懂的问题出现,但却并未引起维修人员足够的重视,也未曾去花费一定的业余时间去查找资料或向人求教相关的维修技术,以至于维修技术的止步不前.水平也不能真正得以提升。另外在实际的施工作业中维修人员的数量是相当的少,几乎没有一个像样的团队能及时的高效率、高质量的将损坏的机械恢复完好,技术力量十分的薄弱。
1.5经过维修的机械故障率依然很高由于不适当的维修与不合适的配件安装,使得机械就算经过了维修也是故障率相当高,这不仅仅是维修者一方的责任,更是因为没有一个十分健全的维修管理制度,让员工去遵守与执行.从而造成的采购者责任心不强,没有原则的漫无目的采购,造成构件的质量有着相当大的差异,优质的显示不出其优点所在,劣质的反而会加速优质的损坏速度,从而为机械的下一次损坏留下了隐患。
2针对工程机械的维修问题有以下相应的解决对策
2.1拓展维修人员的机械基础相关知识,细化到子知识点作为企业,应定时、定点对维修人员进行新的机械知识的填充,可以开展适时的培训等,以满足维修人员能满足维修工作的各种需求,真正做到机械一旦产生故障就知道是什么地方产生的,要对问题提出实质性、书面性的总结,细化到机械的每一微小处的工作原理及结构机能,以满足维修人员的知识不断扩展,不断更新。
2.2加强对机械的日常保养,将工作落实到个人对机械的保养工作是需要长期坚持下来的,这就要求维修保养的员工能持之以恒,因为只有时间长了才能真正统计出来保养工作对机械维修起到了多大的作用,仅靠某一次的保养工作是远远不够的。在实施的工作中,要真正落实到个人,施行一旦产生问题就有人管理的责任制,规定每个人的管理范围、时间、工作内容及工作标准,负责定期、定性的保养维修工作,保证在故障发生后使机械在短时间内恢复到正常运行的工作状态。
2.3确实保证库存,满足对损坏配件的及时供应施工企业大多对于工程机械配件的采购都是在必需时才进行购置,而在购置配件所占用的停饥期间已经严重影响工期进度,所以有必要在定期的保养中就得出哪些地方的配件是易于损坏或即将损坏的,应提前购置,切实把好所购配件的质量关,并在购置后对其进行分类、分工,做有效处理及安置,以保证库存量,从而满足机械一旦损坏就能得到相应所需配件的及时供应,以减少由人为原因导致的停工而造成的拖延工期,同时也减少了相应的效益损失。
2.4着力提高维修人员的技术水平,壮大技术力量企业应组建特定的维修班组,明确所属成员,将细部责任落实到人,经常性的对人员组织外出学习,多接触先进的维修技术,以满足自身发展的需求及对工作的更深层次的发掘与创造。在后期对机械的维修过程中多做创新,以实现由维修到改造的技术革新,不断引进先进的技术投入到机械的运用上,以实现机械的最大化利用,不断壮大技术力量。
1积极促进现代机械自动化技术的发展
我们可以从国外发达国家的工业发展史得知,一个国家的机械自动化的发展史就是一个国家的工业成长史,这个过程需要经历从简单到复杂、从低级到高级的逐渐完善的阶段。机器的控制由手动换成自动控制是社会生产力的改变,随之生产方式也会改变,比如机械控制自动化、数字控制自动化取代传统的机械化等。随着自动化发展程度的不断加快,自动化工厂也随之产生,进而促进了整个机械制造过程的完全自动化,提高了生产效率。计算机集成制造系统的首次使用出现在上世纪七八十年的美国,与此同时出现的还有柔性自动化生产模式。计算机集成制造系统在最初的工作内容是以采集信息为主,其相较于之前所使用的大型机械设备具有明显的自动化程度高的特征。但是,计算机集成制造系统的缺点也是非常明显的,过大的投资下仍然面临着非常大的风险,这些都是由于当时的技术不成熟造成的。随着科学技术的发展,低成本自动化LCA(LowCostAutomation)开始出现,并在大多数发达国家得到了很好的推广应用。对从国外引进先进技术,我国的一贯的原则就是适当追求自动化,保证人性化操作,在确定能够建立完善的信息系统的前提下,对自动化控制系统进行有效管理。我国从外国引进的第一套自动化系统就是柔性制造系统(Pseudo—FMS)[3l,这套系统的特点是先进的自动化系统下并没有将传统的普通设备完全抛除,保证了整个系统的人性化操作。随着全球自动化技术理论的不断完善。在综合国外先进理论技术的基础上,我国形成了一套完整的、具有中国特色的、符合我国国情特征的,与时俱进的自动化技术理论。
2将机械自动化技术同生产实际相结合
马克思唯物主义观点认为:实践是检验真理的唯一标准,再完善的理论如果不经过实际应用的考验都是一纸空文。机械自动化技术的发展也是如此,自动化技术应当将企业生产的实际需求作为理论完善的唯一目标。社会的进步离不开先进技术在实际生产中的应用,在我国建设和谐社会的今天,只有将自动化技术切实应用到实际生产当中,才能将技术理论以及社会经济效益最大化。当前,我们应当对那些盲目搞自动化生产线的做法嗤之以鼻,对自动化技术的应用应当抱以科学、严谨的态度,反对跟风、浪费现象的发生。对自动化技术的应用发展不能只顾追求速度,还要更加注重效益。我国很多企业从国外引进的先进设备、技术都无法做到常年工作,比如第一汽车制造厂的0l线全年只能工作几个月,其余的时间都只能停工。特别是近年来,从日本引进的弧焊机器人,能做到正常工作的只有三成左右,这些都极大的影响了企业的效益从而造成浪费。
3对投资少、见效快的低成本自动化技术的大力发展
低成本自动化技术的发展得到了国际性的认可,特别是在欧洲,日本等人力资源非常昂贵的国家。低成本自动化技术的特点主要是投资较少,见效快速、前景广阔,针对我国现阶段的生产状况,低成本自动化技术的应用发展就显得迫在眉睫了。精节生产LP(LeanProduction)模式是在上世纪90年代的麻省理工学院提出的,此种模式一经应用就风靡全球,随后日本的丰田公司又开发除了几套比较人性化的精节生产模式,在工厂的应用取得了非常良好的效益。以上所列出的国外的对自动化技术的低成本改造是非常值得我国借鉴的。改革开放以来,我国的制造业取得了前所未有的发展,经过这一过程的发展,我国的机械制造企业拥有大量的通用设备,这为我国自动化技术的发展应用提供了坚实的基础。比如,可以通过添加少量的数控设备对现有机床布局稍作调整,再加上CAD/CAM技术的应用,不仅能实现机械制造的自动化,还能充分发挥工作人员的主观能动性,实现自动化技术的低成本运行。将计算机控制技术同人的作用完美结合,形成一个以人力为中心,计算机信息控制技术为主导的生产系统。
关键词:CAN总线;工程机械;摊铺机;挖掘机;铲运机
引言
随着工程机械各项技术的不断发展,电子技术、计算机技术及智能控制技术越来越广泛地应用于工程机械中,以提高工程机械的操纵性、平稳性、舒适性和工作效率。工程机械电子控制技术在设备安全、节能环保及改变设备功能等方面发挥着重要的作用,越来越成为工程机械工业发展的主导。
传统的工程机械控制系统由众多传感器、仪表及控制机构组成,加上越来越复杂的工作状态,使得电线数量、种类和节点数越来越多,造成了整机电气设计和制造越来越复杂,布线困难,可靠性下降,故障排除时间越来越长。CAN总线技术具有成本低、线数少、适用广、灵活性大、信息传输高、特别抵抗干扰等优点,因而被成功地广泛应用于工程机械行业。
1 CAN总线的相关概念和特点
CAN是目前国际应用最广泛的现场总线之一,是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络,是控制器局域网络(Controller Area Network)的简称,最早由德国BOSCH公司推出,用于解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议,如今其总线规范已被定为国际标准[1]。
CAN总线特点:(1)支持多主工作方式,网络上任何节点均可以在任意时刻主动向其它节点发送信息,部分主从,通信灵活;(2)支持点对点、一点对多点和全局广播传送数据;(3)采用了独特的非破坏性总线仲裁技术,通过设置优先级来避免冲突,能满足实时性要求;(4)信号传输采用短帧结构,每帧有效字节数为8个,因而传输时间短,且每帧信息均具有故障自我检测、诊断和自动关闭功能,使总线上其他节点通信不受影响,数据出错率极低,可靠性高,具有较强的抗干扰能力;(5)通讯距离最远可达10km/5Kbps/s,通讯速率最高可达40m/1Mbp/s,网络节点数实际可达110个,传输速度快,传送信息量大;(6)通过传输总线链接各个控制计算机,可以减少导线数量和连接端子,从而减轻整车质量和故障概率提高车辆的可靠性及安全性。控制模块之间能共享传感器输入的信息,从而可以减少传感器数量;(7)可以实现复杂的控制功能,较易实现子系统的增加或减少,系统扩充容易,改型灵活。
