機械工程在建筑施工中的探究分析
引言：現在具有不同機能的自動(dòng)化控制技術(shù)在工程施工機械中得到了廣泛的應用。我們?yōu)榇蠹姨峁⿲C械工程在建筑施工中的探究論文，大家來(lái)看看吧!
隨著(zhù)社會(huì )和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，土木工程業(yè)也越來(lái)越成為現代國民經(jīng)濟的支拄產(chǎn)業(yè)，突出表現為建筑物的規模、功能.造型再有建筑的高度等方面。而機械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展迅猛，它也逐漸成為建筑、鐵路等工程施工的主要技術(shù)手段。對我國的工業(yè)建設的發(fā)展具有很重要的意義。
1、機械自動(dòng)化技術(shù)的基本內容
在施工中，施工機械多半是在地形復雜、作業(yè)環(huán)境惡劣的施工現場(chǎng)從事土、石方作業(yè)，要達到自動(dòng)化作業(yè)，該設備在施工現場(chǎng)上要有確認自已位置的能力，即識別位置機能;保證不與施工現場(chǎng)上其它設備、車(chē)輛發(fā)生碰撞的能力，即安全性機能;在施工時(shí)，要嚴格按照既定的路線(xiàn)移動(dòng)，即為誘導機能;具有認識和評價(jià)作業(yè)對象土、砂、巖石等的位置、形狀、大小以及它們特性的能力，既作業(yè)對象的認識、評價(jià)機能;具有選擇最佳作業(yè)方式的能力。另外，在多臺機械、車(chē)輛聯(lián)合作業(yè)時(shí)，由中央控制室給各機械、車(chē)輛發(fā)出作業(yè)指令，控制各機械、車(chē)輛相互配合、進(jìn)行各自的作業(yè)(機群控制);各作業(yè)機械、車(chē)輛還應具有自身獨立的判斷能力等。
(1)識別位置能力是指機械設備具有自動(dòng)辯認所處位置的能力，郎機械本身安裝有自動(dòng)識別系統。當前大多采用外部位置識別法和內部位置識別法。前者是在施工現場(chǎng)的幾處設定基準點(diǎn)，借助于超聲波或電磁波測定機械設備位置的方法;后者是不依賴(lài)現場(chǎng)設定的基準點(diǎn)，而是用速度測定傳感器和回轉式角度傳感器等測定車(chē)輛行走數據，從而確認自身運動(dòng)和方位變化的。
(2)位置誘導能力是在自動(dòng)化施工作業(yè)中，機械設備必須按照設定路線(xiàn)作業(yè)，假如位置識別機能確認它在施工中已偏離了既定路線(xiàn)，機械設備要具有自動(dòng)復位的控制機能，即稱(chēng)位置誘導控制機能，該機能使機械設備的位置、速度、方向始終按設定路線(xiàn)行走(施工)。
(3)認識和評價(jià)施工對象的能力。機械設備在施工中，要隨時(shí)了解、掌握施工對象的位置、形狀、大小等信息，既具有對施工對象的認識機能。一般大多采用超聲波傳感技術(shù)或畫(huà)像處理技術(shù)來(lái)識別施工對象。應用平面超聲波信號感知器在無(wú)人液壓挖掘機上，通過(guò)安裝在液壓挖掘機鏟斗上的超聲波傳感器來(lái)識別施工對象(土、砂石等)的形狀。
(4)安全管理機能。在施工現場(chǎng).多種機械和多種作業(yè)同時(shí)進(jìn)行，建筑材料及其它施工設備的存放等將會(huì )給施工機械運行帶來(lái)困難，成為施工機械(車(chē)輛)無(wú)人化作業(yè)的障礙物。所以，機械本身要有感知一警告一機械停止一安全域誘導等機能。障礙物感知機能有超聲波感知，光、電波感知以及畫(huà)像處理方法等本文由論文聯(lián)盟http://收集
(5)機群控制機能。在多種機械設備相互配合旄工情況下.要實(shí)現自動(dòng)化.就應該有一個(gè)能把各種作業(yè)機械(車(chē)輛)位置、工作狀況傳送到中央控制室，再由中央控制室指令各機械設備施工方式的控制系統。
2、自動(dòng)化控制技術(shù)在施工機械中的應用
