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2机械技术基础课程质量评价体系关键环节
2.1参照现有质量评价体系内容,建立和完善课程教学评价体系的基础框架
评价体系包括对课堂理论教学质量评价和实践性教学质量评价两大部分。课堂教学依旧是机械类主干技术基础课程教学的主要内容。针对课堂教学,在现有评价体系基础上建立和完善新的课堂教学评价体系:对现有指标体系的教师自评、学生评价、专家评价、用人单位评价等评价层次中的工作态度、教学过程、教学方式等逐一细化,尤其在内容、方式、教改和课程考核创新等方面加强要求,使评价指标指导课程的教与学,使课程教授的理论和方法密切联系应用实际,使学生做到学以致用、灵活应用。机械技术基础课程的实践性教学质量评价是另一项重要内容。由于课堂理论教学质量评价有许多可参照的成熟经验,而实践性教学质量评价多涉及动态评价,相对成熟经验较少,是评价体系中应该关注的重点。课程的实验特别是课程设计环节,最能反应学生动手能力和创新能力培养,同时也反应了整个技术基础课程真正的教学水平,应予足够重视。在评价指标上可从如下方面建立相对完善的实践教学评价体系:(1)创新思维及其培养、创新技法与创造训练课程教学评价标准;(2)创造性设计、创新制作的评价标准;(3)操作技能与劳动素质等方面的评价标准;等。完善后的理论教学和实践性教学体系,作为机械技术基础课程新的评价体系框架。
2.2针对机械类主干技术基础课程特点和企业对应用
工程师的要求,突出教学评价体系特点机械类主干技术基础课程具有与社会生产联系密切、教学与工程科研结合紧密、专业针对性强、专业课内容变化快等特点。在教学评价体系中需突出这些课程特点,建立符合企业对应用工程师的要求的评价体系。为使课程评价体系具有面向工程应用的特点,各技术基础课程要在上述评价体系基础框架上,建立课程教学实体与用人单位间、课堂教学与实践教学环节间、课程教学各保障环节间的闭环交流运行机制,以评价体系作为闭环的反馈环节,并以此改进现有课堂教学、实验、设计选题、专题讨论等教学环节内容、形式和方法,适应卓越人才培养计划需求。
2.3通过教学实践,完善质量评价体系
通过教学实践,不断改进所建立的评价体系。在此过程中加强如下联系:(1)密切与用人单位的联系,加强产学研合作教育基地建设;(2)加强和各专业课程教师的联系,建立该评价体系的良好运行环境;(3)密切与教学管理部门联系,保证体系实施。
2食品机械发展与工业设计的关系
食品机械就是将食品的原材料加工成为成品食品的过程中所使用到的机械装置与设备。食品机械也可分为食品的加工机械和包装设备这两种。食品工业是我国国民经济的支柱产业,食品机械是为食品工业提供装备的行业。作为与人民生活息息相关的食品工业进入到一个蓬勃发展的阶段,食品工业的发展也带动了食品机械工业的发展。工业设计又是食品机械设计中的一个十分重要的方面,工业设计能够实现食品机械产品造型、功能结构和材料的科学合理化,在提高产品的整体美与社会文化功能方面起到了非常积极的作用。食品机械产品的功能、造型形象及物质技术条件是构成食品机械工业设计的基本要素。现在一些家用食品机械的外观:简约、时尚、新颖、实用,改变了以前食品机械只能在食品加工厂的现状,现在很多外观造型时尚、操作简捷方便的小型食品机械像面条机、挂面机、和面机等慢慢的进入消费者的家庭,食品机械的发展与工业设计有着密不可分的关系。通过工业设计使食品机械产品更加吸引着消费者的眼球。出色的工业设计能得到更多消费者的青睐。传统的食品机械产品设计是把实现机械产品本身的功能作为重点,以设计产品为目标,在传统的食品机械产品设计工业中,机械工程师是凭借自己的专业技术知识和经验来进行产品的设计,但由于设计出的产品大多外观造型粗糙和使用方式不够人性化,尽管能很好地满足功能的要求,但往往在销售市场上缺乏竞争力,成为不可忽视的一大弊端。食品机械工业要有一个更好和全面的发展,就必须在食品机械产品设计时把工业设计的方法和思想纳入其中,这样的食品机械产品不但能够满足功能的要求而且可把产品顺利的打入市场,融入工业设计的产品相比就会具有较强的市场竞争力,一定程度上也促进了食品机械工业的发展。
3工业设计在食品机械中的应用
3.1工业设计创新理念的应用
创新是工业设计的核心理念。随着社会经济的发展,人们的生活水平得到了极大的提高。生活变得丰富多彩,对食品的追求也多样化起来。利用工业设计的创新理念,设计出新颖的食品机械来满足人们对食品多样化的需求。一方面通过分析人们潜在的需求,明确产品概念,提出食品新机械的功能定位,从而推出新颖的产品,占据市场的制高点,为企业创造高额利润。另一方面,对现有产品结构、材料、生产工艺等进行优化改进,进一步提高产品的质量、降低生产成本,从而赢得众多消费者的认可,提高产品的市场占有率。
3.2外观与功能结构的结合展示出食品机械的美
从外形图上可以看到,整个面条机外廓造型曲线优美,配色细腻和谐,按钮设计人性化。大面积外形对机械结构进行包裹覆盖,可消除消费者对机械结构的恐惧,使用操作简单和拆卸方便,无不显示着工业设计在食品机械中展示出的美。造型设计与色彩完美地展示了面条机内在的性格。一个能实现功能的食品机械产品,不仅要满足人的使用,还要适合人们的视觉审美要求,工业设计赋予面条机新的内涵。
3.3安全、可靠、人性化设计的体现
食品机械是食品的加工和生产设备,产品必须考虑安全、可靠、人性化的设计。让产品与使用者取得最佳匹配是以人为本设计的根本理念。工业设计的应用,充分考虑如何使设计的机械设备系统、人机系统或人机环境系统最大限度地适合人类的形态、生理和心理特征,以求达到安全、舒适、高效生产和工作的目的。在食品机械领域,主要考虑的有系统的可靠性和人机安全性两个方面,系统可靠性是指在预定的时间内和给定的工作条件下,食品机械能够可靠、有效地进行工作,保证无故障时间和使用寿命达到预期要求。人机安全性是指食品机械设计中采取的技术措施,不仅能够保证人体安全、舒适、卫生和健康地工作,而且能够使机械故障和卫生问题产生的风险或造成的损失降到最低限度。工业设计在食品机械产品设计中的应用很大一部分体现在人机工程学的应用方面。随着市场竞争的加剧,食品机械的竞争力不再是仅仅取决与产品技术的先进性和完善的功能,而是要考虑食品机械产品的工业设计。由于传统的食品机械设计以设计产品为主要目标,更多地考虑产品本身功能的实现,而没有把人作为设计的一个目标,没有规范化地考虑人的因素,这就很难保证机器操作效率最佳,也不易判断设计质量的高低。人机工程学强调将人和机器作为相互联系的两个基本部分构成一个整体,形成人机系统。人机工程设计的是人机系统,是把人作为系统设计的一部分,把人-机-环境三者作为一个系统进行总体设计。目前,我国食品机械行业工业设计还未引起企业和设计人员真正的重视。食品机械在进行设计和制造时,仅考虑功能要求而未考虑工业设计,致使有些食品机械产品表面粗糙,色彩搭配不合理,操作不符合人机工程学原则,许多零部件外露,不但有很大的安全隐患,还显出产品的笨重和丑陋,这些因素极大的限制食品机械产品的市场竞争力。食品机械是生产设备,其形态应体现整体的对称与平衡、节奏与韵律美感形式,根据需要辅助以局部形态的对比和变异形式,创造符合产品特征的审美意象。这样既有利于标准化和经济性的需要,也有利于表现和谐统一、含蓄丰富的美感,创造单纯、宽松的工作环境和人文气氛,缓解疲劳和压力,可更好地提高工作效率。为此,人不再是被动地去适应机器,而是与机器共同完成一个系统目标,从而可以获得系统的最高综合效能。
