建筑机械自动化的关键技术研究和发展论文_杨冲

建筑机械自动化的关键技术研究和发展论文_杨冲

摘要:经济的快速发展伴随着科技水平的日益提高,使得人们对于物质文化水平和生产生活质量的需要趋向多样化和差异化发展,这就促使了建筑机械自动化的产生和发展。随着计算机技术渗透到人们日常生活的方方面面,为了使我国建筑机械的发展跟上时进步,必须大力发展将建筑机械与计算机相结合的机械自动化技术。在我国,建筑机械自动化关键技术研究和发展的程度远不及国外,相关领域的技术和应还有很大的发展和改进空间。

关键词:建筑机械;自动化;关键技术。

1我国建筑机械自动化研究现状

电子技术与机械技术的有机结合,不仅使各种建筑机械设备和产品以崭新的面貌出现,而且产生了一些单靠机械或电子技术都难以达到优良功能的新产品。机电一体化技术用于传统的建筑机械产品上就变成了机电一体化产品。并且随着科学技术的发展,机电一体化的“机”目前已扩大到电动机、电器、仪表等。由此可以看出我国在建筑机械行业关键技术研究和创新办面取得了一些标志性的成果,但对于建筑机械自动化实现过程中还存在一定的问题。

1.1专业化程度低,规模效益差

基于建筑机械基础件的重要性,我国在经济发展中涌现出了许多基础件生产企业,这些企业尽管具有独立性,但大多企业自身专业化程度低,装备水平不高,质量不稳定,经济效益低下。因此应当加快基础件行业由分散到逐渐集中的集约化发展进程,不断扩大规模,为企业规模效益的产生奠定基础。

1.2科研开发力量薄弱,创新力不够

我国在20世纪70年代就引进了一批国外先进技术,但对其消化吸收缺乏足够的软、硬件投入。实践经验表明,先进的机械自动化技术与消化吸收所需资金的比例约为1∶7,而我国企业投入不足,消化吸收进程较慢。尽管目前我国有很多高等院校和研究所从事机械工程科研工作,不少理论研究、科研成果、专利和论文等有较高的水准,但与生产实际结合不紧密,成果转化速度慢。

1.3原材料及相关技术落后,工艺及工艺装备水平低紧固件、链条、弹簧、轴承、模具等产品所使用的钢材质量差、品种规格少,直接影响了我国机械基础件产品的质量。机械基础件一般都是成批、大量生产,也有多品种、加工精度要求高的产品,因此对生产工艺及其装备要求高,投资大。国外多采用高效高精度的专机、生产线或柔性线,实现高效自动化生产,但我国大多企业投入力度不大,企业自我改造能力差,先进没备少又不配套,严重影响了我国机械行业的发展。

2.建筑机械自动化控制的关键技术

2.1机身位置识别技术

建筑工程的识别技术即机械设备自身具有的辨别自身位置的能力,这是需要自己的内部的识别和外部的识别两种方式同时作用的。分别是通过速度传感器和回转式角传感器以及在施工现场预先设定的几个位置基准点,通过超声波或电磁波来确定机械设备所处位置的方法。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

2.2自动化压路机

在水库大坝的混凝土浇筑施工中压路机是最常用的机械设备,当前的自动化压路机的机械设备中已经引入了检测装置、数据处理装置、中央控制系统、远程通讯装置等功能。在实际的施工中可以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,实现作业过程中以预设的地面基准点为依据,然后将测得的位置数据在通讯模块的作用下传输到中央控制系统,这种系统的作用主要是将设备的位置信号转换成设备的控制指令信号,通过无线通讯技术的形式进行调整和校准设备,从而精确的完成一系列的大规模的压实作业。