2 CAN总线在工程机械中的应用
CAN总线技术的引入彻底改变了工程机械控制领域的面貌,分布式控制系统完全取代了集中式控制系统,在众多具有CAN功能的控制器、传感器和执行器的支持下,繁琐的连线被单一、简洁的现场总线网络所替代,系统设计更加灵活、信号传输质量也大幅提高。CAN总线在工程机械上的广泛应用将使工程机械的控制性能、动力性、操纵稳定性、安全性都上升到一个新的高度,给工程机械技术的发展注入新的活力。
2.1 CAN总线在摊铺机中的应用
摊铺机是道路施工中重要的路面施工机械,其性能与可靠性会直接影响整个路面工程的质量。将CAN总线应用在摊铺机行走控制系统中,整个控制系统可分为三个模块,分别为电喷发动机控制器、行走控制器和显示器,以实现集中管理以及功能和危险的分散。其中,电喷发动机控制器根据发动机实际工况对发动机的转速进行控制;行走机构控制器在摊铺过程中发挥恒速控制、转向控制以及整机状态参数检测等作用;显示器发挥整机状态参数和故障报警信息的界面显示的作用。摊铺机的功能分散、集中监视、危险分担,有利于提高整机的工作性能。CAN总线技术还可应用于摊铺机自动找平系统中,在系统工程过程中,每个节点作为路面高度采样点,实时采集路基变化样本。当主控节点广播式地发送数据请求帧时,各个节点将当前的实时采样数据发送给主控制器,多点采集可以滤除干扰信号,更准确地描述路基的变化情况。当主控制器接受完所有节点的数据后,按照一定的算法进行数据处理,去除偶然因素如石块、坑槽等影响,然后发出PWM信号控制液压缸的电磁阀,从而控制熨平板的升降使得摊铺厚度均一[2]。CAN总线的应用提高了道路摊铺工程的自动化和智能化水平,使摊铺机作业效率和路面施工质量得到提高的同时改善了道路工程的操作环境,降低了劳动强度。
2.2 CAN总线在挖掘机中的应用
随着中国挖掘机行业的快速发展,挖掘机的性能是生产厂家市场竞争力的关键,高效、节能的智能控制系统成为了提升挖掘机性能的主要手段[3、4]。电气控制系统作为挖掘机核心系统之一,关系到整机的性能、智能化程度和可维护性。挖掘机的性能要求越高,传感器数量就越多,如果用传统控制方式必会增加线束数量,使维护难度增大,不利于数据共享。CAN总线的应用可以在不影响原系统的前提下克服传统控制方式的缺点。挖掘机的电气控制系统主要由发动机控制模块、液压控制模块、显示模块、GPS远程管理模块和常规控制模块组成。发动机控制模块中主控制器通过CAN总线可以读取转速、工作时间、水温、油压、运行状态等信息,控制发动机起停、转速、节能、保护,无需再安装相应的传感器,简化了电气线路。同样在液压控制模块采用CAN总线采集司机的操作,根据档位、功率模式和发动机状况等确定主阀的开度,以控制液压系统实现整机行走、回转等动作,提高了系统的可操作性,简化了液压控制管路。此外,具有CAN总线功能的显示器能对挖掘机运行过程中的参数进行实时显示,也能进行参数设置、故障警报及保养提示。GPS终端也能通过CAN总线与总控制器进行数据通信,实现定位和远程数据传输。
2.3 CAN总线采矿铲运机中的应用前景
随着矿产资源的开采逐渐向深部延伸,采矿条件更加恶劣,智能化、自助式的采矿设备已是发展必然的发展趋势[5]。铲运机是有色金属深井矿山开采的关键设备,由于过去的人为驾驶铲运机对工作人员的安全威胁很大,而遥控铲运机可靠性差、系统成本高,所以自助式无人操纵铲运机成为了采矿设备的重要研究方向。CAN总线技术的通讯系统在自助式无人操纵铲运机中的应用能使传感器系统和控制系统方便地对信号的采集、分析和处理,从而实现行走、铲运等功能。CAN总线的开发应用在采矿机械领域业有广阔的前景,定能给行业带来飞跃性的发展。
3 结束语
CAN总线技术具有较高的可靠性、实时性和较强的灵活性,这些突出的优点使其被广泛地应用,它的发展也推动了工程机械自动化技术的的发展,而且在许多有待开发的机械设备领域具有广阔的应用前景。CAN总线的应用使工程机械的性能、作业效率和工作质量得到了提高,简化了电气线路,液压回路,减少了传感器的使用,从而降低了产品的成本也改善了机械的可维护性,由此CAN总线的扩展开发及应用会给许多行业带来巨大的效益。
参考文献
[1]阳宪惠.现场总线技术及应用[M].北京:清华大学出版社,1999.
[2]吴成富,焦生杰,惠纪庄.摊铺机自动找平控制系统研究[J].筑路机械与施工机械化,2004,21(8):15-17.
[3]张军,焦生杰,廖晓明,等.电控节能技术在挖掘机中的应用与发展[J].中国工程机械学报,2010,8(1):66-71.
【关键词】本体;机械工程;应用
一、前言
作为一项实际应用效果良好的技术,本体技术在近期得到了长足的发展和进步。研究其相关问题及在机械工程中的应用,能够更好地提升本体技术的实践应用水平,从而有效优化机械工程的整体效果。
二、知识工程中本体的含义
在知识工程领域,研究人员给出了面向人工智能的明确的本体定义,其中,最重要的一个是Gru-her在1993年采用人工智能界公认的概念模型为基础给出的:本体是概念模型的明确的规范说明。随后Studer在参考了Gruber和Borst的定义的基础上提出了本体是共享概念模型的明确的形式化规范说明。本体定义的核心内容是概念模型,即研究领域内存在的对象、概念及其他实体以及它们之间的关系是研究领域的一个抽象的、简化的视图,每一个知识库、知识库系统或知识水平的主体,都或明确或隐含的依托于某些概念模型。分类法(taxonomy)是对科学分类的普遍规律的研究,是按照一定的思想观点,以科学分类为基础,结合领域内容和特点,将领域知识分门别类以术语的形式组成分类表。本体与分类法相比,主要有两个区别:本体具有更为丰富的内部结构并且反映了某种程度的共识。
理论上,可以通过5种类型的构件来形式化描述一个本体:概念、关系、函数、公理和实例。这里的概念可泛指论述的任何事物,如任务、功能、行为、策略和推理过程等等,有时为叙述方便,概念也称为类。关系用来表示领域中概念之间的相互作用,元关系形式化定义为个集合的笛卡儿乘积的子集:R:C×C×…×C。函数是一类特殊的关系,在这种关系中,前n一1个元素可以惟一决定第n个元素,函数的形式化定义为:F:C×C2×…×G一一C。公理用来表示领域中永真的陈述,实例表示领域中的具体元素即对象。
三、本体构建的规则
1.清晰:本体必须有效地说明所定义的术语的含义。定义应该是客观的,与背景独立的。当定义可以用逻辑公理表达时,它应该是形式化的,应该尽力用逻辑公理表达。定义应该尽可能的完整。所有定义应该用自然语言加以说明。
2.一致:本体应该是前后一致的,也就是说,它应该支持与其定义相一致的推理。它所定义的公理以及用自然语言进行说明的文档都应该具有一致性。如果从一组公理中推导出来的一个句子与一个非形式化的定义或者实例矛盾,则这个本体是不一致的。
3.可扩展性:本体的可扩展性是指,本体提供一个共享的词汇,这个共享的词汇应该为可预料到的任务提供概念基础。它应该可以支持在已有的概念基础上定义新的术语,以满足特殊的需求,而无须修改已有的概念定义。也就是说,人们应该能够在不改变原有定义的前提下,以这组存在的词汇为基础定义新的术语。
4.编码偏好程度最小:本体应该处于知识的层次,而与特定的符号级编码无关。本体的表示形式的选择不应该只考虑表示上或者实现上的方便。概念的描述不应该依赖于某一种特殊的符号层的表示方法,不能依赖于某种确定的语言,因为实际的系统可能采用不同的知识表示方法。
5.本体承诺最小:本体承诺应该最小,只要能够满足特定的知识共享需求即可。也就是说,本体应该对所模拟的事物产生尽可能少的推断,而让共享者自由地按照他们的需要去专门化和实例化这个本体。Gruber还指出,由于本体承诺是以词汇的使用为基础的,因此可以通过定义承诺最弱的公理以及只定义应用所需的基本词汇来保证。
四、本体在机械工程中的应用
1.工程本体的PHYSSYS
