工程機(jī)械論文全文(5篇)

1國內(nèi)外工程機(jī)械柴油機(jī)尾氣排放的影響現(xiàn)狀

國內(nèi)專家目前從減少環(huán)境污染（環(huán)境保護(hù)）的宏觀層面考慮，認(rèn)為柴油機(jī)尾氣排放最主要的危害是有助于形成光化學(xué)煙霧、灰霾等。與國內(nèi)對工程機(jī)械柴油機(jī)尾氣排放的研究糾結(jié)于環(huán)境派生污染的宏觀層面不同，設(shè)在法國里昂的世界衛(wèi)生組織（WTO）下屬的國際癌癥研究機(jī)構(gòu)（InternationalAgencyforResearchonCancer，簡稱IARC）在2012年的六月份重新評估了柴油發(fā)動機(jī)尾氣排放，已經(jīng)把對柴油機(jī)尾氣排放的研究上升到了對人的健康直接影響的微觀層面（勞動保護(hù)的角度），其已把柴油發(fā)動機(jī)的尾氣排放歸入使人類致癌的1類致癌物，與石棉、砒霜和芥子氣的致命性處于同一級別，具有高度致癌性。IARC將柴油發(fā)動機(jī)的尾氣排放的致癌級別由1988年的2A級別（可能致癌）提升至目前的級別1（致癌）。IARC的專家敦促人們盡量減少接觸柴油發(fā)動機(jī)的尾氣排放，他們表示：（調(diào)整柴油發(fā)動機(jī)的尾氣排放的致癌級別的）決定是基于最新的“有說服力的”科學(xué)證據(jù)。IARC在一份聲明中稱“（獨立專家）工作組發(fā)現(xiàn)，柴油發(fā)動機(jī)的尾氣排放是導(dǎo)致肺癌的原因之一，亦會增加患膀胱癌的風(fēng)險?！庇嘘P(guān)結(jié)論在國外專家針對礦工、鐵路工人、卡車司機(jī)等高風(fēng)險人群進(jìn)行的專項調(diào)查中得到了驗證。

2工程機(jī)械柴油機(jī)尾氣排放的對策

盡管存在爭議，在瑞士和瑞典已經(jīng)有針對所謂的“移動式非公路柴油發(fā)動機(jī)車輛（如：工程機(jī)械）”安裝柴油機(jī)微粒捕集器的責(zé)任與義務(wù)。美國的EPATier4Final排放標(biāo)準(zhǔn)和歐盟的非道路用機(jī)動設(shè)備第四階段(IV階段)排放標(biāo)準(zhǔn)也對工程機(jī)械柴油機(jī)尾氣排放提出了更高的要求，將在全球范圍使得“工程機(jī)械采用柴油機(jī)微粒捕集器技術(shù)”成為一種所謂的趨勢，但目前所謂的柴油機(jī)微粒捕集器并非是完美無缺的技術(shù)，也即：目前的柴油機(jī)尾氣凈化裝置技術(shù)并非萬能。德國的許多工程機(jī)械使用企業(yè)認(rèn)為：從柴油機(jī)微粒捕集器的再生、維護(hù)保養(yǎng)和其在一些場合導(dǎo)致柴油機(jī)油耗增加的角度來講，其使用成本很高；出廠后再進(jìn)一步加裝柴油機(jī)微粒捕集器的工程機(jī)械的使用成本更高，例如對于使用了很多年的工程機(jī)械，光是加裝柴油機(jī)微粒捕集器的相關(guān)費用就可能達(dá)到其工程機(jī)械剩余價值的50%，甚至更高；歐洲建筑施工企業(yè)認(rèn)為：如果通過法規(guī)的形式強(qiáng)制“包括工程機(jī)械在內(nèi)的非道路用機(jī)械”的柴油機(jī)使用微粒捕集器會大大增加企業(yè)的施工成本，甚至?xí){到建筑施工企業(yè)的生存，特別是給那些中小企業(yè)帶來巨大的風(fēng)險；而且已有包括德國在內(nèi)的歐洲學(xué)者通過測試發(fā)現(xiàn)新研發(fā)的柴油發(fā)動機(jī)反而比前幾代柴油發(fā)動機(jī)排出了更多更細(xì)小的顆粒物，而這些更細(xì)小的顆粒物的大部分幾乎能無阻礙地通過許多微粒捕集器；馬克斯普朗克協(xié)會在柏林的弗里茨哈伯研究所及在羅馬的神經(jīng)生物學(xué)和分子醫(yī)學(xué)研究所在分子生物學(xué)領(lǐng)域的研究表明：這些更小的顆粒物的排放盡管符合歐盟非道路用機(jī)動設(shè)備第四階段排放標(biāo)準(zhǔn)，但其與舊式柴油機(jī)排出的煙塵顆粒相比會殺死更多的人體免疫細(xì)胞，更確切地講也即會殺死更多的人體巨噬細(xì)胞。這對于工程機(jī)械使用者和其周圍的工地施工人員的健康來說更加不利，因為太細(xì)小的顆粒物吸入人體后很難再排出體外，其對于工程機(jī)械使用者和其周圍的工地施工人員的免疫系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)及循環(huán)系統(tǒng)等的負(fù)面影響是長久持續(xù)的。柴油機(jī)煙塵微粒在微粒捕集器中的燃燒甚至可導(dǎo)致增加氮氧化物（NOx）的濃度，而且可以產(chǎn)生二次排放的出現(xiàn)，如產(chǎn)生極其危害健康的多環(huán)芳烴8。

