智能装载机毕业论文范文

文献综述近年来，随着建筑施工和资源开发规模的扩大，对工程机械需求量迅速增加，因而对其可靠性、维修性、安全性和燃油经济性也提出了更高的要求。随着微电子技术向工程机械的渗透，现代推土机日益向智能化和机电一体化方向发展。自20世纪90年代以来，国外工程机械进入了一个新的发展时期，在广泛应用新技术的同时，不断涌现出新结构和新产品。继完成提高整机可靠性任务之后，技术发展的重点在于增加产品的电子信息技术含量和智能化程度，努力完善产品的标准化、系列化和通用化，改善驾驶人员的工作条件，向节能、环保方向发展。1新技术发展现状：a.系列化、特大型化系列化是工程机械发展的重要趋势。国外著名大公司逐步实现其产品系列化进程，形成了从微型到特大型不同规格的产品。与此同时，产品更新换代的周期明显缩短。所谓特大型工程机械，是指其装备的发动机额定功率超过746kW(1 000HP)。它们主要用于大型露天矿山或大型水电工程工地。产品特点是科技含量高，研制与生产周期较长，投资大，市场容量有限，市场竞争主要集中在少数几家公司。以装载机为例，目前仅有马拉松•勒图尔勒、卡特彼勒和小松一德雷塞这三家公司能够生产特大型装载机。b.多用途、超小型化、微型化为了全方位地满足不同用户的需求，国外工程机械在朝着系列化、特大型化方向发展的同时，已进入多用途、超小型化、微型化发展阶段。推动这一发展的因素首先源于液压技术的发展——通过对液压系统的合理设计，使得工作装置能够完成多种作业功能；其次，快速可更换连接装置的诞生——安装在工作装置上的液压快速可更换连接器，能在作业现场完成各种附属作业装置的快速装卸及液压软管的自动连接，使得更换附属作业装置的工作在司机室通过操纵手柄即可快速完成。一方面，工作机械通用性的提高，可使用户在不增加投资的前提下充分发挥设备本身的效能，能完成更多的工作；另一方面，为了尽可能地用机器作业替代人力劳动，提高生产效率，适应城市狭窄施工场所以及在货栈、码头、仓库、舱位、农舍、建筑物层内和地下工程作业环境的使用要求，小型及微型工程机械有了用武之地，并得到了较快的发展。为占领这一市场，各生产厂商都相继推出了多用途、小型和微型工程机械。如卡特彼勒公司生产的汀系列综合多用机、克拉克公司生产的“山猫”牌产品等。目前国际上推出微型工程机械的公司主要有：Komatsu、Case、Textron等公司。Caterpillar公司也成了国际微型工程机械的带头人，涉及的产品主要有：挖掘机、挖掘装载机、振动压路机、冲击锤、高空作业车等，其中最小的挖掘机斗宽为200mm，车宽小于1m。c.多功能化多功能化作业装置改变了单一作业功能，多种作业已从中、大型工程机械应用的局限中解脱出来，在小型和微型工程机械上也开始了应用。如Caterpillar公司在926G型轮式装载机基础上开发出的IT62G就具有快速连接装置，驾驶员可在驾驶室里完成更换不同作业装置的动作：如更换铲叉、抓斗、卸载斗、扫雷装置、路面清扫装置、破碎装置等。d.微电子技术、信息技术的普及和应用利用GPS(全球定位系统)、GIS和GSM技术，卡特彼勒将其雄伟计划命名为采矿铲土运输技术系统(METS)。METS包括多种多样的技术产品，如无线电数据通信、机器监测、诊断、工作与业务管理软件和机器控制等装置。METS由以下3部分组成：1)计算机辅助铲土运输系统(CAES)。包括机载计算、em级GPS微波定位和高速无线电通信3项技术。在运行中，机载系统通过无线电接收整个无线网络中的铲土运输数据、工程数据或现场规划数据。