Brost和Akkermans等人于1997年面向工程领域建模、模拟和设计开发了一个基于动态系统理论的通用形式化本体PhysSys,在PhysSys的基础上,建立了知识库OLMECO,OLMECO是一个物理系统(如热力学系统、汽车或机床的)的模型部件库。这一工程本体表达了物理系统在不同角度下的概念模型。从不同的角度来观察物理系统,可以得到系统布局、物理过程和数学关系3个视图。相应地,PhysSys本体包含了部件本体、过程本体和数学本体3个基础本体,分别对应于3个视图的形式化描述,3个基础本体通过不同形式的投影构成PhysSys本体,部件本体的建立是从单纯的结构角度来看一个系统。按照常规系统论的观点,一个系统由不同的具有边界和外部环境的实体构成,实体本身又由一定的结构单元按一定的相互关系形成实体的内部结构,因此部件本体通过抽象反映了一个统的结构特性,而忽略了其动态过程和数学约束。部件本体反映了系统的部分整体关系、拓扑关系和系统理论,压力机、铣床、磨床等模型;其他应用领域还包括热力学系统、电气设备等。
2.本体机械产品的智能信息检索
随着网络信息的迅速增加,用户对网络数据检索的性能提出了更准、更全、更智能的要求。智能检索已成为当前信息检索领域研究的前沿性课题。本文在国家基金的资助下,研究基于本体的机械产品领域智能信息检索方法及其工程实现,取得的主要研究成果有:(1)针对已有本体建模方法的局限性,提出基于本体生命周期的建模方法,建立了MPO结构模型。提出了基于平面螺旋关系的本体知识存储机制,降低了查询构造的复杂度,提高了查询扩展的效率。(2)设计了领域智能信息检索系统的三层体系结构,实现了查询生成,查询优化,匹配服务,检索结果序列优化等功能模块。(3)提出了一种新的基于查询表达式与关系表互为映射的查询提炼算法(QRMM),使得自然语言查询处理过程中避免引入复杂的分词环节,能够识别查询语句中的核心概念,有效地提高了查询效率。
3.机械工艺本体的信息检索
为清楚地描述机械加工工艺知识、提高工艺知识检索和查询的效率、提高工艺知识管理水平。本文借鉴和吸收知识管理领域本体论研究的成果,深入探索了机械加工工艺知识本体的构建理论和方法以及基于本体的机械加工工艺知识检索方法,取得如下研究成果:
(一)在分析现有本体理论、建模方法、特征以及本体描述语言的基础上,结合软件工程方法,提出了螺旋上升式的机械加工工艺知识本体的开发方法。针对机械加工工艺知识,提出了创建一个标准的、可扩展的、独立的机加工工艺领域本体的过程和方法。
(二)针对传统知识管理系统知识检索模块中基于关键词的检索技术的不足,研究了基于本体的机械加工工艺知识语义推理的实现方法,应用公理推理、离线语义推理和正向推理的语义推理方法实现了机械加工工艺方法知识的智能检索。
(三)在本体构建和基于本体的知识检索方法理论研究的基础上,利用Java+JENA技术编程实现了基于本体的机加工工艺知识语义检索原型系统,以机械加工工艺方法领域知识为目标对象,实现了基于本体的知识描述和基于语义推理的智能型知识描述。原型系统验证了所提出的理论和方法的有效性和正确性。本文的探索性研究证明,将本体理论和方法应用于机械加工工艺知识管理领域是可行的、有效的。
五、结束语
通过对本体及其在机械工程中应用的相关研究,我们可以发现,该项技术方法良好效果的取得,有赖于对其多项影响因素的有力掌控,有关人员应该从机械工程的客观实际要求出发,研究制定最为符合实际的本体技术应用实施策略。
参考文献:
[1] 周明建,高济,李飞.面向OML的本体进化框架[J].计算机辅助设计与图形学学报.2013(14):62-63.
本学期我担任机电系14高职5班、15机电6班、15无人机班的机械加工技术和机械基础课程的教学工作,在遵循教学大纲的前提下,圆满完成了学校布置的各项教学任务,具体总结如下:
1、加强业务学习,努力提高自身的综合素质。
深入学习课程标准,认真学习,积极探索,紧跟我校教学一体化改革步伐,领悟课改精神,转变教育教学思想。积极备课,上课,听课,评课,参加学校组织的各项教学培训,学习活动。参加我校“一体化”课程改革第三批培训,与我校课改先进教师积极沟通、交流,提高自身教学水平;11月由学校派往甘肃省酒泉市参加赛德尔“新能源课程”培训,与诸多外地外校老师建立联系,相互交流,丰富了自身的知识储备,掌握了先进的教学手段。
2、加强德育工作,加强课堂纪律管理。
1. 个人基本情况及工作经历
2. 任职以来的工作情况、技术学术水平、工作能力
自担任自动化
解读:这一块大家可以谈谈近几年在单位上担任何种职务,以及从事何专业的工作,在这些工作中大家都学到了一些什么专业的技术等。
3. 主要工作业绩及奖励情况
解读:这一块主要讲一下自己的工作业绩,介绍一下这些项目的情况,具体干了一些什么工作,这些项目给自己带来的收益,还有自己的一些奖励情况,例如工程获奖或者个人获得的奖励都可以写上去。
4. 参加过的培训、进修、学习情况
解读:这个主要写一下自己的学习培训经历,参加过何种协会及专业知识的培训等。
5. 论文、论著、译著等作品情况
解读:这个主要介绍一下自己发表的论文,论文的名称、内容以及在哪刊登发表的简单说明一下就好。
半逆作法边坡稳定性与支护桩悬臂高度的研究
红荔路西延工程气象塔下穿隧道仿真分析
抗滑桩-桩板式挡土墙设计浅析
新天坪岭隧道和附近采石场施工安全影响分析
水平旋喷桩在地铁暗挖风道超前预加固中的应用
青岛地铁某明挖基坑桩移监测分析
尖峰岭隧道防坍塌施工管理措施
甲方在施工过程中的技术管理
浅谈如何编写境外工程投标书的技术标
影响铁路电力迁改总承包工程因素的模糊综合评价研究
起重机行业发展综述
基于主成分分析的绿色施工评价研究
《工程建设》征稿启事
工程建设项目信息
工程机械调研报告
碱含量对水泥基材料干燥失水和收缩的影响
变刚度布桩复合地基变形特性有限元分析
跨渠建筑物桩基接触缝渗漏特性数值分析与试验验证
基于应变模态法的简支桥梁损伤识别研究
新农村城市化实施机制研究
尾矿库工程设计与低碳概念
城镇人工湿地系统自动控制设计
《养老设施建筑设计规范》开始编制
电耙留矿法在遵义锰矿倾斜粘性薄矿体中的应用
泥水平衡顶管施工技术的应用
膨胀加强带的应用统计分析及在某超长结构中的应用
真空预压法在南沙护岸围堰工程中的应用
上行式移动模架造桥机施工技术研究
基于系统工程的项目管理创新与实践
工程机械行业2010年发展动态
宁夏调整建设工程计价定额人工单价
工程建设项目信息
工程机械调研报告
炸药破碎岩石能量分布研究综述及其展望
钢纤维增强部分截面混凝土梁抗弯性能研究
二次曲面拟合GPS高程的研究
邵东石膏矿采空区粘土固化充填试验研究
钢结构被优选为抗震建筑结构
对陶粒混凝土空心砌块及陶砂砂浆节能性能的计算分析
岩土工程勘察中抽水试验探讨
杨家村矿段滑坡特性分析与防治措施
高层建筑消防给水设计问题探讨
乌江构皮滩水电站地下厂房尾水边坡固结灌浆试验
某既有铁路隧道改扩建施工方法探讨
深圳出台全国首份绿色建筑设计规范
住房和城乡建设领域多项法规及标准6月施行
高速铁路建设中提高CFG桩施工效率的措施
新邵资江二桥主墩桩基施工技术
嵌入式植筋在工程改造中的应用
2009年一季度工程机械行业发展状况
工程机械系统污染的防治实践
工程建设项目信息
工程机械调研报告
一种T形短肢剪力墙的墙元宏模型
MATLAB在结构动力时程分析中的应用
掺粉煤灰对混凝土孔结构影响的试验研究
住房和城乡建设部出台《建筑工程方案设计招标投标管理办法》
关键词:工程机械概论;教学改革;工程实践能力
一教学体系有序系统,优化教学结构
面对以具有机械制图、机械原理、机械零件、电工与电子技术、微机控制原理、测试与传感技术、液压传动等机械专业基础知识的学生,作为工程机械专业的导论课,“工程机械概论”课程试图综合并引领工程机械底盘设计、工程机械底盘原理与性能、工程机械传动与控制、工程机械发动机与底盘构造、工程机械运用与管理等后续专业课程的内容,专门阐述工程机械领域内各类专业知识的总体结构框架和它们之间相互关系,使学生明确各专业课程的作用和地位,为他们深入学习专业课起到提纲挈领和抛砖引玉的作用。
二教学内容合理整合,突出教学重点
工程机械种类繁多,用途各异,不可能在授课过程中逐一介绍,在本课程的教学过程中,为了使学生对于工程机械有一整体性的了解,授课过程中不是直接进入具体工程机械的学习介绍,而是专门安排一次综述性质的知识讲解,在这一讲中首先从工程机械的服务领域、历史的发展、从不同角度对工程机械的分类以及现代化工程接卸的发展趋势进行阐述,在基本概念上让学生对工程机械有一整体性的认识。随着现代工程机械向自动化、智能化方向发展,及时收录最新的工程机械产品,以主流设备为主,淘汰老旧的设备以及装置。在后续课程中选取若干的工程施工中常用和典型的通用和专用工程机械,系统讲授各类工程机械的各种装置和总成的作业原理,包括动力、传动、行走、作业(工作原理、构造性能、操纵控制方法和作业特点)等,以反映工程机械的整体知识。这样的课程设计可以使学生对各种工程机械结构组成有一提高挈领的了解,使他们领会今后不论在设计或使用任何一种工程机械时,机器的各个总成和装置都与此种机械的作用功能有着密切的连接,也有助于他们更好的理解各门专业课程的作用与地位。