一、电工技师论文的作用及分类
电工技师(高级技师)论文是其在总结研究本职业(工种)领域中的有关技术或业务问题时,表达其工作或研究过程及其成果的综合实用性文章,是维修电工技师从事本职业(工种)的学识、技术能力的基本反映,是科学研究成果和工作经验总结的文字体现,也是个人劳动成果、经验和智慧的升华。技师专业论文是社会实践活动的产物,是撰写者在长期的社会生产实践中不断总结经验,努力学习理论知识,不断追求和探索所取得的研究成果的文字存在形式,撰写技师专业论文是培养人才、选拔人才和保证人才质量的重要途径之一。
按电类技师本身的内容和性质不同,一般电类技师论文分为:专题型、论辩型、综述型和综合型。按电类技师论文具体涉及内容的主要有:维修电气经验总结类、技术革新类、新产品开发类和四新技术推广类。
二、电工技师论文撰写的要求
撰写电工技师专业论文,既是一个艰苦的思考、探究和再学习的过程,又是一种复杂的创造性劳动,需要对工作实践、技术革新和技术改造等做出客观的评价。
1.注意论文的科学性。科学性是指电工技师专业论文的基本观点和内容能够反映事物内在的基本规律。电工技师专业论文的科学性来自对客观事物周密而详实的调查研究,掌握大量丰富而切合实际的材料,使之成为研究论述的基础。
2.注意论文的翔实性。电工技师专业论文要求作者所提出的观点、见解确实是属于自己的。那么,要使自己的观点能够得到普遍的承认,就一定要拿出有说服力的论据来证明自己的观点是正确的。这样,就应该在已掌握的大量材料中选择具有典型性、代表性的关键证据来证明。
3.内容正确、语言简明。撰写技师专业论文应当力求言简意赅,无多余的字句。对论文的内容不要进行艺术性渲染和夸张;切忌不适当地夸大个人在技术革新和技术改造中的贡献;更不能将技术问题的争论引入政治观点。同时,在撰写技师论文时,要注意按照撰写格式进行撰写,并熟练应用。
三、电工技师毕业设计论文的选题
论文的选题必须立足于总结工作成果与实践紧密联系上。在对已获得的大量素材进行分析、归纳和研究的基础上,提出问题,确定写作的基本方向。
1.论文的选题原则:准确恰当、提高创新和可行实用。
(1)准确恰当。论文的选题要提得准确恰当,面向实际,着眼于社会的需要,确实是生产实践中亟需解决的问题。选题一定要与生产实践相结合,与自己的工作领域相结合。
(2)提高创新。创新性原则是指选题要有新颖性、先进性,有所发明,有所发现,以推动本职业(工种)的发展。遵循这一原则,选题时必须注意选择位居本职业(工种)较前沿的并具有普遍意义的课题;选择填补空白的课题;选择补充前人学说的课题;选择突破禁区的课题;选择借他山之石可以攻玉的课题,即借用其他学科的新理论、新技术、新工艺和新材料,从新的角度进行研究、验证或论证来解决本职业(工种)中的老问题或疑难问题的课题。
(3)可行实用。可行实用性原则是指要选择有利于发挥个人的聪明才智,有完成的把握,同时也符合自己的志趣、适合个人能力的论题。
2.论文的选题方法
(1)选择能发挥本人特长的论题。申报电工技师(高级技师)的人员,都具有相当长的本职业(工种)专业工作的经历,在理论与实践的结合上有自己的独到之处和技术特长;而预备技师在学校学习4~5年,理论知识特别是新技术的知识非常充实,但实践经验欠缺。
(2)选择具有突破性的论题。申报电工技师(高级技师)的人员长期工作在第一线,对于生产实践中出现的问题最有发言权。如果敏锐地抓住问题的关键处,加以研究,就能形成应用性极强的专业论文。
(3)选择具有普遍性的论题。所谓具有普遍性的论题是指在生产实践中有广泛的用武之地的课题。例如,用现代电气技术改造机床的电气控制问题、变频技术在中央空调系统的应用问题及电梯的技术改造和维修技术问题等。有些问题看似简单,但实际上有很多需要进一步研究总结的内容,这些都属于具有普遍意义的论题。
3.论文的推荐选题
(1)典型PLC控制系统的设计、安装与调试。机械手的PLC控制系统设计、安装与调试;组合机床PLC控制系统设计、安装与调试;立体车库控制系统设计、安装与调试;材料分拣装置的PLC控制系统设计、安装与调试。(2)典型低压电气柜的设计。两台三相异步电动机动力控制电气柜的设计、安装与调试;变频调速控制柜的设计、安装与调试;总计量配电箱设计、安装与调试。(3)供配电系统的设计。某通用机械厂供配电系统的电气设计、安装与调试;某学校生活区配电系统设计、安装与调试。(4)电子技术应用设计。三相正弦波变频电源的设计、安装与调试;晶闸管串级调速系统的设计、安装与调试。(5)典型单片机控制系统的设计。基于单片机和LCD的电子钟的设计;数字钟的设计与制作等。(6)机床电气控制系统改造。Z3050型摇臂钻床PLC改造;M1432A型万能外圆磨床PLC改造;T68型卧式镗床PLC改造;B2012A型龙门刨床PLC、变频器改造等。(7)楼宇自动化技术及维修。电梯控制线路的安装与维修;无塔供水系统控制线路的安装与维修等。
总之,加强对电工技师毕业论文的指导,可使他们通过论文的写作,在以后的工作岗位上更好地发挥技术带头人的作用,为高层次实践经验和科研成果转化成现实生产力打下坚实的基础。
参考文献:
[1]王建.国家职业资格证书取证问答[M].机械工业出版社,2006,3.
2实训过程中不善于总结
这一点在实训过程中很多学生忽视了,我们大多数学生参与实训,都是第一次告别理论课堂,接触机械加工,绝大多数学生没有做笔记的习惯,即使在实训过程中完全听懂了,由于没有成文的记录,两三周之后就忘记了。所以我们必须要求学生把少见、常用、重点和难点、包括自己在实训环节中出现的操作失误等等。实践证明,勤总结和勤记录的学生在实训之后仍然能记住当初所学的知识。
3实训过程中没有有效的结合课堂上的理论知识或者说理论知识欠缺
很多学生在实训时体现出基础理论知识薄弱或对理论知识掌握不深刻。例如:普通铣床实训中铣削六面体要求基准统一,那么对基准面的理解,很多同学都知道大概的意思,但是不能阐述其定义。又如课堂上讲的刀具角度,在实训中针对一把焊接式车刀,绝大多数学生并不能判别出前角、后角、主偏角等等,甚至很多学生连主切削刃都不能准确的辨认出来。另外,就是形位公差,很多学生并不能很好的认识如垂直度、圆跳动、平面度等具体的意义。这方面的内容作为学生入门技能培养的基础知识,必须要掌握牢固。如果能很好的把理论知识和实践操作有效的结合起来,学习效率一定事半功倍。针对这些情况,我们可以从以下一些方面加以改善:
3.1加强几门重要课程的学习
作为机械类专业的学生,我们必须学习好《机械制图》,《机械加工工艺》、《机械加工基础》、《互换性与检测技术》等这些课程,这些课程是机械加工的入门课程,它直接影响到一名学生对基础理论知识掌握的牢固程度。同时,学生理论知识丰富,对实训老师的教课也起到帮助作用,他们能很快的理解老师讲的加工方法,装夹原理等等,促进实训效果。
3.2注重学习方法的引导
