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现代工程机械行业的八大技术进步(2)

时间:2009-4-25 18:36:58 中国废旧物资网  免费注册赢积分 编辑:小博

3 人机工程创新:以人为本与简化操作


  20世纪80年代以来,世界上许多大的工程机械制造公司都投入很大的人力和资金促进现代设计方法学的研究和应用。人机工程学是“以人为本”的设计思想,注重机器与人的相互协调,提高人机安全性、驾驶舒适性,方便于司机操作和技术保养,这样既改善了司机的工作条件,又提高了生产效率,有的国家对工程机械的振动、噪声、废气排放和防翻滚与落物制定了新的标准,甚至付诸法律。

  现在各类工程机械都设计有防翻滚和落物保护装置,以保护司机的人身安全,并且都是与驾驶室分别设计和安装。驾驶室内有足够的人体活动空间和开阔的视野,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,并且尽量减少操纵部位与操纵力。为了减轻司机的疲劳,选用悬浮式减振座椅,并研制了气-液悬挂系统的驾驶室底板。

  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和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,例如挖掘机的3种作业模式—动臂优先、回转优先和微调整,串联振动压路机的3种作业模式—前轮单振动、后轮单振动和双轮全振动等。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。通过消音和隔离的工程机械驾驶室内噪声可以降低到70dB(A)以下。

  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。德莱赛公司装载机铰接轴的润滑周期可延长到2 000h,更换机油和滤清器的周期延长到250h;卡特彼勒公司装载机的日常检修时间缩短到3.45min,使用100h的技术保养时间也仅有6~7min。

4 外观造型创新:工业设计与环境协调

  现代科学技术的高速发展,推动着社会的进步,给人类带来了高度的物质文明与精神文明。工业设计即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。

  对于工程机械,有人说“货卖一张皮”,那是言过其实,但不重视造型设计肯定是不可取的。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。这种造型设计应包括各部的比例得当、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械制造商—宝马公司,其第三代压实机械的机器造型由工业设计专家Louis.L.lepoix设计,产生了良好的综合效果。该系列压路机的所有发动机护罩均可借助空气弹簧打开,拆装更换滤清器、传动件、软管及日常保养都很方便。采用圆弧形的现代驾驶室和大倾角的发动机罩做外观造型,使新驾驶室的活动空间增加了30%,视野开阔、线条流畅,具有时代气息。驾驶方向盘的高度与倾角可调,选用舒适的高靠背可调减振座椅,给驾驶员准备了良好的操作环境。仪器仪表盘设计合理,易于观察和控制,发动机罩的倾斜给驾驶员提供了良好的视角。液压转向器转移到了驾驶室外,以减少驾驶室内的发热与噪声。圆弧形的挡风玻璃和驾驶室的四个外支承可隔离噪声与振动,使室内的噪声低于70dB(A)。

  其它的许多工程机械也都不同程度地注重了工业设计,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。



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