因而，在將來不僅急需進(jìn)一步改進(jìn)包括柴油機(jī)微粒捕集器等在內(nèi)的許多所謂現(xiàn)成的技術(shù)，而且減少工程機(jī)械柴油機(jī)尾氣排放對人及周圍環(huán)境的不良影響的對策也不應(yīng)該僅僅局限于局部某種“單一”技術(shù)的開發(fā)，絕不能單單給工程機(jī)械柴油機(jī)裝個尾氣凈化裝置了事，應(yīng)從一個“整體”的角度來通盤考慮，如：提高“工程機(jī)械整機(jī)的燃料使用效率，減少無用功”等就是間接降低工程機(jī)械柴油機(jī)尾氣污染物的很好的途徑之一。因為依筆者之見，工程機(jī)械柴油機(jī)尾氣排放的問題已經(jīng)不是單純某一單個技術(shù)在未來的突破就能解決的，其需要跨學(xué)科的合作才能解決。這種跨學(xué)科的合作方式不僅僅需要各相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域的專業(yè)人員之間的交流,還包括制定法規(guī)的決策人員和工程機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)的研發(fā)技術(shù)人員、建筑業(yè)及在那里工作的人員、專業(yè)協(xié)會、研究所、高等院校及社會團(tuán)體之間的交流，這不僅是一個舊技術(shù)改進(jìn)和新技術(shù)開發(fā)的過程，而且還應(yīng)該是一個社會過程。技術(shù)和施工組織及管理方面的減少工程機(jī)械柴油機(jī)尾氣排放的措施，包括：如研制新一代工程機(jī)械柴油機(jī)零部件及總成技術(shù)（包括新一代催化反應(yīng)器及新一代柴油機(jī)微粒捕集器）、怠速階段的工程機(jī)械柴油發(fā)動機(jī)自動停機(jī)功能、恢復(fù)正常工況時工程機(jī)械柴油發(fā)動機(jī)自動啟動功能、研制能量回收系統(tǒng)、研制新一代混合動力驅(qū)動的工程機(jī)械、研制新一代電驅(qū)動工程機(jī)械、通過使用節(jié)能液壓零部件優(yōu)化能源利用、通過優(yōu)化工作裝置優(yōu)化能源利用、優(yōu)化工程機(jī)械工作裝置快速更換系統(tǒng)、使用節(jié)省燃料的液壓油、通過人員培訓(xùn)優(yōu)化工程機(jī)械的操作過程等等，其中的一些是和工程機(jī)械智能化有關(guān)的。工程機(jī)械在工地施工中無法避免怠速工況。歐洲一些發(fā)達(dá)國家的技術(shù)人員目前致力于開發(fā)工程機(jī)械柴油發(fā)動機(jī)自動停機(jī)功能，其可減少怠速時間，從而減少“無謂的燃料”消耗，間接降低工程機(jī)械柴油機(jī)尾氣污染物的排放總量。展示了實現(xiàn)工程機(jī)械柴油發(fā)動機(jī)自動停機(jī)功能的主要元件之間的聯(lián)系。取決于工程機(jī)械的類型（例如：裝載機(jī)、液壓挖掘機(jī)或者自卸車等）、工地現(xiàn)場組織和工作任務(wù)不同，各個工程機(jī)械負(fù)載周期是有區(qū)別的?；贚iebherr液壓挖掘機(jī)有限責(zé)任公司及Zeppelin工程機(jī)械有限責(zé)任公司提供的資料和STRABAG股份公司的調(diào)查表明：目前液壓挖掘機(jī)怠速工況約占其整個在建筑工地中的運行時間的百分之二十五至百分之三十五之間。歐洲國家專項調(diào)查表明：在建筑工地中，目前這類工程機(jī)械的平均怠速工況占其整個運行時間的百分之三十二。

