第一篇：國(guó)外工程機(jī)械新技術(shù)新結(jié)構(gòu)和發(fā)展趨勢(shì).
國(guó)外工程機(jī)械新技術(shù)新結(jié)構(gòu)和發(fā)展趨勢(shì)
作者: 佚名
來源: 不詳
時(shí)間: 2007年11月09日
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王世明 楊為民 李天石 西安交通大學(xué)
摘 要：綜述了自90年代以來國(guó)外工程機(jī)械新技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，以輪式裝載機(jī)為例敘述了工程機(jī)械新結(jié)構(gòu)和發(fā)展趨勢(shì)，在此基礎(chǔ)上指出了我國(guó)與國(guó)外工程機(jī)械的主要差距和我們應(yīng)采取的對(duì)策。
關(guān)鍵詞：工程機(jī)械發(fā)展現(xiàn)狀對(duì)策近年來，隨著建筑施工和資源開發(fā)規(guī)模的擴(kuò)大，對(duì)工程機(jī)械需求量迅速增加，因而對(duì)其可靠性、維修性、安全性和燃油經(jīng)濟(jì)性也提出了更高的要求。隨著微電子技術(shù)向工程機(jī)械的滲透，現(xiàn)代推土機(jī)日益向智能化和機(jī)電一體化方向發(fā)展。自20世紀(jì)90年代以來，國(guó)外工程機(jī)械進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期，在廣泛應(yīng)用新技術(shù)的同時(shí)，不斷涌現(xiàn)出新結(jié)構(gòu)和新產(chǎn)品。繼完成提高整機(jī)可靠性任務(wù)之后，技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)在于增加產(chǎn)品的電子信息技術(shù)含量和智能化程度，努力完善產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化，改善駕駛?cè)藛T的工作條件，向節(jié)能、環(huán)保方向發(fā)展。新技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
1.1 系列化、特大型化
系列化是工程機(jī)械發(fā)展的重要趨勢(shì)。國(guó)外著名大公司逐步實(shí)現(xiàn)其產(chǎn)品系列化進(jìn)程，形成了從微型到特大型不同規(guī)格的產(chǎn)品。與此同時(shí)，產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期明顯縮短。所謂特大型工程機(jī)械，是指其裝備的發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率超過746kW(1 000HP)。它們主要用于大型露天礦山或大型水電工程工地。產(chǎn)品特點(diǎn)是科技含量高，研制與生產(chǎn)周期較長(zhǎng)，投資大，市場(chǎng)容量有限，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)主要集中在少數(shù)幾家公司。以裝載機(jī)為例，目前僅有馬拉松·勒?qǐng)D爾勒、卡特彼勒和小松一德雷塞這三家公司能夠生產(chǎn)特大型裝載機(jī)。
1.2 多用途、超小型化、微型化
為了全方位地滿足不同用戶的需求，國(guó)外工程機(jī)械在朝著系列化、特大型化方向發(fā)展的同時(shí)，已進(jìn)人多用途、超小型化、微型化發(fā)展階段。推動(dòng)這一發(fā)展的因素首先源于液壓技術(shù)的發(fā)展——通過對(duì)液壓系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)，使得工作裝置能夠完成多種作業(yè)功能；其次，快速可更換連接裝置的誕生——安裝在工作裝置上的液壓快速可更換連接器，能在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)完成各種附屬作業(yè)裝置的快速裝卸及液壓軟管的自動(dòng)連接，使得更換附屬作業(yè)裝置的工作在司機(jī)室通過操縱手柄即可快速完成。一方面，工作機(jī)械通用性的提高，可使用戶在不增加投資的前提下充分發(fā)揮設(shè)備本身的效能，能完成更多的工作；另一方面，為了盡可能地用機(jī)器作業(yè)替代人力勞動(dòng)，提高生產(chǎn)效率，適應(yīng)城市狹窄施工場(chǎng)所以及在貨棧、碼頭、倉(cāng)庫(kù)、艙位、農(nóng)舍、建筑物層內(nèi)和地下工程作業(yè)環(huán)境的使用要求，小型及微型工程機(jī)械有了用武之地，并得到了較快的發(fā)展。為占領(lǐng)這一市場(chǎng)，各生產(chǎn)廠商都相繼推出了多用途、小型和微型工程機(jī)械。如卡特彼勒公司生產(chǎn)的汀系列綜合多用機(jī)、克拉克公司生產(chǎn)的“山貓”牌產(chǎn)品等。目前國(guó)際上推出微型工程機(jī)械的公司主要有：Komatsu、Case、Textron等公司。Caterpillar公司也成了國(guó)際微型工程機(jī)械的帶頭人，涉及的產(chǎn)品主要有：挖掘機(jī)、挖掘裝載機(jī)、振動(dòng)壓路機(jī)、沖擊錘、高空作業(yè)車等，其中最小的挖掘機(jī)斗寬為200mm，車寬小于1m。
1.3 功能化
多功能化作業(yè)裝置改變了單一作業(yè)功能，多種作業(yè)已從中、大型工程機(jī)械應(yīng)用的局限中解脫出來，在小型和微型工程機(jī)械上也開始了應(yīng)用。如Caterpillar公司在926G型輪式裝載機(jī)基礎(chǔ)上開發(fā)出的IT62G就具有快速連接裝置，駕駛員可在駕駛室里完成更換不同作業(yè)裝置的動(dòng)作：如更換鏟叉、抓斗、卸載斗、掃雷裝置、路面清掃裝置、破碎裝置等。
1.4 微電子技術(shù)、信息技術(shù)的普及和應(yīng)用
利用GPS(全球定位系統(tǒng))、GIS和GSM技術(shù)，卡特彼勒將其雄偉計(jì)劃命名為采礦鏟土運(yùn)輸技術(shù)系統(tǒng)(METS)。METS包括多種多樣的技術(shù)產(chǎn)品，如無線電數(shù)據(jù)通信、機(jī)器監(jiān)測(cè)、診斷、工作與業(yè)務(wù)管理軟件和機(jī)器控制等裝置。METS由以下3部分組成：1)計(jì)算機(jī)輔助鏟土運(yùn)輸系統(tǒng)(CAES)。包括機(jī)載計(jì)算、em級(jí)GPS微波定位和高速無線電通信3項(xiàng)技術(shù)。在運(yùn)行中，機(jī)載系統(tǒng)通過無線電接收整個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)中的鏟土運(yùn)輸數(shù)據(jù)、工程數(shù)據(jù)或現(xiàn)場(chǎng)規(guī)劃數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)都顯示在駕駛室內(nèi)的一個(gè)屏幕上，司機(jī)在駕駛室內(nèi)能直觀地了解機(jī)器的作業(yè)位置，并準(zhǔn)確地判斷需要挖掘、回填或裝載的土方量。2)關(guān)鍵信息管理系統(tǒng)(VIMS)。VIMS系統(tǒng)監(jiān)測(cè)機(jī)器中極其關(guān)鍵的性能與作業(yè)參數(shù)，并且通過無線電將數(shù)據(jù)從該機(jī)器傳送到業(yè)主辦公室。業(yè)主可立即分析數(shù)據(jù)以便估量機(jī)器的當(dāng)前狀態(tài)，或加以收集和整理，以便顯示機(jī)器的作業(yè)趨勢(shì)。3)CAES office軟件。這種軟件與來自裝有CAES的機(jī)器的數(shù)據(jù)相結(jié)合，產(chǎn)生一個(gè)集成的現(xiàn)時(shí)作業(yè)模型，使業(yè)主能在接近實(shí)時(shí)條件下對(duì)現(xiàn)場(chǎng)或遠(yuǎn)處監(jiān)控各種作業(yè)。GPS導(dǎo)航系統(tǒng)與電子地圖、無線電通信網(wǎng)絡(luò)及計(jì)算機(jī)車輛管理信息系統(tǒng)相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)車輛跟蹤和交通管理等許多功能，這些功能包括：利用GPS和電子地圖可以實(shí)時(shí)顯示出車輛的實(shí)際位置，并任意放大、縮小、還原、換圖；可以隨目標(biāo)移動(dòng)，使目標(biāo)始終保持在屏幕上；還可實(shí)現(xiàn)多窗口、多車輛、多屏幕同時(shí)跟蹤。利用該功能可對(duì)重要車輛進(jìn)行跟蹤。完成施工工地信息的地貌高精度測(cè)量、多目標(biāo)采集數(shù)據(jù)的事后回放、顯示記錄的功能。
