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中图分类号:TU6 文献标识码:A
摘要:建筑业在我国是一个很大的支柱产业,建筑机械的使用对于建筑业的建设来说具有很大的促进作用,本文分析了我国建筑机械的发展现状,在此基础上阐述了我国建筑机械自动化的未来的发展趋势。
关键词:建筑机械自动化;发展趋势;环保节能
一、我国建筑机械发展概况
建筑机械是工程施工过程中最为重要的技术装备,对于保证工程建设质量,加快工程进度,提高工程实施效率,降低工人劳动强度和保证旌工安全都有着十分重要的意义。
随着建国六十多年以来的发展,我国建筑机械及其配套技术都获得了飞速的发展和进步,取得了丰硕的成果。从新中国成立以来,建筑机械行业从无到有、从弱到强,经历了行业初创、行业形成和高速发展三个时期。建筑机械行业形成于上世纪60至70年代,1961年,原来的第一机械工业部成立第五局,专门管理、规划我国的建筑机械工业的发展。在这一时期在原来的制造厂的基础上,成立了大量的建筑机械科研机构,如现在的长沙机械研究院,高校也设置了建筑机械方面的专业。在行业的形成期,建筑机械品种不断增加,研发速度加快,多种发明技术填补了国内空白。
在行业形成以后,便迎来了40多年来的高速发展时期。经过高速发展期以后,建筑机械行业在我国已经发展为一个拥有超过20类产品、1000多亿元年产值的行业,在世界建筑机械市场也具有一定影响,这些数据是可喜的,但是却无法掩盖当前行业发展所遇到的问题和瓶颈。我们知道,随着建筑机械品种和数量的不断增加,大量建筑机械所需要消耗的各种资源、所要排放的污染物以及施工过程中产生的噪声、粉尘对环境产生了难以估计的负荷,而企业却还没有彻底摆脱高能耗、低效益、重污染、粗放式的传统模式。自上个世纪90年代,发达国家建筑机械已经进入信息化发展时期,节能与环保、安全技术、自动化控制技术、可视化技术、人机工程、故障诊断与监控系统、机群作业信息和控制等方面被普遍重视,并出台了相应行业的技术标准。
我国的环保和节能建筑机械起步较晚,尚缺乏相应的技术法规和标准,有关环境、安全、人机等方面指标过低,这些都严重阻碍了我国绿色建筑机械的发展。近几年的国际贸易争端由关税壁垒正逐步向环境壁垒转移,“环境”己成为制约和限定贸易自由化的新因素,建筑机械的产品设计与制造要考虑适应环境生态发展的要求,开发研制环保、节能型产品是今后建筑机械的发展趋势。
二、建筑机械自动化的未来发展趋势
(一)节能环保型材料
材料是构成机械产品的基础,对机械设备的性能、价格、特点及环境属性有直接的重要影响。建筑机械由多种材料构成,选择节能环保材料需要考虑到材料的节能环保特性和功能特性。应考虑材料本身性能的先进性,尽量采用不加涂镀的材料及易回收、可再生、可分解或降解的材料。尽量减少材料的使用总量,降低材料的种类,尤其对环境和人类有危害作用的材料,昂贵金属或非金属材料应尽量少用、不用或代用。采用低环境负荷材料,使材料与环境协调相容,选择易加工、低毒、低害、污染小、无毒的无污染或低污染的材料和工作介质。如在仪表、散热器及蓄能电池等配套件的生产中,尽可能减少铅的使用量:选用低碳马氏体钢、非调质钢代替调质钢结构构件采用性能好的钢材,可达到节约材料、提高性能的目的,如起重机臂架和变幅小车采用高强度钢,既降低自重又提高了起重性能。混凝土机械用的合金铸铁可用高强尼龙替代,不仅延长了使用寿命,还可减少噪声。
(二)环保型发动机
发动机是建筑机械所有系统中对环境影响最大的部件,应使用低油耗、低排放、低噪声、高效率的环保型发动机或配置废气净化、再循环等装置,大大降低对环境的负荷。随着国内外各大中城市对城市环境保护的日益重视,特别是随着装载机等建筑机械产品在市政建设中的使用量不断加大,对机动车辆尾气排放烟度、噪声等指标的限制愈来愈严格,建筑机械产品有必要按照行业新的环保标准使用环保型发动机。
(三)可回收利用
在设计中应简化产品结构,对产品的组成类型进行分析计算,减少零件和材料的种类和数量,合理利用结构,用附设少量零件的方法实现多功能、多用途的目标,考虑产品的可回收性、可拆卸性和再循环利用性,并对零部件分类,如设备中不同种类、类型的材料可用不同颜色相区分,确定可再循环利用的比率,尽量使报废件处理简单、费用低和污染小,零部件解体方便、破碎容易、能焚烧处理或可作为燃料回收。对可回收的零部件进行拆卸和清洗并加以必要的修复,使零部件的尺寸和性能得以恢复和重新利用。