怠速時間乘以怠速油耗再乘以國內(nèi)建筑工地上大量的工程機(jī)械的數(shù)量，這其中的確蘊(yùn)含著一個非?？捎^的節(jié)省燃料的潛力，故減少怠速時間從這個角度講是一個很有價值的方法來間接減少工程機(jī)械柴油機(jī)尾氣污染物的排放總量。工程機(jī)械柴油發(fā)動機(jī)自動停機(jī)功能除了可以減少柴油機(jī)尾氣污染物的排放，還可以減少噪音和振動，這提高了工程機(jī)械操作人員的勞動和健康保護(hù)。當(dāng)然進(jìn)一步保持和提高機(jī)械效率也很重要，如：在研發(fā)時，考慮減少機(jī)械的摩擦來減小額外功，考慮在額外功一定時增大有用功；在新一代產(chǎn)品研發(fā)時，進(jìn)一步改進(jìn)結(jié)構(gòu)，使它更合理；在使用中，按照技術(shù)規(guī)程定期保養(yǎng)、定時潤滑，使工程機(jī)械處于良好的運行狀態(tài)。故上面所講的“整體”不僅僅是把工程機(jī)械柴油機(jī)作為一個整體來考慮技術(shù)的提升，還應(yīng)該從“工程機(jī)械整機(jī)效率”的角度考慮工程機(jī)械柴油機(jī)技術(shù)改進(jìn)和其他總成或系統(tǒng)（如：工程機(jī)械工作裝置）技術(shù)提升的合理匹配問題；上面所講的“整體”也不應(yīng)僅僅局限于通過“工程機(jī)械整機(jī)性能”的改進(jìn)（技術(shù)革新、技術(shù)整合）來降低其柴油機(jī)尾氣污染物，我們應(yīng)該把“降低工程機(jī)械柴油機(jī)尾氣污染物的排放”放在“技術(shù)和法規(guī)政策”相結(jié)合的大背景下，通過合理的建筑施工現(xiàn)場環(huán)境污染局部及總體預(yù)測、污染預(yù)防、實時監(jiān)控、評價、責(zé)令整改及獎懲等綜合管理體系來實現(xiàn)；即使將來有了先進(jìn)的技術(shù)、有了像樣的法規(guī)，最終還是要看能不能真正落實，也即最終是否能對各個具體建筑施工現(xiàn)場環(huán)境中各種各樣“包括建筑施工現(xiàn)場所有的各輛工程機(jī)械的柴油機(jī)等尾氣排放在內(nèi)的”所有污染物采取局部及總體預(yù)測、污染預(yù)防、實時監(jiān)控、評價、責(zé)令整改及獎懲等綜合管理。在中國柴油油品質(zhì)量和西方發(fā)達(dá)國家相比還有差距，并且中國工程機(jī)械核心技術(shù)和西方發(fā)達(dá)國家相比還有不小差距的前提下，這種建筑施工現(xiàn)場環(huán)境污染局部及總體預(yù)測、污染預(yù)防、實時監(jiān)控、評價、責(zé)令整改及獎懲等綜合性排放治理管理方式就顯得尤為重要。

