大而不强 中国铸造如何择道而行
铸造行业作为装备制造业的基础行业之一,改革开放以来取得了长足的发展。从2000开始,我国铸件产量就一直位居世界首位,已成为名副其实的铸件制造大国。但是,我国还远不是铸造强国。我国铸件产量的高速增长在很大程度上是以较高的能源消耗、较高的资源消耗、污染环境和廉价劳动力为代价换来的。 要把我国早日建设成铸造强国,就必须在科学发展观的指导下发展铸造业,树立以人为本的理念,把铸造行业建设成资源节约型和环境友好型产业。因此,加快解决我国铸造业存在的设备陈旧、技术落后、能源和资源消耗高、劳动条件恶劣、环境污染严重等问题,已经成为行业发展的共识。
探索冲击压路机的历史沿革
冲击压路机的发明在中国,从科学技术史和技术原理承接的角度讲,冲击压路机就是在中国古代“夯”和“碾”的基础上发展而来的。
一夯和碾是中国古代劳动人民智慧的结晶。早在4000年前的夏王朝,夯和碾就已经被用来作为分层压实土基的工具。20世纪末,考古学家对位于河南省偃师市的夏都城二里头遗址和第三代商都城遗址上都有非原地土的夯实基础。当然,远古时代的夯和碾由于年代久远、做工粗糙、缺乏更多历史记录等原因已经很难考证其具体的形状。但到了公元1世纪左右中国发明了造纸术后,在有文字记录的文献里,西汉农学家胜的《胜之书》中对“碾”就有了较为详尽的记载。“碌碡”,也就是一种用畜力牵引,碾压谷物、土壤等需要压实作业的工具。“碌碡”在当时的使用是非常普遍的。到了南朝(公元5世纪),由顾野王撰的词语书《玉篇?石部》中对“夯”有了非常明确的描述,夯在当时被称为“砣”,意为石磙上装有把柄,是一种由重力而产生冲击力作用砸实地基的工具。夯的另一种形式一“硪”也是一种靠绳索举高砸实地基的工具。“三夯一硪”的压实作业法在土工行业一直流传至今。
我们不难发现两者在工作时各具千秋。由物理学动量定理可知,夯所利用的是由重力势能经过动能而转化来的冲击力完成土基砸实工作的,它的优点表现为瞬时冲击力大,缺点是冲击作用不均匀。碾则完全是靠碾轮的重力作用完成压实工作的,它的特点和夯正好相反,优点是压实力均匀,缺点是压实力不够大。研发一种能够克服夯和碾的缺点,充分发挥夯冲击力大和碾运行平稳的优点的机器则成为了现代压路机发展的一个方向。
冲击式压实机的应用与发展
冲击压实技术是一种用非圆形、大功率、连续滚动冲击压实 路面、路基的技术,它于20世纪50年代由南非Aubrey Berrange公司提出,但成为一种成熟的可供实用的非圆滚动冲击压实机则 是在20世纪70年代至80年代,上世纪90年代开始向全球推广。 1995年由南非蓝派公司将这种压实设备传入我国,它具有运行 速度快,施工工序少、工期短、成本低,应用范围广等优点,能够 提高路基强度、稳定性和均匀性,防止不均匀沉陷而造成的路 面损坏。冲击压实过程中,压实轮的势能和动能周期性转化为集 中的冲击能作用于地面,达到连续破碎和压实路面的目的,并可将破碎后的碎块直接压入地基, 从而缩短路面维修工期,大幅度降低工程费用。 冲击压实机振动的振幅高达0.22m,其频率在正常速度时 为2Hz.振幅一般为2mm。大振幅振动使被压土壤或其他填料 参加振动的质量增多,从而增加压实影响深度和压实度。冲击压实机影响的有效深度为普 通重型振动压路机的2-3倍。冲击压实机的行驶速度为12-15km/h,碾压遍数10-40遍不 等。冲击压实机每台班生产率为10000m2,其效率为振动压路 机的5倍 。冲击压实机(碾压遍数从20遍到40遍)工程造价每m2 为4-10元不等,是振动压路机的77%左右。