这些数据都显示在驾驶室内的一个屏幕上，司机在驾驶室内能直观地了解机器的作业位置，并准确地判断需要挖掘、回填或装载的土方量。2)关键信息管理系统(VIMS)。VIMS系统监测机器中极其关键的性能与作业参数，并且通过无线电将数据从该机器传送到业主办公室。业主可立即分析数据以便估量机器的当前状态，或加以收集和整理，以便显示机器的作业趋势。3)CAES office软件。这种软件与来自装有CAES的机器的数据相结合，产生一个集成的现时作业模型，使业主能在接近实时条件下对现场或远处监控各种作业。GPS导航系统与电子地图、无线电通信网络及计算机车辆管理信息系统相结合，可以实现车辆跟踪和交通管理等许多功能，这些功能包括：利用GPS和电子地图可以实时显示出车辆的实际位置，并任意放大、缩小、还原、换图；可以随目标移动，使目标始终保持在屏幕上；还可实现多窗口、多车辆、多屏幕同时跟踪。利用该功能可对重要车辆进行跟踪。完成施工工地信息的地貌高精度测量、多目标采集数据的事后回放、显示记录的功能。e.节能与环保为提高产品的节能效果和满足日益苛刻的环保要求，国外工程机械公司主要从降低发动机排放、提高液压系统效率和减振、降噪等方面人手。目前，卡特彼勒公司生产功率为15~150kW的柴油发动机。其中6缸、7�2L、自重588kg、功率为131~205kW的3126B型环保指标最好，满足EPATierⅡ和EUStageⅡ排放标准。卡特彼勒3516B型发动机装有电子喷射装置及ADEM模块，可提高22％的喷射压力，便于燃油完全、高效燃烧，燃烧效率可提高5％，NOX下降40％，扭矩增加35％。个别厂家生产的工程机械产品，机外噪声已降至72dB(A)。绿色环保型工程机械理念已经显露。人机工程学、无污染绿色施工等成为人们的共识。近几年来国外装载机的设计和制造进一步体现了以人为本的理念，要为司机提供一个更加舒适的环境，以达到他们称之为全自动化型的境地。根据人体工程学设计了座椅、操纵台、环保型的低噪声发动机，赏心悦目的流线型驾驶室。大中型装载机驾驶室普遍采用翻车保护机构(ROPS)和落物撞击保护机构(FOPS)，室内安装空调装置；采用防尘、减振和隔音材料；按人机工程学设计的司机座椅可全方位调节，有的已达轿车座椅的舒适程度，座椅右侧还设计有摆放饭盒、水瓶及其它物品的地方，司机台上安装AM／FM立体声盒式磁带收录机，为司机安全作业提供音频和视频信号。有的还安装网络电话等，极大地提高了作业的舒适性。2工程机械新结构工程机械不仅要有科学的合理的结构，满足实际需要，而且还要结合美学法则、形态法则和色彩配置等技法来展示工程机械造型的艺术性。工程机械利用材料、工艺等条件充分体现出产品外观的形体美、线型美、色彩美和面饰美等。以下以轮式装载机(以下简称“装载机”)为例，就其新技术和新结构，作简单介绍。a.连杆机构以装载机为例，工作装置已不再采用单一的“Z型”连杆机构，在相继出现了八杆平行结构和TP连杆机构之后，卡特彼勒公司于1996年首次在矿用大型装载机上采用了单动臂铸钢结构的特殊工作装置，即所谓的“VersaLink机构”。这种机构替代综合多用机上的八杆平行举升机构和传统的“Z型”连杆机构，可承受极大的扭矩载荷和具有卓越的可靠性(耐用性)，驾驶室前端视野开阔。O&K公司研制的创新LEAR连杆机构，专为小型装载机而设计。Schaeff公司于2000年3月在Intermat展览会上展出的高卸位式SKL873型轮式装载机的可折叠式创新连杆机构工作装置，进一步增加了轮式装载机的工作装置的种类。b.