3結(jié)語

1Parker電控系統(tǒng)硬件系統(tǒng)

1.1控制器

Parker具有多種控制器，包括支持CAN協(xié)議、多線程、帶大型液晶顯示、帶觸控屏、支持安全功能等多款主控制器及擴(kuò)展控制器。Parker的控制器根據(jù)開發(fā)平臺的不同分為三種系列，首先是基于Matlab/Simulink編程的CM系列，主要用于大批量定制化的控制系統(tǒng)，如用于控制變速箱的CM0711，用于控制挖掘機(jī)、裝載機(jī)的CM3620等；其次是基于模塊化編程平臺的IQAN系列，主要用于中小批量且用戶可編程的控制系統(tǒng)，如用于控制比例閥的XA2、用于控制高空作業(yè)設(shè)備的安全模塊MC3等；還有基于梯形圖編程形式的VMM系列，主要用于多路復(fù)用控制系統(tǒng)，如用于控制風(fēng)扇散熱系統(tǒng)的VMM0604等。Parker的控制器采用堅固的殼體設(shè)計，配備車載防護(hù)連接器，內(nèi)部具有防止冷凝隔膜，具有高可靠性及耐用性，嚴(yán)格符合國際標(biāo)準(zhǔn)，適用于室外環(huán)境使用。

1.2顯示器

Parker的顯示器包括支持CANJ1939協(xié)議、ISOBUS協(xié)議、配置大型液晶屏、觸控屏、多儀表板等多種類型。多年以來的應(yīng)用，證明了產(chǎn)品的技術(shù)及穩(wěn)定性完全符合各種工況需求。例如運用了完全集成型高亮度的IQAN-MD4顯示器，可在IQANdesign環(huán)境中快速進(jìn)行配置，用戶可編程的全新觸摸顯示屏為工業(yè)車輛提供了直觀的界面。MD4顯示器分為5.5英寸、7英寸和10英寸三種型號，支持?jǐn)z像頭視頻信號輸入與顯示，使駕駛操作更加簡便智能。

1.3傳感器

Parker具有廣泛的傳感器系列，包括壓力、溫度、接近，速度、轉(zhuǎn)角及傾角等。產(chǎn)品的先進(jìn)技術(shù)及穩(wěn)定性完全符合各種工況需求，經(jīng)過不斷研發(fā)創(chuàng)新，設(shè)備精度在同類產(chǎn)品中處于領(lǐng)先水平。

1換檔規(guī)律

曲線是某高原型裝載機(jī)全程調(diào)速的柴油機(jī)、變矩器和變速箱共同工作，油門開度一定，即泵輪轉(zhuǎn)速一定時，4個檔位的變矩器效率曲線．在發(fā)動機(jī)與液力變矩器匹配關(guān)系確定的情況下，影響傳動系統(tǒng)效率的主要因素有：液力變矩器的傳動效率﹑變速箱及各部分傳動軸的傳動效率．由于變速箱及各部分傳動軸是純機(jī)械傳動，其效率可以認(rèn)為是定值．于是，的變矩器效率曲線反映了液力變矩器傳動效率的變化．相同泵輪轉(zhuǎn)速的相鄰曲線交點A，B，C就是所求該泵輪轉(zhuǎn)速的換檔點（變速箱輸出軸轉(zhuǎn)速）．對所有可能泵輪轉(zhuǎn)速，求出對應(yīng)于該泵輪轉(zhuǎn)速的換檔點，這樣就可以得到裝載機(jī)效率換檔規(guī)律的換檔曲線．

