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En los últimos años, con la expansión de la escala de construcción y el desarrollo de recursos, la demanda de maquinaria de construcción ha aumentado rápidamente, lo que ha puesto gran énfasis en la confiabilidad, mantenibilidad, seguridad y economía de combustible de la construcción. Maquinaria Presentar requisitos más altos. Con la penetración de la tecnología microelectrónica en la maquinaria de ingeniería, los bulldozers modernos se están desarrollando cada vez más hacia la inteligencia y la mecatrónica. Desde la década de 1990, la maquinaria de construcción extranjera ha entrado en un nuevo período de desarrollo. Si bien se utilizan ampliamente nuevas tecnologías, constantemente surgen nuevas estructuras y nuevos productos. Después de completar la tarea de mejorar la confiabilidad de toda la máquina, el enfoque del desarrollo tecnológico es aumentar el contenido de la tecnología de la información electrónica y el grado de inteligencia de los productos, esforzarse por mejorar el nivel de estandarización, serialización y generalización de los productos, mejorar la condiciones de trabajo de los conductores y avanzar hacia el desarrollo en la dirección de la conservación de energía y la protección del medio ambiente.

1 Situación de desarrollo de nuevas tecnologías:

a. Serialización y tamaño extragrande

La serialización es una tendencia importante en el desarrollo de maquinaria de construcción. Grandes empresas extranjeras famosas han realizado gradualmente el proceso de serialización de productos, formando productos de diferentes especificaciones, desde micro hasta extragrandes. Al mismo tiempo, el ciclo de sustitución del producto también se acorta considerablemente. La denominada maquinaria de construcción extragrande se refiere a su motor con una potencia nominal superior a 746kW (1000HP). Se utilizan principalmente en grandes minas a cielo abierto o en grandes proyectos hidroeléctricos. Las características del producto son un alto contenido técnico, un largo ciclo de desarrollo y producción, una gran inversión, una capacidad de mercado limitada y la competencia en el mercado se concentra principalmente en unas pocas empresas. Tomando como ejemplo los cargadores, actualmente sólo tres empresas, Marathon LeTourel, Caterpillar y Komatsu-Drex, pueden producir cargadores ultragrandes.

b. Multiusos, ultrapequeña y miniaturizada

Para satisfacer las diversas necesidades de los diferentes usuarios, la maquinaria de construcción extranjera ha entrado en la etapa de serialización y supergrande. desarrollo mientras se convierte en La etapa de desarrollo de multipropósito, ultrapequeño y miniaturización. Los factores que promueven este desarrollo provienen, en primer lugar, del desarrollo de la tecnología hidráulica: a través del diseño razonable del sistema hidráulico, el dispositivo de trabajo puede completar una variedad de funciones operativas, en segundo lugar, el nacimiento de las juntas de cambio rápido: las juntas de cambio rápido hidráulicas; instalado en el dispositivo de trabajo, en segundo lugar, el nacimiento de las juntas de cambio rápido: las juntas de cambio rápido hidráulicas instaladas en los dispositivos de trabajo, pueden completar la carga y descarga rápida de varios dispositivos de trabajo auxiliares y la conexión automática de mangueras hidráulicas, de modo que el reemplazo. Los dispositivos de trabajo auxiliares se pueden controlar en la cabina del conductor. Se puede hacer rápidamente con el asa. Por un lado, la mejora de la versatilidad de la maquinaria de trabajo permite a los usuarios aprovechar al máximo la eficiencia del propio equipo y realizar más trabajo sin aumentar la inversión, con el fin de sustituir en gran medida el trabajo humano por el funcionamiento de la máquina; En la medida de lo posible, es necesario mejorar la eficiencia de la producción, adaptable para su uso en sitios de construcción estrechos en las ciudades, así como su uso en entornos de trabajo como pilas, muelles, almacenes, estanterías, granjas, pisos inferiores de edificios, proyectos subterráneos, etc. , requiere maquinaria pequeña y de microingeniería para ocupar un lugar y se ha desarrollado rápidamente. Para ocupar este mercado, varios fabricantes han lanzado maquinaria pequeña y de microingeniería con múltiples funciones. Como la serie Ting de máquinas multipropósito integradas de Caterpillar, los productos de la marca "Bobcat" de Clark, etc. En la actualidad las principales empresas que lanzan micromaquinaria de construcción a nivel internacional son: Komatsu, Case, Textron, etc. Caterpillar se ha convertido en el líder internacional en maquinaria de microingeniería. Sus principales productos incluyen: excavadoras, retroexcavadoras, rodillos vibratorios, martillos de impacto, vehículos de trabajo aéreo, etc. Entre ellos, el ancho de cucharón más pequeño de una excavadora es de 200 mm y el ancho de. el carro es Menos de

