机械设计基础论文

《机械设计基础论文》

（2013—2014上学期）

题目：工程机械的发展史现状及未来发展趋势姓名：***

学号：**********

班级：2012级食品科学系生物工程（2）班

授课教师：***

时间：2013年12月10日

工程机械的发展史现状及未来发展趋势

摘要:对工程机械的发展现状及未来的发展方向进行了介绍。采用新技术与新结构设计工程机械产品,提高整机可靠性。开发智能化、多功能、多机型的产品,提高电子信息技术含量,完善产品的成套化,系列化和通用化,并向安全舒适的操作环境和节能环保的绿色型工程机械方向发展。

关键词:工程机械智能化节能与环保

前言：工程机械是装备工业的重要组成部分。概括地说，凡土石方施工工程、路面建设与养护、流动式起重装卸作业和各种建筑工程所需的综合性机械化施工工程所必需的机械装备，称为工程机械。它主要用于国防建设工程、交通运输建设，能源工业建设和生产、矿山等原材料工业建设和生产、农林水利建设、工业与民用建筑、城市建设、环境保护等领域。

一、工程机械的发展

人类采用起重工具代替体力劳动已有悠久历史。史载公元前1600年左右中国已使用桔槔和辘轳。前者为一起重杠杆，后者是手摇绞车的雏形。古代埃及和罗马，起重工具也有较多应用。近代工程机械的发展，始于蒸汽机发明之后，19世纪初，欧洲出现了蒸汽机驱动的挖掘机、压路机、起重机等。此后由于内燃机和电机的发明，工程机械得到较快的发展。第二次世界大战后发展更为迅速。其品种、数量和质量直接影响一个国家生产建设的发展，故各国都给予很大重视。而如今，在各种工程机械上都可以看到无线控制功能，厦门微特科技有限公司。从事无线工业控制系统多年，承接各种无线自动话设备、工程机械的改装及维护，让控制无线可能。

二、工程机械的现状及未来的发展方向

随着现代社会经济建设的快速发展,工程机械车辆使用的普及率越来越高。它已从过去的港口码头和基建工地,进入到了整个社会,成为当今社会生产和人们生活中不可缺少的工具。工程机械车辆在我国有一定的市场需求,并愈来愈显示出它的重要作用。近年来,国家和地方性工程建设项目投资来源呈多元化发展趋势,国家投资、地方投资、世行贷款、国际财团、民营资本等为国产工程机械车辆发展提供了良好的外部环境。近几年我国工程机械车辆销售出现了 井喷现象,各主要类型产品的销售均出现了较大的增幅。

工程机械车辆在工程建设领域代替了人的体力劳动,并扩展了人的手脚功能。尤其是现代化的工程机械车辆都被赋予了灵性,智能化的工程机械车辆是具有思维头脑、感觉器官、神经网,五脏六腑及手足骨骼的机电信一体化系统。新的工程机械车辆产品在工作效率、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的车辆产品所不可比拟的,并且在向着进一步的智能化和机器人化方向迈进。

在基础建设中,新材料、新结构和新问题的出现,必将带来建筑工程施工工艺技术的发展和变化,还会对工程机械产品提出新的要求,促使工程机械行业的新技术不断出现。因此工程机械行业的技术变革将成为今后机械产品技术进步比较活跃的一个因素。为了提高工程机械产品的作业生产率,近年来,国外工程机械生产厂商以信息技术为先导,在广泛采用新技术、新结构的基础上,经过努力,相继研制出许多超强功能的系统。在发动机燃料燃烧与电控、液压控制系统、自动操纵、可视化驾驶、精确定位与作业、故障诊断与监控、节能与环保等方面,进行了大量的研究,开发出许多新结构和新产品。提高了工程机械的高科技含量,促进了工程机械的发展。随着微电子技术向工程机械的渗透,现代工程机械日益向智能化和机电一体化方向发展。进入21世纪以来,国外工程机械进入了一个新的发展时期,在广泛应用新技术的同时,不断涌现出了新结构和新产品。继完成提高整机可靠性任务之后,技术发展的重点放在增加产品的电子信息技术含量和智能化程度,努力完善产品的标准化、系列化和通用化,改善驾驶人员的工作条件,向节能、环保方向发展。

三、采用新技术与新结构打造工程机械产品

3.1高压水射流切割机械技术

高压水射流切割机械技术首次出现于2000年美国拉斯维加斯工程机械博览会上,被评为公路维修作业中的一个创新。切割机器在路桥的维修中采用高压水射流为切割动力,完成对水泥构件的切割。其主要特点是作业中对相邻的无需维修的构件不造成损害,且施工噪声低、无灰尘。

3.2纯水介质作液压传动

以液压油为介质的液压传动在工程机械中得到了广泛应用,但液压油的渗漏会对主机和环境产生污染。这一问题一直困扰着研究人员和使用者。美国一家

公司试验研究采用纯水代替液压油作传动介质,并取得了阶段性的研究成果。现已将其应用到道路清扫车的侧刷和卧刷驱动、垃圾料箱的倾卸及箱门的关闭等系统上。清扫车的功率为50kW,行走为机械驱动,集尘方式为机械式。纯水传动技术必将会对工程机械行业带来新的技术变革。

3.3机型向多用途、超小化、微型化发展

为了全方位地满足不同用户的需求,国外工程机械在朝着系列化、特大型化方向发展的同时,也进入了多用途、超小型化、微型化的发展阶段。推动这一发展的首个因素是液压技术的发展通过对液压系统的合理设计,使得工作装置能够完成多种作业功能。其次是快速可更换连接装置的诞生###安装在工作装置上的液压快速可更换连接器,能在作业现场完成各种附属作业装置的快速装卸及液压软管的自动连接,使得更换附属作业装置的工作在司机室通过操纵手柄即可快速完成。一方面,工作机械通用性的提高,可使用户在不增加投资的前提下充分发挥设备本身的效能,能完成更多的工作;另一方面,为了尽可能地用机器作业替代人力劳动,提高生产效率,适应城市狭窄施工场所以及在货栈、码头、仓库、舱位、农舍、建筑物层内和地下工程作业环境的使用要求,小型及微型工程机械有了用武之地,并得到了较快的发展。为适应市场的需求,各生产厂商都相继推出了多用途的小型和微型工程机械。如卡特彼勒公司生产的汀系列综合多用机、克拉克公司生产的山猫牌产品等。目前国际上推出微型工程机械的公司主要有Komatsu、Textron等公司。Caterpillar公司是国际微型工程机械的带头人,其涉及的产品主要有:挖掘机、挖掘装载机、振动压路机、冲击锤、高空作业车等。

四．工程机械的自动化、智能化、模块化和组合化

4.1遥控与无人驾驶工程机械

遥控与无人驾驶工程机械主要用于完成有害及危险环境下的施工作业。美国及日本均拥有此类产品并仍在研究该项技术。在垃圾填埋场的压实推土机械中,美国一工程机械公司采用了无线遥控技术及卫星定位系统,控制机械设备的作业。采用该技术可提高作业效率,保障了人身安全与健康。日本一工程机械公司最近研制成功出一种在断崖体上作业的挖掘机。机器体积较小,采用了遥控驾驶技术,可彻底避免人身伤害,提高了作业效率。

4.2车载计算机辅助土方作业系统技术