具有不同機能的自動(dòng)化控制技術(shù)在工程施工機械中得到了廣泛的應用。如攤鋪機上安裝的自動(dòng)調平裝置可實(shí)現攤鋪作業(yè)的縱向、橫向自動(dòng)找平;有一些攤鋪機還安裝有混合料自動(dòng)供料裝置，對鋪層厚度進(jìn)行自動(dòng)控制與管理;有的還實(shí)現了攤鋪機轉向自動(dòng)化在推土機上安裝電子監測監控系統，實(shí)現了推土機的自動(dòng)監控和工作裝置的微機自動(dòng)控制、液壓挖掘機的電子載荷傳感系統、故障監控系統、自動(dòng)怠速裝置和工作模式電控系統等，實(shí)現了挖掘機局部功能自動(dòng)化控制。近年已出現了無(wú)線(xiàn)遙控挖掘機和全自動(dòng)液壓挖掘機，壓實(shí)機械的壓實(shí)控制系統、隨車(chē)監測系統等，平地機鏟刀實(shí)現自動(dòng)調平控制.清掃車(chē)上采用可編程序控制器以實(shí)現其智能化等。
3、推土機、挖掘機作業(yè)的自動(dòng)化
推土機、挖掘機等土方機械作業(yè)的自動(dòng)化.將會(huì )大大提高作業(yè)質(zhì)量和作業(yè)生產(chǎn)率。最早實(shí)現推土機鏟刀和挖掘機鏟斗位置控制的是一種以開(kāi)關(guān)系統為基礎的反饋控制系統。利用激光實(shí)現推土自動(dòng)化系統的研究是從70年代中期開(kāi)始的。1976年開(kāi)發(fā)研制了推土機鏟刀的激光控制裝置一激光測平裝置.它由投光器、感光器、控制裝置等組成，由于控制系統存在著(zhù)速度響應問(wèn)題，當時(shí)并未用于實(shí)際施工作業(yè)。隨后，由于電子技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了自動(dòng)控制系統的開(kāi)發(fā)研究。日本開(kāi)發(fā)研制的激光自動(dòng)掘削系統該系統由自動(dòng)直線(xiàn)加工系統和激光系統組成。激光感光器測出加工面的激光位置，激光系統測得挖掘機車(chē)體高度，將信號傳送到自動(dòng)掘削系統。系統根據這些情報及各傳感元件的信息，將處理后的信號傳給控制控掘軌跡的各電磁比例控制閥，實(shí)現動(dòng)臂油缸、斗桿油缸、鏟斗油缸的自動(dòng)控制。這種控制比一般的施工作業(yè)提高加工精度3倍，提高施工能力1.6倍。
4、工程施工機械自動(dòng)化研究展望
一些國家在施工機械自動(dòng)化方面進(jìn)行了大量的研究開(kāi)發(fā)工作，取得了較大的成果。日本在建筑業(yè)中實(shí)現了鋼筋配置、預制水泥混凝土板、噴涂、地面磨光等自動(dòng)化;在土方機械施工中實(shí)現了推土作業(yè)、挖掘作業(yè)的自動(dòng)控制，11-70 t自卸車(chē)的無(wú)人駕駛搬運作業(yè);實(shí)現了隧道開(kāi)挖、加固、管道鋪設機械的自動(dòng)化。澳大利亞也成功地開(kāi)發(fā)了無(wú)人駕駛自卸車(chē)，實(shí)現了在千米以下坑道施工作業(yè)的無(wú)人化等。
在施工機械向自動(dòng)化發(fā)展的道路上，具有單個(gè)或多個(gè)自動(dòng)化功能的施工機械已開(kāi)發(fā)成功并得到應用，單臺機械無(wú)人化已進(jìn)入實(shí)用階段。今后此領(lǐng)域的研究將具有以下特點(diǎn)：
(1)研究開(kāi)發(fā)高精度、高性能，具有感知性能的傳感元件，如：載荷傳感器、紅外線(xiàn)傳感器、激光傳感器、超聲波傳感器、視覺(jué)傳感器、行程傳感器、車(chē)速傳感器(具有移動(dòng)功能)以及車(chē)體傾斜計、滑移控制器、扭矩計、操縱控制器、回轉式編碼器、地基情報采集系統等;
(2)開(kāi)發(fā)具有最佳行走操縱的自動(dòng)控制系統，以提高機械的作業(yè)能力、作業(yè)效率以及提高機械的操作簡(jiǎn)便化、機動(dòng)化、安全化等;
(3)開(kāi)發(fā)具有深水、海底施工作業(yè)功能的鉆探機、管線(xiàn)埋設機、機器人等、以滿(mǎn)足大型水下作業(yè)無(wú)人化施工的需要：
(4)單臺施工機械無(wú)人化開(kāi)發(fā)研究的同時(shí)，進(jìn)行多臺機械、車(chē)輛組合無(wú)人化施工(機群控制)的研究;
(5)新的施工工藝、施工方法的研究，以適應施工機械的自動(dòng)化、無(wú)人化工作。
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