三教学方式新颖多样,强化实践创新
鉴于目前较少的课时数和较大课程容量的现实状况,只有通过网络线上线下的混合式教学才能在有限的教学时间内不断充实拓展学生的学习空间。对于本门课程,在教学过程中积极开展线上线下混合式教学,线上是指学生利用在线课程讲解视频、在线PPT、远程虚拟仿真实验等互联网手段对基础知识进行课前学习;线下则为在课堂上,教师不再讲解基础的或者简单的理论知识,而将时间用于重点和难点问题的讲解和答疑学生的问题,促使学生更好地掌握知识。例如在挖掘机械这一章节中,相关基础知识学生可以通过班级群中的微课视频和在线PPT进行学习,相关案例操作可以访问我校反铲式液压挖掘机工作性能虚拟仿真实验进行仿真操作,通过在线学习和仿真实验操作,学生可以发现本节课程的重难点为工作装置的工作原理和运动特点、挖掘包络图的线段组成和整机作业稳定性及相关概念;同时掌握整机作业挖掘力及其分布规律。教师在实际的课程教学中只针对重难点进行讲解即可,同时在课后学生线上学习复习时进行线上辅导,学生主动学习和思考的能力得以培养,学习效果明显提高。我校工程机械专业已通过工程教育专业认证,为培养学生工程实践能力,在授课过程中注重工程实例讲解,从小项目开始,以学生为主体,教师引导的教学方式,将学生分成若干个小组进行合作学习,以实际工作需求为导向分析学生需要掌握的基本技能,并将教学内容与教学目标进行细化,编制一个个的教学项目,并根据教学项目之间存在的逻辑关系来确定教学形式以及教学进度。通过提出问题、分析问题的方法来驱动学生自主查阅资料、提出问题,进而培养学生解决问题和主动实践的能力,在分析过程中教师可以通过播放视频、图片以及一些真实的数据,模拟现场方式清晰地将工程实例呈现在课堂上,系统地扩展关联性课程的学习,使学生在解决实际问题过程中建立一种“一点多面”的思维,有效地提高了解决工程实际问题的能力。这种任务驱动式或项目化的教学模式,可以大大激发学生的学习热情,提高教学效果。
四教学评价客观科学注重过程管理
传统的终结性考核方式很难对学生的活动参与度、合作竞争意识、学习态度、学习兴趣等方面进行有效评价,不利于学生个性化学习与发展需求的满足。为更加科学客观地进行教学评价,在本门课程的教学实践中采取过程管理的形成性评价方式进行成绩评定。在评价过程中以激励性、导向性、批判性和多元性为原则,教师通过建立学生学习档案,通过对自我评价、他人评价、阶段性测评、课堂质疑、项目参与深度与频率等因素进行考评给予学生成绩。过程性评价可有效激发学生内在学习动力和主动学习的意识。通过分析学生学习档案相关信息的分析进而进行教学内容和方式方法的有效调整与创新。
关键词:工程机械;液压元件;节能液压系统
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.24.108
0 引言
在当前阶段中,随着随着各种一次资源开采力度的不断增加,我国各种一次能源的储存量在逐渐的较少,而其又是工程机械运行过程中的主要资源,逐渐的加强了人们对其的重视程度,对其液压系统的节能功能具有了更高的要求。同时,在我国节能液压研究过程中,研究的时间较晚,技术还不是很完善,通常都是使用外国的技术,不利于我国工程机械的发展。因此,加强对工程机械液压元件及节能液压系统的研究具有重要意义。
1 工程机械液压元件
1.1 液压泵
在工程机械液压系统中使用了很多的元件,其中液压泵是其中最主要的一个元件,在当前阶段使用的液压泵中,通常有以下三种,第一种为齿轮泵,该元件内部结构较为简单,使其具有很小的体系以及较轻的重量,并且工作性能较为可靠,正是这些优点,成为了最为常用的一种液压泵。但是该液压泵也具有一定的缺陷,如运行的过程中,会产生较大的噪音,轴承需要承载很大的负荷,不能对其排放量进行调节等,因此,又对其应用进行了一定的限制。第二种为斜盘式轴向柱塞泵,该液压泵可以根据工程机械的运行情况,随时对其排放量进行调节,而且还具有容积效率高的特点,通常被应用于大型工程机械中。而且,随着对其不断地研究,逐渐使其向着集成化的方向发展,首先是将多台液压泵进行了整合,形成了一种功能更加强大的多联泵,进一步缩减了发动机的结构。其次是对其控制的方式更加的丰富,由以往单一的恒功率控制,改变为了压力切断、负流量控制等多种形式,不仅进一步提升了其工作效率,而且还使其更加的稳定。最后一种为斜轴式轴向柱塞泵,与前两者相比,其结构更加紧密,占用的体积更小,而且其内部的倾覆力矩较小,在缸体与配流盘结合时,能够更加的均匀,产生的摩擦较小,能量的损失较低,从而使其运行效率较高[1]。
1.2 多路阀
在工程机械液压系统中,另一个重要的元件为多路阀,通过对其进行控制,就可以完成补油、制动等多项工作。在当前阶段中,使用广泛的多路阀有两种,一种为LUDV多路阀,其运行主要根据以下原理:当主阀芯放置在中间时,进油阀口关闭,压力补偿器与单向阀接触,使两者共同处于可靠关闭的状态;当多路阀运行时,导致主阀芯开始移动,将进油阀打开,使油液前通过两者流入到进油槽中,从而对液压系统的一种功能进行了控制;另外,进油阀中的压力,由补偿器径流中间小孔,最终导入到负载敏感口内,感受到系统中压力与流量的需求,并将这一信息反馈回执行元件中,对回油进行控制。不论整个系统需要对多大的流量进行控制,其都能够根据进油阀的面积,并结合不同元件负载的比例,对流量进行有效的分配,使流量合理的导入到不同元件中[2]。另一种为SCX多路阀,其余上述多阀发的功能基本一样,也都够对流量进行合理的分配,并且负载压力也是在补偿器中出现。但两者之间也存在一定的差异,主要是两者油液的流动方式不同,前者是在流动的过程中,分成了两部分,一部分流入到了执行元件中,另一部分油液流入到负载敏感口中,而后者在主泵中出发后,直接流入到负载敏感口中,这样在其运行的过程中,就避免了分流的现象,因此,其动作效率更高,对信号的控制更加平稳。
2 工程机械节能液压系统
随着工程机械应用的不断增加,逐渐加强了对节能液压系统的研究,在上世纪80年代初期,就发明出了负载敏感系统。该系统在运行的过程中,主要利用了压力反馈的原理,通过液压泵的输出流量,并结合阀口的面积,构建出相应的闭环控制系统,从而负载压力进行有效的控制。而与此同时,日本也研究出了一种节能液压系统,即负流量系统,当主阀出现运动,就会直接对节流口造成影响,增加了其中的流量,使其前部的压力提升,这时由于压力的作用下,就会使活塞逐渐产生活动,其所对应的阀芯出现移动,从而使阀口的工作面积进行了切换,到达了节能的目的。随着社会的发展,对节能液压系统具有了更高的要求,在上世纪80年代末开始对正流量系统进行研究,该系统是在负流量系统的基础上研制成功的,因此,两者之间具有一定的相似性,只是在节流口处接受的压力进行了改变,由前者的5MPa改变为了0.5MPa,具有了更强的节能作用。在当前阶段,工程机械的体积逐渐的增加,在使用以往的节能液压系统时,常常会出现不匹配的问题,因此,又逐渐的向着混合动力系统方向研究,该项研究中,主要就是HB205-1系统。该系统都是在经济工作区运行的,并通过相应的电机控制技术,在对所有液压缸进行控制时,全部应用闭式传动的方式,不再需要多路阀的使用,避免了阀内节流的问题,从而达到了节能的目的,与上述节能系统相比,节约了25%左右的资源[3]。
3 总结
综上所述,在当前阶段中,工程机械的使用在很大程度上促进了我国经济的发展,但与此同时,还会消耗我国大量的一次能源,不利于我国可持续发展战略的实施。而使工程节能液压系统后,就会将这一问题改变,极大程度上降低了一次能源的应用,使我国向着更加良好的方向发展。通过本文对现有的液压元件与节能液压系统的研究,加强我国专业人员对液压系统的重视程度,能够积极主动的参与到研究当中,改变我国当前的状况。
参考文献:
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[2]赵鹏宇,陈英龙,周华.油液混合动力工程机械系统及控制策略研究综述[J].浙江大学学报(工学版),2016,05(03):449-459.
