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現(xiàn)代工程機械行業(yè)的技術(shù)進步 重 慶 理 工 大 學 文 獻 翻 譯 二級學院 機械工程學院 班 級 109040201 學生姓名 22 噸液壓挖掘機總體設(shè)計 譯 文 要 求 1、譯文內(nèi)容必須與課題（或?qū)I(yè)）內(nèi)容相關(guān)，并需注明詳細出處。 2、外文翻譯譯文不少于 2000 字；外文參考資料閱讀量至少 3 篇（相當于 10 萬外文字符以上）。 3、譯文原文（或復(fù)印件）應(yīng)附在譯文后備查。 譯 文 評 閱 導(dǎo)師評語 （應(yīng)根據(jù)學?！白g文要求”，對學生外文翻譯的準確性、翻譯數(shù)量以及譯文的文字表述情況等作具體的評價） 指導(dǎo)教師： 年 月 日 22 噸液壓挖掘機總體設(shè)計 現(xiàn)代工程機械行業(yè)的技術(shù)進步 摘要 大型機械式挖掘機在國際和國內(nèi)的礦山以及工程施工中已得到廣泛應(yīng)用，其生產(chǎn)率與性能 有直接關(guān)系?，F(xiàn)代的工程機械逐漸向四個方向發(fā)展： 土新法與高頻振動； 用液壓與電氣傳動； 人為本與簡化操作； 業(yè)與環(huán)境的設(shè)計； 能機器人。隨著現(xiàn)代工程機械行業(yè)的技術(shù)進步， 一個全新的工程機械行業(yè) 將 呈現(xiàn)在人們 眼前。 正文 大型機械式挖掘機在國際和國內(nèi)的礦山開采以及工程施工中得到廣泛的應(yīng)用，其性能的優(yōu)劣對生產(chǎn)率有很大的影響 天，如何提高產(chǎn)品的質(zhì)量是一個公司提高其市場競爭力的關(guān)鍵。 目前，我國的大型機械式挖掘機在設(shè)計水平，設(shè)計手段及產(chǎn)品質(zhì)量無法與國際上先進技術(shù)同步 電子模擬理論、動態(tài)設(shè)計、可靠性設(shè)計等 )普遍地應(yīng)用于挖掘機設(shè)計，使產(chǎn)品設(shè)計現(xiàn)代化，性能可靠。而我國仍然主要采用傳統(tǒng)的仿型設(shè)計，而現(xiàn)代設(shè)計方法還沒有被實際的應(yīng)用在挖掘機的設(shè)計上。主要表現(xiàn)在自主設(shè)計開發(fā)能力不夠，基礎(chǔ)工作做得還不是很完善，尤其在挖掘機動力學設(shè)計方面。 挖掘機結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，往往是多發(fā)動機同時驅(qū)動，同時工作環(huán)境十分惡劣，外載荷總 是隨機性變化。因此在設(shè)計新型大型礦用挖掘機時，為了確保其作業(yè)的安全，工作順暢，除必要的理論分析和靜強度計算外，還必須要進行動力學分析和計算，以在設(shè)計之初保證機械的動強度和可靠性。在進行動力學分析時，應(yīng)確定挖掘機各部件的載荷特性，以設(shè)計出可靠的產(chǎn)品。 從 20 世紀 80 年代到本世紀初，中外工程機械產(chǎn)品技術(shù) 在 新的技術(shù)革命 中 已從一個成熟期走到了現(xiàn)代化時期，工程機械產(chǎn)品的綜合技術(shù)水平躍上了一個新的臺階。電子技術(shù)、微電腦、傳感器、電液伺服控制系統(tǒng) 的 集成化改造了傳統(tǒng)的工程機械產(chǎn)品，計算機輔助設(shè)計和計算機輔助制造，計算機輔助 工程機械及器材制造業(yè)管理， 絡(luò)技術(shù)裝備了工程機械的銷售與信息傳遞系統(tǒng)，從而讓人們看到了一個全新的工程機械行業(yè)。新的工程機械產(chǎn)品在工作效率、作業(yè)質(zhì)量、環(huán)境保護、操作性能及自動化程度諸多方面都是 過去 所不可比擬的，并且在進一步 向著 機器人化 和 智能化方向 發(fā)展 。 