学生刚接触机械加工,大多没有行之有效的学习方法,一般均是按照老师讲的方法来练习,学习方法也基本是处于探索过程中。作为实训老师,应该在实训过程中,结合学生平时实训中的整体表现、接收新技能的能力、学习的积极性等方面综合考虑,同时结合自己以前学习机加的经验,给学生传授一些实用的技巧和学习方法,这样能让学生在今后的学习中取得更好的成绩。
3.3示范讲解时使用书面规范语言且有意识的融入工艺原则
很多学生在实训结束后对刚学完的加工方法、常用工量具名称等等仍然表达不清楚,部分老师讲课、回答学生的问题用语不规范。其实,我们机械类专业的学生毕业后必然会进一步学习专业技能,那么他们也需要更深入的学习理论知识,这样才能取得更高的职业技能等级,那么这个过程中,除了需要更加努力的学习之外,在口头表达能力上也必须加强,所以我们实训老师讲课必须要规范,并且尽量使用书面语言,这就需要我们作为实训老师加强理论知识的学习,有意识的加强专业术语的表述。实训老师在讲课的时候,应把具体的加工方法与工艺原则相结合,这样学生印象较为深刻,也容易理解。例如,普通铣床上铣削平行面的时候控制尺寸,必须要粗精分开,先粗加工去除绝大部分余量,留精加工余量,然后通过测量知道所剩精加工余量,最后再根据余量来精加工,这样给学生灌输的是通过测量保证尺寸而并非对刀来保证尺寸的一种理念。这样学生想到教材学过的知识,这里用到了,也间接的肯定了他们之前的学习效果,其实对学生内在的影响很大。
3.4重视基础项目细节讲解和多项目、广角度兼顾
我们在给学生讲解基础项目的过程中要注意细节的讲解,例如,我们讲解六面体的加工,铣削的第一个面是基准面,如何控制基准面的平面度作为重点。第二个面是铣垂直面,我们必须讲解清楚如何通过垫圆棒调整垂直度;第三个面我们必须讲解清楚如何用直角尺找正来铣削侧面与侧面的垂直度。学生的实训时间有限,其实如果单个项目的练习非常的熟练也很难,那么我们就可以坚持多项目、广角度的原则,我们在可以给学生拓展讲解“用60°靠板铣螺母、铣斜面主轴扳角度的方法、铣V形槽的方法”等等,通过这些加工方法的讲解,能扩大学生知识技能的掌握的广度增加见识,对今后的进一步学习有较大的指导意义。
1.1维护保养技术要求简单,费用低,同时保证设备的正常作业,减少零部件的磨损,延长设备的使用寿命,特别对大型、进口等主要机械,必须强化必要的技术保养作业,以消除故障隐患,保证设备正常运行。比如隧道的主要开挖设备凿岩台车、装载机和大型自卸车,德国一台1888年生产的设备,一直用到1988年因耗能高停用,整整使用了100年。而中铁十五局承建的宝成复线,只运转了3000多小时,不得不提前大修;从两者的比较可以看出维护保养不但保证了工程施工生产任务的完成,更能减少大量的不必要成本,极大提高企业的经济效益。
1.2设备使用年限越短,可靠性越高,使用年限越长,可靠性越低。可靠性越低即机械设备容易发生故障,设备的有形磨损越严重,修复其所需费用也就越大。现代化机械设备是资金密集的装备,设备投资和使用费用十分昂贵,迫切要求设备管理的经济效益。因此,必经通过对设备的维护和保养来减少设备的有形磨损,减少设备寿命周期内的维修费用和其它非正常性开支。使得企业更为科学合理地配置有限的资源,同时达到:“节流、开源”的目的。否则设备就要进行大修或更换新设备,这样无疑增加了企业成本,影响了企业资源的经济收益,更有可能随时影响施工,甚至会波及到企业的声誉和信誉。如战斗型架桥机,在关键工期实施突破时,故障停机一天就会少架5-7孔梁,损失是难以估量的。
2我国施工机械设备的维护保养方法
首先,强保养、零等候工程制度,广西玉林柴油机厂从1994年开始推行“强保养、零等候工程”,使柴油机可靠性从实现3万公里无故障升到10万公里无故障里程指标考核。其工程的主体内容是:以“强保养”为核心,辐射修订和实施以生产者为执行主体的64种类别的设备完好标准和操作维护保养规程,指定了主要生产设备(含进口设备)的维修保养条例等管理制度;以“零等候”为核心,辐射设备修管人员为执行主题的软硬件增补与完善。“零等候”是指:设备发生故障后等候维修人员时问为零,等候维修备件时问为零,等候维修工具时问为零,等候维修资料时问为零。“强零工程”对于隧道施工企业来说同样具有较高价值的借鉴作用。其次,中铁十九局集团等单位亦在推行机械设备强制保养方而取得了较好的经验。
3实施机械设备强制保养的措施
针对施工机械设备保养的现状以及施工企业的新特点、新情况,我国提出了机械设备强制保养制度。对于隧道施工企业来说,要在市场经济条件下提高企业的市场竞争力,就必须要有高的施工效率和较高的经济效益。机械的维修保养可以提高效率,但如何在保证使用效率的前提下使维修保养的费用达到最低,最终达到企业的经济效益最优,这是所有隧道施工必须面对的现实问题,笔者经过长期的实践和探索总结出几条建议,希望能得到同行的指正。
3.1提高认识,明确强制保养的原则所谓强制保养,是对保养的硬性规定,必须按时进行,决不能因为施工紧张而不安排时间、人员进行保养。要开展现代化设备管理教育,使各级领导和广大设备管理者明白机械设备的完好率和使用寿命,很大程度上决定于保养工作的好坏。如忽视机械技术保养,只顾眼前,直到机械设备不能运转时才停用,则必然会导致设备的早期磨损、寿命缩短,各种材料消耗增加,甚至会危及安全生产。不按照规定保养设备,粗野的使用、愚昧的管理,这与现代化企业的科学管理是背道而驰的。
3.2要建立健全保养制度并合理确定维护保养周期施工企业应该采取定期维护、保养、检查(点检)制,执行“养修并重,预防为主”的方针,严格执行定班保养、定期保养、巡回保养制度,并按各级保养规程执行,低级保养由操作人员进行,高级保养由维修人员会同机械操作上进行。只有保养做好了,机械出现故障的几率下降了,才能降低维修费用,提高经济效益。同时,维护保养周期应根据机械设备使用维修的实际情况,收集使用维修的各种数据,分析机械设备各子系统的使用标准,故障出现的规律等多种因素综合确定,其方法有概率统计法、技术一经济分析法和维护作业统计法等。
3.3强化机械设备保养的技术管理隧道工程施工的特点是工程量大、任务重、投资高、工期紧且具有较强的季节性。隧道机械设备具有施工工期较强的季节性、施工作业的分散流动性和作业环境的恶劣。针对隧道工程施工机械设备的这些特点,加强机械设备的保养,和及时维修是强化其技术管理工作的主要内容。首先,加强保养,确保设备技术状况良好,要树立“按时保养、按级保养、按项保养”的思想,突出“科学性、强制性、预见性”,做到防患于未然。其次,精心修理,保障设备及时修复。在设备维修工作中要配备技术水平高、经验丰富的维修人员,突出预防性、针对性和有效性,注重装配工艺和优化修复工艺。另外,要注意加和设备生产厂家的沟通联系,与生产厂家建立友好的协作关系,确保机械设备正常运转,以防因关键设备维修而耽误工期。最后,将技术保养上作制度化、规范化。各类型的机械设备在“使用和保养手册”中都有明确的保养规定,在实际上作中对此要强制企业相关人员重视起来。
总之,实施机械设备强制保养管理的目的是把隧道施工机械设备强制保养维护好,保证机械设备经常处于良好的运行状态,提高设备的完好率和利用率,减少事故率和不必要的停工损失,为隧道施工提供最好的前提条件。
参考文献:
[1]林允明.设备管理[M].北京:机械上业出版社.2005.