行驶平稳性控制系统德国汉诺马格公司的大中型装载机上安装有负荷自动稳定系统(ALS)，在动臂举升液压缸液压回路中增加一个蓄能器，一对钢膜氮气蓄能器，安装在前车架中，与工作装置液压系统连通。当作业或低速行驶时，系统自动断开； 当车速超过4�8km／h时，由电子速度开关控制的电磁阀自动开启，蓄能器吸收工作装置液压系统的振动与冲击载荷，提高了操作的稳定性、安全性和舒适性。日本小松公司WA500-3上配用的类似系统称为电控悬挂系统(ECSS)，由主监控器、ECSS开关、高低压储能器及压力速度传感器组成，可根据装载机的行驶情况发出控制信号，消除因高速行驶而引起车体的摆动；可提供工作装置上下移动的伸缩性，防止铲斗中物料颠出，使物料保持性好；还可使类似纵向及垂直方向的低频振动降低40％~50％。c.附着力控制系统在每个车轮上安装一个速度传感器，自动将所需的制动力施加到车轮上，并将扭矩传给与之紧密相连的车轮，便于装载机直线行驶及转向。d.动力电子控制管理系统根据传动装置及液压系统的工作状态，自动调节发动机输出功率，以满足不同作业工况的需要，提高燃料的经济性。e.发动机自动控制系统当装载机处于非作业工况时，自动降低发动机转速，减少燃料消耗及发动机噪声。例如，卡特彼勒公司994D装载机采用的新一代Cat3516柴油发动机就安装有HEUI(电液控制的燃油喷射)装置以及ADEM(先进的柴油机管理)系统，可根据外载荷的大小有效地控制发动机的功率与转速，从而降低燃油消耗及尾气排放，减少噪声。马拉松雷图尔诺公司的L系列大型装载机则采用电脑控制的柴油机一电动轮驱动系统，4个驱动轮同时又充当制动器，其输出功率可反馈到交流电机和柴油机，使转速增加，从而提高工作总效率，使牵引效率高达77％(普通装载机为60％左右)，此电脑控制系统能监控装载机的整个作业过程，在最大车速范围内尽量提高发动机的输出功率。f.转向变速集成控制系统取消传统的方向盘和变速杆，将转向与变速操纵装置集成为一个操纵手柄，并采用简单的触发式方向控制开关和选挡用的分装式加速按钮。利用肘节式自然动作左右扳动操纵杆，实现转向；利用大拇指选择按钮，实现前进与后退、加速与减速行驶。g.负载感应变速系统根据负载状态，自动调节车速及发动机飞轮扭矩，实现高速、小扭矩或低速、大扭矩的动力输出。h.司机辅助操作系统近年来，国外装载机公司已经或者正在研制一些能够帮助司机更有效地进行操作的辅助操作系统，用计算机编制作业循环就是其中的一种。轮式装载机上安装的电子计算机可编制作业循环程序，使铲装作业自动化或部分自动化。例如从一个碎石料堆向卡车铲装碎石作业的一个循环为：放下动臂—驶向料堆—铲人料堆—提升动臂并收斗—转向后驶向卡车—卸料，司机将此循环全部或部分编程后装载机的作业即可全部或部分自动化，从而大大减少司机的操作。3发展趋势广泛应用微电子技术与信息技术，完善计算机辅助驾驶系统、信息管理系统及故障诊断系统；采用单一吸声材料、噪声抑制方法等消除或降低机器噪声；通过不断改进电喷装置，进一步降低柴油发动机的尾气排放量；研制无污染、经济型、环保型的动力装置；提高液压元件、传感元件和控制元件的可靠性与灵敏性，提高整机的机—电—信—体化水平；在控制系统方面，将广泛采用电子监控和自动报警系统、自动换挡变速装置；用于物料精确挖(铲)、装、载、运作业的工程机械将安装GPS定位与重量自动称量装置；开发特种用途的“机器人式”工程机械等；转向变速集成控制系统和命令控制系统，总线技术；计算机控制的发动机管理系统，计算机管理及故障诊断、监控系统，电子自动换挡变速控制系统，转向变速集成控制系统和命令控制系统。

