王耀

摘要：本文對(duì)國(guó)內(nèi)外的工程機(jī)械發(fā)展現(xiàn)狀簡(jiǎn)要分析，并通過(guò)智能機(jī)械、發(fā)動(dòng)機(jī)控制、變速、牽引、平衡調(diào)整、挖掘系統(tǒng)的控制等方面闡述了其智能化和信息化的應(yīng)用，并提出其發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：工程機(jī)械;發(fā)展;智能化;信息化

引言：

隨著社會(huì)的發(fā)展，增加了各種工程的建設(shè)數(shù)量，工程機(jī)械在其中有重要的應(yīng)用，加強(qiáng)其智能化以及信息化的發(fā)展，可提高機(jī)械制造水平，進(jìn)而可促進(jìn)各行業(yè)的發(fā)展，因此，明確我國(guó)工程機(jī)械在智能化以及信息化的應(yīng)用和發(fā)展方向有重要意義。

1 工程機(jī)械的智能化和信息化的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1國(guó)外發(fā)展

自從進(jìn)入21世紀(jì)，各種先進(jìn)的工程機(jī)械技術(shù)大多數(shù)掌握在發(fā)達(dá)國(guó)家的制造企業(yè)中。由于這些制造企業(yè)中有著長(zhǎng)遠(yuǎn)的機(jī)械制造歷史，使其在制造上應(yīng)用的工藝、裝配技術(shù)、裝置研發(fā)、智能化以及信息化等方面都有先進(jìn)的研發(fā)成果。例如：美國(guó)的卡特彼勒公司（Caterpillar）主要是生產(chǎn)工業(yè)生產(chǎn)中使用的大型機(jī)械設(shè)備。此公司在機(jī)械的液壓傳動(dòng)技術(shù)的研究方面有著悠久的歷史，以提高生產(chǎn)效率、開(kāi)發(fā)智能技術(shù)為其技術(shù)研究的核心內(nèi)容。如：其生產(chǎn)的低污染廢氣排放的推土機(jī)D4R是國(guó)際上首款此類機(jī)械類型，因此，國(guó)外的機(jī)械在自動(dòng)化上取得了較好的成果^[1]。

1.2國(guó)內(nèi)發(fā)展

我國(guó)在機(jī)械工程的發(fā)展方面起步較晚，在智能化以及信息化的發(fā)展也是從20世紀(jì)60年代開(kāi)始的。在發(fā)展的最初階段，主要是通過(guò)借鑒以及學(xué)習(xí)其他發(fā)達(dá)國(guó)建的先進(jìn)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)為主，同時(shí)向國(guó)際上先進(jìn)國(guó)家中引入超過(guò)200項(xiàng)技術(shù)才讓我國(guó)的機(jī)械在智能與信息化上與國(guó)際接軌。在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展過(guò)程中，通過(guò)逐漸自主對(duì)工程機(jī)械的各種智能以及信息化技術(shù)進(jìn)行研發(fā)，與此同時(shí)，國(guó)家在工程機(jī)械的研發(fā)上也投入了更多的資金，促進(jìn)了和各個(gè)企業(yè)共同展開(kāi)技術(shù)研發(fā)的合作，在一定程度上促進(jìn)了國(guó)內(nèi)的工程機(jī)械的智能化和信息化的共同發(fā)展。

2 工程機(jī)械的智能化和機(jī)械化的應(yīng)用方向

2.1建筑工程中應(yīng)用的智能機(jī)械

工程機(jī)械的智能化是通過(guò)將機(jī)械信息和計(jì)算機(jī)控制器之間的技術(shù)進(jìn)行整合，以傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)其外部信息的控制，當(dāng)駕駛員發(fā)出指令時(shí)，機(jī)械可通過(guò)智能輸出對(duì)指令進(jìn)行分析，并且實(shí)現(xiàn)及時(shí)和理想的對(duì)機(jī)械控制。和機(jī)械的智能控制有關(guān)的系統(tǒng)為傳動(dòng)、熱控、測(cè)量、空調(diào)、引擎、音頻等系統(tǒng)，可對(duì)這些系統(tǒng)進(jìn)行良好的控制。使用智能化系統(tǒng)可對(duì)機(jī)械的信息進(jìn)行整合，包括機(jī)械的售前以及售后等信息。其中售前信息是機(jī)械產(chǎn)品在銷售之前，所有表明機(jī)械先天性質(zhì)的信息。而售后信息是指機(jī)械在處于各種條件下的信息內(nèi)容，如：運(yùn)輸、使用、維護(hù)等過(guò)程的信息，其可對(duì)機(jī)械的質(zhì)量和使用產(chǎn)生重要的影響。智能化系統(tǒng)可將這些信息進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)使用者更好的對(duì)機(jī)械進(jìn)行應(yīng)用。

2.2發(fā)動(dòng)機(jī)的智能控制

在工程機(jī)械中發(fā)動(dòng)機(jī)常使用柴油引擎，其智能化的控制系統(tǒng)可對(duì)燃油的注射量、所用壓力以及噴射時(shí)間等進(jìn)行科學(xué)控制，從而更好的對(duì)機(jī)械的引擎輸出以及負(fù)載匹配等進(jìn)行調(diào)整。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的智能控制可通過(guò)機(jī)械實(shí)際工作的環(huán)境以及引擎在功率方面的要求，保證發(fā)動(dòng)機(jī)在廢氣的排放上符合環(huán)境要求，同時(shí)提高燃油的利用效率。其原理是通過(guò)控制器對(duì)引擎上曲軸的轉(zhuǎn)速、踏板信號(hào)、水溫、輸入信號(hào)、入口音量等進(jìn)行控制，并按照預(yù)先設(shè)置好的方案，選擇合理的燃油注射時(shí)間以及噴射量。此外，智能控制系統(tǒng)還能對(duì)控制局域網(wǎng)的總線配置，并將其和機(jī)械的整個(gè)操控系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)交換，從而完成對(duì)機(jī)械整體的智能控制。

