【关键词】机械工程；技术；创新
1机械工程内涵概述
机械设备是各项生产事业的必备基础工具。从功能可以将其分为粉碎机械、动力机械化、物料搬运与交通运输机械等；从机械服务对象可分为化工机械、农业机械、纺织机械与矿山机械等；从工作原理可将机械分为透平机械、热力机械、流体机械与仿生机械等。随着社会化进程的不断深入，机械工业成为支撑国民经济的基础行业，伴随现代化科学技术快速发展。机械工业是科学技术物化的基础，该产业的结构优化升级必须靠高新技术的突破来实现，而机械工程学科领域正是技术创新的基地。
2技术创新的方法――TRIZ
1946年，俄国学者阿利赫舒列尔（G.S.Altshuller）和他的同事最先提出TRIZ（发明问题解决理论）理论及基本方法，可以普遍适用于新出现的发明问题，协助人们获得这些发明问题的最有效解。现在，国际上已经对超过250万项出色的专利进行过研究，大大充实了TRIZ的理论和方法体系。TRIZ理论有效地揭示了创造发明的内在规律和原理，目标是完全解决矛盾，获得最终的理想解。它是基于技术的发展演化规律研究整个设计与开发过程，而非是盲目的创新。实践证明，TRIZ理论可明显加快人们创造发明的进程，并最终得到高质量的创新成果。
试错法、发散思维法、联想法等传统的创新方法，是TRIZ理论出现之前人们进行发明创造采用的主要方法。与这些传统方法相比，TRIZ创新法有不少优点，如该体系中总结了创新的规律性，使创新过程的方向感增强，提高了创新效率，有助于预测产品的技术发展趋势。同时，TRIZ方法具有良好的可推广性和普适性。经过半个多世纪的发展，TRIZ方法形成了自身比较完善的体系，并在多个行业得到应用。
技术系统进化理论是TRIZ中最重要的内容之一。该理论主要有8大进化法则，这些法则可以用来预测技术系统，产生并加强创新工具。这8大法则是：（1）技术系统的S曲线进化法则；（2）提高理想度法则；（3）子系统的不均衡进化法则；（4）动态性和可控性进化法则；（5）增加集成度再进行简化的法则；（6）子系统协调性进化法则；（7）向微观级和增加场应用的法则；（8）减少人工介入的进化法则。TRIZ法通常用于机械技术概念设计阶段，针对研发过程提供先进的创新理论、方法及多学科的知识背景，运用软件平台引导设计者系统化地分析问题、分解矛盾。自创立以来，TRIZ增加了一系列工具，如，冲突矩阵、ARIZ、AFD、物质――场分析、ISQ、DE、8种演化类型40个创新原理，39个工程技术特性，物理学、化学、几何学等工程学原理知识库等。这些工具为创新活动的开展提供了基础，从而使TRIZ的实际应用具有可行性。但是TRIZ方法并没有提供如何与实际情况相结合的现成思路，因此在实践中还有大量工作需要完成。
3机械工程技术创新模式
技术创新模式指借助新理论、新技术和新工艺，开发生产新的机械设备，提供新的服务。技术创新的模式可以根据技术创新的动力源、创新的内容、创新的重要性和幅度、技术创新的方法等划分为以下几类：
3.1合作创新模式
机械工程技术的合作创新模式是指企业、科研机构与高等院校之间联合开展的创新活动。合作创新多出现于新兴技术和高新技术领域，以共享资源或效益为前提，有明确的合作目标和合作期限，合作各方在技术创新过程中协商投入，共同参与，分担风险。企业、科研机构与高等院校的合作创新是国内外机械工程技术创新的重要模式。
3.2自主创新模式
机械工程技术的自主创新是来源于组织内部的技术突破，通过独立的研究开发活动，获得拥有自主知识产权的技术，其成果通常是前所未有的重大科学发现、技术发明、原理性主导技术等，意味着在研究开发方面独一无二的贡献。自主创新可以摆脱技术引进和模仿造成的依赖性，其根本是占据技术领域的主动权。
3.3模仿创新模式
机械工程技术的模仿创新即通过模仿并改进已有技术而进行的创新活动，是对率先进入市场的机械产品进行改造再创新，即首先掌握被模仿产品的技术诀窍，在此基础上产生新的创意，超过原来的技术水平，使新技术更具市场竞争力。模仿创新的优势是能够大量节约研发和市场费用，降低投资风险，但是这一模式具有较强的技术跟随性。随着我国知识产权保护的力度不断增强，专利制度也在继续完善，通过这种模式获得效益显著的新技术越来越困难。
4构造有利于实现技术创新的机制
围绕一项技术创新项目所要的开展活动非常多，例如，设计项目方案，协调多方力量共同开展技术创新活动，对技术创新项目进行风险控制，对创新人员进行有效激励以保证项目成功实施，以及对技术创新效果进行绩效考核等。技术创新机制是一系列动力、规则和程序组成的复杂系统，核心为技术创新与市场需求之间的矛盾。该机制包括投融资机制，运行机制，激励机制，考核机制等基本机制及众多子机制，它们之间也存在着相互影响和相互制约。
4.1投融资机制
科技是促进社会和经济发展的强大动力，但科技的发展绝不是孤立的，财政、金融、税收、贸易等相关政策共同作用才能促进技术创新蓬勃发展。因此，在制定机械工程技术创新计划时，一定要有财政、金融、税收、贸易等方面政策意见的参与和协调，使所制定的技术创新方案具有可操作性。
4.2运行机制
运行机制是指技术创新逐步展开的规范化过程，它通常包含3个运行循环；（1）生产的物质流循环；（2）科技的信息流循环；（3）资金流循环。技术创新就是在这3个循环同时进行、互相配合中完成的。
4.3激励机制
机械工程技术创新激励机制是管理者与研发人员（激励主客体）之间进行信息交流，达成协调的过程。就利益隶属而言，技术创新项目的管理者和研发人员是相互独立的，因此激励要依据实现双方利益目标这一原则进行。
4.4考核机制
在考核机制中，要建立考核原则，设计考核的流程和具体考核指标，明确负责人及其责任。考核的数据并不代表一切，它可能只是某些潜在管理问题的表象，关键在于技术创新项目管理部门如何综合分析考核的数据结果，并以此作为技术创新机制管理的切入点，才能体现考核机制最有价值的意义。有效的技术创新机制是解放和发展现代生产力的根本途径，开展技术创新的关键内容之一就在于建立有效的技术创新机制。
5结语
机械工业越来越成为国民经济的支柱产业，因此各类机械工程企业均应继续强化技术更新改造，有效提升机械产品现代化技术含量，科学推行产品研发更新，促进我国经济建设持续发展。
参考文献：
[1]严桂英.对我国机械工业发展现状及对策的思考[J].改革与战略，2008.
