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探析现代化工程机械灵性所在

时间:2009-4-25 18:36:43 中国废旧物资网  免费注册赢积分 编辑:小博

屁股冒着黑烟、发出隆隆叫声,在人们的印象中,工程机械一直是这样一些"傻大黑粗"的家伙。但是如今,现代化的工程机械与传统的工程机械相比已经有了翻天覆地的变化。专家指出,当今的工程机械产品正在渐渐地走向成熟,它们是赋予了灵性的产品,有灵性的机械是有"思维头脑"、"感觉器官"、"神经网络"、"五脏六腑"及"手足骨骼"的机电信一体化系统,这也是未来工程机械的发展趋势。


  人性化设计让工程机械也会"思考"

  工程机械的作业环境比较恶劣,无论是机器的外观还是驾驶室,都无法与汽车相比,不仅操作费劲,而且驾驶室根本没有舒适性可言。即使是在炎热的夏季,驾驶员也要在像桑拿室一样的环境里完成各种作业。近年来,"以人为本"的人机工程学设计思想开始在工程机械行业流行。

  现在各类工程机械都设有防翻滚和落物保护装置,以保护司机的人身安全,并且是与驾驶室分别设计和安装。驾驶室内有足够的人体空间和开阔的视野,并采取必要的密封、减振、降噪和控温措施。室内的座椅、操纵杆件、仪表与监视器都按人机工程学布置。为了减轻司机的疲劳,选用悬浮式减振座椅,并研制了气--液悬持系统的驾驶室底板。

  电子技术在工程机械上的应用,大大简化了司机的操作程序,提高了机器的技术性能。利用电子控制可以自动选择机器的作业模式。利用电子监测可以及时发现和排除机器系统的故障,例如发动机润滑油失压、风扇传动带断裂、液压油污染或过热和滤油器堵塞等,均能及时发出声响或灯光报警。利用电子传感器经微电脑处理可以自动检测机器的工作质量,如随机检测振动压路机的压实度,自动检测与调整沥青混合料的级配比例与出料温度等。

  美国消音技术公司研制了一种电子消音器,通过电子仪器分析发动机排气噪声的波形结构,并产生一种与之相位差180°的干扰声波,这种"抗噪声"与发动机排气的噪声相抵消,从而达到过滤消声的目的。这种电子消音器还可用于消除发动机的基本噪声和驾驶室内的噪声。另外,通过集中润滑、自动润滑及故障自动报警,大大减少了工程机械的维修工作量。美国德莱赛公司装载机铰接轴的润滑周期可延长到2000小时,更换机油和滤清器的周期延长到250小时;卡特彼勒公司装载机的日常检修时间缩短到3.45分钟,使用100小时的技术保养时间也仅有6~7分钟。

  机电信一体化并非机电与信息技术的简单结合,它所构成的系统必须具备五项功能:一、具有检测和识别工作对象与工作条件的功能;二、具有根据工作目标自行做出决策的功能;三、具有响应决策、执行支动作的功能;四、具有自动监测工作过程与自我修正的功能;五、具有自身安全保护和故障排除功能。这些是工程机械智能化的一些具体目标。

  在工程机械的智能化过程中,自始至终充满着自学习技术和自适应技术的运用。现在机电信一体化技术实现了对发动机、液压系统和电气系统的全面控制,机器正在被赋予各种感觉与智慧。在工艺过程与工作状态实时监测的基础上,工程机械将从局部自动化过渡到全面自动化,并且向着远距离操纵和无人驾驶的趋势发展。随着人工智能的介入,工程机械将加快其现代进程,并逐步过渡到完全智慧化的作业机器人目标。到那时,一些新的机器人化作业程序就会应运而生。

  工业设计让工程机械成为"艺术品"

  工业设计是工业产品的造型设计,也称其为产品的艺术造型。机械产品的艺术造型应能体现其功能的合理性及外在质量的统一性,还应体现出产品的技术先进性和符合时代感的审美要求。

  工程机械的传统形象一直比较粗放,过去无论是制造商还是用户,都没有对它的外观给予过足够的重视。据专家介绍,工程机械的造型设计可以使机器的形态与其结构、功能及使用要求相统一,并与人的生理及心理相协调。这种造型设计包括很多方面,如各部分的比例得当,形体流畅、色彩协调、仪表布置美观以及便于直观操作和有醒目的商标符号。现在世界各大公司都非常重视产品的工业设计,并且出现了专门的研究和设计机构。

  居世界领先地位的压实机制造商--德国宝马公司,其第三代压实机械的机器造型就是由工业设计专家Louis.L.lepoix设计的,产生了良好的综合效果。这个系列产品的拆装更换滤清器、传动件、软管及日常保养等都很方便。

  据介绍,现在很多工程机械都不同程度地开始注重工业设计,例如零部件布置尽量下移,以降低整机重心;适当地扩大支承面积,以增加机器的稳定度;左右布置尽量对称,以符合人的美感;去掉一些外观造型的尖角、棱边,以显示线条的流畅等。工程机械的油漆更是其工业设计的重要内容,整机的色调应能引人注意,增加作业环境的安全,并与野外施工现场的绿树田野相映衬、协调,使用套色的水平腰线和增加下车的色彩浓度可以增加机器的视觉稳定性等。

  现在中外工程机械产品技术已步入了成熟期,工程机械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,从而人们将看到的是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。就我国企业而言,虽然还有很长的路要走,但前景非常光明。

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