沃爾沃建筑設(shè)備公司推出B系列自行式平地機(jī)操作環(huán)境的神經(jīng)中樞是Contronic監(jiān)控系統(tǒng)——VOLVO獨(dú)有的多功能系統(tǒng)。它可以使操作員了解該機(jī)所有功能的運(yùn)行狀況，其中包括發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和溫度、燃料料位、地面速度、過濾器阻塞情況、差速器鎖緊／脫開，以及其它許多信息。Contronics不僅可以使操作員隨時(shí)了解其操作的平地機(jī)發(fā)生了什么情況，而且還儲(chǔ)存了所有的操作數(shù)據(jù)以供維修技術(shù)人員下載。得到這些信息后，技術(shù)人員使用VCADSPro(VOLVO計(jì)算機(jī)輔助診斷系統(tǒng)專家)訪問該數(shù)據(jù)，以便進(jìn)行維修、診斷和性能分析。采用這套系統(tǒng)，操作員可以在零部件失效前采取措施，并在發(fā)生故障時(shí)診斷出故障的原因。這套系統(tǒng)的主要功能就是保持平地機(jī)處于最佳狀態(tài)，從而延長(zhǎng)機(jī)器的使用壽命。
目前，卡特彼勒公司、模塊采礦系統(tǒng)公司、Leica和Trimble導(dǎo)航設(shè)備有限公司均可獨(dú)立提供基于GPS的推土機(jī)定位系統(tǒng)，大大提高推土機(jī)的作業(yè)生產(chǎn)率。
卡特彼勒的DOZSIM15是一種極易使用的計(jì)算機(jī)程序，可計(jì)算推土機(jī)的作業(yè)生產(chǎn)率。該軟件包與Windows兼容，采用3D模擬技術(shù)分析推土距離、坡度、工廠設(shè)計(jì)參數(shù)，并可輸出總土方量(壓實(shí)或松散)、每趟移走的土方量、每小時(shí)移走的土方量、每趟總耗時(shí)、每趟總成本、總系統(tǒng)生產(chǎn)率等大量信息。計(jì)算機(jī)精度高于CAD系統(tǒng)。
Leica采用GPS技術(shù)的Dozer2000導(dǎo)航系統(tǒng)，在無需勘察標(biāo)樁的情況下，允許司機(jī)精確地控制推土機(jī)的推土板和機(jī)器的位置，實(shí)現(xiàn)虛擬推土作業(yè)。
模塊采礦系統(tǒng)公司的推土機(jī)定位系統(tǒng)有助于司機(jī)完成諸如坡度與推土任務(wù)。駕駛室內(nèi)安裝有圖像控制臺(tái)，向司機(jī)顯示機(jī)器在作業(yè)區(qū)內(nèi)的位置，并實(shí)時(shí)顯示關(guān)鍵作業(yè)參數(shù)，如推土板角度或被移動(dòng)的土方體積。
Trimble的產(chǎn)品是SiteVisionGPS，可實(shí)現(xiàn)坡度的精確控制，駕駛室內(nèi)可視化顯示系統(tǒng)指導(dǎo)司機(jī)精確作業(yè)，精度可達(dá)cm級(jí)。
1.5 節(jié)能與環(huán)保
為提高產(chǎn)品的節(jié)能效果和滿足日益苛刻的環(huán)保要求，國(guó)外工程機(jī)械公司主要從降低發(fā)動(dòng)機(jī)排放、提高液壓系統(tǒng)效率和減振、降噪等方面人手。目前，卡特彼勒公司生產(chǎn)功率為15~150kW的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。其中6缸、72L、自重588kg、功率為131~205kW的3126B型環(huán)保指標(biāo)最好，滿足EPATierⅡ和EUStageⅡ排放標(biāo)準(zhǔn)?？ㄌ乇死?516B型發(fā)動(dòng)機(jī)裝有電子噴射裝置及ADEM模塊，可提高22％的噴射壓力，便于燃油完全、高效燃燒，燃燒效率可提高5％，NOX下降40％，扭矩增加35％。個(gè)別廠家生產(chǎn)的工程機(jī)械產(chǎn)品，機(jī)外噪聲已降至72dB(A)。綠色環(huán)保型工程機(jī)械理念已經(jīng)顯露。人機(jī)工程學(xué)、無污染綠色施工等成為人們的共識(shí)。
近幾年來國(guó)外裝載機(jī)的設(shè)計(jì)和制造進(jìn)一步體現(xiàn)了以人為本的理念，要為司機(jī)提供一個(gè)更加舒適的環(huán)境，以達(dá)到他們稱之為全自動(dòng)化型的境地。根據(jù)人體工程學(xué)設(shè)計(jì)了座椅、操縱臺(tái)、環(huán)保型的低噪聲發(fā)動(dòng)機(jī)，賞心悅目的流線型駕駛室。大中型裝載機(jī)駕駛室普遍采用翻車保護(hù)機(jī)構(gòu)(ROPS)和落物撞擊保護(hù)機(jī)構(gòu)(FOPS)，室內(nèi)安裝空調(diào)裝置；采用防塵、減振和隔音材料；按人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)的司機(jī)座椅可全方位調(diào)節(jié)，有的已達(dá)轎車座椅的舒適程度，座椅右側(cè)還設(shè)計(jì)有擺放飯盒、水瓶及其它物品的地方，司機(jī)臺(tái)上安裝AM／FM立體聲盒式磁帶收錄機(jī)，為司機(jī)安全作業(yè)提供音頻和視頻信號(hào)。有的還安裝網(wǎng)絡(luò)電話等，極大地提高了作業(yè)的舒適性。
1.6 計(jì)算機(jī)管理及故障診斷、遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)及整機(jī)智能化
以微電子、Internet為重要標(biāo)志的信息時(shí)代，不斷研制出集液壓、微電子及信息技術(shù)于一體的智能系統(tǒng)，并廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械的產(chǎn)品設(shè)計(jì)之中，進(jìn)一步提高了產(chǎn)品的性能及高科技含量。
工程機(jī)械集成化和操作與智能控制技術(shù)主要包括：電液控制自動(dòng)換擋變速器技術(shù)、機(jī)電一體化控制技術(shù)、負(fù)荷傳感全功率控制技術(shù)和可編程控制與遙控及無人操作技術(shù)等。動(dòng)力換擋變速器技術(shù)包括液壓式和電液式，負(fù)載傳感全功率控制是一個(gè)具有壓差的反饋伺服控制系統(tǒng)，對(duì)TQ160A型全液壓履帶式推土機(jī)采用了先導(dǎo)液壓控制系統(tǒng)，小松、卡特彼勒和神鋼采取了根據(jù)不同作業(yè)模式選擇不同油門開度和泵排量的分工況控制，還有的采用負(fù)荷傳感技術(shù)進(jìn)行控制［3］，如Danfoss公司的PVG120負(fù)荷傳感型比例控制閥已經(jīng)成功應(yīng)用于某推土機(jī)的設(shè)計(jì)，提高了控制精度。此外，比例控制技術(shù)和伺服控制技術(shù)也在高精度工程機(jī)械控制中得到了廣泛應(yīng)用。在控制策略方面，有的學(xué)者對(duì)工作裝置的前饋控制的理論和必要性進(jìn)行了研究。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊控制由于其對(duì)解決復(fù)雜系統(tǒng)和不確定系統(tǒng)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，被引人工程機(jī)械的工作裝置控制中，各種控制方法結(jié)合而成的新的控制策略也有成功應(yīng)用的例子。