22 噸液壓挖掘機總體設(shè)計 理 的 創(chuàng)新： 破土新法 與高頻振動 隨著科學技術(shù) 的 研究發(fā)展，工程機械的 操作 理論 在 不斷地創(chuàng)新。機械工程的 操作原理包括對土石方的切割、破碎、回填，對土工材料的篩分、混合與加熱，對混合料的攤鋪、 平整 與壓實等。這些 操作 原先是以仿生學與牛頓力學為基礎(chǔ)的，而現(xiàn) 代科學的發(fā)展為工程機械 操作 原理創(chuàng)新奠定了基礎(chǔ) 。 例如機械振動、脈沖、射流、光電效應(yīng)及熱物理學的應(yīng)用， 為工程機械節(jié)省資源，提高工程質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、工作可靠性、駕駛 的 舒適性與自動化程度創(chuàng)造了條件。 挖掘機、推土機、裝載機等土方工程機械切割 破土項目 ， 我們 有了無斗銑切法、高頻振動、液 體和 氣 體 射流法及 多 孔破土法。使用新 操作原則 的破土原理改造的鏟斗、松土器可以 對 高強度的巖土 進行挖掘 ，在一般情況下都可以降低單位土方 的成本 ，提高生產(chǎn)效率 ， 并且在靠近建筑物挖土時可代替鉆孔爆破 方 法 挖掘 。 振動壓路機是是一種機械振動 ，并 達成 “ 振地不振人 ” 作業(yè)效果的最有力說明。高頻振動壓實技術(shù)的應(yīng)用是現(xiàn)代動力機械工程中的重要研究成果，在振動壓路機上同時應(yīng)用了隔振理論。 20 世紀 90 年代，出現(xiàn)了水平振動（振蕩）與垂直振動的定向振動壓實方法，以及無級調(diào)幅振動和不同于簡諧振動的混沌振動等振動壓實作業(yè)原理，并且形成了相應(yīng)系列的振動壓路機。沖擊式壓路機打破了傳統(tǒng)的圓柱形滾 子 結(jié)構(gòu)，使用具有 3邊的多邊形輥由牽引車拖行，以每秒 2 以便 順序地沖擊地面。這種劇烈沖擊具有地震波的傳播特性，其壓實深度隨碾壓遍數(shù)而遞增，在 5m 深處的壓實度可達 90%沖擊 壓路機具有靜壓沖擊、振動搗實與揉搓的綜合作用， 用于全面收干沙土填補壓實。 瀝青攤鋪機慰平工作裝置是工程機械作業(yè)原理創(chuàng)新的典型例子。慰平板使用柴油、液化石油氣或電加熱和 60振動頻率，并采用紅外線、超聲波 或 激光 水 平，是 一個 多學科 的 高新技術(shù)應(yīng)用。這平整技術(shù)技術(shù)也可以應(yīng)用到地平面上，如氨氯地平或細平的斜坡。 機械振動傳輸頻率還通常用于鑿巖、石料破碎與篩分及沉拔樁等工程施工。石料的烘干可以使用柴油、燃料油和煤 碳 多種燃料的燃燒器，瀝青的加熱及瀝青混合料的攪拌與 絕緣 過程中都充分運用了熱物理學 理論 。瀝青的乳化與改性都 是一些物理化學反應(yīng)的具體應(yīng)用。 2． 傳動方式創(chuàng)新： 通用 液壓與電氣傳動 20 世紀 的 液壓傳動在 60 年代開始應(yīng)用到了壓路機上，只十年的時間就得到了推22 噸液壓挖掘機總體設(shè)計 廣和普及?，F(xiàn)在壓路機的行走、振動、轉(zhuǎn)向及制動系統(tǒng)已實現(xiàn)了全液壓傳動。液壓傳動大大簡化了壓路機傳動與操縱系統(tǒng)的設(shè)計，液壓傳動平穩(wěn)、操縱方便省力、容易實現(xiàn)無級調(diào)速和自動控制 ， 從總體上提高了壓路機的生產(chǎn)效率與壓實質(zhì)量?，F(xiàn)在 在 國外市場上已經(jīng)很少見到機械傳動的壓路機了。 液壓傳動技術(shù)于 20 世紀 70 年代開始應(yīng)用到了推土機上，并且很快 擴展 了中小型推土機和裝載機 的數(shù)量 ，美國約翰 · 迪爾 公司 ， 卡特彼勒公司 ， 德國利渤海爾公司及日本小松制作所都生產(chǎn)和銷售推寺機與裝載機。