機電一體化在工程機械上的應用與發展分析

【摘 要】在將來的機械發展中，機電一體化將成為主流的發展方向。現如今，機電一體化已經越來越多的應用在了工程機械中，而且，在這個領域已經取得了一定的成就。機械一體化不僅能夠使工程機械的效率提高，而且能夠節省大量的人力勞動。接下來將主要論述一下機械一體化在工程機械中的應用，繼而簡述其近些年來的發展情況以及將來的發展前景。

【關鍵詞】機電一體化；工程機械；應用

機械一體化又被人們稱之為機械電子學，它是一種綜合技術，包括機械技術，電工電子技術，微電子技術，傳感器技術等眾多技術。當今世界，計算機技術發展迅速，并且得到廣泛的應用，因此，在未來世界中，機電一體化將會有著更為廣闊的發展空間。由于對機械性能的要求不斷加強，因此機電控制裝置將更加廣泛的應用在工程機械中，同時，其結構也將越來越復雜。尤其是在我們國家，因為我國進口和國產的工程機械的使用量一年又一年的增加，那么怎樣才能用好以及管理好價格昂貴的工程機械，怎樣才能使其在工程機械部門發揮最大作用是我們面臨的一個重要的問題。

1.工程機械中機電一體化的應用

1.1監視和控制系統

監控系統是否正常作業是機電一體化技術在工程機械中應用的一個良好的表現。當系統的運行出現問題的時候，電子監控就會發出警報，當然，甚至可以自動的排除故障，使系統恢復正常的運行，這樣的自動化或者半自動化的控制給工作帶來了很大方便。因此，通過充分的運用機電一體化技術，將會使得運行故障所造成的損失和影響降到最低。

1.2節約能源

與現如今的工程機械的運行相比較，傳統的工程機械運行往往會對資源造成很大的浪費。究其原因，最重要的一點就是，機械運行效率一般情況下都沒有達到額定功率，這樣的不在滿負荷下運行的機械將會產生許多的無用功，對能源就造成了浪費。但是如果運用機電一體化技術，就能夠對其進行效率調節，以達到節能的目的。舉例說明，采用卡特電子效率節能控制系統的日本日立公司，通過綜合控制發動機和泵，使得功率的利用率達到了百分之九十八。

1.3精確的把握成品作業

機電一體化技術中的電子控制系統應用在工程機械設備上，就使得稱量精確，這樣的自動化稱量也會將人工稱量的弱點降到了最低，明顯提高成品作業的精度。同時這樣的自動測量還使得人力資源得到了節約，減輕了施工人員身上的負擔，這樣的自動化或者半自動化的控制給工作帶來了很大方便，例如，瀝青和水泥混凝土攪拌廠廣泛的采用了微機控制的電子稱量自動化系統，使得瀝青混凝土攤鋪機的施工質量得到了明顯的提高，與高效，快捷的現代工程施工的要求不謀而合。

1.4控制柴油機

柴油機行業的一項重要的戰略目標就是降低柴油機的外排所造成的污染，但是，要想解決發動機排放質量進而最低油耗間的矛盾卻是非常的困難。因此，將這兩種參變量調整到一個平衡點。在過去，人們只是考慮去提高燃油效率，這樣的話，雖然，污染物的排放量有所減少，但是污染物的排放濃度卻在顯著提高，并沒有什么實質性的改變。但是，當電子技術高速發展的時候，通過采用電子調速器，電子油門控制裝置，自動停機裝置等裝置，不僅使柴油機能夠滿足經濟指標，還能使夠對最佳噴油進行定時。

1.5其他應用

在國外，其生產的推土機，裝載機，鏟運機等都采用了電子控制的自動變速器，這種變速器能夠根據外負荷的而變化情況而改變自身的傳動系的傳動比，通過使用這種變速器，不僅使燃油的經濟性得到了提高，而且大大降低了勞動強度。為了使作業的安全性得到提高，現代的起重機上都用上了電子控制的力矩限制器。國外有些工程機械上設置了無線遙控裝置以代替人工操作，避免了工程機械所帶來的危險。

現代工程機械的一項非常重要的指標就是電子系統的可靠性。在工程機械中，露天作業居多，因此避免不了要暴曬，雨霧，強風，塵埃等侵襲。面對如此惡劣的工作環境，電子控制系統應該滿足一些條件，要可靠，能夠穩定的工作，抗老化，還要有較長的壽命，密封性要好，能夠防水，抗干擾能力要強，能夠在種種干擾下可靠地工作。

2.機電一體化的發展情況

現在，工程機械的發展正處于一個非常關鍵的時候，工程機械的技術模式逐漸轉變為以機械，液壓，電子控制技術等綜合在一起的模式，這種技術，不僅能夠使工程機械的性能呢的到極大的提高和促進，而且具有更加經濟性，安全性和可靠性的特點。在當前的工程機械的制造系統中，其核心的工作模式主要采用微電子處理器。當今國民經濟和科學技術正在高速發展，工程機械在我國逐漸普及，這樣，機電一體化就能夠更加科學的發展。

3.機電一體化的發展前景

3.1智能化方向

智能化一詞主要是針對機器行為的描述，它的基礎是控制理論，然后融入人工智能，運籌學，計算機科學技術，模糊數學，心理學，生理學和混沌動力學等元素，將機器得到判斷事物，邏輯思維，以及自主決策的能力，從而使得控制目標得到更高。

3.2網絡化方向

當有機電一體化的新產品被研發出來的話，如果它有多特的功能，可靠地質量，那么很快，就會在全球火熱暢銷。再有，網絡已經在全世界普及開來，那么運用網絡的遠程控制作用和監視技術去控制終端的機電一體化設備就更為方便。運用局域網和現場總線控制家用電器已經越來越普遍，這樣能夠使人們從高科技技術那里得到便利和快樂。因此，機電一體化技術將會朝著網絡方向更快的發展。

3.3微型化方向

所謂的微型化，指的是機電一體化將進軍微觀領域。在國外，稱之為微電子機械系統，指的是幾何尺寸不超過1立方厘米的產品。微機電一體化產品有著眾多的特點，它產品體積小，較少的耗能，靈活的運動能力，在醫療，軍事等方面有著獨特的優勢。微機電產品的加工技術非常的精密，包括光刻技術和蝕刻技術兩類。

4.總結

簡而言之，在未來，機電一體化技術必將發揮著更加重要的作用，將會在更加廣泛的領域內有所應用，也將會成為未來工程機械的發展方向。當然，為了能夠早日將機電一體化技術的優勢大放光彩，還需要在研究方面加大力度，使機電一體化水平得到提高，以得到長足發展。 [科]

【參考文獻】

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