(四)降低能耗
世界已公认节能是继煤炭、石油、水能、核能之后的第五种能源,而且降低油耗有利于环保。因此在保证主机各项性能参数前提下,尽量提高发动机的燃油经济性,提高动力传动系统零部件的强度和耐久性能,提高各系列产品同类零部件的通用性和互换性,加强作业机械润滑和润滑管理,减少内部摩擦和机械磨损,延长产品寿命,降低报废量。还可以减少主机和附属作业装置体积和重量以减少材料和资源的消耗,降低产品能耗可减少对环境的污染。
(五)开发节能技术
应选择洁净的能源,并最大限度地节约能源,使之能耗最少。如可采用飞轮、蓄能器及蓄电池等来减少机械在行驶或作业中因变速或制动等而耗费的能量。开发清新能源和节能技术,清新能源具有低能耗、低污染并可再生使用的特点,开发电动机械、电动执行元件、太阳能电池和新型蓄电池;采用节能技术措施,如开发新型驱动机构,合理确定传动与动力匹配,建立能源回收存储系统,减少泄漏和管路损失,电梯的同步永磁无齿轮曳引机、变频驱动系统或间歇式操作系统都具有明显的节能效果。
(六)科学性和美学设计
建筑机械控制技术的电子代表了当今技术的发展趋势,采用微机控制技术,实现各种工况下的自动判断,达到发动机的最佳功率匹配,减少发动机的燃油消耗并自动诊断机器状况,使机器始终保持良好状态,控制和操纵的科学性大大提高作业的安全性和舒适性。传统的建筑机械产品一直是外形粗放、笨重的形象,环保型产品更注重外观美学设计,达到机器与环境的和谐,给人以视觉上的美感。
三、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,尤其是现在环保节能的提出,人们更需要将此建筑机械朝此方向发展,以便促进我国建筑机械的长远发展。
参考文献:
[1]汪世益,方勇,满忠伟.工程机械液压节能技术的现状及发展趋势[J].工程机械,2010,(9)
[2]曾科,建筑机械自动化的关键技术研究和发展[J],科技与企业,2012(15).
摘要:建筑业在我国是一个很大的支柱产业,建筑机械的使用对于建筑业的建设来说具有很大的促进作用,本文分析了我国建筑机械的发展现状,在此基础上阐述了我国建筑机械自动化的未来的发展趋势。
关键词:建筑机械自动化;发展趋势;环保节能
一、我国建筑机械发展概况
建筑机械是工程施工过程中最为重要的技术装备,对于保证工程建设质量,加快工程进度,提高工程实施效率,降低工人劳动强度和保证旌工安全都有着十分重要的意义。
随着建国六十多年以来的发展,我国建筑机械及其配套技术都获得了飞速的发展和进步,取得了丰硕的成果。从新中国成立以来,建筑机械行业从无到有、从弱到强,经历了行业初创、行业形成和高速发展三个时期。建筑机械行业形成于上世纪60至70年代,1961年,原来的第一机械工业部成立第五局,专门管理、规划我国的建筑机械工业的发展。在这一时期在原来的制造厂的基础上,成立了大量的建筑机械科研机构,如现在的长沙机械研究院,高校也设置了建筑机械方面的专业。在行业的形成期,建筑机械品种不断增加,研发速度加快,多种发明技术填补了国内空白。
在行业形成以后,便迎来了40多年来的高速发展时期。经过高速发展期以后,建筑机械行业在我国已经发展为一个拥有超过20类产品、1000多亿元年产值的行业,在世界建筑机械市场也具有一定影响,这些数据是可喜的,但是却无法掩盖当前行业发展所遇到的问题和瓶颈。我们知道,随着建筑机械品种和数量的不断增加,大量建筑机械所需要消耗的各种资源、所要排放的污染物以及施工过程中产生的噪声、粉尘对环境产生了难以估计的负荷,而企业却还没有彻底摆脱高能耗、低效益、重污染、粗放式的传统模式。自上个世纪90年代,发达国家建筑机械已经进入信息化发展时期,节能与环保、安全技术、自动化控制技术、可视化技术、人机工程、故障诊断与监控系统、机群作业信息和控制等方面被普遍重视,并出台了相应行业的技术标准。
