魏 偉
烏審旗蒙大礦業(yè)有限責任公司
現(xiàn)階段,我國的機械設計制造及自動化取得了一定的成果,但相較于發(fā)達國家來看,該技術仍有較大的完善空間,因此相關人員仍要繼續(xù)研究該技術的發(fā)展方向,在原有基礎上進行技術革新,不斷提高機械設備的自動化水平。
1.工程機械技術的國外發(fā)展現(xiàn)狀。近幾年,國際工程機械技術產品基本被美國等發(fā)達國家大型企業(yè)壟斷,因而該項技術在其國家的許多領域都顯有成效。例如,美國卡特992c裝載機是卡特家族早期裝載機中世界聞名的一種,它之所以能夠聞名并長存的原因主要在于:它通過在裝載機內部安裝無線遙控系統(tǒng),實現(xiàn)了遠程遙控,因此備受推崇。再者,機械的內部設計十分合理,能夠相當大程度上保障操作人員的自身安全。而關于俄羅斯的無人礦山自卸車,其最大的特點即支持無人駕駛。
2.工程機械技術的國內發(fā)展現(xiàn)狀。根據(jù)我們高中所學知識,我國工程機械技術從20世紀80年代開始發(fā)展,截至目前已經歷了多個階段。起初,我國從日本引入了162和235kW履帶式推土機制造技術;之后引入的輪式裝載機以及集材機,甚至包括履帶式推土機這3大類主機制造技術來自美國的卡特比勒公司,在這之后又引入了動力變速箱、柴油機、“四輪一帶”、驅動橋等一系列主要基礎部件的制造技術;甚至引進了液壓挖掘機等技術。通過對國外產品技術的引進、改良、創(chuàng)新與自主研發(fā),加之后續(xù)投入了大量的人力、物力、財力,令我國的工程機械技術取得了空前的進步,也因此培養(yǎng)了一群技術骨干,具有先進技術和經驗的優(yōu)秀機械企業(yè),同時形成了覆蓋面積廣、所備功能全的生產和開發(fā)基地。
1.工程機械智能化是信息技術的核心技術。為實現(xiàn)智能化服務,它巧妙地結合了微電子、計算機、多傳感器及自動控制等多個現(xiàn)代技術,有效地做到了機械智能一體化。首先,研究智能維護系統(tǒng)和機械遠程監(jiān)控系統(tǒng),將零部件的數(shù)據(jù)庫同故障模式庫視為關鍵部分;其次是研究網絡智能控制與機械集成化操作系統(tǒng),主要可以用來解決聲光報警、電子控制中央系統(tǒng)等方面的問題。
2.開發(fā)新一代智能化原型樣機。通過研究我們發(fā)現(xiàn),為了實現(xiàn)機器的智能控制以及自動維護功能,該樣機不僅滿足工程機械技術的普遍要求,還另增了事故診斷及遠程庇護、智能化電子監(jiān)控設備、移動接收發(fā)射設備等,很大程度地提升了其功能性。
3.推動其向自動化、智能化、信息化方向發(fā)展。為了使產品能夠推動現(xiàn)代生產發(fā)展技術,向自動化、智能化、信息化為一體的方向前進,產品的智能化在一次次實踐中應運而生,生產系統(tǒng)也因此具有更加完善的應激能力與判別能力。生產時,可以通過計算機模擬人類日常生產活動,經過一系列的分析、判斷、決策,得出較為可靠準確的方案,從而取代人類的工作。
1.多重技術相輔相成。將智能化完美應用于實際操作,結合多項信息與科學技術,例如微型傳感器、計算機、自動控制等,且應用廣泛,分布于工業(yè)制造、無人探測、監(jiān)測報警等各個領域,在工程機械技術中做出了杰出的貢獻。
2.機械問題監(jiān)測技術。我國工程機械技術雖處于蓬勃上升階段,但在機器故障監(jiān)測及養(yǎng)護技術方面卻依然不夠先進,目前多為人工操作。然而在未來數(shù)十年的發(fā)展中,我國工程機械技術將融合智能化與信息化技術,著重進行機械自動監(jiān)測及修護的研究。
3.信息管理智能化。相信在不久的將來,我國工程機械作業(yè)水平將因技術的智能化與信息化而急速提升。
4.數(shù)據(jù)集成管理系統(tǒng)。一般情況下,工程機械都需要在較為復雜的環(huán)境之下進行運轉,在實際的使用過程當中往往也會存在著較大的損耗,日常的保養(yǎng)與維護就顯得非常重要。數(shù)據(jù)集成管理系統(tǒng)可以有效采集工程機械在實際使用過程當中的運行數(shù)據(jù),并作為日常保養(yǎng)與維護的依據(jù)。
5.牽引與變速控制系統(tǒng)。大部分的工程機械在實際的使用過程當中都需要具備行駛功能,但是在不同的工程機械當中其動力傳遞路徑之間存在著較大的差異,有部分工程機械的發(fā)動機是直接與變速器連接在一起的,還有部分工程機械的發(fā)動機則是通過變矩器實現(xiàn)與變速器的連接的。但是不論針對何種連接方式,牽引與變速控制主要是根據(jù)駕駛員的具體駕駛意圖,從而實現(xiàn)機械行駛速度與檔位之間的有效切換,從而保證發(fā)動機的實際運行能夠與具體工況相匹配,降低燃油消耗。
6.遠程監(jiān)控與控制系統(tǒng)。當前階段遠程監(jiān)控與控制技術已經被廣泛的應用于多個產業(yè)當中,在最近幾年當中工程機械領域也逐漸加大了遠程監(jiān)控與控制系統(tǒng)的應用。在工程機械產業(yè)當中遠程監(jiān)控與控制系統(tǒng)需要利用GPS、互聯(lián)網、GSM等技術實現(xiàn)產品運行的動態(tài)監(jiān)測與控制,從而運行根據(jù)使用人員根據(jù)其運行的狀態(tài)對其進行調整,并實現(xiàn)遠程控制。
7.發(fā)動機智能控制系統(tǒng)一般情況下,大部分的工程機械的發(fā)動機都是柴油機,發(fā)動機智能控制系統(tǒng)需要在發(fā)動機中裝備發(fā)動機微控制器、高速電磁閥和各種傳感器,從而使得發(fā)動機的燃油噴射時間、壓力以及總量可以根據(jù)所需要的動力輸出以及工作狀體實現(xiàn)動態(tài)調整,在滿足實際使用需求的基礎之上有效降低燃油消耗,同時確保發(fā)動機所排出的廢氣能夠滿足具體的環(huán)保標準。
本文結合國內外技術的發(fā)展背景,通過對其工程機械設備的比較,著重分析了我國工程機械設備技術的相關現(xiàn)狀及未來趨勢,以研究其信息化和智能化水平為基礎,提出了有關未來我國向著該方向發(fā)展的有效方案。當代智能化機械工程的飛速發(fā)展,使得機械工程進入一個全新時代,數(shù)字化時代又帶動了工程機械信息化的發(fā)展。由此可見,智能化建設結合信息化支持,將成為機械工程未來的主流趨勢。
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