【关键词】 机械工程 研发应用 发展策略
随着时代的发展与能源的耗费，21世纪人类社会面临资源枯竭、气候变暖、环境恶化、人口增加四个问题，面临着严峻挑战。我国要向“制造强国”的战略转变，要实现此战略转移，关键在于制造技术的不断发展，为了采取应对未来机械工程的发展，需要正确认识、预测工程面临这些挑战，并且加强制造科技创新能力，提升我国机械工程的不断发展[1]。
1 机械工程学科的定义与进展综述
1.1 机械工程学科定义
机械工程学科包括机械学和制造科学两大领域，主要是研究机械系统的性能、设计及制造的理论和技术的科学。其中机械学是研究机械结构和系统性能的学科，包括制造过程中的机构学、设计学、动力学、传动学、摩擦学、仿生机械学以及微纳机械学等；制造科学是研究制造过程及其系统的科学，制造科学包括产品设计、成形制造、加工制造、测量及仪器、表面功能结构制造、微纳制造以及制造系统运作管理等科学。
1.2 我国机械工程研究进展综述
机械工程研究推动世界制造技术发展的主要动力，我国的机械工程技术虽然起步较晚，但是在航空、家电、微电子、石化、工程机械等行业，机械工程自主创新以及取得了长足的发展，为我国机械工程发展提供了大批新理论、新技术和新方法，为促进我国经济发展提供了技术支持，下面将介绍我国机械工程重点领域的发展情况[2，3]。
1.2.1 机械动力学与传动学科发展
非线性动力学、复杂机电系统智能维护是当前机械动力学的前沿领域。闻邦椿率先提出振动利用工程的概念，采用动态设计方法，创建了振动利用工程学科。近年来，机械传动和控制的研究主要是高效、低能耗以及微型化。在相关的研究中，超声电机是较为典型的传动机械，它突破了传统电磁效应电机原理，具有结构简单、噪声低等优点。王家序等针对船舶推进系统的污染问题，提出了新型复合材料水动密封轴承，节省了大量贵金属、减少了对河海水的污染，得到了广泛应用。
1.2.2 仿生机械和生物制造领域发展
机械工程学科与纳米科学、生物科学的交叉近年来的研究热点，其中仿生机械学已经成为一门新学科。任露泉通过研究动物表面脱附减阻，采用仿真模拟和理论分析，开辟了我国机械仿生学领域，近年来根据该理论研制的机械已经应用于农业机械和国防工程。
1.2.3 机械测量学科领域发展
近年来机械工程研究中，机械测量产生原创性成果最多的领域，关于极端环境条件、智能数字化以及尺寸的测量是测量领域的主要发展方向。叶声华等利用多种靶标特殊几何结构，制备了能够用于空间大尺寸测量的装置，测量结果稳定性好，现已用机和汽车工业。张书练等正交偏振激光器为核心，研发了精密测量仪器。秦树人等提出了“智能虚拟控件”概念，并在此基础上研制获得可直接用于组建仪器产品的虚拟产品，该技术已经广泛用于教学测量分析中。
1.2.4 加工制造与设计学科领域
加工制造学科的发展重点在于高效、高精度以及柔性数字智能自动化制造技术的研究。康仁科等针对天线罩电性能的特殊要求，构建相关的理论模型，实现了测量加工一体化的精密修磨技术。谭建荣提出并实现了产品配置等4项设计技术，从而实现了机电产品的功能定制设计。黄庆学等自主设计制造中厚板剪切装备，打破了国外产品的垄断局面。韩旭提出高精度数字化模型的建模方法，提出了应用于汽车零部件的结构优化设计技术。
1.2.5 微纳制造与纳米加工领域
目前微型机械系统发展的主要趋势是工程性能优化、智能系统集成、批量低成本；而纳米加工主要研究是材料加工方法、尺度效应、纳米结构及系统的制造。在微纳系统设计制造方面，苑伟政等提出了MEMS集成设计工具，支持惯性、压力、光学、射频等器件的建模、仿真与分析，能够为机械、电子等不同工程背景设计人员提供多层次、多入口的任意流程设计。
纳米加工领域主要研究是纳米纳米梁、桥、探针、纳机电谐振器结构。董申等采用原子力显微镜机械耕犁加工方法，加工出多种复杂纳结构。周明等在飞秒激光生物分子纳米加工。中科院物理所成功研制出具有对称式机械结构的双探针扫描隧道显微镜探头，提高了STM系统的信噪比，并应用于实际。
2 机械工程科学发展总趋势
我国的在机械工程科学虽然已经取得较大的进展，但是总体上还处于落后状态。未来机械工程学科将主要受到制造业的创新发展和学科的演变进步的推动与制约，因此我国机械工程新技术的发展，需要适应全球化、信息化、绿色化、知识化和极端化的总趋势发展，为制造业提供先进的制造技术。由于我国资源和环境将在未来面临空前的严峻挑战，因此机械工程新技术的发展需要重视环境的保护、材料和能源的节省以及新能源制造领域的研究[4]。
3 机械学发展展望
（1）机械工程学科中机构学是代表性学科之一，因为机构学研究注重机构学基础理论以及注重与制造的学科交叉，从而使机械工程理论与关键技术能够同时取得突破，制备开发出性能优良的设备，在机器人机构、工程机械、以及仿生机构等工程机构学大有用武之地。
（2）我国的机械设计理论与技术落后，导致中高端技术装备中自主产权的产品少，因此应该重点推动复杂系统总体设计、复杂机电系统的概念设计、设计支撑系统、基于网络的系统性能仿真虚拟设计等领域的理论、方法和技术的发展，提升机械设计的发展。
4 结语
目前我国的机械工程科学还处于相对落后的阶段，具有较大的发展空间，为了促进我国机械工程新技术的发展，需要制定学科的长远发展规划，加强原创性理论研究以及新技术方法的支持力度，力争在2020年前后，使我国的机械与制造学科总体上进入国际先进行列，促使我国制造业产生更多的高技术产品和世界名牌企业。
参考文献：
[1]中国科学技术协会.2008―2009机械工程（机械制造）学科发展报告[M].北京：中国科技出版社，2009.