2.3控制機(jī)械的變速和牽引

工程機(jī)械的牽引是主要功能，其和動(dòng)力傳動(dòng)的機(jī)械有不同之處，在工程機(jī)械中，有的是傳動(dòng)裝置與引擎直接相連;有的是扭矩轉(zhuǎn)換與引擎的發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)以及液壓泵直接相連。針對(duì)不同類型的工程機(jī)械，其在變速以及牽引上，要根據(jù)其具體的操作目的，來(lái)對(duì)開(kāi)機(jī)以及關(guān)機(jī)等動(dòng)作進(jìn)行智能控制，使機(jī)械的發(fā)動(dòng)機(jī)在驅(qū)動(dòng)以及運(yùn)行等方面相一致，從而達(dá)到機(jī)械使用的舒適性，提高燃油的使用效率，節(jié)約機(jī)械使用的經(jīng)濟(jì)投入。

2.4控制機(jī)械的平衡調(diào)整

在各類工程機(jī)械中，平衡的調(diào)整是通用的需求，不同的機(jī)械中平衡調(diào)整系統(tǒng)也存在不同特征。為使路面保持平整，使道路的設(shè)計(jì)高度符合要求，需對(duì)機(jī)械的鉸鏈的高低平衡進(jìn)行調(diào)整，使其可根據(jù)路面的起伏波動(dòng)保持機(jī)械的平衡。在工程機(jī)械中，平地機(jī)以及推土機(jī)是通過(guò)對(duì)液壓缸進(jìn)行自動(dòng)控制，使機(jī)器保持某一特定的高度，從而提高機(jī)械的工作效率，降低其勞動(dòng)的強(qiáng)度。機(jī)械中不同的平衡調(diào)整系統(tǒng)可對(duì)道路銑削、反應(yīng)以及橋式運(yùn)轉(zhuǎn)等進(jìn)行設(shè)置。各個(gè)平衡調(diào)整系統(tǒng)由控制器、傳感器、制動(dòng)器以及人機(jī)界面等部分組成，既可獨(dú)立對(duì)機(jī)械進(jìn)行控制，還可與機(jī)械整體的智能系統(tǒng)協(xié)調(diào)配合。

2.5挖掘控制系統(tǒng)

當(dāng)前，液壓的挖掘機(jī)的發(fā)展方向是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化，目的是達(dá)到人性化的智能操作。液壓挖掘機(jī)是機(jī)械工程中重要產(chǎn)品之一，在生產(chǎn)上通過(guò)智能化和信息化手段進(jìn)行改進(jìn)，將其內(nèi)部的工作裝置、液壓系統(tǒng)以及主要結(jié)構(gòu)合理改造，致力于實(shí)現(xiàn)機(jī)械與機(jī)電一體化的挖掘控制系統(tǒng)^[2]。

3 工程機(jī)械的智能化和信息化的未來(lái)發(fā)展方向

當(dāng)前，我國(guó)大多數(shù)的工程機(jī)械在設(shè)備的制造上，使用的技術(shù)較為單一，不但不能解決機(jī)械設(shè)備在質(zhì)量方面存在的問(wèn)題，還導(dǎo)致大量的人力、物力以及財(cái)力等資源的浪費(fèi)。智能化以及信息化的技術(shù)背景下，應(yīng)將不同技術(shù)的優(yōu)勢(shì)相互結(jié)合，利用各種先進(jìn)的科技產(chǎn)品，可解決機(jī)械在制造上的問(wèn)題。同時(shí)，應(yīng)在機(jī)械設(shè)備的故障檢查預(yù)測(cè)方面增加研究力度，促進(jìn)工程機(jī)械的產(chǎn)業(yè)升級(jí)，保證機(jī)械質(zhì)量。此外，還應(yīng)加強(qiáng)信息技術(shù)管理，確保機(jī)械的質(zhì)量以及工程的建設(shè)效率。

結(jié)論：

綜上所述，在各種科技的快速發(fā)展下，促進(jìn)了工程機(jī)械實(shí)現(xiàn)智能化以及信息化，改變了傳統(tǒng)上對(duì)信息的集成和控制，促進(jìn)機(jī)械工程的技術(shù)發(fā)展。通過(guò)將機(jī)械的發(fā)展和智能技術(shù)以及信息技術(shù)相結(jié)合，使工程機(jī)械的發(fā)展朝著高效、環(huán)保、人性化的方向進(jìn)行，促進(jìn)該行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)

[1]彭自力.試析工程機(jī)械信息化以及智能化的發(fā)展方向[J].電腦迷，2018（07）：222.

[2]李尚松.工程機(jī)械智能化與信息化發(fā)展概況的研究[J].中國(guó)設(shè)備工程，2018（10）：193-194.

（作者單位：揚(yáng)州輔臣船舶設(shè)備安裝有限公司）