公路建设中的路基工程、路面工程和桥梁工程等均需要采用相应的施工机械去完成,或按施工工序连续作业,或若干种、若干台施工机械联合作业。而公路工程施工机械的种类、型号、规格很多,各自又有独特的技术性能和作业范围。为了保证公路建设的施工质量、按时完成施工任务、获得最佳的技术经济效益和社会效益,根据公路建设项目要求和具体施工条件,对公路工程施工机械进行合理选择和组合,使其发挥最大效能是公路工程采用机械化施工时必须首先妥善处理的重要问题。
1合理选择施工机械的主要依据
合理选择施工机械的主要依据是公路建设项目的工程量和施工进度。一般情况下,为了保证公路工程的施工质量、施工进度和提高技术经济效益,公路建设项目工程量大时应采用大型机械和先进设备,而工程量小时则应采用中小型机械和现有设备。但这不是绝对的,因为影响公路建设机械化施工的因素是多方面的。例如,某大型公路建设项目由于受道路、桥梁等条件的限制,大型施工机械不能通过,若为了解决运输问题而另修道路,显然因耗资很大而不经济,因此使用中小型施工机械则较为合理。又如,空气稀薄的高原地区,即使工程量不是很大的公路建设项目,也必须选用配备增压柴油机为动力装置的施工机械。
2合理选择施工机械的一般原则
公路建设采用机械化施工,目的是为了优质、高效、安全、低耗的完成工程建设任务,在提高劳动生产率的同时减轻施工人员的劳动强度,这是公路建设机械化施工应遵循的基本原则。因此,在公路建设采用机械化施工时,选择施工机械应遵循以下原则:
1)适应性——施工机械与公路建设项目的具体实际相适应,即施工机械要适应公路建设项目的施工条件和作业内容。例如,路基工程的施工范围广、施工条件变化大,选用的施工机械一方面应适应公路工程所在地的气候、地形、土质、场地大小、运输距离、施工断面形状与尺寸、工程质量要求等,另一方面施工机械的工作容量、生产率等要与公路工程进度及工程量相符合,尽量避免因施工机械的作业能力不足而延误工期,或因作业能力过大而使施工机械利用率降低。在条件许可的情况下(购买新的施工机械,或租赁施工机械或挖掘现有设备潜力),尽量选择最适合公路建设项目内容的施工机械。
2)先进性。新型的公路工程施工机械具有高效低耗、性能优越稳定、工作安全可靠、施工质量优良等优点,产品单价虽然不同于一般,但其性价比仍较高,更能保质保量地完成公路工程施工任务。此外,采用先进的施工机械,由于其性能优点、安全可靠、故障费低,最终可取得较好的技术经济效益。
3)经济性。公路工程施工机械经济性选择的基础是施工单价,它主要与施工机械的固定资产消耗及运行费用等因素有关。采用先进的大型的施工机械进行公路工程施工,虽然一次性投资较大,但它可以分摊到较大的工程量当中,对公路建设项目的成本影响较小。因此在选择公路工程施工机械时,必须权衡工程量与机械费用的关系,同时要考虑施工机械的先进性和可靠性,这是影响公路工程机械化施工经济效益的重要因素。
4)安全性。在选择合适的施工机械、保证公路建设项目工程质量和施工进度的同时,应充分考虑施工机械的安全可靠性,如行驶稳定、有翻车或落体保护装置、防尘隔音、危险施工项目可遥控操作等。此外,在保证施工人员、设备安全的同时,应注意保护自然环境及已有的建筑设施,不致因所采用的施工机械及其作业而受到破坏。
5)通用性和专用性。根据公路建设项目的技术要求,选择合适的施工机械是保证工程质量和施工进度的重要条件之一。在此过程中,应充分考虑施工机械的通用性和专用性。通用施工机械可以一机多用,用一种机械代替一系列机械,简化工序,减少作业场地,扩大机械使用范围,提高机械利用率,方便管理和修理。专用施工机械生产率高、作业质量好,因此某些作业量较大或有特殊施工要求的公路建设项目,选择专用性强的施工机械较为合理。
3公路工程施工机械的合理组合
施工机械合理组合也是公路建设中选择施工机械时应遵循的原则之一。施工机械的合理组合分为技术性能组合和类型、数量组合。
3.1施工机械技术性能的合理组合
施工机械技术性能组合包括以下三个方面:
1)主要机械与配套机械的组合。配套机械的工作容量、生产率和数量应稍大一点,以便充分发挥主要机械的作业效率。例如,自卸运输车的车厢容积应是挖掘机铲斗工作容量的3~5倍,但不要大于7~8倍。
2)主要机械与辅助机械的组合。辅助机械的生产率应略大一些,以便充分发挥主要机械的生产率。
3)牵引车与其他机具的组合。两者要互相适应,不能出现“大马拉小车或小马拉大车”现象,以便获得最佳的“联合作业”效益。
3.2施工机械类型与其数量的合理组合
1)施工机械类型及数量宜少不宜多。根据公路建设项目的作业内容,尽可能地选用大工作容量、高作业效率的相同类型的施工机械。一般来说,组合的施工机械台数适当减少,有利于提高协同作业的效率。施工机械品种、规格单一时,便于施工过程中的调度、管理和维护。
2)并列组合。只依靠一套施工机械组合作业,当主要施工机械发生故障时,就会造成公路建设项目全线停工。若选用两套或多套施工机械并列作业,则可避免或减少全线停工现象的发生,沥青路面施工中人们多采用两套沥青摊铺机、压路机并列作业即为典型实例。4施工机械的选择方法
在多年的公路工程施工实践中,我公司从实际出发,根据公路建设项目和我公司施工机械保有量(机型、规格、数量)曾采用如下不同的方法选配施工机械。实践证明,这些选择方法是科学的、合情合理的、切实可行的,且所完成的公路工程建设任务的技术经济效益较好。
4.1根据公路建设项目作业内选择施工机械
以路基工程施工为例,路基工程作业内容包括土石方挖掘、铲运、填筑、压实、修整及挖沟等基本内容,以及伐树除根、松土、爆破、表层清理和处置等辅助作业,每种作业可根据表1所列的工程类别选择机械与设备。
表1根据路基工程作业内容选择施工机械
工程类别作业内容选择的机械与设备
准备工作1)清基(树丛、草皮、淤泥、黑土、岩基、废墟、冰雪等清除)和料场准备;
2)松土、破冻土(<0.2m)伐木机、履带式拖拉机和推土机、挖掘机、装载机、水泵、高压水泵、松土器、大犁、平地机
土方开挖1)底宽>2.5m的河渠、基坑、池塘、港口、码头、采土场等;
2)小型沟渠和基坑推土机、铲运机、挖掘机、装载机、冲泥机、吸泥机、开沟机、清淤机
石方开挖1)砾石开采;
2)岩石开采;
3)石粒破碎挖掘机、推土机、移动式空气压缩机、凿岩机、挖掘机推土机、爆破设备等等破碎机、筛分机
冻土开挖河渠、基坑、池塘、港口、码头推土机、冻土犁、冻土锯、冻土拍、冻土钻、冻土铲
土石填筑1)大中型堤坝、高质量路基、场地、台阶等
2)大型堤坝、路基、梯田台阶推土机、铲运机、羊足碾、压路机、夯板、碾压机、洒水车、平地机、推土机、平地机、铲运机、大犁
运输1)机械设备调运;
2)土石运输火车、轮船、装货汽车、卡车、起重机、推土机、铲运机、装载机、载货汽车、卡车
整型1)削坡;
2)平整平地机、大犁、推土机、铲运机、挖掘机、平地机、推土机、铲运机、大犁
4.2根据公路建设项目工程量选择施工机械
在公路建设项目的施工期限内,按照施工计划中的月作业强度和日作业量选择施工机械。
4.3根据运输距离和道路情况选择施工机械
在沥青路面施工中,为保证沥青混合料摊铺工序所需温度(≥110℃)和压实工序所需温度(≥90℃),自卸车运输沥青混合料的距离不宜超过30km。在路基工程施工中,选择施工机械时应考虑运输机械的经济运距和道路条件。所谓经济运距,是指机械施工时较为经济的范围。道路条件是指道路的类别、路况、坡度和路面阻力等。因此,可根据表2推荐选择施工机械。
表2根据运距和道路条件选择施工机械
