【摘要】隨著(zhù)機械工業(yè)化經(jīng)濟的不斷發(fā)展，工程機械設備品種與日俱增，機械設備資源消耗也非常嚴峻，同時(shí)一些工業(yè)廢渣、污染源排放、噪聲、粉塵等都對環(huán)境造成了不可估量的惡劣影響。
【關(guān)鍵詞】工程機械；技術(shù)；應用
引言：
工程機械關(guān)乎到國民經(jīng)濟的有序發(fā)展，在航天、建筑、道路、航海等領(lǐng)域都發(fā)揮著(zhù)巨大的作用。在代替人工生產(chǎn)，并從事繁重的勞動(dòng)過(guò)程中，占據著(zhù)重要位置和不可替代的作用。隨著(zhù)社會(huì )的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，工程機械無(wú)論在外形，還是在生產(chǎn)效率方面都獲得了長(cháng)足的進(jìn)展。包括裝載機、挖掘機以及壓實(shí)機方面，尤其是公路修筑方面，不但代替了傳統的工程模式，更重要的是，引入了諸多的新技術(shù)和新的方法。
1.發(fā)展概述
從18世紀起，設計計算從兩個(gè)方面不斷提高了精確度：①在材料強度方面，從早期按靜強度除以安全系數的粗糙計算，提高到考慮材料的疲勞（19世紀后半期）；從認為材料原則上不能有裂紋，發(fā)展到以斷裂力學(xué)理論為依據，考慮裂紋材料的強度和壽命。②在機械結構的力學(xué)分析方面，從應用經(jīng)驗公式和簡(jiǎn)化的力學(xué)分析來(lái)確定各種受力和力矩，發(fā)展到應用復雜的力學(xué)分析和數學(xué)計算方法。進(jìn)入20世紀，又出現各種實(shí)驗應力分析方法。人們已能用實(shí)驗方法測出模型和實(shí)物上各部位的應力，在發(fā)現應力過(guò)高過(guò)低時(shí)，便可能作出必要的調整。20世紀后半葉，人們開(kāi)始應用有限元法和電子計算機的迅速可靠的數值計算，對復雜的機械及其零件、構件進(jìn)行力、力矩、應力、應變等的分析和計算。對于掌握有充分的實(shí)踐或實(shí)驗資料的機械或其元件，已經(jīng)可以運用統計技術(shù)，按照要求的可靠度科學(xué)地進(jìn)行機械設計，或者按機械的實(shí)際情況（實(shí)際的質(zhì)量、實(shí)際的使用條件等）科學(xué)地判斷其可靠度和壽命。各個(gè)工程領(lǐng)域的發(fā)展都要求機械工程有與之相適應的發(fā)展，都需要機械工程提供所必需的機械。某些機械的發(fā)明和完善，又導致新的工程技術(shù)和新的產(chǎn)業(yè)的出現和發(fā)展，例如大型動(dòng)力機械的制造成功，促成了電力系統的建立；機車(chē)的發(fā)明導致了鐵路工程和鐵路事業(yè)的興起；內燃機、燃氣輪機、火箭發(fā)動(dòng)機等的發(fā)明和進(jìn)步以及飛機和航天器的研制成功導致了航空、航天工程和航空、航天事業(yè)的興起。
2.先進(jìn)制造技術(shù)的特點(diǎn)
2.1 是面向 21 世紀的技術(shù)
先進(jìn)制造技術(shù)是制造技術(shù)的最新發(fā)展階段，是由傳統的制造技術(shù)發(fā)展起來(lái)的，既 保持了過(guò)去制造技術(shù)中的有效要素，又要不斷吸收各種高新技術(shù)成果，并滲透到 產(chǎn)品生產(chǎn)的所有領(lǐng)域及其全部過(guò)程。 先進(jìn)制造技術(shù)與現代高新技術(shù)相結合而產(chǎn)生 了一個(gè)完整的技術(shù)群，它是具有明確范疇的新的技術(shù)領(lǐng)域，是面向 21 世紀的技 術(shù)。
