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混凝土施工機械可持續發(fā)展的措施
隨著(zhù)我國基礎建設形勢的蓬勃展開(kāi)和西部開(kāi)發(fā)戰略的推行，我國的建設施工機械獲得了一個(gè)大好發(fā)展機遇。同時(shí)國家也加強了在發(fā)展中對保護生態(tài)環(huán)境的控制力度。例如對發(fā)動(dòng)機廢氣排放的控制，對施工機械的作業(yè)噪聲控制等。
施工機械的使用不能損害人類(lèi)的生存環(huán)境，這種要求已是必然趨勢。這就促使我們提高和改善混凝土施工機械的技術(shù)品質(zhì)。如果只注重降低成本，而不同時(shí)注重自己的產(chǎn)品與時(shí)俱進(jìn)，最終也將影響到產(chǎn)品本身的前途。
我們認為，目前混凝土施工機械可持續發(fā)展技術(shù)主要應致力于：①節約能源;②減少污染;③改進(jìn)性能;④提高效率。本文主要就節約能源、減少污染方面作一敘述。
1 節約能源和改善發(fā)動(dòng)機廢氣污染的措施
節約能源不僅對用戶(hù)具有很大的經(jīng)濟效益，而且有利于保護地球資源，有利于人類(lèi)社會(huì )的可持續發(fā)展。節約能源與減少污染又是密切相關(guān)的。能源從其開(kāi)采、運輸、加工到使用的過(guò)程都是對地球環(huán)境污染最大的一種。在柴油機排放廢氣中的有害物質(zhì)主要是CO、HC、NOx，含硫化合物和碳微粒。一般柴油機因不完全燃燒而排放的碳微粒是汽油機的30～40倍。
目前國家對機動(dòng)車(chē)輛尾氣排放量的控制正在逐漸推廣開(kāi)來(lái)，未達歐II排放標準的各類(lèi)機動(dòng)車(chē)輛將不允許進(jìn)入大城市。在降低發(fā)動(dòng)機廢氣排放上，采用電腦控制的渦輪增壓中冷柴油機具有獨特的優(yōu)勢，如VOLVOFMl2型發(fā)動(dòng)機。電腦控制噴油系統主要由傳感器、執行器和電控單元三部分組成;電控單元為發(fā)動(dòng)機電腦或中央處理器;傳感器則有進(jìn)氣溫度和壓力傳感器、負載感應傳感器，以及機油溫度和壓力傳感器等數種型式;執行器是由電磁閥驅動(dòng)的單體泵。
各傳感器感受的信號匯合到發(fā)動(dòng)機電腦或中央處理器中進(jìn)行綜合分析后，轉換成控制信號去控制柴油機的最佳噴油量、噴油定時(shí)和進(jìn)氣量。有的電控柴油機還可分析燃燒后排放的廢氣成分和含量，當燃燒不完全排氣冒黑煙時(shí)，柴油機能馬上調整柴油混合氣濃度，及時(shí)消除這種現象。
這種柴油機由于采用蝸輪增壓中冷技術(shù)，初次燃燒產(chǎn)生的廢氣由其廢氣再循環(huán)系統(EGR系統)通過(guò)二次燃燒而進(jìn)一步凈化，同時(shí)也提高了能量利用率，使發(fā)動(dòng)機的油耗顯著(zhù)降低。這種型式的電控柴油機均能達到歐II以上的尾氣排放標準。電腦控制柴油機的另一個(gè)顯著(zhù)優(yōu)勢就是其動(dòng)力輸出性能大為增強。當柴油機的負荷率發(fā)生變化時(shí)，電腦能立即感受到并及時(shí)調整柴油機的輸出力度。
對于無(wú)增壓中冷的發(fā)動(dòng)機，可采用排氣濾清器來(lái)改善尾氣排放。例如采用陶瓷泡沫體和壁流式陶瓷蜂窩體的排氣濾清器，或基于靜電式微粒捕捉原理的排氣濾清器，對于捕捉廢氣中的碳微粒有良好效果;采用沸石為吸附劑的排氣濾清器，對于吸收廢氣中的HC化合物有良好效果。此外，在柴油中加入消煙添加劑，不使用含有重柴油成分的劣質(zhì)柴油燃料，都是提高燃燒效率，降低排污的有效措施。
另一種方法就是適當限制發(fā)動(dòng)機的最大功率輸出，如五十鈴CXZ81Q卡車(chē)的lOPE柴油機就是采用這種方式達到了歐I排放標準。
2 降低發(fā)動(dòng)機和整機熱污染的措施
全世界數量巨大的各型熱機所產(chǎn)生的熱污染是惡化地球生態(tài)環(huán)境和氣候的另一重要因素。它所產(chǎn)生的溫室效應導致了冰川熔化、海平面升高、氣候變異以及干旱和洪水的頻繁發(fā)生�；炷潦┕C械的動(dòng)力機、液壓回路以及某些執行機構等都是熱源。