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工程机械是这些工程建设的施工机械总称,工程机械的种类繁多,而且绝大多数的工程机械都在野外作业,对于工程机械的管理与维修工作是一系列项目工程的重点工作内容,只有保障好工程机械的正常运作,才能提高工程的施工效率。下面是我为大家整理的工程机械毕业论文，供大家参考。

摘要：随着社会的不断发展，工程建设逐渐增多，工程机械的应用渐渐广泛，在工程机械的不断发展中，其自身的的功能也增加了信息执行、信息传递、信息处理、信息转换、信息检出的部分。而在远程操作系统中GPRS又有着重要的作用，对工程机械提供了重要的解决方案。本文主要对工程机械与GPRS无线通信进行了概述，分析了GPRS无线通信在工程机械中的应用情况。

关键词：工程机械;GPRS无线通信;远程操作系统

GPRS无线通信在快速发展的背景下，被广泛应用到各个领域中，社会发展也渐渐步入无线电时代，工程机械领域在应用信息技术的同时也向着信息化、智能化趋势发展。

1工程机械与GPRS无线通信概述

工程机械

在机械中工程机械是比较特殊的种类，和普通机械相比，工程机械没有固定的工作场所，工作对象是地球，即使是在恶劣的环境下、复杂的地形下也要进行工作。目前，信息化发展是工程机械的发展方向，在这种趋势下工程机械远程操作系统主要是实现远程维修、远程管理、远程控制、远程监视等方面的工作。其中远程保险防盗系统、远程使用管理系统、远程故障诊断系统是在工程机械中应用较为普遍的远程操作系统[1]。

无线通信

GPRS是指通用分组无线业务，该无线通信技术处在第二代和第三代通信技术之间。目前GSM手机网络上能够实现数据、语音无线承载的技术。可以说在GSM手机平台上GPRS提供无线数据传输服务，而这种服务也是相对稳定、经济、高速的。GPRS有很多优点，对数据传输有重要意义。如用户在使用GPRS时可同时进行上网、通话等活动;同时有高速的数据传输功能、计费方式是由流量计算的、始终在线的特点。另外GPRS的使用范围较广，在少量的、频繁的、突发性的、间断的数据传输中比较适用，而对偶尔的大数据量传输也同样适用[2]。

2GPRS无线通信在工程机械中的应用

远程通信是远程操作系统的主要任务，工作地点较多、需进行大范围的移动、工作地点在野外等特点决定了工程机械要使用无线通信。通过无线的方式将国际互联网Internet与终端设备相连是远程无线通信系统普遍采用的方法，传递远程异地信息由在全球范围内覆盖的Internet完成。卫星通信系统、移动通信系统等是无线接入的方式，工程机械在野外进行作业的时候适合用卫星通信，但是这种通信方式具有较高的成本、较差的双向实时通讯性能，所以在实际应用中更多的是使用方便、成本较低的移动通信系统。而移动通信系统中接入Internet无线时采用GPRS方式是相对高速稳定、经济简单的[3]。随着机电一体化的逐渐深入，对工程机械的要求不断提高，而工程机械传统的信息传输和管理技术也呈现出难以满足新时期的需求的特点。要及时将GPRS应用到工程机械的信息传输中。如在单片机的信号控制方面，GPRS可以对IPM发出的报警信号、故障信号进行远程的感知，当接收到这些信号的时候，就可以及时的传送到相应的检修部门，然后相关指导人员就可以通过远程通信对操作人员进行技术指导，及时的消除故障。从而保证工程机械的安全运行。GPRS模块在工程机械中的应用主要是对信息的收发进行处理，在连接GPRS网络的时候利用GSM基站进行连接，然后再和Internet相连。但在海域、大山、沙漠等地区没覆盖GPRS无线通信，所以会选择备用的无线通信方式，如卫星通信方式。从而为工程机械在任何地方的通信、数据传输提供安全保障。另外对卫星进行GPS定位，还可为系统发挥重要的定位功能。可以将工程机械位置信息及时、准确的发布到Internet上。在连接Internet时利用远程通信系统，对工程机械的维护程序、操作程序等可以到系统的服务器上进行直接、定制的下载，为管理使用人员带来了极大的便利，同时也可以实现对工程机械的使用情况进行及时的监视，遥控管理工程机械。而在诊断工程机械的故障时，工程机械的专家可以直接的对维修人员进行远程指导，从而将工程机械的故障有效的排除，实现工程机械的安全运行。另外在维护远程操作系统数据库的时候，使用GPRS无线通信，可以使制造商服务支持人员进行及时的维护，还可以将更新升级的相关软件及时的发布到工程机械用户手中，促进工程机械的更新升级[4]。