摘要:工程机械逐渐走向大型化、专业化、经济化等更高的目标,这就要求机械管理人员要充分了解各种机械的特点,合理使用机械,加大机械的维修保养力度,从而提高工程机械的利用率和完好率,取得良好的经济效益,更好的为工程服务。
随着我国公路、铁路等基础设施建设的迅速发展,各种工程机械在工程施工过程中被广泛地应用,机械化水平的不断提升,大大提高了工程施工进度和施工质量。在工程机械的使用过程中,由于受到各种条件因素的影响,制约了工程机械使用性能的发挥。只有掌握了影响工程机械使用性能的因素,合理管理和维护,才能用最低的成本获得最大的经济效益。
一、 工程机械使用特点
1、露天作业
施工机械几乎都是露天作业,工作环境恶劣。为了确保工程质量和施工进度,这就特别要求施工机械的工作可靠性要好,发生故障能够及时排除。
2、技术结构复杂
施工机械品种繁多、规格齐全、技术结构复杂,涉及到机、电、液、计算机等各个知识领域。机械的选型、使用、保养、维修、管理有着很强的技术性和经济性,这给施工单位带来了很大的挑战。
3、购买施工机械投资额大
购买施工机械的投资额一般都很大,一台机械十几万元、几十万元到几百万元,尤其是专用设备甚至上千万元。施工单位购买施工机械后转化为固定资产,要按时提取折旧,今后工程的不确定性,增加了企业的潜在风险。
4、工地流动性大
由于工程项目普遍采用招投标制度,使得工程施工地点具有流动性。机械的工地转移是一件很麻烦的事情。大型机械受道路及桥梁承载能力和隧道净高的限制,转运起来很困难,而且费用昂贵。即使一些具有行走功能的施工机械,也不允许其在公路上长途跋涉,而必须用拖车运送,而且运送过程中也容易损坏,这无疑增加了施工单位的经营成本。
二、影响工程机械使用性能的主要因素
根据工程机械的使用特点,结合公路铁路机械设备使用情况,总结出影响工程机械使用性能的四个主要因素。
1、走合期
新购机械设备的使用寿命和大修间隔期的延长以及其工作的可靠性能和经济价值,在很大程度上都决定于机械设备使用初期的正常走合。如不经过走合,就立即投入满负荷或超负载使用,势必造成部分相配合机件因过度磨损而损坏,缩短机械使用的寿命,提早修理增加维修费用,工程成本提高。因此,新机械设备和经大修或重新安装的机械设备,必须经过严格的走合期。建筑机械设备走合期一般规定为100h。
2、设备安拆
设备多个工地的倒运使用使得很多设备需要多次安拆,诸如提运架设备、门式塔式起重设备。安拆人员要有相关资质且经过技术交底,要严格按照说明书及专项方案进行,必要时咨询生产厂家,切勿凭空想象。安装前必须做好各结构部件、各机构部件、各电器部件、各联接部件和附件的清点核对。装配后必须作试运转。试运转前,必须着重检查各联接部位:螺栓、销轴、联接板等;有些设备还需检查垂直度。设备拆除后,零件注意保管,安拆前后,零件要摆放整齐,严防磕碰、日晒雨淋。
3、合理使用
经济合理的使用一台设备,能够极大的延长设备的使用寿命,能产生更大的经济效应,如果一台发动机的使用寿命为一万小时,合理使用会延长上千小时。否则,将大大减少其使用寿命,提前报废。不合理使用主要表现在:
(1)不遵守操作规程不按规定使用机械,连续超负荷,使机械严重损坏。
(2)施工中,工序安排不合理未能创造良好的内部施工条件,外部施工条件差未做相关防护。
(3)保养不及时未能及时更换各种滤芯,甚至完全卸去滤芯。
(4)没有注意气温对机械使用寿命的影响。气温过低,影响燃油蒸发,热量损失大,油粘度大,蓄电池工作能力降低,导致发动机启动困难,机件磨损加剧;气温过高。油变稀,机油压力降低,油性变差,加剧机件磨损。高温时,离合器和制动器等机件也会因强烈磨擦而烧毁。
4、维修保养
及时的维修保养是保证工程机械正常工作,充分发挥效能的关键。提高保养维修质量,必须注意以下几点:
(l)必须克服“重生产轻维修”的缺点,日常保养与维护不能少;必须送修及时,坚决杜绝带病作业现象;
(2)条件必须具备,在没有场地、设备等必要的条件时,切勿勉强拆修,因为不能保证修理质量;
(3)油质量和数量对工程机械的正常工作都有很大影响。目前存在的主要问题是:
①使用油不分牌号,这种情况造成变质、结胶.发动机烧坏、变速箱齿轮严重磨损;
②未按使用说明书的要求及时更换油,不分季节不按要求更换和使用油,都能造成油老化变质,加速机械磨损;
③使用质量不好或放置时间过长的油,在机件内不能形成油膜,不起作用。
三、工程机械的维护
1、使用方面
为了延长施工机械的寿命,在使用方面建议实行“三定三包”制度(定人、定机、定岗及包使用、包保管、包保养),机械操作人员要做到“三懂”(懂构造、懂原理、懂性能),“四会”(会使用、会保养、会检查、会排除故障),正确使用机械,严格执行安全技术操作规程,并对机械设备实行目标成本管理,将操作者经济效益与机械使用费(如燃料电力费,维修费,保养费,工具费等)挂钩,并加强对机管人员的职业道德教育与培训。这里需要特别指出的一个常被忽视的问题,即环境因素对使用机械的影响。施工机械大部分是露天作业,作业地点经常变动所以其性能受到作业场地的温度,污染,路况及天气等因素的影响很大。一旦忽视了环境因素,未采取相应的保护性或适应性措施,会使得机械使用性能降低,使用寿命缩短,甚至酿成事故。
2、维修保养方面
设备的正常运转,首要是做好设备的维护保养,谁主管,谁负责,好的设备维修保养人员能延长设备的使用寿命,带来更长远的经济效应。自检自修的内容要切实可行,一丝不苟。施工现场作业人员发现问题后及时汇报,采取必要措施防范未然,同时交接班记录必须详实客观,交接班必须对设备进行细致检查,发现问题及时处理,杜绝带病作业。我们把维护保养分解到岗位,严格执行交接班制度,进行不定期的检查与考核,将检查与考核的结果与职工的经济利益挂钩,促进了职工的工作热情,收到了良好效果。不少施工单位对机械的维修保养不重视,往往以工期紧、任务重为由忽忽视维修保养工作,认为机械在正常运行,没有故障,无需停下来进行保养。因为维修保养能消除机械隐患,若不及时保养,往往会使机械设备出现大的故障,甚至发生事故。这样既增加维修费用,又耽误工程工期。
四、工程机械的管理
1、采购租赁严格把关
优秀的设计和制造反映工程机械性能的重要参数,对于工程单位而言,不可能直接参与设计和制造,但是我们在采购租赁机械设备时,必须对设备的技术性能、质量、价格、交货期、付款条件、技术及售后服务等因素进行评定,要侧重于实力强、信誉度高的厂家。同时,我们也可以把工程机械在施工中的不足之处反映给设备供应商,间接参与设备设计更新和制造革新。
2、操作人员的技术水平