机械履带推土机履带装载机轮胎装载机拖式铲运机自行式铲运机轮式拖车自卸汽车
经济运距(m)<80<100<150100~500200~1000>2000>2000
道路条件土路不平土路不平土路不平土路不平土路不平平坦路面一般路面
4.4根据土质选择施工机械
在路基工程施工中,土壤是施工机械作业的主要对象,其性质和状态直接关系到施工机械的作业质量、作业效率和成本,因此土质是选择施工机械的重要根据之一。根据土壤性质和状态,我公司可供选择的土方施工机械有推土机、装载机、平地机、挖掘机等,压实机械有光面压路机、轮胎压路机、振动压路机等。
公路建设中的路基工程、路面工程和桥梁工程等均需要采用相应的施工机械去完成,或按施工工序连续作业,或若干种、若干台施工机械联合作业。而公路工程施工机械的种类、型号、规格很多,各自又有独特的技术性能和作业范围。为了保证公路建设的施工质量、按时完成施工任务、获得最佳的技术经济效益和社会效益,根据公路建设项目要求和具体施工条件,对公路工程施工机械进行合理选择和组合,使其发挥最大效能是公路工程采用机械化施工时必须首先妥善处理的重要问题。
1合理选择施工机械的主要依据
合理选择施工机械的主要依据是公路建设项目的工程量和施工进度。一般情况下,为了保证公路工程的施工质量、施工进度和提高技术经济效益,公路建设项目工程量大时应采用大型机械和先进设备,而工程量小时则应采用中小型机械和现有设备。但这不是绝对的,因为影响公路建设机械化施工的因素是多方面的。例如,某大型公路建设项目由于受道路、桥梁等条件的限制,大型施工机械不能通过,若为了解决运输问题而另修道路,显然因耗资很大而不经济,因此使用中小型施工机械则较为合理。又如,空气稀薄的高原地区,即使工程量不是很大的公路建设项目,也必须选用配备增压柴油机为动力装置的施工机械。
2合理选择施工机械的一般原则
公路建设采用机械化施工,目的是为了优质、高效、安全、低耗的完成工程建设任务,在提高劳动生产率的同时减轻施工人员的劳动强度,这是公路建设机械化施工应遵循的基本原则。因此,在公路建设采用机械化施工时,选择施工机械应遵循以下原则:
1)适应性——施工机械与公路建设项目的具体实际相适应,即施工机械要适应公路建设项目的施工条件和作业内容。例如,路基工程的施工范围广、施工条件变化大,选用的施工机械一方面应适应公路工程所在地的气候、地形、土质、场地大小、运输距离、施工断面形状与尺寸、工程质量要求等,另一方面施工机械的工作容量、生产率等要与公路工程进度及工程量相符合,尽量避免因施工机械的作业能力不足而延误工期,或因作业能力过大而使施工机械利用率降低。在条件许可的情况下(购买新的施工机械,或租赁施工机械或挖掘现有设备潜力),尽量选择最适合公路建设项目内容的施工机械。
2)先进性。新型的公路工程施工机械具有高效低耗、性能优越稳定、工作安全可靠、施工质量优良等优点,产品单价虽然不同于一般,但其性价比仍较高,更能保质保量地完成公路工程施工任务。此外,采用先进的施工机械,由于其性能优点、安全可靠、故障费低,最终可取得较好的技术经济效益。
3)经济性。公路工程施工机械经济性选择的基础是施工单价,它主要与施工机械的固定资产消耗及运行费用等因素有关。采用先进的大型的施工机械进行公路工程施工,虽然一次性投资较大,但它可以分摊到较大的工程量当中,对公路建设项目的成本影响较小。因此在选择公路工程施工机械时,必须权衡工程量与机械费用的关系,同时要考虑施工机械的先进性和可靠性,这是影响公路工程机械化施工经济效益的重要因素。
4)安全性。在选择合适的施工机械、保证公路建设项目工程质量和施工进度的同时,应充分考虑施工机械的安全可靠性,如行驶稳定、有翻车或落体保护装置、防尘隔音、危险施工项目可遥控操作等。此外,在保证施工人员、设备安全的同时,应注意保护自然环境及已有的建筑设施,不致因所采用的施工机械及其作业而受到破坏。
5)通用性和专用性。根据公路建设项目的技术要求,选择合适的施工机械是保证工程质量和施工进度的重要条件之一。在此过程中,应充分考虑施工机械的通用性和专用性。通用施工机械可以一机多用,用一种机械代替一系列机械,简化工序,减少作业场地,扩大机械使用范围,提高机械利用率,方便管理和修理。专用施工机械生产率高、作业质量好,因此某些作业量较大或有特殊施工要求的公路建设项目,选择专用性强的施工机械较为合理。
3公路工程施工机械的合理组合
施工机械合理组合也是公路建设中选择施工机械时应遵循的原则之一。施工机械的合理组合分为技术性能组合和类型、数量组合。
3.1施工机械技术性能的合理组合
施工机械技术性能组合包括以下三个方面:
1)主要机械与配套机械的组合。配套机械的工作容量、生产率和数量应稍大一点,以便充分发挥主要机械的作业效率。例如,自卸运输车的车厢容积应是挖掘机铲斗工作容量的3~5倍,但不要大于7~8倍。
2)主要机械与辅助机械的组合。辅助机械的生产率应略大一些,以便充分发挥主要机械的生产率。
3)牵引车与其他机具的组合。两者要互相适应,不能出现“大马拉小车或小马拉大车”现象,以便获得最佳的“联合作业”效益。
3.2施工机械类型与其数量的合理组合
1)施工机械类型及数量宜少不宜多。根据公路建设项目的作业内容,尽可能地选用大工作容量、高作业效率的相同类型的施工机械。一般来说,组合的施工机械台数适当减少,有利于提高协同作业的效率。施工机械品种、规格单一时,便于施工过程中的调度、管理和维护。
2)并列组合。只依靠一套施工机械组合作业,当主要施工机械发生故障时,就会造成公路建设项目全线停工。若选用两套或多套施工机械并列作业,则可避免或减少全线停工现象的发生,沥青路面施工中人们多采用两套沥青摊铺机、压路机并列作业即为典型实例。
4施工机械的选择方法
在多年的公路工程施工实践中,我公司从实际出发,根据公路建设项目和我公司施工机械保有量(机型、规格、数量)曾采用如下不同的方法选配施工机械。实践证明,这些选择方法是科学的、合情合理的、切实可行的,且所完成的公路工程建设任务的技术经济效益较好。
4.1根据公路建设项目作业内选择施工机械
以路基工程施工为例,路基工程作业内容包括土石方挖掘、铲运、填筑、压实、修整及挖沟等基本内容,以及伐树除根、松土、爆破、表层清理和处置等辅助作业,每种作业可根据表1所列的工程类别选择机械与设备。
.2根据公路建设项目工程量选择施工机械
在公路建设项目的施工期限内,按照施工计划中的月作业强度和日作业量选择施工机械。
4.3根据运输距离和道路情况选择施工机械
在沥青路面施工中,为保证沥青混合料摊铺工序所需温度(≥110℃)和压实工序所需温度(≥90℃),自卸车运输沥青混合料的距离不宜超过30km。在路基工程施工中,选择施工机械时应考虑运输机械的经济运距和道路条件。所谓经济运距,是指机械施工时较为经济的范围。道路条件是指道路的类别、路况、坡度和路面阻力等。因此,可根据表2推荐选择施工机械。
表2根据运距和道路条件选择施工机械
机械履带推土机履带装载机轮胎装载机拖式铲运机自行式铲运机轮式拖车自卸汽车
经济运距(m)<80<100<150100~500200~1000>2000>2000
道路条件土路不平土路不平土路不平土路不平土路不平平坦路面一般路面
4.4根据土质选择施工机械
在路基工程施工中,土壤是施工机械作业的主要对象,其性质和状态直接关系到施工机械的作业质量、作业效率和成本,因此土质是选择施工机械的重要根据之一。根据土壤性质和状态,我公司可供选择的土方施工机械有推土机、装载机、平地机、挖掘机等,压实机械有光面压路机、轮胎压路机、振动压路机等。