2模糊換檔控制器的建立

模糊控制器的設(shè)計是指確定模糊控制器的輸入變量和輸出變量．通常將模糊控制器輸入變量個數(shù)稱為模糊控制器的維數(shù)．模糊控制器的維數(shù)越高，控制越精細(xì)．但是維數(shù)過高，模糊控制規(guī)則就會變得很復(fù)雜，實現(xiàn)控制算法相對困難．所以本文設(shè)計的是二維模糊控制器．自動換檔模糊控制器是整個控制系統(tǒng)的核心，它由模糊化、模糊推理、反模糊化等多個知識庫模塊組成，其工作原理是：由模糊控制器采集車輛的各種信號，如油門開度、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、渦輪轉(zhuǎn)速、檔位等，通過對各參數(shù)的分析，控制器可判別系統(tǒng)的工作狀況，根據(jù)換檔規(guī)律決定是否換檔，從而保證傳動系統(tǒng)效率最高、性能最優(yōu)．本文選擇發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速nB，變速箱輸出軸轉(zhuǎn)速n2作為輸入變量，取變速箱檔位i為輸出變量。

2．1輸入、輸出變量論域的確定

輸入量的真實論域（即變化范圍）要變換到模糊控制器的內(nèi)部論域．將泵輪轉(zhuǎn)速分別變換到內(nèi)部論域為：｛0，1，2，3，4，…，11，13｝，變速箱輸出軸轉(zhuǎn)速內(nèi)部論域｛0，1，2，3，4，…，14，15｝，檔位內(nèi)部論域｛0，1，2，3，4｝．根據(jù)某高原型裝載機(jī)的實際運行情況，取泵輪轉(zhuǎn)速、變速箱輸出軸轉(zhuǎn)速的變化范圍分別為：［800，2400］，［0，2000］，可得量化因子k1＝1／200，k2＝1／133．

2．2模糊化

1自動消防系統(tǒng)的組成

1.1輸出模塊

輸出模塊包括電控促動器、聲訊報警器、閃光報警器、警鈴以及火災(zāi)信息顯示器等。電控促動器的作用是控制自動消防系統(tǒng)噴射的機(jī)構(gòu)，用來控制氮氣罐的開啟。在電控促動器結(jié)構(gòu)上附有一個安全釋放閥，用來保證氮氣釋放的壓力不至于過高。促動器有電控氣動（壓縮空氣）控制和電控電動控制2種形式。

1.2滅火劑儲存罐及噴嘴

1）滅火劑儲存罐。自動消防系統(tǒng)的制造商為用戶準(zhǔn)備了多種規(guī)格的滅火劑儲存罐，以滿足不同用戶各種設(shè)備的需要。因此，對設(shè)備加裝自動消防系統(tǒng)時，應(yīng)根據(jù)大型工程機(jī)械消防安全重要度，如高溫區(qū)域面積、噴射時間長短（通常為25～60s）、作業(yè)區(qū)域流動性等因素來設(shè)計選擇儲存罐的總?cè)萘看笮　Ｔ谙到y(tǒng)設(shè)計時還要考慮系統(tǒng)壓力及環(huán)境溫度，按儲存壓力分為高壓系統(tǒng)和低壓系統(tǒng)，前者為常溫儲存，設(shè)計壓力為5.0MPa；后者為低溫儲存，一般為－18～－22℃，其設(shè)計壓力為2.0MPa。低壓系統(tǒng)造價低，安裝和使用維護(hù)簡便。一般情況下，滅火劑儲存罐安裝在上部結(jié)構(gòu)的平臺上，這種方式適用于原裝和改裝；也有布置于車架內(nèi)側(cè)的，適用于原裝，改裝時不宜采用。