关键词：机械工程；技术创新；创新人才
现代的机械工程是一个以自然科学为基础的并与生产实践中的经验技术相结合的，研究解决一些设计制造与安装运用维修的过程中遇到的问题，这一工程分为很多种类型，其中包括了：机械的制造、机械设计以及机械电子等还有更多的方面，同时，作为经济发展过程中最为重要的组成部分，也是最基础而产业，机械工程是所有工程领域的发展良好的前提。
1 机械工程的发展现状
经过很多呢的发展，现在的机械工程的面貌变得逐渐完善起来，并且逐渐成为国家经济发展的坚强的后盾，成为国家经济发展的重要保证，地位的不断突出使得机械工程成为国家的重要支柱产业。现在，机械干音的发展正处于最重要的发展阶段，所以在现阶段，在这个关键的阶段，这个行业的经济结构的发展与调整是现在的重中之重。
1.1 机械创新是现在的重中之重
现在的各国都拥有很强大的机械工程，而且，更重要的是，各国很注重机械行业的发展地位，不仅因为它有很强的连锁能力，还对其他各行各业有着极其重要的影响。所以，机械工程不仅仅能够影响其自身的发展，也能对这个国家的国民经济的发展起到决定性的作用，更是这个国家的经济发展的重要标志。
机械工程是以机械工业为基础的，而机械工业是以科学的技术物化为基础的，一个产业的结构优化必须依靠一些高新技术为前提的，这样才能做到技术的突破，达到将机械工程的真正作用发挥到极致的作用。机械工程其实就是以提高劳动生产率，将生产的经济性作为目标来触发新的机械技术的出现。不过，这有一定的风险，主要还是环保的压力，随着环保的不断普及，现在的机械工程也受到了很大的打击，所以，现在机械工程的发展将会把减轻甚至消除环境的污染作为当务之急，并将全力避免环境污染的发生，做到及时治理并减少污染的出现，促进机械工程工业包括社会经济结构的优化发展。
1.2 技术的创新――TRIS
TRIS理论是俄国的学者阿利赫舒列尔和他的朋友最先提出来的，是一种创新理论，能够适用于发明过程中出现的很多新问题，帮助人们找到这些问题的最快的解决办法。目前，国际上已经有了多个成功的专利研究，已经大大的充实了TRIS理论的发展。它能够有效的解释发明创造过程中的内在的定律以及创新原理，所要达到的目标就是完全的解决发明过程中的矛盾，最终获得最后的理想解释。
实践证明，TRIS理论明显是可以加快人们的创造和发明的进程的，最后可以通过创新获得高质量的成果。
2 机械创新的开发实现
我国的机械工程在很多的方面已经有了很大的进步，这位我们的机械创新提供了很大的帮助。
2.1 虚拟化应用
在现在这个科技发展迅猛的时代，我们必须合理的运用计算机以及信息技术的仿真技术，这是实现机械工程虚拟化应用的最基本的需要。
在对机械工程进行虚拟化的应用时，需要运用到一下较为先进的虚拟的仿真技术，这对于机械创新有着极其重要的作用。虚拟化应用在机械的制造过程中能够给予问题解决的相关技术帮助，也是能够有效的解决创新过程中出现的相关的问题，能够缩短它的产品的生产周期，并且在降低企业的很多的生产成本的基础上帮助企业得到综合力竞争的胜利。
2.2 智能化的应用
在机械创新的过程中将技术与先进的人工智能结合起来，进而取代人工操作，能够有效的实现机械创新的智能化。智能化的应用也大大提升了机械操作的时效性，也可以更好的处理创新过程中出现的一些突发性问题，避免更多的问题的出现。智能化在一定程度上对于企业的经济效率有很大的帮助，更能提高一家企业的综合竞争力。
2.3 集成化的应用
为了有效的到达提高整个企业制造水平的目的，集成化的应用可以很好的利用先进的信息技术来帮助企业达到其最终目的。并且，在实践过程中，集成化应用就是通过一些手段让企业的生产要素进行重组，将其组成另一个整体，通过它的整体效益的提高来促进企业产品制造的实用性，使企业在服务态度、自动化技术和实践发展等方面有一个相应的发展改善。并通过这些种种的完善，将企业的综合实力提高，以此来提高国际的竞争力。
3 机械创新的作用
3.1 有利于综合性人才的培养
在机械创新的过程中，具有基础的相关的理论知识是十分必要的，但是，最主要的还是要具备很强大的创新意识，为了促进机械工程这块的发展，还必须要注意培养创新性的人才，在培养这方面的人才时就要其具备最基本的专业的技能知识，在理论的基础上还有注意创新能力的培养以及创新意识的树立。
3.2 有利于提高机械工程的综合竞争力
随着经济的发展，和世界经济一体化的发展，我国的机械工程制造业的发展面临着很强大的世界各国的竞争压力，而我国的机械工程制造业要顶住这一系列的压力就必须注重机械设备的发明以及创新，不能一成不变，多多利用我国的创新型人才来促进我国的机械工程的发展。同时，还有学会将机械工程与自动化技术的结合，这样能够有效的提高我国的竞争实力水平。这样，才能够在当今这个竞争力很大的机械制造业中获得喘息的机会，并在技术的推进下加快国民的工作效率，进而在最后制造比较好的经济效益。
4 结语
在这个现代化的经济发展过程中，机械制造业占有主要地位，从而使得机械创新成为当务之急，由于一些制造业的竞争压力很大，对我国的机械工程发展有很大的影响，这就使得我国的机械工程的发展面临很严峻的市场环境压力。为了摆脱这一情况，我们必须将机械的创新与人才的培养还有技术的实践发展应用结合起来。这才能推进我国的经济发展以及机械工程创新的有效改善。
参考文献：
1.1地膜覆盖技术的基本概念
地膜覆盖技术是目前面向旱区农作物节水工程作业的针对性技术，它的主要功能就是有效减少土壤内部水分蒸发与无度流失，最大程度实现农田保墒。其具体做法就是在地表覆盖塑料薄膜，保证土壤中水分不会轻易被蒸发到空气当中，切实确保塑料薄膜内湿度，进而实现对土壤耕作层中温度、湿度、水分、肥料等外在条件的有效保护，同时也能做到对土壤内部物理环境的良性改善，在这种综合保护环境下，农作物就能实现正常生长，达到增产增收的农业发展目的。相比于农业机械旱作节水技术操作方式，地膜覆盖技术不但是农业机械工程技术的一种全面革新，也是对技术操作简易性、高效性的有效改善。它能够适用于多种旱区农耕技术，以确保地方达到农作物增产增收的目的。当然，该技术方法也存在一定缺点，比如它由于长期覆盖薄膜就导致了农田无法实施大面积灌溉，可能影响到农作物的后期种植处理工作。为此，许多地区也将农业机械工程技术与地膜覆盖技术有机融为一体，希望达到再一步的技术革新，确保新技术对旱区农业节水作业的进一步改善[1]。
1.2某地区的玉米地膜覆盖农业机械工程技术应用