因此降低混凝土施工機械的熱污染也是有關(guān)廠(chǎng)家應予以關(guān)心的一個(gè)問(wèn)題。目前所能做到的，如在發(fā)動(dòng)機的選擇上，應盡量選用能量轉換率高熱耗小的發(fā)動(dòng)機;在機械運動(dòng)部件設計中(特別是高速運動(dòng)部件)，應盡量減小磨擦并加強潤滑，在液壓回路的設計中應盡量減小管道流通阻力以減小熱量的產(chǎn)生。但最根本的改進(jìn)還須等待新型的動(dòng)力機問(wèn)世來(lái)取代目前的熱機。
3 降低混凝土施工機械噪聲的措施
隨著(zhù)國家環(huán)�？刂频倪M(jìn)一步深入，環(huán)保部門(mén)對噪聲污染嚴重的落后施工機械和施工方式將逐步進(jìn)行淘汰。因此進(jìn)一步降低混凝土施工機械的作業(yè)噪聲，是各混凝土機械生產(chǎn)廠(chǎng)家必須重視的問(wèn)題。
過(guò)強的噪聲主要對人的聽(tīng)覺(jué)系統造成損害。據資料介紹人若長(cháng)期處于85分貝的噪聲環(huán)境中，將使聽(tīng)力衰退;而90分貝以上的噪聲則可導致耳聾或嚴重失聰。人耳對強噪聲的短期極限承受限度為125分貝左右。聲頻在500赫茲以下的稱(chēng)低頻噪聲(如空壓機、汽車(chē)拖拉機的低速行駛聲)，聲頻在500~1000赫茲的稱(chēng)中頻噪聲，聲頻在1000赫茲以上的稱(chēng)高頻噪聲。人的聽(tīng)覺(jué)域在20~20000赫茲范圍內，并對1000赫茲左右的聲音最敏感。
混凝土施工機械產(chǎn)生的噪聲可分為動(dòng)力機噪聲(發(fā)動(dòng)機、電機、油泵等)和傳動(dòng)、執行機構的噪聲。下面分別介紹幾種噪聲控制措施。
(1)隔聲降噪技術(shù)：隔聲降噪技術(shù)主要是采用隔聲罩將聲源與外界隔離。隔聲罩內一般襯有阻尼層或阻尼涂料以增強隔聲效果。對于熱機，為滿(mǎn)足散熱通風(fēng)的需要，必須要有進(jìn)氣口或排氣口，此時(shí)需在進(jìn)氣口和排氣口上裝置消聲器以保持隔聲效果。采用這種方式一般可降噪15~30分貝。
(2)隔振降噪技術(shù)：噪聲往往是由機器或流體的振動(dòng)引起。因此減緩振動(dòng)是一種更為治本的降噪方法。如油泵運轉所產(chǎn)生的噪聲，含有液力噪聲和機械噪聲。液力噪聲是由液體中的空穴和液體排出時(shí)壓力流量的周期性脈動(dòng)所產(chǎn)生;機械噪聲則是由轉動(dòng)部件不平衡、軸承不良和部件共振所引起。
一般液力噪聲是泵噪聲的主要成分，它隨泵的轉速升高而增大，噪聲頻率也隨泵的轉速上升而增高。對泵和液壓系統進(jìn)行改進(jìn)設計，是降低液力噪聲的根本途徑。另外也可使用隔聲罩。當由動(dòng)力元件及其支承產(chǎn)生的機械振動(dòng)明顯時(shí)，采用隔振降噪技術(shù)能收到明顯的效果。
一般使用橡膠減振墊(塊)、彈簧和軟木等作為減振元件，更高級的有油氣彈簧一類(lèi)的氣液減振方式。安裝方式對隔振效果也有很大影響。如VOLVO卡車(chē)的駕駛室采用雙重彈簧減振加上內襯吸音材料，在駕駛室中獲得了明顯的靜音效果。
(3)吸聲降噪技術(shù)：吸收衰減聲波能量的技術(shù)。吸聲材料一般為多孔吸聲材料。多孔材料中90%是細微的互相連通的空腔，這些微腔對振動(dòng)著(zhù)的空氣分子產(chǎn)生粘滯阻力和摩擦作用，分子的振動(dòng)動(dòng)能轉變?yōu)闊崮芏孤暷芩p。
(4)聲波對消技術(shù)：采用聲波對消技術(shù)的消聲系統是由一組聲波探測器、信息處理器和聲波合成器組成。探測器將感受到的噪聲強弱、方向等數據送到信息處理器，信息處理器經(jīng)過(guò)分析后指令聲波合成器產(chǎn)生與噪聲波振幅相同、振動(dòng)方向相反的聲波信號，將噪聲對消掉。這種技術(shù)已在英國的空調系統降噪中得以應用，可獲得10分貝左右的降噪效果。
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