c. Multifuncionalización de los dispositivos operativos

La multifuncionalización de los dispositivos operativos ha cambiado la función operativa única y la aplicación de múltiples operaciones ha roto con las limitaciones de Maquinaria de construcción grande y mediana, también ha comenzado a aplicarse en maquinaria pequeña y de microingeniería. Por ejemplo, el IT62G desarrollado por Caterpillar sobre la base del cargador de ruedas 926G tiene un dispositivo de conexión rápida. El conductor puede completar el reemplazo de diferentes dispositivos operativos en la cabina: como reemplazar horquillas, cucharas de agarre, tolvas de descarga y limpieza de minas. dispositivos, dispositivo de barrido de carreteras, dispositivo de trituración, etc.

d. Popularización y aplicación de la microelectrónica y la tecnología de la información

Utilizando tecnología GPS (sistema de posicionamiento global), GIS y GSM, Caterpillar denominó a su gran plan "Mining Shovel" Sistema de Tecnología de Transporte Terrestre. (METS)". METS incluye productos tecnológicos como comunicaciones de datos por radio, monitoreo de máquinas, diagnóstico, software de gestión laboral y empresarial, y controles de máquinas. Incluye 3 tecnologías: informática a bordo, posicionamiento por microondas GPS de nivel electrónico y comunicaciones por radio de alta velocidad.

Durante el funcionamiento, el sistema de a bordo recibe por radio datos de transporte terrestre, datos de ingeniería o datos de planificación de la obra de toda la red inalámbrica. Estos datos se muestran en una pantalla en la cabina, lo que permite al operador ver visualmente dónde está operando la máquina y determinar exactamente cuánta tierra necesita excavarse, rellenarse o cargarse. 2) Sistema de gestión de información vital (VIMS) El sistema VIMS monitorea el rendimiento extremadamente importante y los parámetros operativos de la máquina y transmite los datos por radio desde la máquina a la oficina del propietario de la máquina. Los propietarios de máquinas pueden analizar inmediatamente los datos para determinar el estado actual de la máquina o recopilar y organizar datos para mostrar las tendencias operativas de la máquina. 3) software de oficina CAES. El software se combina con datos de equipos equipados con CAES para producir un modelo integral de las operaciones actuales, de modo que los propietarios de equipos puedan monitorear diversas condiciones operativas casi en tiempo real, ya sea en el campo o a distancia. El sistema de navegación GPS se combina con mapas electrónicos, redes de comunicación por radio y sistemas de información de gestión de vehículos computarizados para lograr una variedad de funciones como seguimiento de vehículos y gestión del tráfico, que incluyen: visualización en tiempo real de las condiciones del vehículo mediante GPS y mapas electrónicos. El mapa electrónico puede mostrar la ubicación real del vehículo en tiempo real y puede acercar, alejar, restaurar y cambiar el mapa a voluntad; puede moverse con el objetivo para mantenerlo en la pantalla; también puede realizar operaciones simultáneas; seguimiento de múltiples ventanas, múltiples vehículos y múltiples pantallas. Con esta función, se pueden rastrear vehículos importantes. Funciones completas como medición de alta precisión de la información geomorfológica del sitio de construcción, reproducción posterior y visualización de registros de datos recopilados de múltiples objetivos.

e.Ahorro de energía y protección del medio ambiente

Para mejorar el efecto de ahorro de energía de los productos y cumplir con los requisitos de protección ambiental cada vez más estrictos, las empresas extranjeras de maquinaria de construcción reducen principalmente las emisiones de los motores y mejoran el sistema hidráulico. eficiencia del sistema y reducir la vibración y el ruido. Trabajar duro en otros aspectos. Actualmente, Caterpillar produce motores diésel con potencias que oscilan entre 15 y 150 kW. Entre ellos, el modelo 3126B con 6 cilindros, 7,2 L, peso de 588 kg y potencia de 131~205 kW tiene los mejores indicadores de protección ambiental y cumple con los estándares de emisiones EPATier Ⅱ y EUStage Ⅱ. El motor Caterpillar 3516B está equipado con un dispositivo de inyección electrónico y un módulo ADEM. La presión de inyección se puede aumentar en un 22 %, lo que favorece una combustión completa y eficiente del combustible. La eficiencia de la combustión se puede aumentar en un 5 %. se reduce en un 40% y el par se puede aumentar en un 35%. Para los productos de maquinaria de construcción producidos por fabricantes individuales, el ruido de la máquina se ha reducido a 72 dB (A). Ha surgido el concepto de maquinaria de construcción ecológica. La ergonomía y la construcción ecológica libre de contaminación se han convertido en la máxima prioridad de las personas.