中图分类号:TU198文献标识码:B文章编号:1009-9166(2010)017(C)-0102-01
一、工程机械管理中存在的问题
公路施工企业在机械设备管理上大体存在以下问题。(1)设备配备上存在不合理现象;(2)为了工程进度,没能及时时保养,使设备带病工作;(3)工程机械没有合理利用,出现“大材小用”,“小材大用”;(4)管理机构不健全,制度不完善。
以上问题的存在主要还是公路施工企业没有很好地结合自身施工特征和施工任务进行工程机械管理,管理不到位所造成的。
二、工程机械管理受到承包责任制和项目法施工的制约
当前,公路施工企业大多采用承包责任制,并按照项目法施工,直接产生了“设备利用率低”、“拼设备”和“大材小用”等问题,给工程机械管理工作带来了极大不便,影响了公路施工企业的效益,阻碍了公路施工企业的发展。但事实上,企业承包责任制和项目法施工是公路施工企业为了适应公路建设迅速发展的需要,将公路施工的项目组推向市场,成为市场的基本经济单元与竞争主体,使市场成为其战场的重要举措。这是一种充分调动施工单位尤其是项目组的积极性所采取的管理机制,这种机制在克服“吃大锅饭”、“管得过死过严”等现象以及充分调动职工积极性等方面起到了较好的作用,在工程机械管理方面,它鼓励项目组以自己的利益和具体情况,配置和使用机械设备,是一种能够长期、稳定地保护个人或集体利益的制度,是搞好工程机械管理的动力源。因此,公路施工企业工程机械管理中存在的问题并非出自企业承包责任制和项目法施工。
三、租赁是公路施工企业合理配置工程机械的有效途径
公路施工企业有别于一般施工企业,主要表现为:第一,各分公司之间分工细;第二,同一施工单位的工程任务多变;第三,施工依赖于工程机械,且施工机械的专用性强。这些特征决定了合理配置公路工程施工设备的难度大。
(1)有利于提高机械设备利用率。租赁公司机械设备来源于三个途径:一是租赁公司通过市场调查进行宏观预测,自行购置先进设备;二是向施工企业购置多余设备;三是从施工企业租用闲置设备。各施工企业只需配备部分必要的、常用的机械,施工高峰期可向租赁公司租用,施工低谷时又可将闲置的设备或不适合工程要求的设备出租给租赁公司代租,从而基本避免了施工高峰期设备不足和低谷时的设备闲置现象,提高了机械设备的利用率。(2)有利于解决资金短缺问题。租赁公司所采取的租赁方法有两种:经营性租赁和融资性租赁。其中融资性租赁是有分期付款销售商品性质的借贷活动。通常由租赁公司与承租单位签订租赁合同,租赁公司出资按照承租单位的要求购买机械设备,供承租单位使用,并按期收取租金。因此,各施工企业利用租赁公司实行的融资性租赁能有效解决因资金短缺而无法引进先进设备的问题。(3)有利于消除“拼设备”等不合理使用现象。租赁公司机械设备配备比较齐全,施工企业可根据实际情况向租赁公司租用设备,无须再去“拼设备”,因经济约束,在设备使用上也不会“大材小用”。(4)有利于工程机械管理水平的提高。机械设备相对集中于租赁公司,使机械管理人员和维修技术装备相应集中,管理专业化程度高,从而为管好、维修好、更新改造好这些机械设备创造了良好的条件。同时,由于大量机械的集中,相对来说,施工单位自用设备数量大大减少,规格品种相应单一,也有利于施工企业提高自有机械设备的管理水平。(5)有利于在职工中塑造一种建设性的工作伦理。公路施工企业向社会性租赁公司租用机械设备,职工为了节约租赁费用,会尽量减少机械租赁时间,这样能增强职工的时间观念,并有助于提高职工专业协作能力和责任感。
四、完善公路工程机械的制度管理
公路施工企业的工程机械管理依赖于一个健全的现代化管理系统。公路施工企业以形成一种建设性的工作伦理为轴心,搞好工程机械管理中管理组织和管理制度建设,目前主要应从以下几方面调整和改革管理组织机构,健全规章制度。
(1)公路施工企业在工程机械管理的组织机构设置方面应保证各部门的职能没有重复和交叉的地方。其中,设备购置、使用、折旧、更新等业务都涉及几个职能部门的管理业务,要在建立与健全管理机构的同时,制定一系列与之相适应的标准或规范,明确岗位职责,确保管理工作的顺利开展。(2)公路施工企业应在工程机械管理方面实施标准化工作和制度化工作。实施标准化工作,一方面能提高工作效率;另一方面也是更重要的方面,能形成一种“对事不对人”的管理方式,有利于营造宽松、鼓励创新的氛围。实施制度化工作,可以维护正常的“游戏规则”,确保公平竞争和优胜劣汰的工作环境。公路施工企业在工程机械管理中应广泛实施标准化工作,并且要求企业在工程机械管理方面的制度更完善、更稳定。(3)公路施工企业应改革现有的机械设备维修体制,切实推行“状态维修制度”。目前,我国部分公路施工企业还在沿用计划预防修理制,这是一种比较保守、盲目的维修制度,也是一种淡化责任、消磨斗志、影响企业经济效益的维修体制。公路施工企业应克服旧的管理体系的影响,提高人员素质,加大资金投入,切实推行“状态维修”管理制度。
(一)工艺系统的几何误差。
1.加工原理误差。
凡采用近似的加工原理进行加工,由此产生的误差称为加工原理误差,它通常包括采用近似的成型运动和近似的切削刃轮廓两个情况,它是用近似的方法来代替实际加工的轨迹,所以加工原理误差在一定程度上影响了加工精度;
2.机床的几何误差。
机床的切削加工是由刀具与工件之间的相对运动来实现的,将金属毛坯经过切削、拉伸、挤压等方式加工成机械零件的,目前机械半成品和成品基本上都是通过机床进行加工完成的,所以可以说机床加工是导致机械加工误差的主要原因之一。机床使用夹具将工件和刀具固定,然后通过主轴的高速旋转完成零部件的各种切削工作,所以机床的工作精度直接影响到加工机械零件的尺寸精度。机床的几何误差主要包括主轴、导轨、传动链等几个方面。机床主轴装有夹具、工件、刀具,依靠主轴的高速旋转控制钻头、刀具对工件进行加工。而主轴的误差主要是因为机床主轴在回转过程中,回转轴线相对于平均回转轴线在各瞬间都有一定的变动构成了主轴回转运动误差。主轴支承轴径和轴承孔的圆度、轴承的间隙、滚动轴承滚动体的圆度及其尺寸误差等都是造成主轴回转误差的原因。而主轴轴线的定位面与轴线的垂直度误差是造成主轴纯轴向运动的主要原因。机床导轨决定着机床上各部件的运动轨迹和方向,是机床加工运动的基准。由机床导轨产生的误差主要是因为机床各部件相对位置存在偏差以及长期使用过程中造成的不同程度的磨损等问题造成机械零件加工误差,主要表示为导轨在水平面内的直线度误差和导轨在垂直平面内的直线度误差,以及导轨面间的平行度误差;机床传动链误差主要是由于传动链中各传动元件如齿轮、涡轮、蜗杆、丝杆等的制造误差、装配误差和磨损等造成;
(二)工艺系统的受力变形。
1.刀具的误差。
在机械加工过程实际上就是机床的切削加工过程,即通过刀具和工件的相对运动来实现的,剥离工件多余不需要的余料,机械加工过程中,刀具的使用是很重要的,而且刀具的种类很多,如切刀、铣刀、铰刀、钻头等,刀具的制造精度和磨损程度及安装和使用不当都会影响到机械零件的加工精度;
2.装夹误差。
在机械加工过程中,工件的定位和夹紧是很重要的,如果工件的工作位置产生偏差,将直接对工件的加工造成误差;
3.测量误差。
机械加工中测量起主导作用,是工件加工的导向,其误差也将直接影响加工精度;
(三)工艺系统的受力变形误差。
在切削加工过程中,工艺系统受到切削力、重力、夹紧力、传动力和惯性力等的作用,因而产生相应的变形。这种变形将破坏刀具与工件之间已经调整好的位置关系,从而造成加工误差。工艺系统的受力变形可分为弹性变形和塑性变形两种情况。由于塑性变形是永久变形,它产生后将相当于增加了一个工艺系统的几何误差。
1.切削过程中受力点位置的变化引起的工件形状误差
主要表现在用两顶尖装夹车短粗轴和用两顶尖装夹车细长轴,对于工艺系统而言,切削加工中,工艺系统在各种外力作用下,其各部分将在各个方向上产生相应的变形,和理论是存在一定的误差。
2.毛坯件误差。
3.切削过程中受力方向变化引起的加工误差。
4.其他力引起的加工误差。
(四)工艺系统的热变形引起的误差。
在机械加工过程中,工艺系统在各种热源的作用下,都会产生一定的热变形。由于热变形及其不均匀性,使刀具在工件之间的准确位置和运动关系遭到破坏,产生加工误差。工艺系统的热源主要有内部热源和外部热源,内部热源主要来自加工工程中,它包括切屑热、摩擦热、派生热源;外部热源主要是来自于环境温度的变化和由阳光、灯光及取暖设备等直接作用于工艺系统的辐射热;由于机床热源的不均匀性及其结构的复杂性,使机床的温度场不均匀,机床各部分的变形程度不等,破坏了机床原有的几何精度,从而降低了机床的加工精度。
1.摩擦热主要在车床和磨床上比较明显
其中车床的主要热源是主轴箱轴承和齿轮的摩擦热,一般对端面和圆锥面车削会造成大的加工误差;磨床的主要热源是高速回转的砂轮主轴的摩擦热及液压系统的发热;所以机床本身热变形是影响加工精度的主要因素;
2.切削热主要表现在工件的热变形和刀具的热变形
当工件受热不均匀,或工件结构较复杂时,其热变形会以弯曲或者其他形式出现,可能造成更大的加工误差。以此,工件的加工精度要求越高,加工时就越要严格控制工件的热变形。而刀具在切削时受切削热作用,因刀具实体一般较小,热容量小,所以升温很快,当刀具切削大面积工件表面时,随刀具的升温会给工件带来较大的形状误差;
(五)工件内应力引起的变形误差。
工件的内应力是指当外载荷去掉后扔存在于工件内部的应力存在内应力时,工件处于一种不稳定的相对平衡状态。随着内应力的自然释放或者受其他因素影响而失去平衡状态,工件将产生相应的变形,破坏其原有的精度。主要表现在以下几个方面:(1)毛坯制造中产生的内应力;(2)冷校直引起的内应力。
二、减少加工误差的主要措施
在机械加工中,由于工艺系统存在的各种原始误差,总要以不同的程度造成工件的加工误差,既然误差是不可避免的,但是我们可以分析产生加工误差的主要原因,采取适当的加工工艺,设法控制原始误差的产生或者控制原始误差对加工精度的影响程度。其主要途径分析如下:
(一)减少或者消除原始误差。
提高工件加工时所使用的机床、夹具、量具及工具的精度,以及控制工艺系统受力、受热变形等均可以直接减少原始误差。
(二)转移原始误差。
对工艺系统的原始误差,也可在一定的条件下使其转移到不影响加工精度的方面或误差的不敏感方向。这样就可以在未减少原始误差的情况下,获得加高的加工精度。
(三)补偿或抵消原始误差。
误差补偿法是指人为地造成一种误差去抵消加工过程中的原始误差,从而减少加工误差。
(四)直接减少热源的发热及其影响。
为减少机床的热变形,应尽可能将机床中的电机、变速箱、液压系统、切削液系统等热源从机床主体中分离出来,对应不能分的热源,可以从结构、等方面采取一些措施,以减少摩擦热的产生。一些大型精密机床还可以采用冷冻机,将液、切削液强制冷却。
(五)热补偿。
热补偿就是将机床的某些部位加热,使机床受热均匀,从而产生均匀的热变形,如果热补偿使用恰当,将会对机床的精度产生显著的效果。
(六)热平衡。
当机床达到热平衡时,热变形趋于稳定,有利于确保加工精度。
2施工工艺流程
2.1基面修整
渠坡采用带挂板的液压反铲粗削,精度控制在5cm左右。然后由测量人员精确放样,按照4m×4m的方格网挂线,人工精修。对于雨淋沟槽和局部坍坡及时进行修补,补坡前将坡面清理成锯齿形,并根据深度不同,分别采用土料夯实或水泥土补填等施工措施;雨季施工期间,对削坡成型后的坡面用彩条布或塑料膜覆盖,以防雨淋。渠底主要采用推土机或平地机进行整平,振动平碾碾压4遍,渠坡坡脚两侧采用手扶式振动碾碾压密实。
2.2铺设保温板
保温板采用密齿手锯切割。铺设时建基面应平整、干燥、无凹凸面,从渠底向渠坡铺设,板与板之间错缝搭接,并保证紧密结合。采用木楔(2.5cm×2.5cm×15cm)固定牢固。施工时应注意保温板按不同规格分类存放,并按施工详图中厚度进行铺设,严禁不同厚度的板混铺。
2.3复合土工膜铺设
2.3.1土工膜铺设程序
复合土工膜铺设底层土工布缝合焊接检测修补复检上层土工布缝合验收下一循环。
2.3.2土工膜铺设、焊接
复合土工膜采用土工膜专用焊机焊接,焊接时上游边压下游边。多块土工膜连接时,接头错开100cm以上。接头采用双缝焊接,焊接宽度2×10mm,搭接宽度不小于10cm。复合土工膜应压平贴紧,平顺,松紧适度,不得绷拉过紧及避免架空。当天铺设的复合土工膜应在当天全部拼接完成。对所有的土工膜焊缝严格按照设计要求逐条进行充气检验,将待测段两段封死,插入气针,充气至0.15MPa~0.2MPa,保持1min~5min,压力无明显下降即为合格,否则应及时检查、补焊。土工布采用手提缝包机缝合,缝合时针距控制在6mm左右。土缝合强度不低于母材的70%。
2.4衬砌混凝土施工
2.4.1浇筑顺序渠道混凝土衬砌按结构分缝分段施工,浇筑顺序为先边坡,后底板。
2.4.2衬砌机安装、就位
渠道混凝土采用专用衬砌机施工。衬砌机在工厂生产,分段运输进场,在施工现场拼装。衬砌机轨道安装精度是控制混凝土厚度、外形尺寸的关键,由测量人员按照设备说明书对轨道轴线精确放样,并严格控制轨道高程。轨道铺设完成后用铆钉固定牢固。遇桥梁等部位需转场时,根据设备自重及场地条件选用2台汽车吊整体吊装,平板拖车运输。
2.4.3侧模安装
采用槽钢作为渠道混凝土衬砌侧模,侧模背侧焊钢筋支架,支架上压沙袋固定。加固侧模时应避免损坏土工膜。
2.4.4混凝土浇筑
混凝土在拌合站集中拌制,搅拌运输车运输,混凝土运输到浇筑仓面后,卸料至集料箱后,经由衬砌机皮带输送至各受料仓。入仓混凝土坍落度一般控制在5cm~7cm左右。布料顺序为从坡脚到渠顶,沿衬砌机前进方向进行。混凝土各受料仓均放满适量的混凝土料后,开启振动棒,同时开启衬砌机使其向前行驶。在平仓振捣过程中,对于混凝土面板出现露石、蜂窝、麻面现象,采取人工辅助振捣的方式,避免漏振。衬砌机行走过程中,出现局部欠料或露石现象时,应及时人工补料、填补混凝土重新人工辅助振捣,当出现壅料时,应及时进行人工整平。
2.4.5提浆、抹光
混凝土浇筑、振捣完毕后,及时采用专用抹光提浆机进行初步抹光、提浆,采取自下而上的顺序,初步抹光结束后,在混凝土初凝前完成最后一次人工压光收面。
2.4.6混凝土养护
浇筑完毕后及时覆盖土工毛毡并安排专人进行洒水湿润,以防混凝土表面失水开裂,养护天数不少于28天。
2.5伸缩缝施工
切缝施工一般在衬砌混凝土抗压强度为1MPa~5MPa时进行,采用手扶式电动割缝机,采取隔缝切割方法,未切缝在2d以后补切。切缝顺序为先横后纵,先通缝后半缝。切横缝时采取间隔法进行切割,一般先切割通缝,后切割半缝。
3渠道混凝土机械化施工质量保证措施
3.1现场施工质量保证措施
(1)保温板铺设时,逐块检查外观质量,不得使用有缺陷的保温板。块与块之间接缝紧密、顺直,与建基面紧贴密实。
(2)剪裁土工膜前应检查有无破损、孔洞、撕裂等缺陷,若存在缺陷,应及时用合格的母材修补。土工膜铺设应平顺、无褶皱、无绷紧。