靜液壓傳動不使用液力變矩器， 這 省去了左線和剎車零件 及 機械傳動，能利用安全閥對機械和液壓系統(tǒng)實現(xiàn)過載保護，并以較小的索引功率 產(chǎn)生 最大的索引力，其剩余的功率可 以 用在機器的輔助操作 等 。 德國的德馬克公司和利渤海爾公司于 1954年和 1955年 率先其他上市公司 開發(fā)了全液壓挖掘機，但靜液壓傳動在 大型 挖掘機上 的普及和應(yīng)用是在 20 世紀 70 年代。自80 年代初，挖掘機從大到小正逐步實現(xiàn)了驅(qū)動行走、回轉(zhuǎn)與挖掘機的全液壓化。在國際市場上的挖掘機，已全部 淘汰了各種機械傳動 的 機構(gòu)。 誕生歷史 更 晚的 道路 是以 機械 液壓傳動為主，如攤鋪機、穩(wěn)土機、路面銑刨機等，液壓傳動的平穩(wěn)性有助于提高 鋪平道 路的質(zhì)量。在鑿巖臺車和鑿巖機上，液壓傳動已取代了以往的 空氣 動 力學 ，現(xiàn)代輪 胎 式起重機和 打樁工作 也 在 向全液壓化的方向發(fā)展。 電力 工業(yè) 在生產(chǎn)中的應(yīng)用雖然 具有悠久 的歷史，但在移動機械上 的 使用 很少 。這首先是因為電動機的能容量小，一臺電動機與同功率的液壓馬達相比，其重量和體積要大好多倍，這給機器的空間布置帶來了很大 的 困難。另外，電氣傳動的效率低， 并且需要 消耗 大量 有色金屬。但電氣傳動 可以 很好 地實現(xiàn)無級調(diào)速、制動和功率分流，電傳動更方便和易于大型礦車、大型挖掘機和大型裝載機上，以發(fā)動機 — 發(fā)電機 — 電動輪傳遞 功率 。德國福格勒公司還 開發(fā) 了電動車輪傳遞 功率 。德國福格勒公司還 研發(fā)了電傳動的瀝青攤鋪機，該機的所有回轉(zhuǎn)系統(tǒng)都用電馬達 驅(qū)動 ，只有料斗開合板平整油 箱 仍使用液壓傳動。另外就是在較小 的 作業(yè)區(qū)域 工作 ，使用了電力 驅(qū)動 的大型挖掘機的裝載機，這種電力 驅(qū) 動使用電纜傳輸動力而不必在機器上安裝發(fā)動機。 3． 符合 人 體 工程 學的 創(chuàng)新：以人為本與簡化操作 20 世紀 80 年代以來，許多世界上大的工程機械制造公司都投入很大的人力和 財力在 現(xiàn)代設(shè)計方法學的研究和應(yīng)用 上 。人機工程學是 一個 “ 以人為本 ” 的設(shè)計思想，重點強調(diào) 機器與人的相互協(xié)調(diào)，提高 操作者的 安全性、駕駛舒適性，方便于司機操作和技術(shù)保養(yǎng)，這樣既改善 操作 的工作條件，又提高了生產(chǎn)效率，對工程機械的振動、22 噸液壓挖掘機總體設(shè)計 噪聲、廢氣排放和防 止 滾 筒的下降都 制定了新的標準，甚至付諸法律。 現(xiàn)在 ， 各類工程機械都是設(shè)計有防 止 滾 筒下降的 保護裝置，以保護 駕駛者 的人身安全，并且 對 駕駛室 進行 設(shè)計和安裝。駕駛室內(nèi)有足夠的人體空間和開闊的視野，并采取必要的密封、減振、降噪和 溫度控制 措施。室內(nèi)的座椅、操縱桿件、儀表與 顯 視器都 根 據(jù) 人機工程學 設(shè)計 ，并且盡量減少操縱部位與操縱力。為了減輕 駕駛者 的疲勞，選用懸浮式減振座椅，并研制了氣液懸持系統(tǒng)的駕駛室 地 板。 電子技術(shù)在工程機械上的應(yīng)用， 極 大 的 簡化了 駕駛者 的操作程序和提高了 設(shè)備 的技術(shù)性能。利用電子控制可以自動選擇機器的作業(yè)模式，例如挖掘機的 三 種作業(yè)模式—— 動臂優(yōu)先、回轉(zhuǎn)優(yōu)先和微調(diào)整，串聯(lián)振動 車輪 和全振動等。電子監(jiān)測可以及時發(fā)現(xiàn)和排除機器系統(tǒng)的故障，例如發(fā)動機潤滑油失壓、風扇傳動帶斷裂、液壓油污染或過熱和濾油器堵塞等， 都 能及時發(fā)出聲響或燈光報警， 由于使用 電子感 應(yīng)裝置 可以自動檢測機器的工作質(zhì)量 ，如隨機檢測振動壓路機的壓實 程 度，自動檢測與調(diào)整瀝青混合料的級配比例與出料溫度等。 