En los últimos años, el diseño y la fabricación de cargadores extranjeros han reflejado aún más el concepto orientado a las personas, proporcionando a los conductores un entorno más cómodo y logrando lo que la gente llama una situación totalmente automatizada. Asientos y consolas de diseño ergonómico, motores silenciosos y respetuosos con el medio ambiente y una cabina agradable y aerodinámica. Las cabinas de carga grandes y medianas generalmente adoptan un mecanismo de protección contra vuelcos (ROPS) y un mecanismo de protección contra impactos de objetos que caen (FOPS), y se utilizan unidades de aire acondicionado en el interior; El asiento del conductor de diseño ergonómico es totalmente ajustable, algunos de los asientos son tan cómodos como los asientos de un automóvil. También hay un lugar en el lado derecho del asiento para colocar loncheras, botellas de agua y otros artículos. instalado en la plataforma del conductor. Una grabadora de casetes estéreo FM está instalada en la estación del conductor para proporcionar señales de audio y video para la operación segura del conductor. Algunos también están equipados con teléfonos con Internet, lo que mejora enormemente la comodidad de uso.

2 La maquinaria de construcción tiene una estructura novedosa

La maquinaria de construcción no solo debe tener una estructura científica y razonable para satisfacer las necesidades reales, sino que también debe combinar leyes estéticas, leyes morfológicas, configuración de color y otras Técnicas para exhibir maquinaria de ingeniería. Artes plásticas. La maquinaria de ingeniería utiliza materiales, procesos y otras condiciones para reflejar plenamente la hermosa apariencia, hermosas líneas, hermosos colores y hermosa suavidad del producto.

A continuación se toma un cargador de ruedas (en lo sucesivo, "cargador") como ejemplo para presentar brevemente su nueva tecnología y nueva estructura.

a. Mecanismo de enlace

Tomemos el cargador como ejemplo. Su dispositivo de trabajo ya no es un único mecanismo de enlace en forma de Z y después del TP. mecanismo de varillaje, Caterpillar adoptó por primera vez una estructura especial de acero fundido de un solo brazo en grandes cargadores mineros en 1996. En 1996, Caterpillar introdujo por primera vez una estructura especial de acero fundido de un solo brazo en grandes cargadores mineros, el brazo de trabajo de acero fundido. el llamado "mecanismo VersaLink".

Este mecanismo reemplaza el mecanismo de elevación paralela de ocho barras y el varillaje "Z" tradicional del MultiMaster y puede soportar cargas de torque extremadamente altas con excelente confiabilidad (durabilidad) y amplia visibilidad frente a la cabina. O&K Corporation ha desarrollado un innovador varillaje LEAR diseñado específicamente para cargadores pequeños. Schaeffler presentó en la feria Intermat de marzo de 2000 una innovadora unidad de trabajo con varillaje plegable para la cargadora de ruedas de alta descarga SKL873, enriqueciendo aún más la gama de unidades de trabajo para cargadoras de ruedas.

b. Sistema de control de estabilidad de conducción

Las cargadoras grandes y medianas de la empresa alemana Hanomag están equipadas con un sistema de estabilización automática de carga (ALS), que se instala en la plataforma elevadora. Se agrega un acumulador, es decir, un par de acumuladores de nitrógeno de membrana de acero, al circuito hidráulico del cilindro hidráulico. El cilindro hidráulico se instala en el bastidor delantero y se conecta al sistema hidráulico del dispositivo de trabajo. Al trabajar o conducir a baja velocidad, el sistema se desconecta automáticamente; cuando la velocidad del vehículo supera los 4,8 km/h, la válvula solenoide controlada por el interruptor electrónico de velocidad se abre automáticamente y el acumulador absorbe la vibración y la carga de impacto del sistema hidráulico del vehículo. Dispositivo de trabajo, mejorando la eficiencia de operación, estabilidad, seguridad y comodidad. Un sistema similar utilizado por el WA500-3 de la compañía japonesa Komatsu se llama Sistema de suspensión de control electrónico (ECSS), que consta de un monitor principal, un interruptor ECSS, acumuladores de alta y baja presión y sensores de velocidad de presión. Puede emitir controles basados ​​en la conducción. condiciones del cargador señal para eliminar el balanceo del cuerpo causado por la conducción a alta velocidad puede proporcionar flexibilidad para el movimiento hacia arriba y hacia abajo del dispositivo de trabajo para evitar que el material en el cucharón se descargue boca abajo, de modo que el material pueda. estar bien retenido también puede reducir las vibraciones de baja frecuencia en las direcciones longitudinal y vertical entre un 40% y un 50%.

c.Sistema de control de adherencia

Se instala un sensor de velocidad en cada rueda, que puede aplicar automáticamente la fuerza de frenado requerida a la rueda y transmitir el par a la rueda que está estrechamente conectada. hacia él, lo que facilita que el cargador avance en línea recta y gire.

