建筑机械自动化的关键技术研究和发展论文_谢念运

建筑机械自动化的关键技术研究和发展论文_谢念运

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摘要:各个国家都开展了许多的研究开发工作来实现建筑机械的自动化,并且也获得了一些成果,如今信息与计算机技术发展迅速,这也有效的推动了建筑机械自动化的发展进程。目前我国的机械自动化技术仍处于起步阶段,设备加工的利用率太低。无法实现编程控制器的有效使用。在我国自动化技术在机床、计算机等领域的应用处于刚性自动化发展阶段。根据我国当前的产业结构来看层次依然很低,而且机械制造业发展明显失衡,大多数的企业根本无法触及现代化生产的标准,企业仍然采取手工劳作。由此可见,我国的企业缺乏设备自动化发展的意识,所以,必须要加大关键技术的推广和应用。

关键词:建筑机械;自动化;关健技术;研究发展

1 建筑机械自动化的应用现状

建筑机械自动化的研究和开发开端与上世纪五六十年代,八十年代后期建筑机械自动化的开发和应用步伐加快。当前来说,在建筑机械领域采用自动化技术的装备主要有:在摊铺机上使用的保证纵向和横线找平的自动调平装置,以及混合料自动供料装置和摊铺层厚度控制与自动调节系统;自动化在推土机上的先进应用主要是电子检测控制系统PIC,它可以实现推土机的自动监控;在液压挖掘机上最新的载荷检测、故障诊断、自动怠速以及工作方式电控功能等,都是自动化系统和理念在建筑机械中应用的典范。以下以自动化在压实机和推土机、挖掘机应用情况为典型,简要说明建筑机械自动化应用的现状。

1.1自动化压路机

压路机是水库大坝的混凝土浇筑施工中所用的主要设备,当前其自动化技术方面已经引入了检测装置、数据处理装置、远程通讯装置和中央控制系统等功能模块,可以实现作业过程中以预设的地面基准点为依据,采用光波距离测算仪和机载自动跟踪仪进行工作位置的测定,然后将测得的位置数据通过通讯模块传输到中央控制系统,该系统可将设备位置信号转换为设备控制指令,以无线通讯的形式调整和校准设备,从而精准的完成一系列大规模的压实作业。

1.2推土机、挖掘机作业的自动化

推土机、挖掘机等建筑土方施工机械的自动化改造会很大程度上提升施工质量和效率土。最早在推土机的铲刀和挖掘机的铲斗上使用的自动化控制装置是1976年研制成功的以开关系统为基准的反馈控制系统,该系统由投光器、感光器和控制系统构成,由于装置本身存在的速度响应问题,最终未能投入实际应用;但随后由日本学者北郁夫研究开发的KOMATSU Laser leveling sustem实现了在推入机作业中车速为5Km/h时,施工平整度误差保持在3cm以内,因此获得了良好的效果。此外液压挖掘机的激光自动掘削系统也是自动化技术在建筑机械领域应用的一个典范,它由日本菊池雄一等人与1992年研制成功,其控制系统图如图1所示。该系统结构上由自动直线加工系统和激光系统两部分组成,其中的激光感光器可以测出作业面的位置,激光系统可以检测出设备的车体高度,然后将测得的综合信息传输给自动掘削系统,系统将该信息和各传感器信号通过综合分析形成为对各电磁比例阀的控制指令,最终实现对各油缸的控制。该系统大大提高了作业精度和施工能力。

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2实现建筑机械自动化控制的主要技术

2.1施工对象的识别和评价技术的应用

建筑机械实现自动化的最基本功能就是对施工对象机械有效的识别,并且能够对其作业效果进行评价,这个系统如果得不到应用也就很难实现对机械施工的决策,施工对象识别和评价计术主要核心元件就是平面超声波信号感知器,这一元件能够保证设备能够实时的对施工对象的信息进行反馈,并且实现对施工对象的评价和认识。