美國消音技術(shù)公司研制了一種電子消音器，電子儀器分析發(fā)動機排氣噪聲波 的 結(jié)構(gòu)，并產(chǎn)生一種與之相位差 180° 的干擾波，這種 “ 抗噪聲 ” 與發(fā)動機排氣的噪聲相抵消，從而 得 到消聲的目的。這種電了消音器可用于消除發(fā)動機的基本噪聲和駕駛室內(nèi)的噪聲。通過工程機械駕駛室內(nèi)消音和隔離 ， 噪聲可以降低到 70A）以下。 另外，通過集中潤滑、自動潤滑及故障報警，大大減少了工程機械的維修工作量。德萊賽公司 闡明 裝載機軸的潤滑周期可延長到 2000h，機油和 濾清器的周期延長到250h；卡特彼勒公司裝載機的日常 維護 時間縮短到 用 100h 的技術(shù) 維護時間也僅 需 6 4． 外觀造型創(chuàng)新：工業(yè) 與 環(huán)境 的 設(shè)計 現(xiàn)代科學技術(shù)的高速發(fā)展，推動著社會的進步，給人類帶來了高度的物質(zhì)文明與精神文明。工業(yè)設(shè)計即是工業(yè)產(chǎn)品的 產(chǎn)品 ，也稱其為產(chǎn)品的藝術(shù) 形式 。機械產(chǎn)品的藝術(shù)造型應(yīng)能體現(xiàn)其功能的合理性及外在質(zhì)量的統(tǒng)一性， 同時 產(chǎn)品應(yīng)體現(xiàn)先進的技術(shù)，滿足現(xiàn)代的審美要求。 說工程機械 “ 一紙制品出售 ” ， 那是 一種夸張的說法 ，但不 包含 造型設(shè)計肯定是不可取的。工程機械的造型設(shè)計 可以 塑造 機器的形態(tài)與結(jié)構(gòu)、功能及使用要求，并與人的生理及心理相協(xié)調(diào)。這種造型設(shè)計應(yīng) 當 包括各部 分恰當?shù)?比例，形體流暢、色彩協(xié)調(diào)、儀表布置美觀以及便于直觀操作 并 有 直觀 的 標志 商標符號。現(xiàn)在世界各大公司都非常重視產(chǎn)品的工業(yè)設(shè)計，并且出現(xiàn)了專門的研究和設(shè)計機構(gòu)。 22 噸液壓挖掘機總體設(shè)計 居世界領(lǐng)先地位的壓實機制造商 —— 寶馬公司，其 三分之一 壓實機械的機器造型由工業(yè)設(shè)計專家 計，產(chǎn)生了良好的 整體 效果。該系列拆 卸 更換 過濾器、傳動件、軟管及日常 維護十分 方便。采用圓弧形的現(xiàn)代駕駛室和在傾角的發(fā)動機罩視野開闊、線條流暢，具有 時代氣息。駕駛方向盤的高度與 角度 可 以 調(diào) 節(jié) ，選用舒適的高靠背可調(diào)減振座椅，給駕駛員 提供 了 一個 良好的操作環(huán)境。儀器儀表盤設(shè)計合理，易于觀察和控制，傾斜的司機蓋，以提供良好的視野。液壓轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)移到駕駛室，以減少駕駛室內(nèi)的熱 量 與噪聲。圓弧形的擋風玻璃和駕駛室的四個外支承可隔離噪聲與振動，使室內(nèi)的噪聲低于 70)。 其它的許多工程機械也都是不同程度地 強調(diào) 了工業(yè)設(shè)計，例如零部件布置盡量下移，以降低整機重心；適當?shù)財U大支承面積，以增加機器的穩(wěn)定 性 ； 為了達到審美的標準，使左右對稱分布 ； 為了顯示線條的流暢， 去掉一些 外觀造型的尖角、棱邊等。工程機械的油漆更是工業(yè)設(shè)計的重要 組成部分 ， 其 色調(diào)應(yīng) 該鮮明 ， 提高 作業(yè)環(huán)境的安全 性 ，并與野外施工現(xiàn)場的綠樹田野相協(xié)調(diào)，使用 平頂?shù)?腰線和 提高機器 下車的 顏色濃度可以增加機器的視覺穩(wěn)定性等。 ５． 人工智能創(chuàng)新： 智能 機器人 工程機械在 建筑 領(lǐng)域代替了人的體力勞動，擴展了人的手腳功能 。 