关于建筑机械自动化的关键技术研究和发展

发布时间:2022-06-07 16:30:14   来源:作文大全    点击:   
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摘要:随着社会经济的发展,人们对于产品的需求趋于多样化和差异化、而且对于制造成本的要求越来越低,同时如今各行业在追求质量的同时对于短制造周期的要求更加紧迫,FMS的到了迅速的发展,由于科技的发展计算机技术、通迅信息技术以及机械与控制也得到了飞速的进步。各行各业对于科学技术的应用更加广泛,因此在建筑施工其发展方向也开始趋向于高效、优质等方向进行发展,虽然传统建筑机械能够在一定程度上实现工作效率的提高,但是其操作大多是进行手工操纵,需要消耗大量的人工、而且也无法实现生产率的提高,对于施工质量以及施工安全也无法得到有效的保证。建筑业则是属于脏且危险的行业,其事故也是比较频发。因此,当前形势下对于建筑行业实现自动化的要求更加紧迫。

关键词:建筑机械;自动化;研究和发展

1当前建筑机械自动化的发展现状

改革开放以来,科学技术得到了迅速的发展,虽然在如今的建筑机械自动化技术的一些方面得到了快速的发展和进步,但是对于建筑机械自动化的应用和开发则需要投入大量的人力、物力和财力,除此之外还面临着相当大的推广难度。这些可以在以下方面进行体现:建筑行业的施工有其自身的特点,施工环境恶劣,而且所使用的自动化元件具有非常差的抗污染、抗干扰能力,这就使得建筑机械得不到有效的使用;建筑行业在很多方面与其他行业存在差异,无法进行有效的经验借鉴,因此也就无法实现自动化建筑机械的通用性;建筑行业的施工具有繁杂的工序,无法进行有效的分解,使其成为流程化的工作模式,另外建筑行业的施工参数差异性较大,外界环境对其精度存在很大的影响性,因此就需要较长的时间来完控制方案设定和验证,这就在一定程度上给开发研究增加了难度。自动化建筑施工机械大体上有两种: 机群施工系统控制和作业装置自动化整机自动控制。

第一种建筑机械自动化主要技术则是对单项自动化技术的应用,主要的技术包含: 变频技术以及移动机能一液压传动用的液压比例技术。这些技术的应用使得机械设备具有显著的节能效果、而且在很大程度上改善了设备的自动化水平、能够有效的提高生产效率,改善生产质量;具有精度高、操作速度快的特点。第二种自动化建筑机械主要是对综合自动化技术的应用,其中主要有:遥控控制技术;GPs定位系统;传感技术;人工智能技术等。下面主要以推土机、挖掘机自动化技术的应用进行实例分析,从而对建筑机械自动化的应用进行简单的分析和说明。

1.1压路机自动化技术的应用

在水库大坝等大型工程的浇灌混凝土施工的过程中主要的施工设备就是压路机,压路机自动化的实现主要是对依靠数据处理装置、检测装置以及中央控制系统等模块的合理利用,这些技术的应用能够在施工过程中根据预先设定的基准点为坐标,通过采用机载自动跟踪仪以及光波距离测算仪来对相关的作业位置进行精确的测定,并且能够将位置数据信息有效的传输机械设备的中央控制系统,然后再将转换后的设备指令通过无线电波的形式输出,并且能够及时的对位置信息进行调整和效验,最终能够实现压实作业的精准性。

1.2自动化技术在挖掘机、推土机中的应用

对挖掘机、推土机等建筑施工设备进行自动化应用和改造能够有效的提高施工效率,保证施工质量。早期挖掘机铲斗以及推土机铲刀上所应用的是1976年研制开发出来的反馈控制系统,主要是将开关系统作为实现自动化的基准,这一系统中主要包含由控制系统、投光器以及感光器,这一系统使得设备存在严重的响应滞后问题,因此最终无法实现其广泛应用;后来日本的学者北郁夫经过探索和研究最终设计出了KOMATSU Laser leveling sustem,这一系统的应用使得推入机在5Km/h的速度下,能够保证施工误差不超过3cm,最终这一系统得到了比较广泛的应用。

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建筑机械自动化发展趋势

3.1建筑机械自动化面向施工规模巨型化

当前众多建筑物的施工规模越来越趋向于大型化、高级化以及施工高速化。建筑工程的大型化、高级化以及施工高速化的发展势必要求实现建筑机械的综合集成的自动化发展。如今的水利工程、高速路等都呈现出这一发展趋势。

3.2建筑机械自动化开始趋于安全和绿色化

人类社会物质文明的快速发展使得建筑行业和建筑机械无法跟上其步伐,这就在很大成度上使得城市建设无法满足社会和人民的要求,而且当前的施工工艺对于环境造成了严重的破坏而且安全事故频发。如今社会各界对于环保意识有了深入的认识,所以在实现建筑机械自动化的进程中要充分考虑人的因素,对人机工程学进行有效的应用,从而满足当前社会发展的需要。

3.3建筑设备自动化开始向施工领域进行扩展

高空、地下以及海洋建筑作业的发展成为当前建筑施工的重要方面,从而保持地面生态环境的良好发展,如今的管线铺设以及多数的交通设施开始向地下发展,通过海底隧道实现了隔海相望的两块大陆之间的连通,这一发展趋势要求开发和应用更多的地下施工设备。对于近海软土基础进行改造,实现围海造陆则同样要求开发更多的自动化机械设备。由此可见实现建筑机械的自动化是人类社会发展的必然要求。

总而言之,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。

参考文献:

[1]刘树忠,李艳梅.工程机械自动化的发展技术浅析[J].民营科技,2010,4.

[2]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,2013,(9)

[1]赵英利,陈春慧,尚云龙. 谈土木施工工程机械自动化[J]. 森林工程, 2012 ,3