機電一體化在工程機械上的應(yīng)用及其發(fā)展

孫禹　韓冬

摘 要：隨著社會的發(fā)展，科技的進步，現(xiàn)如今的機電一體化技術(shù)在機械工程中得到廣泛地應(yīng)用和重視。而且，隨著機電行業(yè)的深入，整個機械工程得到了翻天覆地的變化。文章分析了機電一體化的發(fā)展趨勢，并對其發(fā)展做出了如下淺談。

關(guān)鍵詞：機電一體化；機械工程；應(yīng)用；發(fā)展

1 概述

現(xiàn)如今我們處在一個信息爆炸時代，機電一體化作為現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展核心力量，在工程領(lǐng)域中占有重要地位，并推動了工程領(lǐng)域的發(fā)展。它的發(fā)展從根本上改變了傳統(tǒng)的固有模式，在引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展的同時也促進其向智能化、自動化、一體化的方向發(fā)展。尤其是在微機處理方面得到了較大的發(fā)展。

2 機電一體化的描述

隨著機電一體化技術(shù)的逐漸深入，工程機械在機械、液壓、電子控制技術(shù)等方面實現(xiàn)了不同程度的等級提高，使其更加經(jīng)濟可靠。且目前的機械制造工程中往往采用微電子處理器進行工作。合理配置、整合、處理并優(yōu)化各項系統(tǒng)模式。且隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，其應(yīng)用范圍越來越廣泛。以處理器為核心的電子管理設(shè)備的發(fā)展尤為廣泛。例如：攤鋪機的自動找平、自動供料、優(yōu)化挖掘機的電子功率、自動調(diào)節(jié)裝載機的變速機箱、檢修和排查故障等。這些技術(shù)的發(fā)展勢必促進今后工程項目的發(fā)展，并對機械性能提出了更高的要求，使其能夠更好地運用在復(fù)雜的工程中，因此，如何更好地開發(fā)和利用這一技術(shù)，并使其發(fā)揮到最大的作用，是當(dāng)前急需考慮的問題之一。

3 機電一體化的優(yōu)勢

3.1 安全系數(shù)較高

在工程機械中合理地開發(fā)和利用機電一體化技術(shù)能有效地提高產(chǎn)品的性能，在保證其功能運行正常且齊全的同時也能做到全面的監(jiān)視和報警，對產(chǎn)品有自動保護作用。若是設(shè)備在使用過程中出現(xiàn)異常狀況，系統(tǒng)就會進行自動保護，確保操作人員和系統(tǒng)不會遭到傷害。因此，綜上所述，機電一體化擁有安全系數(shù)較高的優(yōu)勢，且可信度較高。

3.2 生產(chