論機(jī)電一體化在工程機(jī)械上的應(yīng)用與發(fā)展

陳旭峰

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速增長，我國科學(xué)技術(shù)水平得到了明顯的提高。作為集合信息技術(shù)、機(jī)械制造以及電子應(yīng)用等相關(guān)技術(shù)于一體的機(jī)電一體化技術(shù)已然得到空前的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械領(lǐng)域，隨著機(jī)電一體化的使用，機(jī)械工程實現(xiàn)了半自動化以及自動化，這使得機(jī)械加工作業(yè)的精確度得到了極大的提高。因此，本文闡述了機(jī)電一體化在機(jī)械工程中的具體應(yīng)用以及發(fā)展方向，希望本次研究能夠?qū)C(jī)電一體化的未來發(fā)展有所幫助。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；工程機(jī)械；應(yīng)用；發(fā)展方向

科學(xué)信息技術(shù)影響著人們的生活，同時科學(xué)技術(shù)在多種領(lǐng)域以其不斷創(chuàng)新的特點使得許多專業(yè)領(lǐng)域相互交織、相互融合，對于機(jī)械工程領(lǐng)域表現(xiàn)尤為明顯。機(jī)電一體化同時也被稱作是機(jī)械電子學(xué)，是將精密機(jī)械技術(shù)、控制技術(shù)、信息技術(shù)、微電子技術(shù)、電工電子技術(shù)以及機(jī)械技術(shù)展開有機(jī)的結(jié)合并且將其應(yīng)用到實際生活中的一項綜合性技術(shù)，現(xiàn)如今機(jī)電一體化已經(jīng)在人們的各項生產(chǎn)生活中得到了非常廣泛的應(yīng)用，在工程機(jī)械上也不例外。

1 對機(jī)電一體化進(jìn)行分析

機(jī)電一體化技術(shù)通過將電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)以及機(jī)械技術(shù)等有機(jī)地進(jìn)行結(jié)合，其目的在于使其生產(chǎn)精度得到提高，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量。機(jī)電一體化技術(shù)的誕生給工程機(jī)械帶來了前所未有的變革，徹底改變了工程機(jī)械傳統(tǒng)的生產(chǎn)加工制造和設(shè)計理念、方式方法，在提高工程機(jī)械工作效率，使用性能、精度等各方面起著巨大的作用。當(dāng)前，關(guān)于機(jī)電一體化的研究呈現(xiàn)良好勢頭，在這樣的背景形勢下，加強(qiáng)機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用研究無疑對技術(shù)創(chuàng)新具有重要實踐指導(dǎo)意義。

2 機(jī)電一體化在工程機(jī)械上的具體應(yīng)用

2.1 節(jié)能方面

在傳統(tǒng)的工程機(jī)械制作應(yīng)用過程中，不論是在機(jī)械設(shè)備的具體生產(chǎn)制作中，還是在之后的實踐應(yīng)用中，機(jī)械設(shè)備原本各功能板塊之間的整合程度以及協(xié)調(diào)性能都比較低。這樣就會導(dǎo)致設(shè)備運行的實際效率比較低，造成非常嚴(yán)重的能源浪費[1]。在工程機(jī)械中展開機(jī)電一體化的引入，可以對新型電子的節(jié)能裝置展開使用，例如電子節(jié)能控制器，這樣可以使工程機(jī)械，如碾壓機(jī)，挖掘機(jī)的能源利用率可以得到很大程度的提升，這樣就可以起到有效節(jié)約能源的效果。另外，機(jī)電一體化在工程機(jī)械上的應(yīng)用還可以使工程機(jī)械具備有環(huán)保以及安全的特點，機(jī)械各板塊之間的運行協(xié)調(diào)性將會有所提升，機(jī)械磨損將會變小，機(jī)械的運行效率便因此提升。

2.2 監(jiān)控應(yīng)用

在機(jī)電一體化的發(fā)展過程中，電子監(jiān)控系統(tǒng)一直以來都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。其作用就是監(jiān)督機(jī)電一體化系統(tǒng)中各個子系統(tǒng)的運行狀況，這些子系統(tǒng)包括機(jī)械工程的傳動系統(tǒng)、感應(yīng)系統(tǒng)、發(fā)動系統(tǒng)、制動系統(tǒng)等[2]。如果這些子系統(tǒng)中任何一個系統(tǒng)出現(xiàn)異常，則電子監(jiān)控系統(tǒng)則會發(fā)出警報，提醒工作人員有故障產(chǎn)生，同時也能夠精確報告其故障位置，方便工作人員快速發(fā)現(xiàn)并解決問題。電子監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用使得機(jī)電一體化系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定的運行，以此使得機(jī)械工程中遇到問題能夠及時的解決，從而提高了生產(chǎn)效率以及減少機(jī)械工程因故障造成的損失。

2.3 自動化應(yīng)用

現(xiàn)階段自動化技術(shù)在人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活中得到了越來越廣泛的普及，機(jī)械設(shè)備的自動化作業(yè)已然成為工程機(jī)械的一個非常重要的需求以及特征，機(jī)電一體化的應(yīng)用進(jìn)一步將工程機(jī)械作業(yè)實際自動化水平提高，已經(jīng)基本實現(xiàn)了機(jī)械工程作業(yè)半自動化甚至是自動化。自動化機(jī)械作用和傳統(tǒng)的手工作用方式相比，不論是運行效率還是作業(yè)效果都是自動化更勝一籌，同時自動化作業(yè)還可以將勞動強(qiáng)度降低，很大程度時起到節(jié)約人力的效果，有效的減少因為操作人員疲勞或者是機(jī)械過度疲勞導(dǎo)致的安全事故發(fā)生的頻率。

2.4 精度控制

工程機(jī)械加工及設(shè)計對精度有著非常嚴(yán)格的要求，只有從設(shè)計，到生產(chǎn)再到加工組裝等任何一個環(huán)節(jié)的精度都可以得到有效的保證，都可以符合工程機(jī)械相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，工程機(jī)械在整體精度上才可以滿足工程的實際需求。工程機(jī)械制造存在有零配件、構(gòu)件非常多，結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜的特點[3]。一般技術(shù)很多時候成品機(jī)械的質(zhì)量以及精度無法得到保證，而進(jìn)行機(jī)電一體化技術(shù)的選擇來對工程機(jī)械成品展開精度控制可以起到非常良好并且穩(wěn)定的控制效果，使產(chǎn)品加工的精度可以得到保障。之所以可以取得該成效的原因是電子控制技術(shù)的開發(fā)以及向工程機(jī)械領(lǐng)域的延伸。電子控制系統(tǒng)選擇的是具備有現(xiàn)代化特點的控制技術(shù)以及電子科技技術(shù)從而使稱量準(zhǔn)確性可以得到保障，使稱量的自動化可以得到實現(xiàn)，這樣就可以避免由于手工稱量出現(xiàn)的誤差，使機(jī)械稱量精度提高。

3 機(jī)電一體化未來發(fā)展方向

3.1 全息系統(tǒng)化方向

全息系統(tǒng)化指的是機(jī)電一體化系統(tǒng)全方面實現(xiàn)命令的傳遞與執(zhí)行，在未來機(jī)電一體化發(fā)展中，這種特點將會越發(fā)明顯。機(jī)電一體化使其從不同方位實現(xiàn)命令的精確執(zhí)行已然成為機(jī)械工程智能化發(fā)展趨勢，這一趨勢預(yù)示著信息技術(shù)將會得到更進(jìn)一步的發(fā)展，從而使其機(jī)電一體化技術(shù)全面提高。

3.2 自律分配化系統(tǒng)方向

現(xiàn)階段，機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)得到了快速的發(fā)展，這使得其控制系統(tǒng)擁有大量的反應(yīng)經(jīng)驗，從而能夠應(yīng)對大多數(shù)的緊急事件，即通常人們所說的自律分配化系統(tǒng)。每當(dāng)自律分配化系統(tǒng)開始運行時，系統(tǒng)中的各個子系統(tǒng)開始運行，且子系統(tǒng)之間不收到彼此間的影響，同時子系統(tǒng)在經(jīng)歷長時間的運行也會獲得大量的反應(yīng)經(jīng)驗，這使得子系統(tǒng)也能夠輕松應(yīng)對絕大多數(shù)的緊急事件。另外，在機(jī)電一體化的總系統(tǒng)發(fā)出命令信息后，子系統(tǒng)會根據(jù)命令發(fā)生相對應(yīng)的改變，這一特點使得機(jī)電一體化系統(tǒng)可以有效地防止由于某個子系統(tǒng)發(fā)生故障而導(dǎo)致機(jī)電一體化整個系統(tǒng)發(fā)生故障的問題出現(xiàn)，自律分配化系統(tǒng)能夠有效的提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

3.3 微型化節(jié)能化的發(fā)展趨勢

機(jī)電一體化在工程機(jī)械上使用將會呈現(xiàn)出一種微型化的發(fā)展趨勢，將工程機(jī)械產(chǎn)品的體積降低，從而使產(chǎn)品的實際空間占有量降到最低，這樣工程機(jī)械的運行將會消耗比較低的能量。當(dāng)前機(jī)電一體化產(chǎn)品的實際體積已經(jīng)呈現(xiàn)出一種減小的趨勢，在不久之后，機(jī)電一體化產(chǎn)品將會實現(xiàn)納米，微米級別體積的運作以及生產(chǎn)，使工程機(jī)械的運行變得更加環(huán)保節(jié)儉，另外伴隨著機(jī)械一體化技術(shù)的不斷完善以及改革的同時，非常有望在今后實現(xiàn)機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械上的零污染應(yīng)用，所用的能源全部為可再生能源，提升機(jī)械工程的廢物利用率以及回收率。

3.4 個性化的發(fā)展趨勢

科學(xué)技術(shù)在不斷的發(fā)展更新，機(jī)電一體化在工程機(jī)械上的應(yīng)用也開始呈現(xiàn)出一種多元性以及多樣性。因為不同機(jī)械對機(jī)電一體化技術(shù)存在有不同的要求，因此只有機(jī)電一體化產(chǎn)品可以更加的實用以及靈活才可以在工程機(jī)械應(yīng)用發(fā)面表現(xiàn)出針對性以及具體性[3]。機(jī)電一體化在工程機(jī)械上的應(yīng)用會出現(xiàn)一種個性化的發(fā)展趨勢，使工程機(jī)械工作的展開具有完善性以及細(xì)致性。

4 結(jié)論

機(jī)電一體化是現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)發(fā)展的必然趨勢，是多種技術(shù)綜合作用的結(jié)果，更是工業(yè)化發(fā)展的必由之路。它在工程機(jī)械中的應(yīng)用極大地推動了我國機(jī)械工業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展。盡管現(xiàn)階段機(jī)電一體化程度還較低，但其作用、地位和價值卻是不可否認(rèn)的。因此我國應(yīng)加強(qiáng)對機(jī)電一體化技術(shù)及其應(yīng)用的研究和創(chuàng)新，推動我國機(jī)械工業(yè)快速發(fā)展。

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