2.2 是面向工業(yè)應用的技術(shù)
先進(jìn)制造技術(shù)并不限于制造過(guò)程本身，它涉及到產(chǎn)品從市場(chǎng)調研、產(chǎn)品開(kāi)發(fā) 及工藝設計、生產(chǎn)準備、加工制造、售后服務(wù)等產(chǎn)品壽命周期的所有內容，并將 它們結合成一個(gè)有機的整體。先進(jìn)制造技術(shù)的應用特別注意產(chǎn)生最好的實(shí)際效 果，其目標是為了提高企業(yè)競爭和促進(jìn)國家經(jīng)濟和綜合實(shí)力的增長(cháng)。目的是要提 高制造業(yè)的綜合經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。
2.3 是駕馭生產(chǎn)過(guò)程的系統工程
先進(jìn)制造技術(shù)特別強調計算機技術(shù)、信息技術(shù)、傳感技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、新 材料技術(shù)和現代系統管理技術(shù)在產(chǎn)品設計、制造和生產(chǎn)組織管理、銷(xiāo)售及售后服 務(wù)等方面的應用。它要不斷吸收各種高新技術(shù)成果與傳統制造技術(shù)相結合，使制 造技術(shù)成為能駕馭生產(chǎn)過(guò)程的物質(zhì)流、能量流和信息流的系統工程。
2.4 是面向全球競爭的技術(shù)
20 世紀 80 年代以來(lái)，市場(chǎng)的全球化有了進(jìn)一步的發(fā)展， 發(fā)達國家通過(guò)金 融、經(jīng)濟、科技手段爭奪市場(chǎng)，傾銷(xiāo)產(chǎn)品，輸出資本。隨著(zhù)全球市場(chǎng)的形成，使 得市場(chǎng)競爭變得越來(lái)越激烈， 先進(jìn)制造技術(shù)正是為適應這種激烈的市場(chǎng)競爭而出 現的。因此，一個(gè)國家的先進(jìn)制造技術(shù)，它的主體應該具有世界先進(jìn)水平，應能 支持該國制造業(yè)在全球市場(chǎng)的競爭力。
2.5 是市場(chǎng)競爭三要素的統一
在 20 世紀 70 年代以前，產(chǎn)品的技術(shù)相對比較簡(jiǎn)單，一個(gè)新產(chǎn)品上市，很 快就會(huì )有相同功能的產(chǎn)品跟著(zhù)上市。因此，市場(chǎng)競爭的核心是如何提高生產(chǎn)率。 到了 20 世紀 80 年代以后， 制造業(yè)要贏(yíng)得市場(chǎng)競爭的主要矛盾已經(jīng)從提高勞動(dòng)生 產(chǎn)率轉變?yōu)橐詴r(shí)間為核心的時(shí)間、成本和質(zhì)量的三要素的矛盾。先進(jìn)制造技術(shù)把 這三個(gè)矛盾有機結合起來(lái)，使三者達到了統一。
3.新技術(shù)應用
3.1虛擬樣機技術(shù)
虛擬樣機技術(shù)是在計算機技術(shù)和軟件領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展的基礎上提出并發(fā)展的。其基本思想是通過(guò)在計算機虛擬世界中對工程機械產(chǎn)品整車(chē)或者機構進(jìn)行設計分析、運動(dòng)分析、受力分析以及制造分析等。這種技術(shù)引入到工程機械中，立刻獲得了廣泛的關(guān)注和認可，不但減輕了繁重的現場(chǎng)試驗工作和樣品制造工作，大大提高了效率，同時(shí)大大降低了工程機械的研發(fā)成本。設計師或者技術(shù)人員能夠通過(guò)計算機建模、運動(dòng)、分析及優(yōu)化過(guò)程，得到理想中的參數數據，有時(shí)甚至可代替人腦，對其進(jìn)行改良。在未來(lái)的發(fā)展道路中，也是一項必不可少的技術(shù)。