2）噴嘴。根據(jù)設(shè)備外廓尺寸大小和結(jié)構(gòu)，通常在柴油機(jī)周圍、渦輪增壓器、柴油箱、液壓油箱、液壓管路、舉升油泵和操縱閥、主發(fā)電機(jī)、電控柜、動力電纜等火險敏感部位安裝4～8個噴嘴。連接方式有法蘭連接和螺紋連接。

2自動消防系統(tǒng)的工作原理

1異型鋼管與板材拼焊工藝比較

1.1拼焊結(jié)構(gòu)與工藝

在機(jī)械產(chǎn)品中存在一些箱型結(jié)構(gòu)的零件，過去這些箱型結(jié)構(gòu)零件幾乎都采用板材拼焊而成，拼焊結(jié)構(gòu)也有多種，圖2a完全采用拼焊，圖2b、c、d則部分采用折彎成型，然后拼焊。為了獲得較好的外觀，有時候還需要將焊縫打磨平整。圖2中4種拼焊結(jié)構(gòu)件的生產(chǎn)工藝路線。在機(jī)械產(chǎn)品中，矩形箱型結(jié)構(gòu)件的生產(chǎn)工藝相對簡單，而一些異形截面的箱型結(jié)構(gòu)件生產(chǎn)工藝則更為復(fù)雜，不僅需要多次折彎，還需要多次組對、焊接，而且圖紙形狀不易保證，外觀較差。在長度方向上存在圓弧形的箱型結(jié)構(gòu)件，可能還會用卷板機(jī)卷彎，組對焊接工藝與工裝也更為復(fù)雜。一些薄板拼焊的箱型結(jié)構(gòu)件，由于板材本身較薄，焊縫不需要開坡口，可直接采用搭接角焊縫。對于一個成品件而言，焊接后還會有鉆孔、攻絲、鏜孔、銑面等機(jī)械加工工序以及與其它工件的焊接工序，如圖4中所示的工件，還需要焊接支座、鉆孔、攻絲等。

1.2異型鋼管的工藝

由于異型鋼管本身已經(jīng)是成型的箱型構(gòu)件，只需按照長度進(jìn)行切割即可。在長度方向上存在圓弧的工件，可采用彎管機(jī)及相關(guān)模具進(jìn)行彎曲。由于異型鋼管表面質(zhì)量好且不需要焊接，因此整體外觀質(zhì)量好。異型鋼管切割后，根據(jù)工件使用要求，也可能會有切割、鉆孔、攻絲、鏜孔、銑面（坡口）等機(jī)械加工工序以及與其它工件的焊接工序。對于異型鋼管不同面上的方孔、圓孔以及非平面斷面等，可采用三維切割工藝一次完成，不僅速度快，而且尺寸精度高。

1.3異型鋼管與拼焊工藝比較

實際應(yīng)用的異型鋼管結(jié)構(gòu)會有各種各樣形狀的零件，生產(chǎn)工藝也各不相同。對于簡單形狀的零件，分別采用拼焊結(jié)構(gòu)和矩形管，拼焊結(jié)構(gòu)需要采用4個零件（3種）進(jìn)行焊接，而采用矩形管只需1根整體管件彎曲即可。采用拼焊工藝的工序多，用的設(shè)備也多，尤其是成型過程，不僅需要卷板機(jī)、折彎機(jī)，還需要組焊工裝；而采用異型管所用設(shè)備只有2種，即切割和成型設(shè)備，如果按長度定制，連切割設(shè)備也不需要。當(dāng)然，板料切割機(jī)、校平機(jī)、卷板機(jī)、折彎機(jī)都是通用設(shè)備，使用范圍廣，而彎管機(jī)及其配套使用的模具相對專用，對多品種、小批量的生產(chǎn)顯然不合適，但對于大批量生產(chǎn)不僅效率高，而且成本低。