以某地区的玉米耕作为例，该地区整体上光温资源相当丰富，但年均降水量仅有317.9mm，蒸发量却达到2500mm，为年降水量的8倍左右，属于典型的半干旱地区。该地区由于受到春季干旱及早霜影响，所以在露地条件下玉米种植存在一定阻碍，难以成熟，在特别严重干旱年份还容易遭受大量的玉米减产甚至绝收问题。自2015年开始，该地区大力推广地膜覆盖综合技术，希望达到玉米旱作综合节水目标，到目前为止，该地区已经通过该技术覆盖了全地区32万亩的玉米耕种面积，并取得了良好农业成效。下文将主要介绍该地区利用地膜覆盖综合节水技术配合农业机械工程技术所实现的玉米良性种植过程。1.2.1精细整地技术玉米种植前的精细整地技术主要在春季进行，考虑到春季昼消夜冻问题，所以选择坡度为15℃~20℃左右的地块来进行扦插作物残留根及秸秆的情理工作，同时也要做到有效清理残留地膜和破碎田间土块，做到田间表面平整。1.2.2耕地覆膜技术利用大型耕地机械在春季昼消夜冻时期进行玉米农田的全面起垄覆膜，同时实施机械化复式作业，达到最大限度保墒目标。在机械设备操作过程中，要保证起垄覆膜中小垄的两面沟距离在40~50cm左右，而大垄两边沟则要保持间距在80cm以上，可以考虑在垄后两角位置各加入一个浮土器，进而提高覆膜技术效果及作业效率。在操作过程中，要保证地膜的宽度在1.2~1.5m左右，而厚度保证在0.01m左右。如此操作可以保证膜厚度保墒提温效果良好，且更利于残膜处理。一般来说，耕地覆膜技术要在春季4月中旬到下旬前完成，在覆膜之后利用打孔机配合细铁丝头为垄沟做成集雨渗水孔，确保播种过程中将无效降雨转化为有效降雨。再者，可以考虑利用改制后的铺膜机对玉米耕地进行W型沟垄雨铺膜，并同时在此基础之上来辅以高效立体化玉米作物种植模式，也能充分发挥农业机械工程的节水效应，大幅度提升耕地覆膜技术效率和旱地玉米种植效益。2016年，该地区全年采用了“旱地全膜双垄沟播”技术，其玉米亩产普遍达到900kg以上，其中核心攻关技术田亩产量更超过1200kg，实现了地方旱作玉米地膜覆盖综合节水与全程机械化、标准化高效生产双目标[2]。
2机械化深松技术应用分析
机械化深松技术目前是保护性耕作技术体系种的关键内容，它也是目前我国农业部与地方各省所重点推广的农业机械化技术。
2.1机械化深松技术的基本作用
机械深松主要利用不同动力机械配套设备来完成农田整地工作，做到土壤疏松、犁底层打破，实现对雨水入渗速度与数量的有效增加，同时做到径流及水分蒸发损失有效减少。考虑到机械深松只是松土而不是翻土工作，所以作业后也能确保耕层土壤不乱，拥有着相当小的动土量，非常适合于那些浅层土及不宜耕翻作业土壤的有效深松。在旱区耕作作业中，机械化深松的蓄水技术已经相当成熟，它能够做到有效改善土壤蓄水保墒能力，并大量接纳天然降水，甚至可以建立土壤水库，解决旱区农业生产中各种问题，以下具体阐述以下机械化深松在旱作节水耕作过程中的各项技术要点。
2.2机械化深松作业的技术要点
2.2.1作业标准阐述
一般来说，机械化深松作业的作业方式主要利用大型机械配合复式整地机组带深松铲来实现对土壤的深松与深翻作业。而在作业质量标准方面，则要求深松达到深、细、平、实4大效果。通常深松整地的实际深度都要达到30~40cm左右范围，且深松整地一定要做到土壤细碎和田面平整，确保没有漏耕、耕地深浅不一致（上实下虚）等问题的出现，要确保播种状态始终保持良好，以切实达到旱作保水保墒目标。
2.2.2作业技术要点分析
首先，机械深松作业一定要根据实际的土壤墒情、耕层质地来进行针对性调整，基本要确保耕层下无石头、树根等硬物，如果耕层质地条件合适，可考虑适当的深层深松，反之则要进行浅度深松。其次，要根据旱作节水作业季节来分析土壤含水量程度，如果土壤含水量相对较高且土壤相对较为粘重，如此地块是不适合深松的，更不能采取全方位深松作业，这样能够有效防止第二年耕作出现耕地坚硬板结垄条结构。深松深度要依据不同的耕作、节水目的和不同的土壤来展开并确定。比如说在渍涝地排水、盐碱地排盐洗碱方面，其机械化深松松土深度就应该保证在40~60cm左右为最佳。一般土壤耕层可以选择30~40cm的松土深度，且这一标准不能小于25cm，这样也有利于土壤水库的形成。最后，机械化深松作业主要提倡在秋季全方位展开，确保耕层深松具有一定深度，而夏季则主要以局部深松为主，不宜对大面积耕层进行整地深松[3]。
在旱作节水农业作业实施过程中，传统技术是存在一定局限性的，因此地方农业一定要做到敢于突破创新技术，基于传统技术基础上结合新技术，并配合农业机械设备来促进旱作节水作业的合理化，以达到最终的农业旱作的经济高产化成果。
作者:高云峰 单位:莱阳市河洛镇农机站
参考文献
[1]高继平.旱作节水农业机械工程技术创新[J].北京农业，2014(33):228-228.
目前工程机械产品液压系统用到的介质都是液压油，液压油作为传统的液压传递介质，有着粘度高、自润滑性好、不易生锈、功率重量比大等优点；但是液压油价格较高、不同工程机械产品工作一定时间后需要换油保养，对环境污染比较严重。纯水作为新兴液压传递介质有着价格低、来源广泛、环保、阻燃性好等优点。纯水介质也存在缺点，就是对液压元件要求比较高，需要耐磨、防锈等。但是随着新生材料的发展及高精密加工技术的不断成熟，目前已基本解决了纯水液压传动泄露量大、自润滑差及腐蚀等问题。19世纪初，国外已经开始了水压传动技术及水压元件的研究并设计研制出一些高端水压元件；我国水压传动研究起步较晚。美国一家公司采用纯水代替矿物油作为传动介质进行研究，取得了阶段性的成果，现已将此研究成果成功应用到道路清扫车的侧刷和卧刷驱动、垃圾料箱的倾卸及箱门的关闭等液压系统上。纯水液压传动技术必将给工程机械液压技术带来新的变革。
2高效、节能环保液压元件
由于流体特性及其应用领域的多样化、复杂性，液压元器件在未来有着无穷的优化空间。在工程机械领域能掌握核心零部件就能掌握核心技术。目前工程机械液压元件主要要求高效率、节能、环保。而环保主要体现在噪声污染上；在工程机械中大马力的产品要求液压系统高速、高压，这样液压泵及液压马达必然带来较大的振动及噪声；为了适应产品性能及工况的要求、改善人员作业环境，必须使用低噪声液压元件。降噪方式主要有以下3种。1）利用电子消音器，通过电子仪器分析泵及马达噪声的波形结构，并产生一种与之相位差180的干扰声波，从而达到消声的目的，这种成本较高，效果最好。2）消除液压元件油液几何空间变化不均匀所造成的流量脉动，例如，工程机械行走液压系统一般采用柱塞泵；对于柱塞泵可设置预压腔，在低压的吸入区D与高压的排出区H之间设置一个压力居中的预压腔Z，活塞刚离开吸油区时，先与预压腔相通，压力适当升高，这样再与高压腔相通，最大可降低流量脉动50%，降低了泵的噪音。a）吸油b)排油3）在结构上做一些消除机械冲击和压力冲击的特殊结构，如采用圆弧及二级降压槽，来降低气穴、气蚀、噪声。aa）圆弧过渡b）二级降压在节能、高效方面，涉及液压元件结构优化，更重要的是由液压元件组成的控制系统优化，例如，目前应用比较多的负载敏感控制回路，闭式容积控制回路、正流量控制回路、负流量控制回路等。