3.2電子、機群智能化技術(shù)
電子化和智能化控制技術(shù)主要在駕駛室中對工程機械工作裝置進(jìn)行控制應用[4]。在如今國外的多家工程機械企業(yè)的多種機型都進(jìn)行微機控制技術(shù)，使機械的靈活程度大大增加，而且更具可靠性和穩定性?xún)?yōu)勢。其中的全電子智能化控制，是將工程機械中的各項控制系統通過(guò)電子系統進(jìn)行連接和操作，包括對行走裝置、轉向裝置和工作裝置等的耦合過(guò)程，能夠大大簡(jiǎn)化現有的機械電路系統，而提高機械設備的性能和工作效用。同時(shí)還使工程機械達到部分自動(dòng)判斷等功能。
3.3混合動(dòng)力技術(shù)
由于工程機械進(jìn)行的工作大多繁重，因此也大多使用動(dòng)力較大的燃油燃料，同時(shí)還具有較大的排油量和動(dòng)力輸出，盡管滿(mǎn)足了生產(chǎn)所需，然而也大大增加了成本消耗；基于此，專(zhuān)家提出將混合動(dòng)力技術(shù)引入到工程機械當中。其基本理論是在發(fā)動(dòng)機輸出動(dòng)力的時(shí)候，會(huì )有混合動(dòng)力系統將多余的動(dòng)力進(jìn)行能量轉換，并保存下來(lái)。在工程機械抵擋行走或者待工前進(jìn)的時(shí)候，便可消耗這部分能量，從而擺脫對發(fā)動(dòng)機的依賴(lài)。主要包括串聯(lián)和并聯(lián)系統。這種技術(shù)大大減少了能量的消耗，同時(shí)還能夠提高燃油資源的利用率，在未來(lái)的發(fā)展道路上，已經(jīng)成為專(zhuān)家和學(xué)者們所研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)領(lǐng)域[5]。
3.4無(wú)人駕駛技術(shù)
無(wú)人駕駛技術(shù)是基于電子化和智能化技術(shù)發(fā)展起來(lái)的，主要理論思想是使工程機械擺脫人工駕駛，通過(guò)遠距離微機操作或者智能操作，使工程機械在不適宜人類(lèi)工作的環(huán)境中進(jìn)行工作，以道路工程舉例，在盤(pán)山路等危險地區，通過(guò)技術(shù)人員在遠處與工程機械設備機器人進(jìn)行連接，進(jìn)行無(wú)人駕駛操作來(lái)控制機械設備，從而完成道路修建工作。
3.5節能環(huán)保技術(shù)
節能減排的思想已經(jīng)深入到國民經(jīng)濟的方方面面，同時(shí)也涉及到工程機械領(lǐng)域。工程機械通過(guò)節能減排技術(shù)的應用，對資源的節約和環(huán)境的保護具有重要意義。上述的混合動(dòng)力系統就是一種。除此之外，還包括環(huán)保材料應用、清潔能源使用等方面的技術(shù)，對工程機械的節能減排都起到了積極的作用。
4.結語(yǔ)
鑒于工程機械對國民生產(chǎn)和人民生活具有重要意義，通過(guò)工程機械列舉，可以看出其涉及到的范圍之廣；通過(guò)一系列先進(jìn)的新技術(shù)應用又能夠看出，工程機械具有廣泛和深入的發(fā)展空間和發(fā)展前景?；诖?，本文著(zhù)重對這些方面進(jìn)行介紹，并對工程機械的發(fā)展提供借鑒的意義。
參考文獻：
[1] 張金興. 對工程機械發(fā)展的思考[J].工程機械.2001（12）
[2] 李瑞濤.方湄.張文明.彭龍洲. 虛擬樣機技術(shù)的概念及應用[J].金屬礦山.2000（7）
