现代工程机械的8大技术进步
从20世纪80年代到本世纪初,中外工程机械产品技术已从一个成熟期走到了现代化时期伴随着一场新的技术革命,工程机械产品的综合技术水平跃上了一个新的台阶。电子技术、微电脑、传感器、电液伺服与控制系统集成化改造了传统的工程机械产品,计算机辅助设计、辅助制造及辅助管理装备了工程机械制造业,IT网络技术也装备了工程机械的销售与信息传递系统,从而让人们看到了一个全新的工程机械行业。新的工程机械产品在工作效率、作业质量、环境保护、操作性能及自动化程度诸多方面都是以往所不可比拟的,并且在向着进一步的智能化和机器人化方向迈进。
1、作业原理创新:新法破土与高频振动
随着科学技术研究水平的不断发展,工程机械的作业理论也在不断地创新。工程机械的作业原理包括对土石方的切割、破碎、回填,对土工材料的筛分、混合与加热,对混合料的摊铺、找平与压实等。这些作业理原先是以仿生学与牛顿力学为基础的,而近现代科学的发展为工程机械作业原理的创新奠定了基础。例如机械振动、脉冲、射流、光电效应及热物理学的应用, 为工程机械节省资源,改善施工质量、提高生产效率、工作可靠性、驾驶舒适性与自动化程度创造了条件。
挖掘机、推土机、装载机等土方工程机械切割破土,现在有了无斗铣切法、高频振动法、液气射流法及微孔破土法。使用新的破土作业原理改造的铲斗、松土器可以开挖高强度的岩土,在一般情况下都可以降低单位土方费用与提高生产效率,并且在靠近建筑物挖土时可代替钻孔—爆破法施工。
振动压路机是利用机械振动而又要达成“振地不振人”作业效果的最有力说明。高频振动压实技术的应用是近代动力学在工程机械上的重要科研成果,在振动压路机上同时应用了振动与隔振理论。20世纪90年代以来,出现了水平振动(振荡)与垂直振动的定向振动压实方法,以及无级调幅振动和不同于简谐振动的混沌振动等振动压实作业原理,并且形成了相应系列的振动压路机。冲击式压路机打破了原有传统的圆柱形滚轮结构,使用具有3-5个边的多边形压滚由牵引车拖行,以每秒2-3次顺序地冲击地面。这种剧烈冲击具有地震波的传播特性,其压实深度随碾压遍数而递增,在5m深处的压实度可达90%-92%。冲击压路机具有静压冲击、振动捣实与揉搓的综合作用,适合大型填方、塌陷土壤和干砂填筑工程的压实。
沥青混凝土摊铺机慰平工作装置更是工程机械作业原理创新的典型例子。慰平板使用柴油、液化气或电加热和72Hz的调频振动,并采用红外线、激光或超声波找平, 是多学科高新技术的应用。这其中的找平技术也可以应用到平地机上,作为地平或坡面的精细找平。
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