3液压数字模块化设计
国外数字液压技术研究至今已有近40年的历史，我国数字液压技术研究虽然起步较晚，但也取得了很大的成就。数字液压技术在国内主要应用在机器人、科技飞行器、数控机床及液压试验台等。数字液压元件控制信号的输入、输出可以直接被计算机接收，与传统伺服控制系统、电比例控制系统相比，结构简单、抗干扰能力强、控制精度高。目前工程机械使用数字液压技术较少，还不成熟；但是随着遥感、传感技术、计算机技术在工程机械液压系统上的广泛使用，数字液压技术具有广阔的应用前景。液压数字模块化设计是在液压数字技术的基础上把不同功能或相同功能不同性能、不同规格的工程机械产品划分并设计出一系列模块，通过对不同液压数字模块的选择、组合构成不同产品的液压系统，以满足市场对不同产品的需求，例如，工程机械中涉及的行走数字液压系统、执行机构数字液压操纵系统等基础模块。为执行机构液压系统数字模块化设计，此模块可以应用于推土机铲刀提升液压系统、装载机铲斗举升液压系统等。其目的是用最少的数字液压模块组成尽可能多的液压系统，来实现产品结构简单、稳定性好、控制精度高、制造成本低等特点，这样工程机械产品在市场上才具有竞争力。
4“智－液－电－机”融合技术
【关键词】工程机械；应用；新技术；新方法；新理论
1工程机械新技术在道路中发展概述
1.1发展现状
当前的工程机械行业形势，不知广大中小企业是否会“心有戚戚焉”，自2011年一季度之后，中国工程机械行业持续在低谷中徘徊，行业增速大幅下滑，下游需求骤降使得企业回款压力剧增，即便是三一、中联等行业龙头也开始陷入资金链紧张困境，更不用说实力本就有限的中小企业了，于是越来越多的中小企业在生死线上挣扎。“面对低迷的市场形势，中小企业要应对的困难不仅仅是资金紧张这么简单。”所以拓宽产业链，别将鸡蛋放到同一个篮子里，比如沿着行业链上下游扩张；通过挂靠实力雄厚的大企业来渡过难关。提高工程机械的整体性能，还包括使用寿命、技术含量和自主知识产权等方面，都有很大的提升空间。
1.2发展趋势
1.2.1产业趋向国际化
近来，越来越多的工程机械企业开始设立零部件生产线，从这些动作中，我们隐隐看出他们打造黄金产业链的勃勃雄心。一般来说，企业拓展产业链，不仅可以在内部实现优势资源重组，获得更为丰厚的利润，获得巨大的规模效益，还能树立良好的口碑和品牌。因此，很多工程机械企业打造黄金产业链的热情，即使在行业低迷时期也不见减退。工程机械企业花样百出，矢志不渝地在这条路上披荆斩棘，勇往直前。不得不说，拥有核心配套件生产线，对于主机生产厂家来说，也有一定益处。然而，事情都是一分为二的。
1.2.2 产品趋向多元化
随着社会的发展和生活水平及审美意识的提高，人们的消费观念也在变化。购买商品时，已不再局限于其内部质量和性能的满足，而把外观质量作为又一重要选择标准。新顾客对产品的第一映象就是外观，而且这将很大程度上决定他的选择和购买意愿。即使对于老顾客，他也会考虑外观质量。工程机械产品也如此。实际上，作为顾客，如果发现产品外部未售出前就有锈蚀，映象就会大打折扣。甚至会想，“表面”状况如此，“里面”就不屑说了。为此，国内外工程机械厂家在使产品内部质量不断提高和完善的同时，还要致力于使产品外观质量不断改进和完美，不但让用户用起来顺心，还要让顾客看起来顺眼。但随着国内企业与国际市场不断接轨，国外产品大举进入。
1.2.3操作趋向绿色化
节能减排一直是现阶段所有学科专业的主题，工程机械领域也不例外。随着环保部新推出“最严”产业政策，高消耗、高污染的工业行业将被重点治理，意味着这些行业将备受挑战。火电、钢铁行业会率先受到制约，立即开始执行污染物特别排放限值；而石化行业、燃煤工业锅炉项目尚有一点缓冲机会，待修订完善的排放标准，并按照标准设定在现有项目过渡期满后，再执行特别排放限值。
2.应用实例
随着经济建设的快速发展和城市化进程的加快、国家“十二五”规划提出的繁重建设任务，我国的深基础工程面临综合化、深层化、数字化发展趋势，其规模之大、难度之高、数量之多，都已居世界前列，深基础工程及其施工设备领域面临许多新的挑战。主机企业大举进军配套件市场，与配套件企业争夺市场，是的配套件企业的生存环境进一步恶化。举一个例子。今年3月14日，由柳工股份公司与康明斯公司合资组建的广西康明斯公司正式投产运营，生产的首台L9.3升非公路用发动机成功下线。装载机所用发动机在某种程度上将实现“自给自足”，而与之合作的发动机厂家销量，势必受到一定程度的冲击。
3.工程机械在道路中新技术应用
3.1电子、机群智能化技术
机械行业信息化的发展与展望：第一，机械行业的信息发展脉络。第二，机械行业信息化发展特征。第三，行业信息化发展国内外对比分析。第四，机械行业信息化发展展望。机械行业信息化发展脉络，主要是随着行业发展而发展的，也就是说他的脉络主要基于行业的发展脉络进行展开。机械行业整体的发展脉络主要是从产品走向市场再走向服务。在20年前机械主要还是以产品为中心，那个时候是在商品经济时代。在那么一个时代信息化的发展主要是围绕产品来转，他的信息化重点也是围绕着产品来研发、来开展。所以那个时候的信息化的工作重点在CAD、生产的自动化、产品的自动化，在那个时候是当时的工作重点。机械工业是我国最早运用微电子和计算机技术的行业。七十年代中期我们机械产业的自主开发成功，第一个是CAD系统，那个时候的CAD系统是机床联动用的。到了八十年代，进一步围绕CAD组建开发和研究。这是我们在20年前的发展脉络。接下来是10年前，也就是说90年代以后到了2000年左右这个时期，我们进入到以市场为中心的市场经济时代。在这么一个时代里面行业的发展开始关注管理，从管理要效益这么一个时期，所以ERP、生产过程管理、办公自动化是当时的一个主流。
3.2混合动力技术
目前工程机械进行的工作大多繁重，因此也大多使用动力较大的燃油燃料，同时还具有较大的排油量和动力输出，尽管满足了生产所需，然而也大大增加了成本消耗；基于此，专家提出将混合动力技术引入到工程机械当中。其基本理论是在发动机输出动力的时候，会有混合动力系统将多余的动力进行能量转换，并保存下来。在工程机械抵挡行走或者待工前进的时候，便可消耗这部分能量，从而摆脱对发动机的依赖。主要包括串联和并联系统。
3.3无人驾驶技术
近年来，工程机械的外观更注重美学设计、车身的流线设计，达到了机器和环境的和谐。目前我国有关工程机械产品排放的要求一直比较宽松，这使得市场上充斥着大量高排放产品，已经成为了目前我国环境的沉重负担，因此，业内人士呼吁国内工程机械行业走环保之路，那么环保工程机械又怎样才能成为2013年的发展主流是工程机械产品人性化设计，工程机械无人驾驶技术一直具有外形粗放的特点，驾驶室的优良视野，大大提高了机器作业的安全性和舒适性，通过远距离微机操作或者智能操作，使工程机械在不适宜人类工作的环境中进行工作。