2.2设备位置识别技术

所谓的建筑机械位置识别技术主要是指对设备的位置进行自动识别,如今所采用的主要识别方式包含外部和内部位置识别方式。设备的外部识别则是通过识别施工场地预定位置的,利用电磁波或者超声波来对设备的位置进行判断;设备的内部位置识别则是通过对回转式角传感器以及速度传感器的综合应用,对设备的数据进行精确的测定,并将数据及时的输送会控制中心,最终确定设备的位置数据;

2.3位置诱导机能

所谓的位置诱导机能主要是指以预定的施工路径为依据引导机械设备进行施工作业,并且通过对机身位置的识别来对机身位置进行反馈,控制中心根据实时数据及时的对设备进行调整,设备施工过程中一旦偏离施工路径,就会启动自动复位功能,从而恢复到既定路径,这一系统地应用能够对设备的位置、方向以及速度进行及时的修正。

3 我国建筑机械自动化发展的方向

3.1 重视国外先进机械自动化技术的引进和利用

国外建筑机械自动化技术水平高于我国,我国在研究开发过程中应该重视国际先进技术和经验的引进,并根据需要进行创新。在新的时期,特别是随着经济全球化的进行,市场竞争会更激烈,这便要求我国必须重视加强研发的力度,并根据实际需要创新。

3.2 施工规模巨型化的建筑设备自动化

随着社会经济发展,建筑物也呈现出高和大的特点,这也给施工带来一定的困难,施工规模也在不断扩大。比如大型水利工程、超长隧道、超深的地下工程以及大跨度桥梁施工规模便比较大。想要提高施工的自动化水平和施工速度,需要建筑机械综合集成自动化的实现。此外,还应该采取措施提高机械的通用性和生产率,随着规格不断增加,生产率也会有明显提高,作业时间也会缩短。比如微型挖掘机,其能够满足用户多方面的需求,在狭窄的位置中,生产效率比较高。

3.3 建筑机械自动化过程中必须重视安全和绿色

随着城市化建设的进行,建筑行业有了较快的进步,但是建筑机械设备比较落后,和物质文明发展不适应。建筑工程建设过程中,破坏了城市原有景观,甚至出现了一些不必要的建筑安全事故,导致财产损失和人员伤亡的出现。这便要求在建筑机械自动化发展过程中,必须重视安全,切实做到以人为本,重视操作者的安全和利益。此外,在建筑工程建设中,还应该重视绿色环保,保护周围的景观,避免出现不必要的安全事故,维护人们的生命安全。

3.4 改善司机劳动的环境

建筑机械自动化的一个重要方向便是改善司机劳动环境。在自动化机械设备中应该用宽敞舒适的大玻璃司机室代替以往的狭小的司机室,让司机工作时更加舒适。提高司机室的隔音效果,将低噪声的发动机使用进去,这样司机工作过程中受到的影响会比较小,这对司机的身心健康非常重要。所以在建筑机械自动化发展过程中需要重视司机劳动环境的改善。

结语

建筑机械自动化符合当前的发展趋势,并且机械自动化的实现可以提高建筑施工的效率及质量,降低工人的劳动程度,推动建筑业的茁壮发展。现在各国都很注重建筑自动化的进程,我相信在未来计算机技术的大力应用下,必定将推动建筑机械朝着更加智能、更加高效、自动化程度更高方向发展。

参考文献:

[1]刘喜祥.机械自动化设备应用技术探索[J].产业与科技论坛,2014(13)

[2]罗拥军.解析机械自动化在机械制造中的应用[J].黑龙江科技信?息,2013(29)

[3]陈来庆.建筑机械自动化应用技术和发展探究[J].中国建材科技,2013(04)

[4]汪文忠.建筑机械自动化技术的现状与发展分析[J]?.装备机械,2016(02)

论文作者:谢念运

论文发表刊物:《基层建设》2017年第31期

论文发表时间:2018/2/3

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