例如，卡特彼勒公司90年代開發(fā)的F系列和G系列裝載機(jī)都安裝有電子計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)(CMS)，用以取代E系列裝載機(jī)上安裝的電子監(jiān)控系統(tǒng)(EMS)。其司機(jī)臺(tái)上裝有條形液晶顯示屏，微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)具有能同時(shí)監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)燃油液面高度、冷卻水溫、變速器油溫和液壓油溫等11種功能。該監(jiān)控系統(tǒng)還具有故障診斷能力，并可向司機(jī)提供三級(jí)報(bào)警。1998年推出的Cat950G計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)還配備有Cat指導(dǎo)診斷系統(tǒng)和以維修工具為基礎(chǔ)的Cat軟件包，使維修人員坐在汽車?yán)镉霉P記本電腦就能迅速而容易地診斷和排除故障。Cat992G在監(jiān)控裝載機(jī)各功能狀況并作出診斷的同時(shí)還能把這些信息數(shù)據(jù)作為履歷記錄下來，無線傳送到辦公室用計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析，從而將電氣、機(jī)械故障防患于未然。Cat994D安裝了關(guān)鍵信息管理系統(tǒng)(VIMS)，可密切監(jiān)視機(jī)器的運(yùn)行狀態(tài)并診斷故障。LeToumeau集成網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)通過顯示在機(jī)載計(jì)算機(jī)屏幕的出錯(cuò)信息，提示司機(jī)出錯(cuò)原因，并采用三級(jí)報(bào)警燈光信號(hào)(藍(lán)、淡黃、紅)表示發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓系統(tǒng)、電氣和電子系統(tǒng)的各種狀態(tài)。目前，該系統(tǒng)已安裝在L1350型礦用裝載機(jī)上。
沃爾沃(Volvo)公司的L系列裝載機(jī)上也安裝有Matris軟件包，用以監(jiān)控和分析裝載機(jī)的工作狀態(tài)；其小型裝載機(jī)上配有電子伺服控制及信息系統(tǒng)(ESIS)，由液晶顯示屏和鍵盤組成，用來顯示和記錄各種信息，其自動(dòng)診斷功能記錄機(jī)器故障并儲(chǔ)存所有相關(guān)信息，通過編碼可以防盜。
凱斯(Case)公司21B、C系列裝載機(jī)也采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，其微處理器安裝在司機(jī)座椅的右側(cè)，也具有故障診斷和工作狀態(tài)液晶顯示功能。
推土機(jī)上采用電子監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(EMS)和電子復(fù)合控制裝置(即履帶打滑控制系統(tǒng))，逐步實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化。EMS可嚴(yán)密控制機(jī)器各主要功能的變化，了解故障發(fā)生的部位，防止司機(jī)誤操作，保證作業(yè)安全。電子復(fù)合控制裝置可把履帶滑移量控制到最低限度，提高履帶行走裝置的壽命，降低油耗，提高生產(chǎn)率。裝載機(jī)上采用計(jì)算機(jī)控制的發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率可根據(jù)載荷的要求調(diào)節(jié)，減少動(dòng)力損失，節(jié)約燃料，提高發(fā)動(dòng)機(jī)壽命。另外，裝載機(jī)上可安裝電控式或微機(jī)控制的自動(dòng)換擋變速器，以及電子稱量、電子消聲器、計(jì)算機(jī)監(jiān)控等裝置，簡(jiǎn)化操作，確保安全。鏟運(yùn)機(jī)上采用微機(jī)處理機(jī)控制變矩器、變速器，代替純液壓控制，使操作更輕便。應(yīng)用激光技術(shù)使鏟運(yùn)機(jī)平整場(chǎng)地作業(yè)精度更高。另外又在開發(fā)電子控制的短軸距平地機(jī)。
1.7 優(yōu)秀的設(shè)計(jì)
優(yōu)秀的設(shè)計(jì)是延長(zhǎng)機(jī)械使用壽命的首要環(huán)節(jié)。日本提出“設(shè)計(jì)立業(yè)”，遂使日本產(chǎn)品經(jīng)久耐用，行銷全球。日本新卡特彼勒一三菱公司運(yùn)用負(fù)荷分析方法，準(zhǔn)確地進(jìn)行了推土機(jī)等在施工現(xiàn)場(chǎng)的受力部件的應(yīng)力分析，提出了延長(zhǎng)機(jī)件壽命的設(shè)計(jì)(長(zhǎng)壽設(shè)計(jì))，即降低面壓(機(jī)件表面的接觸應(yīng)力)，如用螺旋齒代替漸開線齒輪，使重迭系數(shù)增大；分散負(fù)荷，如采用三角形履帶行走系代替常見的履帶行走系，將驅(qū)動(dòng)輪從常規(guī)的觸地式移至三角形頂部，與地面脫離接觸，使驅(qū)動(dòng)輪承受的沖擊負(fù)荷、作業(yè)負(fù)荷大幅度減??；為減少熱量，采用濕式離合器、濕式制動(dòng)器等，以減少摩擦熱。設(shè)計(jì)時(shí)努力改善機(jī)械的維修性是延長(zhǎng)壽命的有力措施。此外曲面造型技術(shù)在工程機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中也得到了廣泛應(yīng)用。工程機(jī)械新結(jié)構(gòu)
工程機(jī)械不僅要有科學(xué)的合理的結(jié)構(gòu)，滿足實(shí)際需要，而且還要結(jié)合美學(xué)法則、形態(tài)法則和色彩配置等技法來展示工程機(jī)械造型的藝術(shù)性。工程機(jī)械利用材料、工藝等條件充分體現(xiàn)出產(chǎn)品外觀的形體美、線型美、色彩美和面飾美等。
以下以輪式裝載機(jī)(以下簡(jiǎn)稱“裝載機(jī)”)為例，就其新技術(shù)和新結(jié)構(gòu)，作簡(jiǎn)單介紹。
2.1 連桿機(jī)構(gòu)
以裝載機(jī)為例，工作裝置已不再采用單一的“Z型”連桿機(jī)構(gòu)，在相繼出現(xiàn)了八桿平行結(jié)構(gòu)和TP連桿機(jī)構(gòu)之后，卡特彼勒公司于1996年首次在礦用大型裝載機(jī)上采用了單動(dòng)臂鑄鋼結(jié)構(gòu)的特殊工作裝置，即所謂的“VersaLink機(jī)構(gòu)”。這種機(jī)構(gòu)替代綜合多用機(jī)上的八桿平行舉升機(jī)構(gòu)和傳統(tǒng)的“Z型”連桿機(jī)構(gòu)，可承受極大的扭矩載荷和具有卓越的可靠性(耐用性)，駕駛室前端視野開闊。O&K公司研制的創(chuàng)新LEAR連桿機(jī)構(gòu)，專為小型裝載機(jī)而設(shè)計(jì)。Schaeff公司于2000年3月在Intermat展覽會(huì)上展出的高卸位式SKL873型輪式裝載機(jī)的可折疊式創(chuàng)新連桿機(jī)構(gòu)工作裝置，進(jìn)一步增加了輪式裝載機(jī)的工作裝置的種類。
2.2 行駛平穩(wěn)性控制系統(tǒng)
德國(guó)漢諾馬格公司的大中型裝載機(jī)上安裝有負(fù)荷自動(dòng)穩(wěn)定系統(tǒng)(ALS)，在動(dòng)臂舉升液壓缸液壓回路中增加一個(gè)蓄能器，一對(duì)鋼膜氮?dú)庑钅芷鳎惭b在前車架中，與工作裝置液壓系統(tǒng)連通。當(dāng)作業(yè)或低速行駛時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)斷開； 當(dāng)車速超過48km／h時(shí)，由電子速度開關(guān)控制的電磁閥自動(dòng)開啟，蓄能器吸收工作裝置液壓系統(tǒng)的振動(dòng)與沖擊載荷，提高了操作的穩(wěn)定性、安全性和舒適性。日本小松公司W(wǎng)A500-3上配用的類似系統(tǒng)稱為電控懸掛系統(tǒng)(ECSS)，由主監(jiān)控器、ECSS開關(guān)、高低壓儲(chǔ)能器及壓力速度傳感器組成，可根據(jù)裝載機(jī)的行駛情況發(fā)出控制信號(hào)，消除因高速行駛而引起車體的擺動(dòng)；可提供工作裝置上下移動(dòng)的伸縮性，防止鏟斗中物料顛出，使物料保持性好；還可使類似縱向及垂直方向的低頻振動(dòng)降低40％~50％。
2.3 附著力控制系統(tǒng)
在每個(gè)車輪上安裝一個(gè)速度傳感器，自動(dòng)將所需的制動(dòng)力施加到車輪上，并將扭矩傳給與之緊密相連的車輪，便于裝載機(jī)直線行駛及轉(zhuǎn)向。
2.4 動(dòng)力電子控制管理系統(tǒng)
根據(jù)傳動(dòng)裝置及液壓系統(tǒng)的工作狀態(tài)，自動(dòng)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率，以滿足不同作業(yè)工況的需要，提高燃料的經(jīng)濟(jì)性。
2.5 發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)
當(dāng)裝載機(jī)處于非作業(yè)工況時(shí)，自動(dòng)降低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，減少燃料消耗及發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲。例如，卡特彼勒公司994D裝載機(jī)采用的新一代Cat3516柴油發(fā)動(dòng)機(jī)就安裝有HEUI(電液控制的燃油噴射)裝置以及ADEM(先進(jìn)的柴油機(jī)管理)系統(tǒng)，可根據(jù)外載荷的大小有效地控制發(fā)動(dòng)機(jī)的功率與轉(zhuǎn)速，從而降低燃油消耗及尾氣排放，減少噪聲。馬拉松雷圖爾諾公司的L系列大型裝載機(jī)則采用電腦控制的柴油機(jī)一電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，4個(gè)驅(qū)動(dòng)輪同時(shí)又充當(dāng)制動(dòng)器，其輸出功率可反饋到交流電機(jī)和柴油機(jī)，使轉(zhuǎn)速增加，從而提高工作總效率，使?fàn)恳矢哌_(dá)77％(普通裝載機(jī)為60％左右)，此電腦控制系統(tǒng)能監(jiān)控裝載機(jī)的整個(gè)作業(yè)過程，在最大車速范圍內(nèi)盡量提高發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。
2.6 關(guān)鍵信息顯示管理系統(tǒng)
采用網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，在辦公室的控制中心實(shí)時(shí)監(jiān)控裝載機(jī)的作業(yè)狀態(tài)，據(jù)此向司機(jī)提供基于文字提示的精確的故障診斷信息。
2.7 轉(zhuǎn)向變速集成控制系統(tǒng)
取消傳統(tǒng)的方向盤和變速桿，將轉(zhuǎn)向與變速操縱裝置集成為一個(gè)操縱手柄，并采用簡(jiǎn)單的觸發(fā)式方向控制開關(guān)和選擋用的分裝式加速按鈕。利用肘節(jié)式自然動(dòng)作左右扳動(dòng)操縱桿，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向；利用大拇指選擇按鈕，實(shí)現(xiàn)前進(jìn)與后退、加速與減速行駛。
2.8 銷軸潤(rùn)滑系統(tǒng)
能為工作裝置上的所有銷軸提供為期200h的潤(rùn)滑服務(wù)，并使銷軸的潤(rùn)滑作業(yè)易于完成。
2.9 驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)
其目的是提高司機(jī)的舒適性，幫助長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行作業(yè)的司機(jī)減輕勞累，保持作業(yè)效率。
2.10 負(fù)載感應(yīng)變速系統(tǒng)
根據(jù)負(fù)載狀態(tài)，自動(dòng)調(diào)節(jié)車速及發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪扭矩，實(shí)現(xiàn)高速、小扭矩或低速、大扭矩的動(dòng)力輸出。
2.11 燃油／空氣比例控制系統(tǒng)
提高燃料的利用率，確保發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣符合環(huán)境控制法規(guī)要求。
2.12 電子稱量裝置
電子稱量裝置已運(yùn)用于鏟裝需要測(cè)量計(jì)費(fèi)物料的作業(yè)，由一個(gè)帶電子顯示屏的微處理器和安裝在動(dòng)臂液壓缸回路中的負(fù)荷傳感器、位置傳感器、打印機(jī)等組成。其工作原理是通過測(cè)量提升液壓缸的壓力進(jìn)行稱重，稱重過程為動(dòng)態(tài)稱重，即在鏟裝物料和連續(xù)提升的過程中進(jìn)行稱重、采集信號(hào)，通過智能電子秤進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算和處理，并編輯、打印。稱重誤差可在3％以內(nèi)。
2.13 直觀控制系統(tǒng)
人機(jī)工程學(xué)的研究與應(yīng)用已進(jìn)一步改進(jìn)和簡(jiǎn)化了司機(jī)的操作，卡特彼勒公司研制了一種用于工程機(jī)械操作的選擇控制系統(tǒng)，稱為直觀控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)可按司機(jī)的期望對(duì)機(jī)器進(jìn)行直觀控制，例如，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)控制手柄時(shí)鏟斗就翻斗，當(dāng)將手柄拉向操作者身邊時(shí)動(dòng)臂便會(huì)向操作者身邊移動(dòng)。安裝這種系統(tǒng)后從來沒學(xué)過操作裝載機(jī)的人可在兩三個(gè)作業(yè)循環(huán)后學(xué)會(huì)操作。
2.14 司機(jī)輔助操作系統(tǒng)
近年來，國(guó)外裝載機(jī)公司已經(jīng)或者正在研制一些能夠幫助司機(jī)更有效地進(jìn)行操作的輔助操作系統(tǒng)，用計(jì)算機(jī)編制作業(yè)循環(huán)就是其中的一種。輪式裝載機(jī)上安裝的電子計(jì)算機(jī)可編制作業(yè)循環(huán)程序，使鏟裝作業(yè)自動(dòng)化或部分自動(dòng)化。例如從一個(gè)碎石料堆向卡車鏟裝碎石作業(yè)的一個(gè)循環(huán)為：放下動(dòng)臂—駛向料堆—鏟人料堆—提升動(dòng)臂并收斗—轉(zhuǎn)向后駛向卡車—卸料，司機(jī)將此循環(huán)全部或部分編程后裝載機(jī)的作業(yè)即可全部或部分自動(dòng)化，從而大大減少司機(jī)的操作。發(fā)展趨勢(shì)
廣泛應(yīng)用微電子技術(shù)與信息技術(shù)，完善計(jì)算機(jī)輔助駕駛系統(tǒng)、信息管理系統(tǒng)及故障診斷系統(tǒng)；采用單一吸聲材料、噪聲抑制方法等消除或降低機(jī)器噪聲；通過不斷改進(jìn)電噴裝置，進(jìn)一步降低柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的尾氣排放量；研制無污染、經(jīng)濟(jì)型、環(huán)保型的動(dòng)力裝置；提高液壓元件、傳感元件和控制元件的可靠性與靈敏性，提高整機(jī)的機(jī)—電—信—體化水平；在控制系統(tǒng)方面，將廣泛采用電子監(jiān)控和自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、自動(dòng)換擋變速裝置；用于物料精確挖(鏟)、裝、載、運(yùn)作業(yè)的工程機(jī)械將安裝GPS定位與重量自動(dòng)稱量裝置；開發(fā)特種用途的“機(jī)器人式”工程機(jī)械等；轉(zhuǎn)向變速集成控制系統(tǒng)和命令控制系統(tǒng)，總線技術(shù)；計(jì)算機(jī)控制的發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)管理及故障診斷、監(jiān)控系統(tǒng)，電子自動(dòng)換擋變速控制系統(tǒng)，轉(zhuǎn)向變速集成控制系統(tǒng)和命令控制系統(tǒng)。
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第二篇：工程機(jī)械國(guó)外行業(yè)新技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)
工程機(jī)械國(guó)外行業(yè)新技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)
（一）系列化、特大型化
系列化是工程機(jī)械發(fā)展的重要趨勢(shì)。國(guó)外著名大公司逐步實(shí)現(xiàn)其產(chǎn)品系列化進(jìn)程，形成了從微型到特大型不同規(guī)格的產(chǎn)品。與此同時(shí)，產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期明顯縮短。所謂特大型工程機(jī)械，是指其裝備的發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率超過746kW(1000HP)。它們主要用于大型露天礦山或大型水電工程工地。產(chǎn)品特點(diǎn)是科技含量高，研制與生產(chǎn)周期較長(zhǎng)，投資大，市場(chǎng)容量有限，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)主要集中在少數(shù)幾家公司。以裝載機(jī)為例，目前僅有馬拉松〃勒?qǐng)D爾勒、卡特彼勒和小松一德雷塞這三家公司能夠生產(chǎn)特大型裝載機(jī)。
（二）多用途、超小型化、微型化
為了全方位地滿足不同用戶的需求，國(guó)外工程機(jī)械在朝著系列化、特大型化方向發(fā)展的同時(shí)，已進(jìn)人多用途、超小型化、微型化發(fā)展階段。推動(dòng)這一發(fā)展的因素首先源于液壓技術(shù)的發(fā)展——通過對(duì)液壓系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)，使得工作裝置能夠完成多種作業(yè)功能；其次，快速可更換連接裝置的誕生——安裝在工作裝置上的液壓快速可更換連接器，能在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)完成各種附屬作業(yè)裝置的快速裝卸及液壓軟管的自動(dòng)連接，使得更換附屬作業(yè)裝置的工作在司機(jī)室通過操縱手柄即可快速完成。一方面，工作機(jī)械通用性的提高，可使用戶在不增加投資的前提下充分發(fā)揮設(shè)備本身的效能，能完成更多的工作；另一方面，為了盡可能地用機(jī)器作業(yè)替代人力勞動(dòng)，提高生產(chǎn)效率，適應(yīng)城市狹窄施工場(chǎng)所以及在貨棧、碼頭、倉(cāng)庫(kù)、艙位、農(nóng)舍、建筑物層內(nèi)和地下工程作業(yè)環(huán)境的使用要求，小型及微型工程機(jī)械有了用武之地，并得到了較快的發(fā)展。為占領(lǐng)這一市場(chǎng)，各生產(chǎn)廠商都相繼推出了多用途、小型和微型工程機(jī)械。如卡特彼勒公司生產(chǎn)的汀系列綜合多用機(jī)、克拉克公司生產(chǎn)的“山貓”牌產(chǎn)品等。目前國(guó)際上推出微型工程機(jī)械的公司主要有：Komatsu、Case、Textron等公司。Caterpillar公司也成了國(guó)際微型工程機(jī)械的帶頭人，涉及的產(chǎn)品主要有：挖掘機(jī)、挖掘裝載機(jī)、振動(dòng)壓路機(jī)、沖擊錘、高空作業(yè)車等，其中最小的挖掘機(jī)斗寬為200mm，車寬小于1m。
（三）多功能化
多功能化作業(yè)裝置改變了單一作業(yè)功能，多種作業(yè)已從中、大型工程機(jī)械應(yīng)用的局限中解脫出來，在小型和微型工程機(jī)械上也開始了應(yīng)用。如Caterpillar公司在926G型輪式裝載機(jī)基礎(chǔ)上開發(fā)出的IT62G就具有快速連接裝置，駕駛員可在駕駛室里完成更換不同作業(yè)裝置的動(dòng)作：如更換鏟叉、抓斗、卸載斗、掃雷裝置、路面清掃裝置、破碎裝置等。
（四）微電子技術(shù)及信息技術(shù)普及
利用GPS(全球定位系統(tǒng))、GIS和GSM技術(shù)，卡特彼勒將其雄偉計(jì)劃命名為采礦鏟土運(yùn)輸技術(shù)系統(tǒng)(METS)。METS包括多種多樣的技術(shù)產(chǎn)品，如無線電數(shù)據(jù)通信、機(jī)器監(jiān)測(cè)、診斷、工作與業(yè)務(wù)管理軟件和機(jī)器控制等裝置。METS由以下3部分組成：1)計(jì)算機(jī)輔助鏟土運(yùn)輸系統(tǒng)(CAES)。包括機(jī)載計(jì)算、em級(jí)GPS微波定位和高速無線電通信3項(xiàng)技術(shù)。在運(yùn)行中，機(jī)載系統(tǒng)通過無線電接收整個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)中的鏟土運(yùn)輸數(shù)據(jù)、工程數(shù)據(jù)或現(xiàn)場(chǎng)規(guī)劃數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)都顯示在駕駛室內(nèi)的一個(gè)屏幕上，司機(jī)在駕駛室內(nèi)能直觀地了解機(jī)器的作業(yè)位置，并準(zhǔn)確地判斷需要挖掘、回填或裝載的土方量。2)關(guān)鍵信息管理系統(tǒng)(VIMS)。VIMS系統(tǒng)監(jiān)測(cè)機(jī)器中極其關(guān)鍵的性能與作業(yè)參數(shù)，并且通過無線電將數(shù)據(jù)從該機(jī)器傳送到業(yè)主辦公室。業(yè)主可立即分析數(shù)據(jù)以便估量機(jī)器的當(dāng)前狀態(tài)，或加以收集和整理，以便顯示機(jī)器的作業(yè)趨勢(shì)。3)CAESoffice軟件。這種軟件與來自裝有CAES的機(jī)器的數(shù)據(jù)相結(jié)合，產(chǎn)生一個(gè)集成的現(xiàn)時(shí)作業(yè)模型，使業(yè)主能在接近實(shí)時(shí)條件下對(duì)現(xiàn)場(chǎng)或遠(yuǎn)處監(jiān)控各種作業(yè)。GPS導(dǎo)航系統(tǒng)與電子地圖、無線電通信網(wǎng)絡(luò)及計(jì)算機(jī)車輛管理信息系統(tǒng)相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)車輛跟蹤和交通管理等許多功能，這些功能包括：利用GPS和電子地圖可以實(shí)時(shí)顯示出車輛的實(shí)際位置，并任意放大、縮小、還原、換圖；可以隨目標(biāo)移動(dòng)，使目標(biāo)始終保持在屏幕上；還可實(shí)現(xiàn)多窗口、多車輛、多屏幕同時(shí)跟蹤。利用該功能可對(duì)重要車輛進(jìn)行跟蹤。完成施工工地信息的地貌高精度測(cè)量、多目標(biāo)采集數(shù)據(jù)的事后回放、顯示記錄的功能。
（五）節(jié)能與環(huán)保
為提高產(chǎn)品的節(jié)能效果和滿足日益苛刻的環(huán)保要求，國(guó)外工程機(jī)械公司主要從降低發(fā)動(dòng)機(jī)排放、提高液壓系統(tǒng)效率和減振、降噪等方面人手。目前，卡特彼勒公司生產(chǎn)功率為15~150kW的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。其中6缸、72L、自重588kg、功率為131~205kW的3126B型環(huán)保指標(biāo)最好，滿足EPATierⅡ和EUStageⅡ排放標(biāo)準(zhǔn)。卡特彼勒3516B型發(fā)動(dòng)機(jī)裝有電子噴射裝置及ADEM模塊，可提高22%的噴射壓力，便于燃油完全、高效燃燒，燃燒效率可提高5%，NOX下降40%，扭矩增加35%。個(gè)別廠家生產(chǎn)的工程機(jī)械產(chǎn)品，機(jī)外噪聲已降至72dB(A)。綠色環(huán)保型工程機(jī)械理念已經(jīng)顯露。人機(jī)工程學(xué)、無污染綠色施工等成為人們的共識(shí)。
近幾年來國(guó)外裝載機(jī)的設(shè)計(jì)和制造進(jìn)一步體現(xiàn)了以人為本的理念，要為司機(jī)提供一個(gè)更加舒適的環(huán)境，以達(dá)到他們稱之為全自動(dòng)化型的境地。根據(jù)人體工程學(xué)設(shè)計(jì)了座椅、操縱臺(tái)、環(huán)保型的低噪聲發(fā)動(dòng)機(jī)，賞心悅目的流線型駕駛室。大中型裝載機(jī)駕駛室普遍采用翻車保護(hù)機(jī)構(gòu)(ROPS)和落物撞擊保護(hù)機(jī)構(gòu)(FOPS)，室內(nèi)安裝空調(diào)裝置；采用防塵、減振和隔音材料；按人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)的司機(jī)座椅 可全方位調(diào)節(jié)，有的已達(dá)轎車座椅的舒適程度，座椅右側(cè)還設(shè)計(jì)有擺放飯盒、水瓶及其它物品的地方，司機(jī)臺(tái)上安裝AM／FM立體聲盒式磁帶收錄機(jī)，為司機(jī)安全作業(yè)提供音頻和視頻信號(hào)。有的還安裝網(wǎng)絡(luò)電話等，極大地提高了作業(yè)的舒適性。
（六）遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)及整機(jī)智能化
以微電子、Internet為重要標(biāo)志的信息時(shí)代，不斷研制出集液壓、微電子及信息技術(shù)于一體的智能系統(tǒng)，并廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械的產(chǎn)品設(shè)計(jì)之中，進(jìn)一步提高了產(chǎn)品的性能及高科技含量。
工程機(jī)械集成化和操作與智能控制技術(shù)主要包括：電液控制自動(dòng)換擋變速器技術(shù)、機(jī)電一體化控制技術(shù)、負(fù)荷傳感全功率控制技術(shù)和可編程控制與遙控及無人操作技術(shù)等。動(dòng)力換擋變速器技術(shù)包括液壓式和電液式，負(fù)載傳感全功率控制是一個(gè)具有壓差的反饋伺服控制系統(tǒng)，對(duì)TQ160A型全液壓履帶式推土機(jī)采用了先導(dǎo)液壓控制系統(tǒng)，小松、卡特彼勒和神鋼采取了根據(jù)不同作業(yè)模式選擇不同油門開度和泵排量的分工況控制，還有的采用負(fù)荷傳感技術(shù)進(jìn)行控制，如Danfoss公司的PVG120負(fù)荷傳感型比例控制閥已經(jīng)成功應(yīng)用于某推土機(jī)的設(shè)計(jì)，提高了控制精度。此外，比例控制技術(shù)和伺服控制技術(shù)也在高精度工程機(jī)械控制中得到了廣泛應(yīng)用。在控制策略方面，有的學(xué)者對(duì)工作裝置的前饋控制的理論和必要性進(jìn)行了研究。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊控制由于其對(duì)解決復(fù)雜系統(tǒng)和不確定系統(tǒng)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，被引人工程機(jī)械的工作裝置控制中，各種控制方法結(jié)合而成的新的控制策略也有成功應(yīng)用的例子。
（七）優(yōu)秀的設(shè)計(jì)
優(yōu)秀的設(shè)計(jì)是延長(zhǎng)機(jī)械使用壽命的首要環(huán)節(jié)。日本提出“設(shè)計(jì)立業(yè)”，使日本產(chǎn)品經(jīng)久耐用，行銷全球。日本新卡特彼勒—三菱公司運(yùn)用負(fù)荷分析方法，準(zhǔn)確地進(jìn)行了推土機(jī)等在施工現(xiàn)場(chǎng)的受力部件的應(yīng)力分析，提出了延長(zhǎng)機(jī)件壽命的設(shè)計(jì)(長(zhǎng)壽設(shè)計(jì))，即降低面壓(機(jī)件表面的接觸應(yīng)力)，如用螺旋齒代替漸開線齒輪，使重迭系數(shù)增大；分散負(fù)荷，如采用三角形履帶行走系代替常見的履帶行走系，將驅(qū)動(dòng)輪從常規(guī)的觸地式移至三角形頂部，與地面脫離接觸，使驅(qū)動(dòng)輪承受的沖擊負(fù)荷、作業(yè)負(fù)荷大幅度減??；為減少熱量，采用濕式離合器、濕式制動(dòng)器等，以減少摩擦熱。設(shè)計(jì)時(shí)努力改善機(jī)械的維修性是延長(zhǎng)壽命的有力措施。此外曲面造型技術(shù)在工程機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中也得到了廣泛應(yīng)用。
第三篇：國(guó)外養(yǎng)豬新技術(shù)
國(guó)外養(yǎng)豬新技術(shù)
一、甲酸鈣增肥 據(jù)芬蘭科學(xué)家研究，在仔豬斷奶后頭幾周飼料中添加豬的發(fā)病率。
1.5克甲酸鈣，可使仔豬的生長(zhǎng)速度提高12%以上，飼料轉(zhuǎn)化率提高4%，并能減少仔
二、使母豬多產(chǎn)仔飼喂法 德國(guó)畜牧專家研究的方法是：從仔豬斷奶第三天起，給母豬喂食時(shí)添加200毫克VE和400克胡蘿卜，到母豬發(fā)情時(shí)，將這兩種添加劑的數(shù)量減少50%，喂至懷孕后21天為止。采用這種方法，可使母豬產(chǎn)仔數(shù)增加21.9%，而且母豬、仔豬體質(zhì)強(qiáng)壯，仔豬成活率高。
三、喂小蘇打增重 美國(guó)康奈爾大學(xué)家畜學(xué)博士斯蒂克發(fā)現(xiàn)，將小蘇打加到缺乏賴氨酸的豬飼料內(nèi)，可以彌補(bǔ)賴氨酸的不足，并有利于粗纖維的消化吸收，使豬長(zhǎng)肉多，增重快。
四、喂銅增重 日本最新研究成果表明：在肉豬育肥期適量添加微量元素銅，可明顯增加豬的體重，并抑制某些病菌對(duì)豬的侵害。在加拌抗生素的飼料中，如再加拌適量的銅元素，可使豬日增重提高6.7%，飼料利用率提高2%—5%。
五、喂糖精增重 據(jù)國(guó)外雜志報(bào)道，用適量糖精喂豬增重效果好。辦法是：在每公斤配合飼料中加0.05克糖精，飼喂時(shí)先將糖精溶于水中再拌入料中，可使豬的采食量增加，日增重可提高7%。豬每增重100公斤，飼料消耗和成本分別下降4.8%和3.5%。
六、喂檸檬酸增重 英國(guó)研究人員發(fā)現(xiàn)，在豬飼料中添加檸檬酸能增加飼料的適口性，改善豬對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收能力，提高飼料的轉(zhuǎn)化率。在每公斤飼料中添加30克檸檬酸，可使豬從日增189克提高到216克。這種方法最適合喂養(yǎng)體重在5公斤—10公斤的斷奶豬。
七、給豬“搬家”育肥 美國(guó)密蘇里州大學(xué)試驗(yàn)表明，給育肥豬換圈，可使豬多上膘，生長(zhǎng)加快，但換圈不宜過勤，以每月一次為宜。圈的大小、形式要基本相同。每組豬群不要任意調(diào)換或加入新豬，否則豬群會(huì)感到安，甚至相互咬斗。
八、喂含氧汽水增重 據(jù)國(guó)外資料介紹，用含氧汽水喂養(yǎng)斷奶小豬，每隔5天給斷奶小豬飲用1次，小豬日增重達(dá)200克—250克。其中含氧汽水就是在普通的飲水中加入一定比例的氧氣，通常是1升水中注1升氧。如能在汽水中加些催肥劑之類的添加劑，效果更好。
九、喂維生素C提高精液品質(zhì) 德國(guó)發(fā)現(xiàn)，在公豬的飼料中，每日添加1克—4克VC，可使公豬的精液品質(zhì)明顯提高。另外，美國(guó)還證明，在臨產(chǎn)前一周的母豬日糧中，每日添加1克VC，可大大減少仔豬臍帶出血，降低仔豬死亡率。
第四篇：林業(yè)英才網(wǎng)國(guó)外林業(yè)新技術(shù)
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國(guó)外林業(yè)新技術(shù)
小編：張新空發(fā)布時(shí)間2014-02-11來源：林業(yè)英才網(wǎng)
一、鑒別樹木的新裝置
日本科學(xué)家研制出一種能自動(dòng)鑒別樹種的裝置，它由靈敏而清晰的攝像裝置和圖像處理器（電子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)）組成。分類專家預(yù)先把各種樹木的分類特征編好程序，組成樹木庫(kù)軟件，貯存在計(jì)算機(jī)內(nèi)。鑒別時(shí)，只要把標(biāo)本放在電子眼監(jiān)控下，便可準(zhǔn)確、迅速地獲取花、果、葉、枝等23個(gè)項(xiàng)目的圖像待征，通過圖像處理，計(jì)算機(jī)運(yùn)算，迅速準(zhǔn)確無誤地鑒別出它是什么樹種。
二、樹木聽診器
法國(guó)研制出一種監(jiān)測(cè)樹木長(zhǎng)勢(shì)的樹液流速測(cè)量裝置，根據(jù)樹液流速斷定樹木是否受潛在疫病的威脅。通過觀測(cè)樹液的流動(dòng)速度，可了解環(huán)境污染對(duì)樹木生長(zhǎng)的危害，以及土壤對(duì)樹木生長(zhǎng)的供水情況，該裝置已在一些國(guó)家普遍推廣應(yīng)用。
三、用電腦透視樹木
德國(guó)林業(yè)專家制成一種利用X光透視病樹的便攜式電子計(jì)算機(jī)。儀器向樹木發(fā)出X光射線，它能被裝在樹干另一面的檢波器接收到。根據(jù)接收情況，電腦能確定樹木的什么部位會(huì)有水分，什么部位已干枯。因?yàn)闃淠镜母稍锊课淮┩竂光能力比有水分的部位要差。利用這種電腦，不用在樹上鉆孔，研究人員就能獲得樹干內(nèi)部的三維圖像。根據(jù)這個(gè)圖像就能準(zhǔn)確地知道，樹木的生存能力如何，該樹是否很有生長(zhǎng)力。
四、用激光測(cè)量森林蓄積
美國(guó)得克薩斯大學(xué)的研究人員研究出一種用激光測(cè)量森林蓄積的新辦法。此法與傳統(tǒng)方法相比，精確、省時(shí)，提高工效，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。其方法是：從飛機(jī)上先往地面發(fā)射光束，然后再向樹梢發(fā)射，便可得出樹高和樹冠直徑這兩個(gè)參數(shù)，由此測(cè)出蓄積。
第五篇：國(guó)外合成氨工藝新技術(shù)
國(guó)外合成氨工藝新技術(shù)
摘要：介紹了近些年來國(guó)外合成氨工藝各工序出現(xiàn)的新技術(shù)。
關(guān)鍵詞：合成氨；工藝；新技術(shù)
氨是最為重要的基礎(chǔ)化工產(chǎn)品之一，其產(chǎn)量居各種化工產(chǎn)品的首位，同時(shí)也是能源消耗的大戶，世界上大約有10%的能源用于生產(chǎn)合成氨。氨主要用于農(nóng)業(yè)，合成氨是氮肥工業(yè)的基礎(chǔ)，氨本身是重要的氮素肥料，其他氮素肥料也大多是先合成氨、再加工成尿素或各種銨鹽肥料，同時(shí)氨也是重要的無機(jī)化學(xué)和有機(jī)化學(xué)工業(yè)基礎(chǔ)原料，用于生產(chǎn)銨、胺、染料、炸藥、制藥、合成纖維、合成樹脂的原料[1]。隨著合成氨生產(chǎn)競(jìng)爭(zhēng)的日益加劇，提高裝置產(chǎn)量、降低生產(chǎn)成本一直是合成氨生產(chǎn)廠家探索的課題。近些年來，經(jīng)過許多專家、學(xué)者的研究，國(guó)外合成氨工藝各工序出現(xiàn)了許多新技術(shù)。未來合成氨技術(shù)進(jìn)展的主要趨勢(shì)是“大型化、低能耗、結(jié)構(gòu)調(diào)整、清潔生產(chǎn)、長(zhǎng)周期運(yùn)行。轉(zhuǎn)化
1.1 增設(shè)預(yù)轉(zhuǎn)化爐
許多氨廠蒸汽轉(zhuǎn)化部分是裝置的“瓶頸”，制約了產(chǎn)量的提高。增設(shè)一臺(tái)預(yù)轉(zhuǎn)化爐提高轉(zhuǎn)化能力，可以增加氨產(chǎn)量。以天然氣作原料的工藝，當(dāng)混合的原料氣和蒸汽預(yù)熱后進(jìn)入絕熱預(yù)轉(zhuǎn)化爐催化床層時(shí)，發(fā)生的吸熱反應(yīng)會(huì)使工藝氣溫度下降，因此從預(yù)轉(zhuǎn)化爐出來的氣體在進(jìn)入一段爐之前還須再加熱(加熱到高于一段爐原來的進(jìn)口溫度)，這樣可節(jié)約轉(zhuǎn)化爐燃料，保證高的轉(zhuǎn)化率和反應(yīng)速率。另外，重?zé)N可在預(yù)轉(zhuǎn)化爐中除去，消除了轉(zhuǎn)化爐結(jié)碳的危險(xiǎn)。增設(shè)預(yù)轉(zhuǎn)化爐后節(jié)省了轉(zhuǎn)化爐燃料，因而可增加轉(zhuǎn)化爐的進(jìn)氣量[2]。
ICI Katalco新建了一個(gè)以天然氣為原料有預(yù)轉(zhuǎn)化爐的合成氨裝置，將預(yù)轉(zhuǎn)化爐出來的氣體加熱到一段爐原來的進(jìn)口溫度，大大減少了一段爐所需的燃料，一段爐燃料進(jìn)料速率還未達(dá)到原來值，原料天然氣進(jìn)料就已增加了9%。預(yù)轉(zhuǎn)化爐體積小，安裝費(fèi)用低，可用現(xiàn)有脫硫設(shè)備作預(yù)轉(zhuǎn)化爐。可在系統(tǒng)檢修時(shí)將預(yù)轉(zhuǎn)化爐并入系統(tǒng)。增設(shè)預(yù)轉(zhuǎn)化爐后，裝置效益大大提高。1.2 催化劑裝填