3.4节能环保技术
节能环保技术是工程机械产品所用材料的再循环利用。环保行业空间释放，加强保材料应用、清洁能源使用等方面的技术，对工程机械的节能减排都起到了积极的作用我国环保产业正处于快速发展阶段，环保装备制造业呈现快速增长态势，2011年全年实现产值1304.59亿元，工业销售值1269亿元，同比增长31%，产销率97%。截至2012年9月，环保设备累计产值为1203.48亿，同比增速达到15%。根据国家《“十二五”节能环保产业发展规划》（以下简称《环保规划》）预测，到2015年我国节能环保产业总产值将达到4.5万亿元，年增长率20%。环境保护产品和设备、资源综合利用、环境服务三大领域发展空间极大。环保产业中四大子行业如大气脱硝、污水处理、固废处理以及环境监测行业正处于快速发展期，“十二五”期间其投资额也呈现翻番增长。从政策制定上来说，大气污染和水污染和百姓关系最密切，或将是政策优先关照的领域。
3.5虚拟样机技术
对工程机械产品整车或者机构进行设计分析、运动分析、受力分析以及制造分析。一个整体产品被回收后拆解，进行清洗、修理或更换已破损的部分，然后在有需要的地方进行技术更新，最后再将零部件组装成成品，打上新的识别码和序列号，成为一个新的“生命体”。在这一过程中，一个发动机会被拆成上千个零件，有的零件可以用五六次，有的则可以永远重复使用。因此再制造绝不仅仅是维修和改造，而是升华到一个新台阶。据中国工程机械工业协会的最新统计数据显示，当前国内工程机械的市场保有量已超过500万台，到2015年，工程机械年销量将达到100万台以上。按照机械设备的寿命周期，预计到2020年，每年的工程机械报废台量预计将高达120万台。另外，机械设备单件来看，工程机械零部件单位价值高，修复价值大。这些内在因素都将驱动再制造产业在我国发展。
4.结尾
工程机械具有广泛和深入的发展空间和发展前景。基于此，本文着重对这些方面进行介绍，并对工程机械的发展提供借鉴的意义。
参考文献：
关键词:机械工程测试技术理论教学改革与创新
中图分类号:TG80 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)08(b)-0147-02
1 引言
《机械工程测试技术》课程是机械工程相关专业的一门专业技术基础课,该课程集成了数学、电工电子学、信息科学、计算机技术等多学科原理和技术,并且被广泛应用于各个学科,具有涉及知识面广、综合性强、理论知识抽象、实践性要求高、学时少等特点[1]。尤其是对于电工电子学及信息学知识相对薄弱的机械专业本科生,首次接触信号变换与调理、系统特性及数字信号处理等抽象概念时,学生普遍反映该课程存在理论内容不易理解,学习难度大等问题。然而,随着科学技术的迅猛发展和机械系统自动化程度的不断提高,测试技术在机械领域中的应用日益广泛,例如新产品开发、生产过程控制、设备状态监测及产品性能试验等工作均以测试技术为基础。因此,《机械工程测试技术》课程在机械工程相关专业课程中具有越来越重要的地位。
基于上述原因,为了使机械专业本科生能够更好地理解和掌握机械工程测试技术的相关理论,贯彻教育部关于高等学校本科教学质量与教学改革工程文件的精神和适应学校培养创新型工程应用人才的需求。改革和创新《机械工程测试技术》课程的教学方式,提高课程的教学质量已迫在眉睫。
2 传统理论教学及其改革与创新
2.1 传统理论教学方式
机械工程测试技术课程的传统理论教学方式是以教师为中心,理论知识的传递以灌输式讲授为主,并设计有少量的验证性实验。整个教学过程中教师发挥着主导作用,而学生只能被动地吸收知识,从而难以充分调动学生的学习积极性和主动性,也不利于培养学生创造性思维和创新能力。另外,由于该课程涉及较多的其他学科专业基础知识,学生在课堂学习过程中很难快速全面地把自身储备的知识与新学知识做到融会贯通和综合应用,从而使学生在课程学习过程中产生茫然的学习状态(特别是在课程的学习初期),极大地打击了学生的学习兴趣和积极主动性,甚至有些学生产生厌学心理[2],这将使整个课程的教与学过程变得非常艰难,以致于课程的教学质量严重下滑。
2.2 理论教学的改革与创新
教学改革与创新遵循的基本原则:保证教学内容的基础性、前沿性和实践性前提下,充分发挥学生的主观能动性和创造性,积极培养学生学习课程的兴趣和积极性,努力培养学生的创新型思维方式及工程应用能力。
2.2.1 理论教学内容的优化与更新
《机械工程测试技术》课程主要内容包括:信号及其描述、测试装置的基本特性、常用传感器及其原理、信号的调理与记录、信号处理初步、典型非电量参数的测量及计算机测试系统等。
通过对课程主要内容的细致分析和研究,并根据测试系统组成模块将上述章节内容重新排序,采用以“信号流”为教学主线,按照信号在测试系统中的传输顺序将整个课程内容贯穿起来,从而使学生建立完整的测试系统概念。重新优化调整后的教学内容:首先讲信号的时域描述和分类,然后讲常用传感器及其原理,进一步讲信号的调理与信号的数字化处理,再讲信号的频域描述及分析方法,接下来讲整个计算机测试系统。而后采用Matlab/Simulink仿真实例展示信号在测试系统中传输时的失真,从而引出测试装置的基本特性内容:最后讲解机械领域中典型非电量信号的测量。优化调整后的教学内容不仅兼顾由浅及深的教学思路,使学生在学习课程初期理解起来相对容易,从而对课程的学习兴趣和积极性大幅提高:而且整个教学内容是先局部后整体,逐步深入测试技术精髓,符合工程技术知识学习的规律,使学生学习起来思路清晰,且能够促进学生较好地理解和掌握测试系统各组成部分的原理和特点。
另外,在教学过程中,将自己的科研项目和研究成果中与测试技术相关的新技术、新方法及新实例融合到课堂的教学内容,同时注重介绍机械工程测试技术发展的新方向和前沿知识,以此来保证教学内容的实时性和前沿性,丰富学生的知识面,开拓学生的眼界[3]。
2.2.2 理论教学方法的改革
课程教学方法的改革是建立在教学思想和教学模式转变的基础上[4]。随着机械工程测试技术的发展,课程知识的快速膨胀,以“教师”为主体的传统教学思想和教学模式已经不能完全适应课程的理论教学任务。而以“教师”为主导和以“学生”为主体的新型教学思想和教学模式充分发挥了教师的引导作用和学生的主观能动性,因此,新的理论教学方法更加适应课程快速发展的步伐。