3结束语

综上所述，通过对GPRS无线通信在工程机械中的应用的深入分析，从中可以了解到目前工程机械中在数据信息传输中，使用GPRS无线通信具有重要意义，不但可以实现远程的数据传输，还能够打破空间、时间的局限等，另外还能够为工程机械的使用降低成本，为工程机械的数据传输提供安全保障，从而推动工程机械的健康发展，促进科学技术的进步。

参考文献：

[1]肖巍.基于GPRS的远程数据传输系统[D].太原：太原科技大学，2012.

[2]李晓海，南新元.GPRS无线通信在油井集中监控系统中的应用研究[J].化工自动化及仪表，2012，(1):130-132.

[3]何寿福.无线通信技术在测绘工程中的应用研究[J].通信技术，2012，(7):94-96.

[4]刘长征，赵卫国，武中强，等.GPRS无线通信技术在长距离管道输水实时监测系统中的应用[J].地下水，2013，(6):93-94+112.

摘要：要合理选用工程机械，不仅要符合经济性、适应性、先进性、安全性等原则，而且要结合施工现场具体情况，选用适宜的机种、机型，有时还需要不同机械的合理组合，再辅之以科学的管理方式，对于各种因素要全面兼顾，突出重点，灵活运用，只有这样才能达到良好的效果。

关键词：工程机械;基本原则

1工程机械合理选用的基本原则

优先选用经济性好的工程机械

选择工程机械的依据应当是首先能保证优质高效地完成工程任务，同时又能保证经济实用的使用效果。所选用的工程机械的作业特点和性能完全满足工程需要，作业质量稳定，不误工、不浪费，这就是最大的经济性。另外提高施工效率和工程质量，减轻工人劳动强度，是机械施工的必然选择。在机械化施工中以最少的资源消耗取得最大的成果就是经济性的集中体现，不仅如此，经济性还与下列指标密切相关。(1)生产量是工程机械的重要指标，它标志着生产能力的大小，一定要选择与工程量相适应的生产量参数，避免造成生产能力不足和生产能力过剩的两极化错误;(2)机械功率是工程机械的动力性指标，它随着生产量的增大而增大，同时也随着功率自身的增大带来油消耗等成本的增加;(3)较大的耗油量和较大的整机重量也导致成本费用上升;(4)市场价格因素更与经济性直接相关，无论购买还是租凭工程机械，价格因素都影响经济性，另外，易损件的消耗量也影响经济性;(5)对于同类机型的优化选择，可以在满足生产能力的前提下采用生产量指标与消耗量指标的比值，在合理区间内决定取舍，采用定量选择的方法。

要选择具有较高选进性和可靠性的工程机械

随着科技发展和技术进步和制造水平的提高，设备先进性和可靠性在不断提升，从过去的机电液一体化技术上升为智能化控制，新技术、新材料、新工艺的使用给这些先进工程机械带来高效能、低消耗、安全可靠等优点，尽管这种先进新产品的价格可能有所提高，但其总的综合性价比仍然较好，那些配置较低的工程机械因效率低、故障高、可靠性差，安全隐患多，在结构调整中正逐步被改造或淘汰。所以要顺应发展趋势，选用先进性、可靠性好的工程机械，在市场竞争中保持优势和主动，成为机械化施工的先进引领者和行业标杆，为优质高效完成工程任务提供硬件保证。