随着科学技术的不断发展和新技术、新材料、新工艺的广泛应用,工程机械的种类更加齐全,结构更加复杂,对工程机械操作人员的要求也有新的提高。操作人员不仅要懂得工程机械的结构组成、原理、性能、掌握操作技巧,而且还要有工程机械的故障快速诊断和维修能力。操作人员良好的技术水平可以在很大程度上提高工程机械的利用率和完好率,避免因人为因素造成工程机械的损坏,缩短了工程机械的维修时间和维修周期,为企业创造良好的经济效益。此外,操作人员的工作态度和工作积极性、责任感对工程机械的使用性能有很大的影响。因此,要加强对操作人员的素质教育和培训,提高操作人员的工作积极性和责任感,这样才能提高工程机械的利用率和完好率,取得良好的经济效益。
3、维修人员的技术水平
当操作人员解决不了复杂的设备问题后,需要更专业的维修人员。专业的维修人员是保证项目的机械设备正常运行、保证正常、流畅生产的先决条件。表现在连续生产作业的过程中,特别是大型提运架及起重设备、搅拌站设备出现故障,生产作业就受到极大的冲击。为了发挥维修人员的作用,需加强对其技能培训,分别对钳工、电工、以及液压、气动控制原理等方面的知识培训与考核,使员工具备了全面的维修本领,以及检修液压气动故障的专业技能,全面提升了设备管理的整体水平,实现了共同参与通力协作的综合管理。
4、设备管理部门台帐健全
设备管理部门要建立健全的设备管理台帐,明确责任。健全的设备台帐体系是设备管理的基石。不仅从中了解设备的结构性能特点,掌握操作维修要领,而且能够有针对性的编制维护和检修方案。认真记录设备的性能指标,详实记录各种备件的更换时间、损坏原因以及检修所需时间,更换周期,这些对我们的计划检修、易损件储备都非常有益。准确的管理台帐更是确定大中修周期及内容的最可靠的信息来源。好的台帐管理能够使设备管理逐步走向规范化、现代化、科学化。
关键词:工程机械 液压技术 液压机
作为板金成型中应用最为广泛的机械技术――液压技术,不但具有功效高、速度刚性大、便于冷却散热等突出优点, 而且能够根据实际加工需要,进行快速调整,因而在工程机械中得到了广泛的应用。根据相关机构的数据统计,目前95%的工程机械会运用到液压技术。因而加强液压技术的发展,不但有利于我国机械工程的发展,而且对于我国工业化进程也具有巨大的推动作用。本文从国内外液压技术的发展状况入手,通过对液压技术的分析,希望能够对液压技术未来的发展提出一些思路。
一 国内外发展状况
近三十年来,随着科学技术的不断发展,国内外液压技术的发展已经达到了相当成熟的地步。特别是随着电子信息技术的不断运用,不但提高了液压机的性能和稳定性,而且使它的操作更为简单和便利。国外液压技术的发展起步比国内要早的多,因而其技术水平要远远超过国内。而我国虽然液压机的种类较为齐全,但在技术水平、稳定性、操作性能上与国外的技术还相差很远。目前国外的产品主要以生产高性能的工业控制式液压机为主。例如,美国的MULTI-PRESS,丹麦的STENHQJ以及加拿大的BROWN BOGGS等公司,就是专门生产工业控制式液压机的厂家。这种先进的控制方式对液压机的整体性能和生产效率都有极大的提升。相比较国外的发展,我国这一方面的技术水平还十分有限。目前我国的所使用的液压机按类型划分主要有以下三种:一、以继电器为主控元件的传统型液压机。二、采用可编程控制器控制的液压机。三、应用高级微处理器的高性能液压机。这三种类型功能各异,运用范围也不尽相同。
以继电器为主控元件的传统型液压机,电路简单,对技术的依赖程度较低,因而它的应用范围较广。但是正因如此,它在技术上的弊端就较为明显了。它在控制功能上较为简单,适应能力也不强,精度范围小,同时由于电路的限制,稳定性也很差。目前主要应用于对精度要求不高的大批量加工产业之中。
可编程控制器控制的液压机,是随着计算机控制技术用于机械工程以后开发出来的。早期的可编程控制器功能比较单一,只是进行初步的逻辑控制。为了提升机械的性能,一部分厂家将微电子技术运用到了液压机当中,不但丰富了控制器的功能,而且提高了效率。之后可编程控制器就并逐渐发展成以微处理器为核心,将自动化技术、计算机技术、通讯技术溶为一体的新型工业自动控制装置。这种控制器功能相对丰富,具有一定的灵活性和稳定性,但与工业控制机相比还有很大的差距。因而,可编程控制器控制方式是只是功能介于继电器控制方式和工业控制机控制方式之间,运用范围较广的一种方式。
工业控制机控制方式可以说是目前最为先进的控制方式。这种控制方式是以工业控制机为主控单元,通过使用接口器件(如A/D,D/A板等)或应用数字阀实现对液压系统的有效控制,从而达到精确控制的目的。这种控制方式具有良好的人机交互性、操作简单,控制精度高,高效化容易提高生产效率等特点。
二 未来发展趋势
通过对国内外发展现状的梳理,可以清晰的看到,液压技术的提高对于整个行业的巨大推动作用,以及液压技术在朝着以下几个方向飞速发展。
(一)高速化、高效化、低能耗。随着经济的发展,未来机械的生产能力要求液压系统必须实现高速化,高效能及低能耗。这就要求在产品开发及技术研究中要进一步提高液压机的加工制作效果,降低生产成本以及提高稳定性。
(二)机电液一体化。通过技术的不断进步以及加工工艺的不断提高。可以通过气体与液体的转换,减少能量损失,提高效率。真正实现机电与液压的有效融合,进一步完善液压技术,最终实现机电液一体化。
(三)智能化。人工智能是未来机械工程的发展趋势。液压技术的研究与使用也要充分利用电子信息技术,这样才能进一步提高液压系统的稳定性与精确度,实现自我诊断与预调,最终实现人机交互。
(四)元件集成化、标准化。未来元配件的集成化可以缩小液压系统的体积,提高液压系统的实用性,而标准化可使配件相互统一,使机械的维修更为便利,从而提高产品的利用效率。
综上所述,本文通过对当前国内外液压技术的发展状况进行研究,分析了不同时期对液压技术的运用情况,进而提出了液压技术未来的发展方向:高速化、高效化、低能耗;机电液一体化;智能化;元件集成化、标准化。如今国外相关的技术已经远远超越了我国的技术水平,因而加强对液压技术的研究与分析,不但是现代化科学技术的发展形势的重要要求,同时对推动我国科技发展、提高机械产品自主创新也具有重要的意义。
随着时代的不断进步,人们对工程机械的要求不再只是实现操作简便、精确度高等功能,不但要求机械具有人工化的控制能力,而且能够实现智能化,可以自我调整、自我诊断,真正将人从生产劳动中解放出来。随着电子信息技术的运用,使得工程机械的发展出现了新的机遇,尤其是机电液一体化为代表的智能技术的出现,使得液压技术与电子信息技术的相互融合,不但提高液压系统的性能,而且还实现人机交互、自我诊断等功能。这些就是未来工程机械液压技术的发展方向,而今我国在这一领域的技术水平还远远落后于发达国家,大部分技术、设备还依赖于国外,但是对着我国自主创新能力的不断加强,相信在不久的将来,我国一定可以拥有具有真正自主产权的智能化工程机械液压技术。
参考文献
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[4]杨联英,浅谈国内外液压技术的现状及其未来发展趋势[J].科技创业家,2014年03期.