在新的理论教学方法指导下,课程的理论教学过程采用启发式讲授、工程案例剖析与课堂讨论相结合的方法。在教学过程中,注重以身边的生活实例和工程实例设疑式地启发学生,使学生在教师的引导下对实例中所涉及的测试技术基本原理和技术展开积极课堂讨论,让学生成为教学过程的主体,以此调动学生的学习积极性和激发学生自主思考、分析和解决问题的能力,逐步培养其理论联系实际能力和创造性思维能力。
此外,为了使学生能够把该课程的新知识与课程涉及到的其他专业基础知识做到融会贯通和综合应用。在每节课理论内容讲授完毕后,教师为学生指点出下节课将会涉及到的其他课程专业基础知识,以便学生课后可以及时温习和回顾,从而使学生下节课的理论学习变得清楚明确,并且使学生真切感受到学以致用带来的成就感,以进一步提高学习的积极性,逐渐培养学生自觉地对教学内容涉及的理论及实践问题加以追踪的严谨务实学习态度。
2.2.3 理论教学手段的创新
在理论教学手段方面,采用多元化教学手段,将多媒体教学 、黑板教学、仿真演示及实物教学等多种手段有机结合起来。
课程充分利用多媒体教学能够很好地把概念、图形、动画、视频及声音等信息载体有机结合的特点[5],将一些传统黑板教学手段难以表达的教学内容和无法观察的现象采用图文并茂、灵活多样的多媒体方式生动形象地展示给学生,使没有工程实际经验的学生能够从认知的角度建立机械工程测试的相关概念,力求教学过程与教学效果达到最优化。
对于理论强的教学内容(例如信号变换和信号处理相关章节)则采用黑板式教学手段,通过对公式和定理的详细推导,加深学生对公式定理的理解。
对于应用性强的教学内容(如传感器原理、信号调理等内容)则采用多媒体教学、黑板教学及实物教学相结合的手段进行讲授,提高学生对教学内容的工程应用能力。
对于抽象性强的教学内容(如测试装置的基本特性)宜采用Matlab/Simulink仿真演示的教学手段,帮助学生直观地理解抽象的概念,并鼓励和指导学生自己动手搭建仿真程序,培养学生的求知探索欲和动手能力。
2.2.4 理论考评体系的改革
在理论考核方面,传统的课程考核模式主要是一次性定时闭卷考试。这种考核模式具有诸多弊端,一是学生临时突击,放松平时学习:二是难以考查学生的知识综合运用能力和创新性思维。课程借鉴国内外一流大学的考评体系[6]。新理论考评体系采用“平时作业20%+课堂讨论表现20%+自主考试10%+期末考试50%”,改变了传统一次考试定结论的弊端,重在培养学生的学习主动性、知识综合应用能力和创新探索意识。平时作业以大作业为主,重点培养学生的探索意识和知识综合运用能力:课堂讨论以工程实例为对象,通过考评学生参与分析讨论的积极性和主动性,以提高学生的学习主动性,培养其应用知识分析解决问题的能力:所谓“自主考试”,即采用教师提供开放式工程题目或学生自选与课程内容相关的工程题目进行课程专业知识综合应用的一种考核方式,这种考评方式可以充分发挥学生的创新型思维和工程应用能力:同时,为了考评学生对理论知识的掌握程度,在期末采用闭卷考试方式,以此确保学生对基础理论和方法的掌握。
3 结语
通过对机械工程测试技术课程理论教学改革与创新的探讨,使我们充分认识到只有对课程进行教学改革与创新才能达到提高课程教学质量和培养创新型工程应用人才的目标。同时,教学改革工作是一个与时俱进的过程,我们在以后的教学工作中将不断优化和完善机械工程测试技术的理论教学过程,从而进一步提高课程的教学质量。
参考文献
[1] 熊诗波,黄长艺.机械工程测试技术基础(第3版)[M].北京:机械工业出版社, 2011.
关键词：建筑机械 机械技术
新技术与新结构
近几年，国外工程机械产品以信息技术为先导，在发动机燃料燃烧与电控、液压控制系统、自动操纵、可视化驾驶、精确定位与作业、故障诊断与监控、节能与环保等方面，进行了大量的研究，开发出许多新结构（或系统）和新产品，提高了工程机械的高科技含量，促进了工程机械的发展。
1．计算机辅助铲土运输技术与G PS定位（全球定位系统）
卡特彼勒将其雄伟计划命名为采矿铲土运输技术系统（M ETS）。M ETS包括多种多样的技术产品，如无线电数据通信、机器监测、诊断、工作与业务管理软件和机器控制等装置。由以下三部分组成：1）计算机辅助铲土运输系统（CAES）。包括机载计算、cm级G PS微波定位和高速无线电通信三项技术。在运行中，机载系统通过无线电接收整个无线网络中的铲土运输数据、工程数据或现场规划数据。这些数据都显示在驾驶室内的一个屏幕上，司机在驾驶室内能直观地了解机器的作业位置，并准确地判断需要挖掘、回填或装载的土方量。2）关键信息管理系统（V IM S）。V IM S监测机器中极其关键的性能与作业参数，并且通过无线电将数据从该机器传送到业主办公室。可立即分析数据以便估量机器的当前状态，或加以收集和整理，以便显示机器的作业趋势。3）C AESo ffice软件。这种软件与来自装有C AES的机器的数据相结合，产生一个集成的现时作业模型，使业主能在接近实时条件下对现场或远处监控各种作业。
2．推土机定位系统与虚拟推土
目前，卡特彼勒公司、模块采矿系统公司、Le ica和特林布尔导航设备有限公司均可独立提供基于G PS的推土机定位系统，大大提高推土机的作业生产率。
卡特彼勒的D O ZSIM1．5，是一种极易使用的计算机程序，可计算推土机的作业生产率。该软件包与W im d ow s兼容，采用3D模拟技术分析推土机距离、坡度、工场设计参数，并可输出总土方量（压实或松散）、每趟移走的土方量、每小时移走的土方量、每趟总耗时、每趟总成本、总系统生产率等大量信息。计算机精度高于C AD系统。
Le ica采用G PS技术的D o ze r 2000导航系统，在无需勘察标桩的情况下，允许司机精确地控制推土机的铲刀板和机器的位置，实现虚拟推土作业。
模块采矿系统公司的推土机定位系统有助于司机完成诸如坡度与推土任务。驾驶室内安装有图像控制台，向司机显示机器在作业区内的位置，并实时显示关键作业参数，如铲刀角度或被移动的土方体积。
T r im b le的产品是Site V isio n G PS，可实现坡度的精确控制，驾驶室内可视化显示系统指导司机精确作业，精度可达cm级。
3．装载机新技术与新结构