我国的环保和节能建筑机械起步较晚,尚缺乏相应的技术法规和标准,有关环境、安全、人机等方面指标过低,这些都严重阻碍了我国绿色建筑机械的发展。近几年的国际贸易争端由关税壁垒正逐步向环境壁垒转移,“环境”己成为制约和限定贸易自由化的新因素,建筑机械的产品设计与制造要考虑适应环境生态发展的要求,开发研制环保、节能型产品是今后建筑机械的发展趋势。
二、建筑机械自动化的未来发展趋势
(一)节能环保型材料
材料是构成机械产品的基础,对机械设备的性能、价格、特点及环境属性有直接的重要影响。建筑机械由多种材料构成,选择节能环保材料需要考虑到材料的节能环保特性和功能特性。应考虑材料本身性能的先进性,尽量采用不加涂镀的材料及易回收、可再生、可分解或降解的材料。尽量减少材料的使用总量,降低材料的种类,尤其对环境和人类有危害作用的材料,昂贵金属或非金属材料应尽量少用、不用或代用。采用低环境负荷材料,使材料与环境协调相容,选择易加工、低毒、低害、污染小、无毒的无污染或低污染的材料和工作介质。如在仪表、散热器及蓄能电池等配套件的生产中,尽可能减少铅的使用量:选用低碳马氏体钢、非调质钢代替调质钢结构构件采用性能好的钢材,可达到节约材料、提高性能的目的,如起重机臂架和变幅小车采用高强度钢,既降低自重又提高了起重性能。混凝土机械用的合金铸铁可用高强尼龙替代,不仅延长了使用寿命,还可减少噪声。
(二)环保型发动机
发动机是建筑机械所有系统中对环境影响最大的部件,应使用低油耗、低排放、低噪声、高效率的环保型发动机或配置废气净化、再循环等装置,大大降低对环境的负荷。随着国内外各大中城市对城市环境保护的日益重视,特别是随着装载机等建筑机械产品在市政建设中的使用量不断加大,对机动车辆尾气排放烟度、噪声等指标的限制愈来愈严格,建筑机械产品有必要按照行业新的环保标准使用环保型发动机。
(三)可回收利用
在设计中应简化产品结构,对产品的组成类型进行分析计算,减少零件和材料的种类和数量,合理利用结构,用附设少量零件的方法实现多功能、多用途的目标,考虑产品的可回收性、可拆卸性和再循环利用性,并对零部件分类,如设备中不同种类、类型的材料可用不同颜色相区分,确定可再循环利用的比率,尽量使报废件处理简单、费用低和污染小,零部件解体方便、破碎容易、能焚烧处理或可作为燃料回收。对可回收的零部件进行拆卸和清洗并加以必要的修复,使零部件的尺寸和性能得以恢复和重新利用。
(四)降低能耗
世界已公认节能是继煤炭、石油、水能、核能之后的第五种能源,而且降低油耗有利于环保。因此在保证主机各项性能参数前提下,尽量提高发动机的燃油经济性,提高动力传动系统零部件的强度和耐久性能,提高各系列产品同类零部件的通用性和互换性,加强作业机械润滑和润滑管理,减少内部摩擦和机械磨损,延长产品寿命,降低报废量。还可以减少主机和附属作业装置体积和重量以减少材料和资源的消耗,降低产品能耗可减少对环境的污染。
(五)开发节能技术
应选择洁净的能源,并最大限度地节约能源,使之能耗最少。如可采用飞轮、蓄能器及蓄电池等来减少机械在行驶或作业中因变速或制动等而耗费的能量。开发清新能源和节能技术,清新能源具有低能耗、低污染并可再生使用的特点,开发电动机械、电动执行元件、太阳能电池和新型蓄电池;采用节能技术措施,如开发新型驱动机构,合理确定传动与动力匹配,建立能源回收存储系统,减少泄漏和管路损失,电梯的同步永磁无齿轮曳引机、变频驱动系统或间歇式操作系统都具有明显的节能效果。
(六)科学性和美学设计
建筑机械控制技术的电子代表了当今技术的发展趋势,采用微机控制技术,实现各种工况下的自动判断,达到发动机的最佳功率匹配,减少发动机的燃油消耗并自动诊断机器状况,使机器始终保持良好状态,控制和操纵的科学性大大提高作业的安全性和舒适性。传统的建筑机械产品一直是外形粗放、笨重的形象,环保型产品更注重外观美学设计,达到机器与环境的和谐,给人以视觉上的美感。
三、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,尤其是现在环保节能的提出,人们更需要将此建筑机械朝此方向发展,以便促进我国建筑机械的长远发展。
参考文献:
[1]汪世益,方勇,满忠伟.工程机械液压节能技术的现状及发展趋势[J].工程机械,2010,(9)
[2]曾科,建筑机械自动化的关键技术研究和发展[J],科技与企业,2012(15).