【关键词】机械传动技术;信息化发展;推动作用
当前我国社会已经走入新的阶段,传统技术开始逐渐过渡到信息化科学技术,从一定程度上来说技术手段的发展使得社会的各行各业都有了较大的改变,替换了原有的生产面貌,工程机械的运作也有了较大的突破。而人类社会发展也对新时期的技术生产提出了更高的要求。工程机械传动技术随着时展不断进行改进和完善工作,信息化对其产生了强有力的推动作用,使得改变原有模式,不断提高工作效率,帮助降低能源的浪费情况,为其提供了更多的应用途径。
一、工程机械传动技术的工作原理及发展状态
所谓的工程机械传动技术就是说利用齿轮的转动和链条的衔接、液压动力来完成一系列的能量转换过程。每一个部分都需要进行动力传输来帮助各个组成部位能够随之运转起来,并充分发挥不同的工作职能。工程机械传动技术主要分为三个方面,包括机械传动、流体传动、电传动过程。第一种机械传动相对来说工作原理较为简单,它是一种对动力进行直接传递的工作过程,各个动力的传输需要依赖于齿轮的互相传动以及其他零部件的运动过程。第二种流体传动则与前者不同,它主要是通过液压形成的动力来完成能量转化过程实现机械正常的运转过程。第三种电传动相比前两种类型,其应用范围较小,但往往能够更有效地帮助远距离运动转化过程,借助于电能来带动机械运转。在工程机械领域里,传动设备一直是核心工作,它能够为生产发展提供有利条件,创造更好的生产模式推动工程发展。随着信息技术在我国迅猛发展,工程机械传动技术也开始摒弃原有的生产开发模式,对其工作手段进行适当调整,充分结合计算机设备和相关电子动力管理系统来完善工程技术,使得领域内的生产发展有了很大的改变,加快了现代工业生产步伐。
二、信息化对工程机械传动技术的推动作用
时代在进步,生产发展也紧跟时代步伐不断进行创新改革,使其能够顺应现代社会发展道路。对于工程机械传动技术来说也在不断开拓新的发展模式,力求通过信息化来提高工作效率。总体来说,当前信息化对工程机械传动技术的推动作用主要体现在以下三个方面。
(一)信息动力阀控制技术。
在以往的工程机械传动技术中大多依赖于滑阀对整个运转过程的动力进行监管,从一定角度上来说滑阀控制方式较为基础,当不同的组织部分进行动力转换过程时,滑阀能够对其进行控制并进行运动调整。在早期的工业活动中,滑阀应用十分广泛,但在实际应用过程中也存在着诸多不足之处,对部件运转过程调控不够精准。随着信息技术的全方位拓展,新的微电子动力控制技术由此而生。它在原有的工作模式下提供了数据支撑作用,能够在工作过程中进行数据分析处理,使得动力阀的控制能够更加精准,并开始引进脉冲开关阀与电磁阀,对阀控制进行了更高层次的升级过程,并开始向各个工作环节渗透,影响至深。这一改变奠定了信息化在工程机械传动技术中的重要地位,不仅简化了动力运转过程,还使得监控管理更加精准和直接。
(二)微机数据处理技术。
液力变矩器一直是流体传动技术最为关键的组成部分,它主要依赖于液体流动通过涡轮等组织结构来形成工作脉络,并通过涡轮等组件的运转过程来推动叶片的运转,来完成不同程度的自动变矩过程。从工作效率上来说,传统液力变矩器还存在许多缺陷,往往在工作过程中由于负荷较大,无法正常完成流动过程影响工作流程。严重时还会出现能量传输不充分的情况,最终导致能源损耗产生较大损失。然而,在信息手段的帮助下开发而出的液力传动技术能够很好地解决这些问题,它能够将计算机信息数据处理过程嵌入到变矩器中,实现对动力过程的信息控制和监管,来帮助更好地完成动力转换过程,提高机械运转效率。譬如当前行业内运用较为广泛的混合动力转载机,大多已经没有再使用液力变矩器,而是采用一种电机与行星齿轮互相进行转换来推动机器运转的方式。它能够在负荷较大的情况下,实现二者的互相转换协作过程,对整个系统进行有效支撑,让其能够抵抗较大压力来完成正常的变矩工作。除此之外,这类装置还能够储备刹车带来的动能,在需要动能时进行能源补给,从而降低工作成本。
(三)电驱动技术。
目前来说,电传动技术在实际工业发展中应用渠道较为狭窄,这是由于该技术在应用过程中所需具备的电磁资源配置要求较高,往往无法实现优质配置。许多大型的采矿电轮车都需要采用电传动装置。在现实工作流程中,电传动技术存在一定的电子技术基础,使其能够与之进行有效融合贯通,可以充分简化能量转化流程。由此产生的微电子信息处理技术相比原有的工业技术手段和配置上来说有了很大的技术创新和技术提升,使得运用过程更加易操作,提高了便捷性。例如日本生产开发的混合型电动挖掘机PC200-8改变了原有的液压驱动,以一种能量储备手段实现在部件运转过程中对设备刹车和流转过程的能量进行合理保存,这就是所谓的电驱动技术。除此之外,近年来行业内还开始引进和运用到各种新型信息技术手段来帮助全方位控制作业流程,强化技术能力,提高工作效率,并降低了生产成本。无论是在交通运输行业还是风力发电等方面都投入了广泛应用,帮助推动现代化工业进程。
三、信息化工程机械传动技术对现代社会的积极作用
无论是哪一种信息化传动技术,都使得落后的技术手段发生改变并提高了工业生产发展的可控性。一方面来说,由于现代工业涉及领域较多,其生产形式和应用渠道各种各样,机械产品质量的提升意味着整体的生产水平都能够上升到更好的层次,包括设备挖掘、器械打桩等制造方面,使得在实际的工业作业过程中相关工作人员能够更好地实现对机械的掌握,节省一定的人力物力,提高工作效率,实现各行各业的全面发展,让现代社会能够更有利于人们的生存发展。另一方面来说,信息化工程机械传动技术的发展大大地提升了工业作业的安全性,从一定程度上能够有效节省能源,减少不必要的开费,为后代的生存发展进行资源储备。另外信息化工程机械传动技术可以适当减少有害物质的工业排放,帮助建设可持续发展的生态环境,使得人与自然社会和谐统一。
四、结语
综上所述,在实际工程机械传动技术体系构建过程中信息化的重要性不可忽视,它将直接关系到工程机械运作过程中的成本、进度及质量和效率,乃至环境保护。信息化发展从很大程度来说改变了原有的工业发展模式,不断采用创新技术手段提高生产开发效率,优化资源配置,实现精准可靠的安全性工业生产。由于笔者自身专业知识的缺乏及相关技术掌握不够成熟,该分析研究存在一定缺陷,希望可以为信息化工程机械传动技术发展提供一定的理论参考。
【参考文献】
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[2]李学忠,孙宽.工程机械产品的自动化与智能化控制———信息技术在工程机械上的应用综述之一[J].工程机械,2012,7:79~82
【关键词】无线电液控制;盾构管片拼装机;无线通信技术
无线电液控制技术,结合了电液控制技术和无线通信技术的优点,可以广泛应用于工程机械等领域,不但提高工程机械的自动化程度和可操作性,还改善了操作人员的工作环境,降低了由于视觉受限制所带来的误操作事故。在工程机械如建筑业、采矿业等行业得到了广泛应用,加快了国家工业化的进程。[1]
一、无线电液控制技术基本原理
无线电液控制技术的基本工作原理:首先,无线电液控制系统将操作者或机器的控制指令进行数字化处理(包括对信号的滤波,A/D转化等处理),变为易于处理的数字信号;其次,对数字指令信号进行编码处理;再次,指令信号在经发射系统进行数字调制后,通过发射天线以无线电波的方式传递给远处的接收系统。最后,接收系统通过接收天线把带控制指令的无线电波接收下来,经过解调和解码,转换为控制指令,实现对各种类型阀的进行控制。
由于无线电液控制技术在工程机械领域占有重要地位,它也越来越受到各国的重视,都投入了很多的技术力量和资金进行研究开发。虽然红外遥控也可以实现电液控制技术的远程遥控,但是由于红外遥控存在对工作背景要求高、能耗高、传输距离短(一般不会超过10米),且必需在同一直线上,中间不能有任何障碍物以及易受工业热辐射影响等缺点,使得无线电液控制技术成为当前研究的主要方向。
二、无线电液控制技术的研究现状及趋势
(一)无线电液控制技术的研究现状
最初,遥控电液控制系统都是采用有线遥控方式进行的。早在60年代初期,人们就能利用拖缆遥控装置来控制液压机械上的手动、电液多路阀,操作时通过拖缆遥控装置上的双向单轴摇杆输出线性比例信号来控制电液比例多路阀,线控盒摇杆的信号完全能模拟液压多路阀上手动拉杆的动作。虽然这种方式也可以使操作人员在作业区外对机械设备进行操作控制,但是由于控制信号在电缆线中的衰减,使得遥控的距离有限,同时由于电缆线的存在,影响了操作的灵活性,而且数米长的电缆经常是生产事故中的主要根源。[2]
随着无线电技术的成熟,把无线电技术引入电液控制系统成为了可能。由于无线电液控制技术是通过无线电波来传递控制指令,完全消除了拖缆式遥控装置所带来的故障隐患。但是一开始的无线电液控制系统都只能发射简单的指令,如:打开/关闭等指令。进入70年代后,随着大规模集成电路及专用微处理器的出现,开发出了可靠性更高的手持式无线遥控系统。后来,随着数字处理技术的快速发展,无线数字通信技术的日趋成熟,利用数字通信技术的抗干扰能力强、易于对数字信号进行各种处理等等的优点,使得遥控系统的抗干扰性能逐步提高,安全性能大大改善;与此同时,模拟集成电路设计的迅速发展,各种高精度的模拟/数字转换器(A/D)和数字/模拟转换器(D/A)的研制成功,并把他们应用到无线电液控制系统中,使得无线电液控制系统不但能够传输开关信号,也能够传输模拟控制量并且对控制指令有较高分辨能力,也就是说,无线电液控制系统不但能够控制普通的电磁开关阀,而且能够控制比例阀。
由于无线电液控制技术既有电液控制技术的优点,又有无线技术的优点,因此它有着很广泛的应用,特别是在工程机械领域中。无线电液控制系统的典型应用场合如工业行车、汽车吊、随车吊、混凝土泵(臂架)车、盾构掘进机的管片拼装机等。
80年代初,美国KraftTeleRobtics和约翰·迪尔等公司,相继开发出无线遥控系统,并应用于挖掘机中,成功推出遥控挖掘机。其中,比较典型的是约翰·迪尔公司的690CR型遥控挖掘机。
1983年,日本小松制作所研究开发了各种工作装置的微动控制和复合动作的无线电操纵,并成功改装PC200-2型液压挖掘机。
1987年,德国HBC公司研制成功应用于工程机械领域的工业无线电遥控装置。这种遥控装置采用了先进的数字化通信技术,传输的比例控制信号安全、可靠和实用,并对发射的指令有很高的分辨率;在接收端使用模拟技术可以使执行机构的加速、减速动作与无线电遥控装置发射器上的动作完全成比例,从而实现对执行机构的无级控制。利用它,结合电液比例伺服驱动机构、液压比例多路阀和电液比例减压阀及普通电磁控制开关阀,就可以实现工程机械的无线遥控。德国HBC无线电遥控系统采用的比例输出信号(0-5V/10V、4-20mA、PWM0-2A)可与多个厂家电液多路阀信号匹配,可模拟手动操作方式达到与液压控制系统互相间的协调。
与国外对无线电液控制技术的研究应用相比较,国内则相对比较晚,技术相对也落后一些。上海宝山钢铁公司于1997年引入HBC无线遥控系统、意大利FABERCOM的比例液压伺服模块,对黄河工程机械厂生产的ZY65型履带式装载机进行了遥控改造,使其成为一台遥控装载机。
(二)无线电液控制技术研究趋势
随着数字通信技术和超大规模集成电路的高速发展,把数字通信技术和高性能、高集成度的集成电路应用到无线电液控制技术中,使得无线电液控制器的性能更加完善,可靠性更加高。它们都推动着无线电液控制技术的发展,具体表现在以下几个方面:(1)超大规模集成电路的飞速发展使无线电液控制器硬件电路的可靠性提高,同时为实现更强大的(下转第152页)(上接第193页)功能提供了可能性;(2)数字通信技术提高了无线电液控制器的性能;(3)纠错编码技术提高了无线电液控制器的抗干扰能力。
三、无线电液控制技术在盾构管片拼装机中的应用
盾构管片拼装机是一六自由度机械手,由电液比例多路阀控制各个方向执行器动作,实现管片的拼装。利用无线遥控系统控制电液比例多路阀的先导级就可以控制进入多路阀的流量。采用电液比例技术能提高管片机的拼装速度,有效地降低工程造价。
四、结语
由于无线电液比例技术具有多方面的优点,在工程机械领域得到了广泛的应用。将无线遥控技术应用于盾构管片拼装机系统,将具有重要的工程应用意义。
【参考文献】
[1]郑贵源.无线遥控装置在工业控制中的应用[J].机械与电子,1997,(2).