NorskHydr最近研究出了一種新的一段爐催化劑裝填技術(shù)，適用于氨、甲醇、氫以及其它有轉(zhuǎn)化爐的裝置，這就是UnidenseTM。該技術(shù)簡(jiǎn)單，裝填迅速，裝填過程無需振打爐管，適用于裝填內(nèi)徑為3~6英寸的爐管。用該法裝填的催化劑，密度均勻，能提高一段爐的生產(chǎn)效率。
裝填方法是，爐管內(nèi)先放入一根帶有彈簧刷子的裝填繩，催化劑裝進(jìn)爐管后，慢慢拉出裝填繩如圖1。裝填繩上的彈簧刷子可減緩催化劑顆粒的下降速度，避免催化劑破碎。不會(huì)因架橋而產(chǎn)生空穴，因而裝填過程無需振打爐管。采用該技術(shù)裝填的催化劑密度比常用的“布袋”法高，且裝填時(shí)間大大縮短。
圖1 催化劑裝填
1.3 新型燒嘴
在使用高比表面積(GSA)催化劑降低床層高度后仍不能改善氣體混合狀況時(shí)，就需更換燒嘴。ICI設(shè)計(jì)的新型燒嘴如圖2所示。從圖中可見，空氣從很多點(diǎn)進(jìn)入工藝氣中，且分布均勻。該燒嘴現(xiàn)已成功地用于二段爐中，在工藝氣和空氣混合體積受限的轉(zhuǎn)化爐中其性能很好。南方石油化學(xué)工業(yè)有限公司(SPIC)1996年在印度的吐提可林氨廠的改造中采用了這種燒嘴。
圖2 二段爐新型燒嘴 變換 全低變工藝的改進(jìn) 全低變催化劑Co-Mo-K/γ-Al2O3使用時(shí)，活性金屬易轉(zhuǎn)化成硫化態(tài)，催化劑中的硫會(huì)氧化成硫酸根，與鉀反應(yīng)生成硫酸鉀，使催化劑失活，第一段汽/氣高，反應(yīng)氣易帶水霧，導(dǎo)致鉀往表面遷移而流失，也引起催化劑失活。此外，還存在第一段阻力升高快的問題。為此，齊魯石化研究院周紅軍等提出完善的方案是：制備不含堿金屬、不需凈化劑的催化劑，從而避免鉀失活和催化劑結(jié)塊等問題。另外，將反應(yīng)器改造為軸徑向反應(yīng)器[3]。脫碳
在合成氨裝置中，脫碳的投資費(fèi)用占很大比例，同時(shí)脫氮也是合成氨裝置的主要能耗工序。下面介紹2種低能耗的脫碳方法。3.1 活化MDEA法(aMDEA法)該方法是BASF公司60年代末開始研究、70年代初投入工業(yè)應(yīng)用的，經(jīng)過不斷改進(jìn)和發(fā)展，其工藝技術(shù)已很成熟可靠。至今世界上已有66套裝置成功地采用了aMDEA法。
aMDEA法綜合了化學(xué)吸收和物理吸收的優(yōu)點(diǎn)，通過在MDEA中添加活化劑，大大改善了溶液的吸收能力和吸收速度。改變活化劑的添加量，可使溶液適應(yīng)各種操作條件。aMDEA法凈化度高，不僅能脫除CO2，還可脫除凈化氣中的H2S多，既適用于裝置改造，也適用于新建裝置。aMDEA溶液的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性很好，溶液不易降解，蒸發(fā)損失很少，生產(chǎn)過程中補(bǔ)給量較少;溶液不含砷化物，且排放量很少，對(duì)周圍環(huán)境基本上不造成污染。
采用aMDEA法，不會(huì)有熱鉀堿法那樣的高強(qiáng)度生產(chǎn)控制，生產(chǎn)過程的監(jiān)測(cè)也很簡(jiǎn)單，只需配置必要的分析儀表。aMDEA溶液中各組分溶解度大，無顆粒沉淀物，無需對(duì)裝置進(jìn)行伴熱。另外，aMDEA中的活化劑具有良好的緩蝕性能，對(duì)設(shè)備材質(zhì)要求不高，主要設(shè)備都可采用碳鋼制作。雖然aMDEA法與熱鉀堿法不同，但它對(duì)熱鉀堿系統(tǒng)的設(shè)備有很好的兼容性。由MEA法改為aMDEA法，主要設(shè)備不變，只需排放原有溶液，將系統(tǒng)清洗干凈，然后加入aMDEA溶液即可開車，開車前也無需對(duì)設(shè)備進(jìn)行鈍化。aMDEA溶液再生效果好，一般經(jīng)過一次閃蒸就可完全再生，再生出的CO2含量可達(dá)到98%以上，經(jīng)過簡(jiǎn)單的凈化處理就可得到高品質(zhì)的CO2。3.2 ACT-1法
該法是環(huán)球油品公司(UOP)開發(fā)出的。主要是采用一種稱為ACT-1的新型活化劑用于熱鉀堿脫碳液中，促進(jìn)CO:的吸收，改善脫碳液的性能。其顯著特點(diǎn)是活化劑ACT-1本身極其穩(wěn)定，不降解，不易起泡，具有很高的化學(xué)穩(wěn)定性。可單獨(dú)使用，亦可與DEA活化劑共用，對(duì)原苯菲爾溶液無副作用。若ACT-1活化劑與DEA活化劑共用，ACT-1的濃度為0.5%~1.0%；若單獨(dú)使用，則為1%~3%。用ACT-1脫碳，可將凈化氣中的CO2含量降低25%~85%；溶液的循環(huán)量降低5%~25%；再生熱耗降低5%~15%；設(shè)備通氣能力增加5%~25%?；罨瘎┫牧亢苄?，噸氨消耗僅0.02kg。合成
具有代表性的低能耗制氨工藝有4種:Kellogg公司的KREP工藝、Braun公司的低能耗深冷凈化工藝、UHDE-ICI-AMV工藝、Topsoe工藝。4.1 Kellogg先進(jìn)的合成氨工藝(KAAP)英國(guó)石油公司(BP)研究開發(fā)了觸媒，凱洛格(Kellogg)公司設(shè)計(jì)了新工藝，釘觸媒采用促進(jìn)劑使其活性大大提高，順利地實(shí)現(xiàn)了600噸/日的生產(chǎn)，生產(chǎn)率增加了40%。
釕系觸媒的有以下特點(diǎn)：
①對(duì)于載體和促進(jìn)劑非常敏感肖添加堿金屬和氧化物時(shí)，活性提高非常大；②氮原子的吸附作用弱，不會(huì)由于生成氨導(dǎo)致的觸媒中毒，而由于氫所致的觸媒中毒嚴(yán)重。釕(Rn)觸媒在低的H/N比條件下是有利的，在高產(chǎn)NH3條件下其活性也高。
Kellogg工藝補(bǔ)充氣和循環(huán)氣經(jīng)合成氣壓縮機(jī)壓縮后通過進(jìn)/出物料換熱器入有4個(gè)床層的徑向流KAAP合成塔。合成塔出來的氣體壓力約9MPa(表壓)、氨含量為20%。通過產(chǎn)生高壓蒸汽回收熱量?；厥諢岷螅铣伤隽纤偷桨被厥展ば?，冷凝得到氨;不凝性氣體一小部分送到弛放氣回收系統(tǒng)回收氫和氮后再與其余大部分氣體匯合，組成循環(huán)氣。KAAP合成塔是直立的有4個(gè)床層的內(nèi)冷型徑向流合成塔。由于操作壓力和溫度較低，可以采用“熱壁”設(shè)計(jì)和輕質(zhì)鋼結(jié)構(gòu)。第一床層裝填鐵催化劑，另3個(gè)床裝活性較高的KAAP催化劑。KAAP催化劑在低溫低壓條件下活性較高，雖然合成塔操作壓力較低，合成塔出口氨含量仍較高。KAAP系統(tǒng)的成功之處在于其獨(dú)特的催化劑，它由比表面積較大的石墨載體浸漬鍺組成，該催化劑活性是鐵催化劑的10~20倍。
凱活格公司新的合成氨工藝(KAAP法)與舊的工藝相比有兩大不同特點(diǎn)：①在舊工藝中，為了一次重整爐的加熱，要用其他燃料，而在新工藝中，將二次重整爐的熱量移到一次重整爐中；②在舊工藝中，反應(yīng)器上面的H/N比約為3，而在新工藝中低達(dá)1~2，在反應(yīng)器下游中(氫回收裝置)除了被濃縮的未反應(yīng)N2外，使其再循環(huán)。這兩點(diǎn)對(duì)于新觸媒為高活性的有利條件，在工藝上就把受氫的觸媒中毒的不利條件被轉(zhuǎn)化為有利條件[4]。
在觸媒活性高的情祝下.可以在合成系統(tǒng)低壓而高轉(zhuǎn)化率下開動(dòng)生產(chǎn)，不需要高壓循環(huán)的大量能源。
參考文獻(xiàn)
[1] 合成氨工藝技術(shù)的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)，蔣德軍，大氮肥，1997，(5)：297-30 [2] 國(guó)外合成氨工藝新技術(shù)，婁曉靈，中氮肥，1999，(2)：4-9 [3] 2001~2002年合成氨、尿素技術(shù)進(jìn)展，劉蘋，2002，(5)：60 [4] 新一代的合成氨工藝, 印度Trombay-1氨廠的節(jié)能改造，59
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