d. Sistema de gestión de control electrónico de potencia

Según el estado de funcionamiento del dispositivo de transmisión y el sistema hidráulico, la potencia de salida del motor se ajusta automáticamente para satisfacer las necesidades de diferentes condiciones de trabajo y mejorar la economía de combustible.

e.Sistema de control automático del motor

Cuando el cargador no está funcionando, la velocidad del motor se reducirá automáticamente para reducir el consumo de combustible y el ruido del motor. Por ejemplo, el motor diésel Cat3516 de nueva generación utilizado por el cargador 994D de Caterpillar está equipado con un dispositivo HEUI (inyección electrohidráulica de combustible) y un sistema ADEM (Advanced Diesel Engine Management), que puede controlar eficazmente la potencia y la velocidad del motor según las tamaño de la carga externa, reduciendo así el consumo de combustible y las emisiones de escape, y reduciendo el ruido. El cargador grande de la serie L de Marathon Retono es un motor diésel controlado por computadora con un sistema de tracción eléctrica. Las cuatro ruedas motrices actúan como frenos al mismo tiempo. La potencia de salida se puede devolver al motor de CA y al motor diésel para aumentar la velocidad. , mejorando así la eficiencia general de trabajo hace que la eficiencia de tracción alcance el 77% (los cargadores comunes son aproximadamente el 60%). Este sistema de control por computadora puede monitorear todo el proceso de operación del cargador y maximizar la potencia de salida del motor dentro del rango de velocidad máxima. .

f. Sistema de control integrado de dirección y cambios

Se anulan el volante y la palanca de cambios tradicionales, el dispositivo de control de dirección y cambios se convierte en un joystick y un simple control direccional disparado. Interruptor y botón de subaceleración del selector de marchas. El joystick utiliza el movimiento natural de la articulación del codo para activar la dirección hacia la izquierda y hacia la derecha, mientras que los botones de selección del pulgar se utilizan para avanzar y retroceder, acelerar y desacelerar.

g.Sistema de cambio con detección de carga

Ajusta automáticamente la velocidad del vehículo y el par del volante del motor según el estado de la carga para lograr potencia de alto par a alta velocidad, bajo par o a baja velocidad. producción.

h. Sistema operativo auxiliar del conductor

En los últimos años, las empresas de cargadores extranjeras han desarrollado o están desarrollando algunos sistemas operativos auxiliares que pueden ayudar a los conductores a operar de manera más eficiente y compilar operaciones a través de computadoras. son uno de ellos. La computadora electrónica instalada en el cargador de ruedas puede programar el ciclo de trabajo para automatizar o automatizar parcialmente la operación de paleado. Por ejemplo, el ciclo de operación desde la pila de grava hasta el camión que palea grava es: bajar el brazo de la pala, ir a la pila de grava, palear la pila de grava, levantar el brazo de la pala y guardar el cucharón, girar y conducir hacia El camión--descarga, conduce Los miembros circularán total o parcialmente.

Cuando el conductor programa todo o parte de este ciclo, la operación del cargador puede automatizarse total o parcialmente, lo que reduce significativamente el esfuerzo del conductor.

3 tendencias de desarrollo

Uso extensivo de tecnología microelectrónica y tecnología de la información para mejorar los sistemas de conducción asistidos por computadora, los sistemas de gestión de información y los sistemas de diagnóstico de fallas; utilizar materiales únicos que absorban el sonido y suprimir el ruido; métodos, etc. para eliminar o reducir el ruido de toda la máquina reducir aún más las emisiones de escape de los motores diésel mediante la mejora continua de los dispositivos de inyección electrónicos desarrollar dispositivos de potencia libres de contaminación, económicos y respetuosos con el medio ambiente; mejorar la confiabilidad y sensibilidad del sistema hidráulico; componentes, componentes de detección y componentes de control, y mejorar el nivel de integración mecánica y de telecomunicaciones de toda la máquina en términos de sistema de control, monitoreo electrónico y sistemas de alarma automática, dispositivos de transmisión y cambio automático se utilizan ampliamente para excavación precisa (pala; ), se instala carga, carga y transporte de materiales. La maquinaria de construcción utilizada para operaciones precisas de excavación (pala), carga, transporte y transporte estará equipada con dispositivos de posicionamiento GPS y pesaje automático, desarrollo de maquinaria de construcción especial "robot", etc.; y sistemas de control, tecnología de autobuses, sistema de gestión de motor controlado por ordenador, gestión informática y diagnóstico de fallos, sistema de seguimiento, sistema de control electrónico de cambio de marcha automático, sistema de control integrado de cambio de marcha y sistema de mando y control;