探討工程機械中機電一體化技術的應用

潘柯銘

摘 要：隨著科學技術的日益更新與發展，計算機技術和微電子技術得到了廣泛應用，機電一體化技術得以迅速發展并以獨特的優勢在工程機械中占據著越來越重要的地位。機電一體化技術的普及大大提高了工程機械運作的效率與安全性，降低了人員投入成本，成為現今工程機械中必不可少的組成部分。該文立足于機電一體化的內涵，闡述了工程機械中機電一體化技術的應用現狀，并分析了機電一體化技術在工程機械中的發展前景，以期為相關從業人員的研究提供參考依據。

關鍵詞：工程機械 機電一體化 應用與發展

中圖分類號：TD60 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）03（b）-0064-01

機電一體化是一門新興的綜合性科學技術，亦稱為機械電子學，它主要是將電子技術、計算機技術、信息技術等與機械技術進行有機結合，并綜合應用到實際運作中。近年來，信息技術的不斷發展為機電一體化提供了強有力的核心技術支持，機電一體化技術的發展提高了工程機械的運作效率，降低了工程成本，滿足了我國工程機械領域節能化、智能化和自動化的要求，它的正確使用是工程機械完美運作的重中之重。

機電一體化的運用主要是通過電子控制系統加以實現的，電子控制系統應用的好壞直接影響到工程機械的安全性、經濟性、施工質量、使用壽命等。引入機電一體化技術，能夠大大提高工程機械的動力性、燃油經濟性、操作舒適性及工作精準度、工作效率等，所以現代工程施工中，機電一體化技術業已在工程機械眾多領域得到廣泛應用，生產過程對工程機械的性能要求也日益增高，而且工程機械中機電一體化技術的管理與應用也將是今后的發展趨勢。因此，如何管理并有效應用機電一體化技術成為很多工程施工企業不得不面臨的必要課題。

1 工程機械領域機電一體化技術的應用現狀

1.1 自我監測與診斷，延長機械使用壽命

與傳統的只能由相關工作人員定期排檢故障的模式不同的是，機電一體化工程機械中的自我監測與診斷功能，能夠對機械的發動機、液壓系統、傳動系統、工作裝置等的運行狀態實施全面監控，如果出現異常，可以自動報警，避免故障損傷的擴大化，并能夠自我診斷找到故障部位，以便維修人員可以盡快的對故障部位進行檢修，減少故障排檢時間和停機維修時間，提高了工程機械的利用效率，降低了生產成本。同時自我監測可以避免重大故障發生，延長機械使用壽命。

1.2 節能減耗，提高生產效率

工程機械機電一體化中電子節能控制器的使用改變了以往的工程機械能源損耗大、利用率低、工程經濟效益低等缺點，取而代之的是低能耗高效率高效益，符合國家倡導的節能減排這一政策。而且我國企業間的競爭日趨激烈，科學技術的融入可以大大提高企業的市場競爭力，其中電子節能控制器的使用極大的降低了大型工程機械設備的能耗，改善了施工環境，同時它的操作相對較為簡單，設備磨損較少，也在一定程度上提高了生產效率。

1.3 保證操作作業的精準度

機電一體化技術保證了工程機械穩步向高精準度的層次發展，從而最大限度的提高機械性能和工作效率。比如在道路鋪設工程中通過微機控制的電子稱量系統的應用、自動找平系統的應用、采用超聲波技術的自動供料系統等的應用，這些使得稱量實現自動化，提高了精準度，減少了人工誤差，提高了作業質量和效率，同時減少了人力資源的投入，降低了工作人員的勞動強度，節省了許多的施工工序，使其更加符合現代工程機械的施工要求。

1.4 實現機械作業的自動化或半自動化

機電一體化技術在工程機械領域中的應用實現了機械作業的自動化或半自動化，很大程度上降低了施工過程中人力物力的投入，減少了施工人員的勞動量和勞動強度，提高了設備的勞動產出比，而且還可以有效防止操作人員因缺乏經驗、技術不足或疲勞而產生的操作誤差，進而保障了機械作業的高質量。機械作業的自動化或半自動化降低了企業的人力資源成本，提高了工程的質量，保障了工程的整體經濟效益。

1.5 機電一體化技術的其他應用

機電一體化技術在工程機械領域的應用越來越廣泛，例如為了提升發動機功率、簡化工序、降低能耗、減少工作量而在裝載機、推土機、鏟運機等中采用的自動變速器；為了提高作業的安全性而在起重設備中采用的力矩限制器；為實現危險地帶、惡劣工作環境或人員無法到達地點的無人駕駛而采用的無線遙控裝置等等。總之，機電一體化在工程機械領域的諸多應用，都是為了工程機械的良好運作，是機械工作發展的必然趨勢。

2 工程機械領域機電一體化的發展趨勢

2.1 智能化

智能化是機電一體化技術的必然發展趨勢，其應用需求也越來越高。所謂智能化，即立足于相關控制理論，將心理學、生理學、計算機網絡、運籌學、人工智能等多學科知識運用到工程機械領域，使工程機械的操作可以逐漸取代人為操作，進一步降低工程預算成本，實現更精準的控制，滿足工程施工的更高要求，因此工程機械的智能化仍是大勢所趨。

2.2 微型化

微型化這一概念源于上世紀80年代末期，是指機電一體化向微電子機械系統領域發展的趨勢。微型機電一體化產品是電子技術與機械技術在納米尺度上相融合的產物，它的特點主要是體積小、耗能低、運動靈活，在生物醫療、軍事、信息等領域有著不可超越的優越性。現階段微型機電一體化產品都朝著小于1立方厘米的體積發展，甚至是朝著微米、納米級別發展，其瓶頸為微機械技術。

2.3 網絡化

隨著計算機網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制設備可以達到讓人們足不出戶即可控制多種設備的目標，使工程機械的操作更加便捷，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品。工程機械領域中遠程控制盒監控技術的快速發展使得機電一體化產品向著網絡化方向發展成為必然趨勢。

2.4 節能環保化

隨著工業化進程的持續推進，人類社會的經濟化水平不斷提高，但與此同時人們賴以生存的環境也遭到了巨大的破壞。進入新世紀以來，社會公眾對環保的關注和呼聲越來越高，國家也出臺了一系列的相關政策來號召節能減排，為適應節約型社會的發展，機電一體化產品在使用時不造成資源浪費和環境污染，報廢后可以回收利用，實現綠色化產品概念和綠色化設計制造更能適應今后的市場需求。

3 結語

總之，工程機械領域中機電一體化技術的應用日趨廣泛，發展前景可觀，工程機械為適應機電一體化這一趨勢，盡可能的提高機械運作效率，需要其操作者或使用者順應科學發展潮流，加大研究力度，全面掌握機電一體化技術，振興機械工業，更好的為我國建設事業服務。

參考文獻

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