(3)严格按照施工配合比拌制混凝土,运输过程及浇筑过程严禁加水。
3.2平整度控制措施
衬砌设备在工作状态下,长期受高频振捣器振动荷载影响及局部碰撞,造成与混凝土接触面变形而影响平整度。因此在每次开仓前应对衬砌设备进行检查,发现局部变形部位应及时处理。抹面工艺也是影响混凝土平整度的一个重要因素。施工中主要采用强制式抹光机进行抹面,再用人工辅助压光的工艺。
3.3混凝土衬砌厚度控制措施
由于渠道衬砌混凝土为薄壁结构,浇筑太薄影响结构安全,太厚加大施工成本。以渠坡混凝土为例,厚度误差1cm,混凝土的超浇损耗就达到10%。因此在施工过程中,严格控制混凝土浇筑厚度显得尤为重要。混凝土厚度控制是一个系统性工作,首先要保证建基面平整度满足设计及规范要求,其次对防冻胀层的铺设质量和精度要严格控制,最后在混凝土浇筑过程中对摊铺厚度及时测量,沿横断面方向每侧坡面不少于5个点。若发现厚度不满足设计要求及时调整衬砌机高度。
1、我国公路工程机械设备管理特点
1.1综合性。综合性是指工作人员对公路工程机械设备一生各个阶段管理的综合。具体表现在以下几个方面:(1)现代公路工程机械设备包含着多种专门技术知识,同时也是多门科学技术的综合作用;(2)机械设备管理的内容实际上是工程技术、经济财务和组织管理三者的全面综合;(3)为了更好地获得设备的最佳经济效益,相关工作人员应该实行全过程管理。1.2全员性。此特点是全员参与的表达,也是现代企业管理的主要特点。公路工程机械设备管理重点强调的是应用性,具体来讲就是推行人本管理模式,以职工为主体,全面调动一线职工的广泛参与。公路工程机械设备管理是对各个专业领域的综合,由于公路施工中的机械设备大多集中于一线领域,所以对一线工作人员的机械技能水平要求十分严格,只有通过全员参与,才可以提升机械设备的管理水平。1.3技术性。机械设备是我国工程施工的基础性工具,施工机械将现代科技和施工专业融合在一起,已然成为现代科技的物质载体,所以我们所说的施工机械管理是具备一定的技术性的。首先,因为施工机械是对计算机操作、机械动力以及液压系统等多个专业领域技术知识的全面综合,所以对机械管理维护和检修的要求也在逐步向专业化方向转变。其次,工作人员特别是一线工作人员一定要掌握设备状态检测和故障诊断技术,对现场的操作经济进行全面积累,不断提高自身机械操作的技术性能。1.4随机性。许多公路工程施工机械设备故障有很大的随机性,所以设备维修和其管理工作同样带有很大的随机性质。这就要求设备管理部门信息渠道一定要保持畅通,无论是材料还是配件都要有充分的准备。另外,还应该具备组织指挥有力以及业务技术过硬的特点,为第一时间做好现场服务打下良好的基础。
2、公路工程机械设备安全管理工作中存在的问题
2.1相关单位和人员对施工机械设备保养检修工作重视程度不够。在我国公路工程中,因为施工项目越来越多,而且呈现出分散的特点,并且每个项目对机械设备的需求量非常大,还呈现出使用时间的不确定性,往往一台机械在一个项目中的工作还没有全部完成,另一个项目就需要这台机械马上投入使用。总之,对机械设备的使用没有规划和设计,非常不合理,使用的时间上还具有不确定性和频繁性的特点,最终造成机械设备在本该需要维修保养的时候却在坚持工作,进而耽误了机械设备正常的检测维修和保养时间。另外,现在还有一个普遍性问题是施工现场的管理人员和施工人员都更加重视工程的进度,对机械设备的维修工作和保养工作一直提不起重视程度。机械设备的操作人员为了尽快地完成自己的任务,都直接将设备日常的保养工作忽略掉,这就导致机械设备常常带着小毛病工作,久而久之,小毛病慢慢就会演变成大故障,只能被迫彻底停止工作进行大修,反而是对时间的大量浪费,并且还会不断增加机械设备的维修成本。2.2缺乏相应的管理制度。在公路工程中,有效的管理制度是我们确保机械设备正常工作的关键之处,但是现在因为许多单位缺乏完善、合理的安全管理制度,最终导致机械设备经常处于无人管理的状态,甚至是出现管理失控的局面。另外,还有一些企业单位只是在口头上对安全管理工作的重要性强调一下,而在实际施工中却无法保证安全管理的资金投入力度,最终导致安全管理呈现形式主义态势,实际工作也无法达到相应的标准。2.3工程机械设备施工任务重。在现在公路工程中,一些施工单位为了赶工期,全面降低工程的成本,往往会在投入机械数量比较少的情况下,不断加大机械设备的工作量,促使机械设备长时间处于超负荷的运转状态,甚至有时工程机械设备都是带着故障在工作,这样一来,不仅仅工程机械设备的技术性能会受到影响,工程机械设备的老化程度也会不断加速,导致机械设备的使用寿命在不断缩减。除外,受公路工程施工地点的影响比较严重,通常而言公路工程都是在山区或者是郊外,无论是天气情况还是地质情况都有很大的不确定性,并且施工场地有限,致使机械设备常常会受到雨水、暴晒等恶劣天气的影响,最终导致机械设备之间的安全距离不能得到保证,如果在这种情况下我们的安全管理工作落实不到位,那么安全事故发生的可能性就会大大增加。2.4机械设备操作人员的专业素质有待提升。在我国现在公路工程施工现场普遍存在这样的问题:工程机械设备的操作人员专业技能处于较低水平,并且工程中许多机械设备操作人员的文化水平相对来说都是比较低的,并且还没有经过专业性的技能培训,甚至还会出现让现场普通施工人员临时进行机械操作的现象。因为对工程机械设备操作人员的要求和管理工作都不到位,最终导致操作人员的职业技能处于较低水平,在这种情况下,一旦工程机械设备出现突发状况是不可能得到及时性处理的,而且这些操作人员对机械设备安全操作的意识也不高,需要引起我们的重视。
3、我国公路工程机械设备安全管理策略
3.1采取各种方式不断加强对施工人员专业素质和安全意识的培训与培养。公路工程施工操作人员应该具备一定的专业技能和职业素养,施工单位要从根本上严把用人关,对于机械设备一线操作人员一定要要求其具备优秀的上岗条件,上岗之前还要进行相应的安全教育,并且还要全面考核,在合格之后才能正式上岗。与此同时,还要对已经上岗的机械设备操作人员展开定期的技术培训和安全意识教育,并且还要对操作人员的心理素质和身体素质展开加强训练,这样才能保证一旦出现安全事故,操作人员可以保持冷静的姿态,迅速采取应对措施。3.2根据实际情况建立起合理的机械设备安全管理机制。施工单位应该感觉自身的实际情况建立一系列行之有效的安全管理制度,促使安全管理可以形成一个完整的管理网络,并层层得到全面落实,对安全问题坚持谁主管谁负责的原则。工程机械设备的安全管理人员和机械设备的操作人员都要做好自己的工作,尽职尽责,确保公路工程的安全管理向规范化、科学化和合理化方向发展。公路工程机械设备的安全管理制度,要严格按照国家的相关政策和规定,并且还要和施工企业的实际情况结合起来,兼顾两者进行制定。3.3强化对施工现场工程机械设备的管理。对施工现场机械设备的调配要有合理性,并且还要有规划,这样可以确保工程机械设备正常的维修保养时间。并且还要注意合理分布好施工现场,对于施工现场机械设备运行的环境和作业时工程机械设备之间的距离要得到保证,同时在施工现场还要设立相应的安全生产标语和防护措施。公路工程的施工现场有施工人员多,机械设备杂的特点,假如施工现场的安全防范意识不足或者是安全管理工作不到位,发生安全事故的可能性会大大增加,而且还会导致人员伤亡。因此,在施工中我们应该坚持以人为本的原则,首先是必须做好操作人员的安全,其次是确保工程施工机械设备的安全,促使工程施工机械设备都能够保持正常使用的状态。
作者:朱静清 单位:陕西省建筑构件公司