为了提高装载机的作业生产率，自90年代以来，各生产厂商在广泛采用新技术、新结构的同时，经过不懈地努力，相继研制出许多超强功能的系统。现列举如下：1）行驶平稳性控制系统———在动臂举升油缸液压回路中增加一个蓄能器，以衰减工作装置在机器行驶过程中产生的振动，减少装载机的颠簸。2）附着力控制系统———在每个车轮上安装一个速度传感器，自动将所需的制动力施加到车轮上，并将扭矩传给与之紧密相连的车轮，便于装载机直线行驶及转向。3）动力电子控制／管理系统———根据传动装置及液压系统的工作状态，自动调节发动机输出功率，以满足不同作业工况的需要，提高燃料的经济性。4）发动机自动控制系统———当装载机处于非作业工况时，自动降低发动机转速，减少燃料消耗及发动机噪音。5）关键信息显示／管理系统———采用网络通讯技术，在办公室的控制中心实时监控装载机的作业状态，据此向司机提供基于文字提示的精确的故障诊断信息。6）转向变速集成控制系统———取消传统的方向盘和变速杆，将转向与变速操纵装置集成为一个操纵手柄，并采用简单的触发式方向控制开发和选挡用的分装式加速按钮。利用肘节的自然动作左右扳动操纵杆，实现转向；利用大拇指选择按钮，实现前进与后退、加速与减速行驶。7）销轴润滑系统———能为工作装置上的所有销轴提供为期200h的润滑服务，并使销轴的润滑作业易于完成。8）舒适驱动控制系统———其目的是提高司机的舒适性，帮助长时间进行作业的司机减轻劳累，保持作业效率。9）负载感应变速系统———根据负载状态，自动调节车速及发动机飞轮扭矩，实现高速、小扭矩或低速、大扭矩的动力输出。10）计算机故障诊断系统———通过控制面板上的指示灯、听觉与视觉相结合的报警信号，提醒司机可能潜在的故障隐患。这样，司机只管全神贯注地工作而无需不断查看仪表读数。11）负载自动稳定器———采用一对钢膜氮气蓄能器，安装在前车架中，与工作装置液压系统联通。当作业或低速行驶时，系统自动断开；当车速超过4．8km／h时，由电子速度开关控制的电磁阀自动开启，蓄能器吸收工作装置液压系统的振动与冲击载荷，提高了操作的稳定性、安全性和舒适性。12）自动运输控制系统———降低机器在凹凸不平路面上的振动，提高驾驶舒适性和作业效率。JC B公司456BZX（18t）安装此系统，最高车速达38km／h。13）燃油／空气比例控制系统———提高燃料的利用率，确保发动机排出的废气符合环境控制法规要求。14）计算机监控／管理系统———连续监控／管理装载机数十项性能指标参数，在遇到突发或紧急情况时，很容易通过液晶仪表显示、听觉与视觉相结合报警信号，提醒驾驶人员注意。15）装载量称量系统———自动称量并显示铲斗的净装载量，测量误差小于3％。16）面板控制系统———采用声、光、电及数字显示的控制面板，实现装载机仪器与仪表的报警与监控。17）油泵电子管理系统———自动监控油泵的运行状态。18）柴油发动机先进管理系统———燃油喷射控制及维护发动机最佳性能的电子控制模块，亦可与监测系统进行通信，当发生故障时提醒司机注意。C a t3516B型发动机装备有此模块。19）先进的转向系统———替代传统的方向盘和控制手柄，安装在W A1200型上。
发展趋势
广泛应用微电子技术与信息技术，完善计算机辅助驾驶系统、信息管理系统及故障诊断系统；采用单一吸声材料、噪声抑制方法等消除或降低机器噪音；通过不断改进电喷装置，进一步降低柴油发动机的尾气排放量；研制无污染、经济型、环保型的动力装置；提高液压元件、传感元件和控制元件的可靠性与灵敏性，提高整机的机—电—信一体化水平；在控制系统方面，将广泛采用电子监控和自动报警系统、自动换挡变速装置；用于物料精确挖（铲）、装、载、运作业的工程机械将安装G PS定位与重量自动称量装置；开发特种用途的“机器人式”工程机械等。
1．系列化、特大型化
系列化是工程机械发展的重要趋势。国外著名大公司逐步实现其产品系列化进程，形成了从微型到特大型不同规格的产品。与此同时，产品更新换代的周期明显缩短。所谓特大型工程机械，是指其装备的发动机额定功率超过1000H P，主要用于大型露天矿山或大型水电工程工地。产品特点是科技含量高，研制与生产周期较长，投资大市场容量有限，市场竞争主要集中少数几家公司。以装载机为例，目前仅有马拉松·勒图尔勒、卡特彼勒和小松—德雷塞这三家公司能够生产特大型装载机。
2．多用途、微型化
为了全方位地满足不同用户的需求，国外工程机械在朝着系列化、特大型化方向发展的同时，已进入多用途、微型化发展阶段。推动这一发展的因素首先源于液压技术的发展———通过对液压系统的合理设计，使得工作装置能够完成多种作业功能；其次，快速可更换联接装置的诞生———安装在工作装置上的液压快速可更换联接器，能在作业现场完成各种附属作业装置的快速装卸及液压软管的自动联接，使得更换附属作业装置的工作在司机室通过操纵手柄即可快速完成。一方面，工作机械通用性的提高，可使用户在不增加投资的前提下充分发挥设备本身的效能，能完成更多的工作；另一方面，为了尽可能地用机器作业替代人力劳动，提高生产效率，适应城市狭窄施工场所以及在货栈、码头、仓库、舱位、农舍、建筑物层内和地下工程作业环境的使用要求，小型及微型工程机械有了用武之地，并得到了较快的发展。为占领这一市场，各生产厂商都相继推出了多用途、小型和微型工程机械。如卡特彼勒公司生产的IT系列综合多用机、克拉克公司生产的“山猫”等。
3．电子化与信息化互动
以微电子、In te rn e t为重要标志的信息时代，不断研制出集液压、微电子及信息技术于一体的智能系统，并广泛应用于工程机械的产品设计之中，进一步提高了产品的性能及高科技含量。LeT o u rn eau集成网络控制系统便是一例。通过显示在机载计算机屏幕的出错信息，提示司机出错原因，并采用三级报警灯光信号（蓝、淡黄、红）表示发动机、液压系统、电气和电子系统的各种状态。目前，该系统已安装在L1350型矿用装载机上。
4．不断创新的结构设计
以装载机为例，工作装置已不再采用单一的“Z型”连杆机构，继出现了八杆平行结构和TP连杆机构之后，卡特彼勒公司于1996年首次在矿用大型装载机上采用了单动臂铸钢结构的特殊工作装置，即所谓的“Ve rsaL ink机构”。这种机构替代综合多用机上的八杆平行举升机构和传统的“Z型” 连杆机构，可承受极大的扭矩载荷和具有卓越的可靠性（耐用性），驾驶室前端视野开阔。O＆K公司研制的创新LEAR连杆机构，专为小型装载机而设计。Sch ae ff公司于2000年3月在In te rm a t展览会上展出的高卸位式SK L873型轮式装载机的可折叠式创新连杆机构工作装置，进一步增加了轮式装载机的工作装置的种类。
5．安全、舒适、可靠
驾驶室将逐步实施R O PS和FO PS设计方法，配装冷暖空调。全密封及降噪处理的“安全环保型”驾驶室，采用人机工程学设计的司机座椅可全方位调节，以及功能集成的操纵手柄、全自动换挡装置及电子监控与故障自诊断系统，以改善司机的工作环境，提高作业效率。大型工程机械安装有闭路监视系统以及超声波后障碍探测系统，为司机安全作业提供音频和视频信号。微机监控和自动报警的集中润滑系统，大大简化了机器的维修程序，缩短了维修时间。如卡特彼勒公司的F系列装载机日常维修时间只需3．45m in。目前，大型工程机械的使用寿命达2．05万小时，最高可达2．5万小时。
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