要选用适应性强、耐久性好的工程机械

我国是一个幅员辽阔的国家，在工程建设中，工程机械使用地区跨度广，从南到北方，从沼泽到高原，这就要求工程机械既要适应一般的施工环境，还要适应特殊的施工环境，不因地理位置和自然条件变化而使其效能大打折扣。工程机械工况复杂，作业对象多变，常常在变载荷情况下工作，对机器的可靠性和适应能力要求较高，这就要求施工机械的工作容量、生产率、机械功率等技术参数有较大的弹性和兼容性，作业能力有较高的储备系数，能更好适应复杂多变的工况要求。工程机械多在自然条件比较恶劣的地方使用，且常年在野外露天工作，因此必须具备良好的防尘和耐腐蚀性，加之常出现超负荷工况，所以一定要选用经久耐用的工程机械。

要选用具有较强通用性，较强的专业性的工程机械

在保证工程质量和满足施工进度的前提下，根据工程项目的具体内容和项目所处的阶段，灵活选用具有通用性或专业性的施工设备，在工程建设中，由于作业场地的限制，或作业工序的简化与合并，需要减少机械种类和数量，扩大某种机械的使用范围，尽可能实现一机多用、一专多能，提高机械利用率的同时，也便于机械的维修与管理工作。也有些工程项目必须使用专业设备才能达到工程质量要求，如摊铺机等，或者某些通用设备虽可使用，但采用专业设备后施工效率会成倍增加，如平地机等。

要选用安全性能和环保性能优良的工程机械

安全性能是指机械在运输、装卸、安装、调试、使用、维修时不产生损伤或危害健康的能力，而环保性能是指机械在使用过程中不会对周围环境及大气产生严重污染及其它有害影响，符合国家环保政策对机械设备的规范要求，做到低噪音、低污染、低能耗。

2结合施工实际情况合理选用工程机械

结合工程内容选用

(1)路基及土石方工程中，经常面临场地平整，土方开挖，需要选用推土机，挖掘机、装载机、平地机等类机械，在工程量不大或适中的情况下可优先选用挖掘装载机。在工程量很大时，可以选用平地机，效率很高。(2)在运输土石方时，要选用重型卡车，此时除考虑载重量和经济运距外，还要注意选用行驶稳定性好，刹车可靠性好，带有落体保护及防尘装置等。

结合土质情况及天气季节情况选用

土质和天气晴雨状况常对施工机械的选用施加影响，土质含水量高的粘土和多雨季节，可以考虑选用履带式等作业机械。

结合自然条件和施工环境选用

(1)在自然条件恶劣、交通路况差、施工场地受限的情况下，应优先选用小型工程机械，在管理使用和维修方面采用个人承包方式，实行费用包干，经济性更好。(2)对于在高原地区施工的工程机械，其发动机须选用带有涡轮增压的柴油发动机，以克服因缺氧、空气稀薄等客观因素带来的动力不足现象。

结合专业施工队伍和专业性较强的工程项目选用

(1)在路面施工中必须选用专业的摊铺机、压路机，对于生产铺路用的沥青混凝土，必须使用专业的拌合站成套设备。(2)工程隧道专业的盾构机，桥梁建设用的架桥机、起重机，地基处理用的钻孔机，打桩机等都要结合工程项目的具体要求选用。

3结束语

要合理选用工程机械，不仅要符合经济性、适应性、先进性、安全性等原则，而且要结合施工现场具体情况，选用适宜的机种、机型，有时还需要不同机械的合理组合，再辅之以科学的管理方式，对于各种因素要全面兼顾，突出重点，灵活运用，只有这样才能达到良好的效果。

参考文献

1、建设项目全过程工程造价控制研究王政宇湖南大学2005-11-1828

2、基于工程量清单计价模式的工程造价控制方法研究周景阳西安建筑科技大学2006-04-0128

3、工程量清单计价模式下的工程造价管理研究路晓庆西南大学2007-04-2028