傳統(tǒng)機械未能解決好人的體力和生理負擔問題，更遑論 舒緩 人的精神和心理負擔了?，F(xiàn)代化工程機械應(yīng)該 被 賦予靈 動 性， 智能機械工程 是有思維頭腦（微電腦）、感覺器官（傳感器）、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（電子傳輸）、五臟六腑（動力與傳 輸 ）及手足骨骼（ 工作機構(gòu)與行走裝置）的電信系統(tǒng) 集成 。 機電信一體化并非機電與信息技術(shù)的簡單結(jié)合，它所構(gòu)成的系統(tǒng)必須 有 5 項功能： ① 檢測和識別工作對象與工作條件的功能； ② 根據(jù)工作目標自行作出決策的功能；③ 響應(yīng)決策、執(zhí)行支 持 動作的功能； ④ 自動監(jiān)測與自我修正的功能； ⑤ 自 z 軸 安全保護和故障排除功能。這就是工程機械智能化的一些具體目標。 在機械工程的智能化過程中，自始至終充滿著自 我 學習技術(shù)和自適應(yīng)技術(shù)的運用。現(xiàn)在機電信一體化技術(shù)實現(xiàn)了對發(fā)動機、液壓系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)的全面控制，機器被賦予各種感覺與智慧。在 實時 監(jiān)測工作狀態(tài)的基礎(chǔ)上，工程機械 將從 部分 自動化過渡到全面自動化，并且向著遠距離無人 控制 的趨勢發(fā)展。隨著人工智能的介入，工程機械將加 速 其現(xiàn)代進程 的發(fā)展 ，逐步過渡到完全智慧化的作業(yè)機器人目標。到那時，一些新的機器人作業(yè)程序就會應(yīng)運而生。 22 噸液壓挖掘機總體設(shè)計 of n a in is to of is in to s in of of a in of is in is to of is a In on up on on as so in to be is of is of is is a of in to on do of to in of 2 噸液壓挖掘機總體設(shè)計 of in be so as to 980s of 0th to of a of a to a of of IT to a in to 1 、 in is of on of of of of to of a of to we no of of to a of is a a "of is of in In of 2 噸液壓挖掘機總體設(shè)計 90s of 0th a of of of of -5 by a 2-3 in to on on of CC 5m in of of of 0% is it is of or 0 Hz of or is a be to as or is of on is of of 2、 in 0th 960s to 0 on a to in of of in 970s to be to a of to of a on of in 22 噸液壓挖掘機總體設(shè)計 of 954 955 in a in is of 970s. 980s, is In of of is as of in to in of in a in is is to a as to to to In of of a of be - to an s is in of of on 3、 a 1980s of 0th of s of is a "on in s of of of of to of 2 噸液壓挖掘機總體設(shè)計 to of to of To to to a s to s of of as to - as or or by of of If of of of an of a 80 ° of a - be to be 0A) In by on 000h. 50h; to 100 of 4、 of to a of Indust