2.3推土机、挖掘机作业的自动化

推土机、挖掘机等一些建筑土方施工机械的自动化改造在很大的程度上提升了施工质量和施工效率。1976年研制成功的以开关系统为基准的反馈控制系统,这是最早在挖掘机的铲斗和推土机的铲刀上使用的自动化控制装置系统,投光器、感光器和控制系统构成该系统主要结构,但最终由于装置本身存在的速度响应问题未能在施工中得到推广和应用。但随后的的KOMATSU Laser leveling system系统实现了在推入机作业施工平整度误差保持在3cm以内的车速为5Km/h,这是由日本学者北郁夫研究开发的,并因此获得了良好的效果和使用技术。自动技术在建筑机械领域应用的另一个典范是液压挖掘机的激光自动掘削系统的应用和推广。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,激光系统可以检测出设备的车体高度,激光感光器可以测出作业面的位置,然后将测得的综合信息传输给自动掘削系统,通过综合分析系统将该信息和各传感器信号形成对各电磁比例阀的控制指令,最终实现对各油缸的控制和检测。

2.4位置诱导机能

位置诱导是机械设备在实际的作业过程中按照之前制定好的作业路线进行作业,并且通过机器自身的识别系统建立相应的数据库,这就使得之前的预定的路线和后期的校准路线之间可能会出现偏差。如果偏离了既定的路径,机械设备启动自动复位功能可以最大限度的恢复到既定路径,该系统可以保证设备在位置、速度、方向上均能够实时的矫正和恢复。

2.5安全保障机能

在建筑施工中的各项大型施工设备的运行中存在很大的安全隐患,但是在施工的现场中有很多的建筑器材或者是建筑设备等障碍物,影响着施工设备的正常作业。为了保证在施工的建设过程中各项施工的设备之间可以自由运行互不干扰,需要对设备的运行进行有效的分析,实现其在识别、报警、作业过程中的控制。

2.6机群协作控制技术在建筑机械作业中,使用机械设备的联合作业就必须要实现自动化控制,这就需要在每一个设备中都需要有一套全面的建筑作业设备,包括运输车辆在内的各项运行轨迹和运行位置、实际的工作状态等进行严格的监测,并且将实际数据反馈在中央的控制室内,然后由主机制定出一套最科学的方案,形成一系列的指令,将这些指令传送到各个运输的车辆中,当各种机械设备接收到了指令后就可以按照指令进行全方位控制。

3建筑机械自动化未来发展的趋势

面向施工规模巨型背景下的建筑机械自动化情况,建筑物的大、超高、重使得建筑机械越来越大,如超深地下工程、超长隧道、大型水利工程、大跨度桥梁等。建筑工程的高级化主要展现是:高级公路、高速列车、高级精美的建筑物等。这都是建筑机械自动的未来发展趋势总结为以下几点的研究重点方向

3.1建筑机械自动化面向施工规模巨型化土建行业的蓬勃使得如今的建筑水利和交通工程趋于大型化.复杂化和高速化发展。要想满足土建的发展趋势,建筑机械自动化必须朝着巨型化进步。经济的快速发展带动了建筑的规模和速度,怎样在短时间内完成高质量、高标准的建筑工程,解决这些问题的最有效手段就是大规模应用建筑机械自动化。

3.2建筑机械自动化将趋于环保化机械自动化首先应当遵循科技发展的要求,时刻拥有严格的环保意识,尽可能减少环境的危害,积极提倡绿色发展,提高生产效率的同时,保护好环境其中在建筑机械系统中,对环境的影响最大的是发动机因此,要选用新型环保型发动机,降低对环境的负荷。

3.3建筑机械自动化将趋于低碳节能化对机械设备的性价比影响最大的是作为构成机械产品基础的材料。节约材料是实现机械自动化低碳化发展的重要途径,必须合理选用低碳高效的材料。

4结语

随着科学技术的不断发展和变化,世界各国的建筑机械的自动化发展取得了一系列的喜人成绩。在未来计算机技术的大力应用下,必将推动建筑机械向更加智能、更加高效、更加便捷,自动化程度更高的方向发展。

参考文献:

[1]曾科.建筑机械自动化的关键技术研究和发展.科技与企业,2012.15108.

[2]陈来庆.建筑机械自动化应用技术和发展探究.中国建材科技,2013.22.04.68-69.

[3]陈发院.建筑机械自动化的关键技术研究和发展.福建建材,2015.10:81-83.

论文作者:杨冲

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第20期

论文发表时间:2018/11/19

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

建筑机械自动化的关键技术研究和发展论文_杨冲
下载Doc文档

猜你喜欢