【关键词】无线电液控制;盾构管片拼装机;无线通信技术
无线电液控制技术,结合了电液控制技术和无线通信技术的优点,可以广泛应用于工程机械等领域,不但提高工程机械的自动化程度和可操作性,还改善了操作人员的工作环境,降低了由于视觉受限制所带来的误操作事故。在工程机械如建筑业、采矿业等行业得到了广泛应用,加快了国家工业化的进程。[1]
一、无线电液控制技术基本原理
无线电液控制技术的基本工作原理:首先,无线电液控制系统将操作者或机器的控制指令进行数字化处理(包括对信号的滤波,A/D转化等处理),变为易于处理的数字信号;其次,对数字指令信号进行编码处理;再次,指令信号在经发射系统进行数字调制后,通过发射天线以无线电波的方式传递给远处的接收系统。最后,接收系统通过接收天线把带控制指令的无线电波接收下来,经过解调和解码,转换为控制指令,实现对各种类型阀的进行控制。
由于无线电液控制技术在工程机械领域占有重要地位,它也越来越受到各国的重视,都投入了很多的技术力量和资金进行研究开发。虽然红外遥控也可以实现电液控制技术的远程遥控,但是由于红外遥控存在对工作背景要求高、能耗高、传输距离短(一般不会超过10米),且必需在同一直线上,中间不能有任何障碍物以及易受工业热辐射影响等缺点,使得无线电液控制技术成为当前研究的主要方向。
二、无线电液控制技术的研究现状及趋势
(一)无线电液控制技术的研究现状
最初,遥控电液控制系统都是采用有线遥控方式进行的。早在60年代初期,人们就能利用拖缆遥控装置来控制液压机械上的手动、电液多路阀,操作时通过拖缆遥控装置上的双向单轴摇杆输出线性比例信号来控制电液比例多路阀,线控盒摇杆的信号完全能模拟液压多路阀上手动拉杆的动作。虽然这种方式也可以使操作人员在作业区外对机械设备进行操作控制,但是由于控制信号在电缆线中的衰减,使得遥控的距离有限,同时由于电缆线的存在,影响了操作的灵活性,而且数米长的电缆经常是生产事故中的主要根源。[2]
随着无线电技术的成熟,把无线电技术引入电液控制系统成为了可能。由于无线电液控制技术是通过无线电波来传递控制指令,完全消除了拖缆式遥控装置所带来的故障隐患。但是一开始的无线电液控制系统都只能发射简单的指令,如:打开/关闭等指令。进入70年代后,随着大规模集成电路及专用微处理器的出现,开发出了可靠性更高的手持式无线遥控系统。后来,随着数字处理技术的快速发展,无线数字通信技术的日趋成熟,利用数字通信技术的抗干扰能力强、易于对数字信号进行各种处理等等的优点,使得遥控系统的抗干扰性能逐步提高,安全性能大大改善;与此同时,模拟集成电路设计的迅速发展,各种高精度的模拟/数字转换器(A/D)和数字/模拟转换器(D/A)的研制成功,并把他们应用到无线电液控制系统中,使得无线电液控制系统不但能够传输开关信号,也能够传输模拟控制量并且对控制指令有较高分辨能力,也就是说,无线电液控制系统不但能够控制普通的电磁开关阀,而且能够控制比例阀。
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由于无线电液控制技术既有电液控制技术的优点,又有无线技术的优点,因此它有着很广泛的应用,特别是在工程机械领域中。无线电液控制系统的典型应用场合如工业行车、汽车吊、随车吊、混凝土泵(臂架)车、盾构掘进机的管片拼装机等。
80年代初,美国Kraft TeleRobtics和约翰·迪尔等公司,相继开发出无线遥控系统,并应用于挖掘机中,成功推出遥控挖掘机。其中,比较典型的是约翰·迪尔公司的690CR型遥控挖掘机。
1983年,日本小松制作所研究开发了各种工作装置的微动控制和复合动作的无线电操纵,并成功改装PC200-2型液压挖掘机。
1987年,德国HBC公司研制成功应用于工程机械领域的工业无线电遥控装置。这种遥控装置采用了先进的数字化通信技术,传输的比例控制信号安全、可靠和实用,并对发射的指令有很高的分辨率;在接收端使用模拟技术可以使执行机构的加速、减速动作与无线电遥控装置发射器上的动作完全成比例,从而实现对执行机构的无级控制。利用它,结合电液比例伺服驱动机构、液压比例多路阀和电液比例减压阀及普通电磁控制开关阀,就可以实现工程机械的无线遥控。德国HBC无线电遥控系统采用的比例输出信号(0-5V/10V、4-20mA、PWM0-2A)可与多个厂家电液多路阀信号匹配,可模拟手动操作方式达到与液压控制系统互相间的协调。
与国外对无线电液控制技术的研究应用相比较,国内则相对比较晚,技术相对也落后一些。上海宝山钢铁公司于1997年引入HBC无线遥控系统、意大利FABERCOM的比例液压伺服模块,对黄河工程机械厂生产的ZY65型履带式装载机进行了遥控改造,使其成为一台遥控装载机。
(二)无线电液控制技术研究趋势
随着数字通信技术和超大规模集成电路的高速发展,把数字通信技术和高性能、高集成度的集成电路应用到无线电液控制技术中,使得无线电液控制器的性能更加完善,可靠性更加高。它们都推动着无线电液控制技术的发展,具体表现在以下几个方面:(1)超大规模集成电路的飞速发展使无线电液控制器硬件电路的可靠性提高,同时为实现更强大的(下转第152页)(上接第193页)功能提供了可能性;(2)数字通信技术提高了无线电液控制器的性能;(3)纠错编码技术提高了无线电液控制器的抗干扰能力。
三、无线电液控制技术在盾构管片拼装机中的应用
盾构管片拼装机是一六自由度机械手,由电液比例多路阀控制各个方向执行器动作,实现管片的拼装。利用无线遥控系统控制电液比例多路阀的先导级就可以控制进入多路阀的流量。采用电液比例技术能提高管片机的拼装速度,有效地降低工程造价。
四、结语
由于无线电液比例技术具有多方面的优点,在工程机械领域得到了广泛的应用。将无线遥控技术应用于盾构管片拼装机系统,将具有重要的工程应用意义。 参考文献
[1] 郑贵源.无线遥控装置在工业控制中的应用[J].机械与电子,1997,(2).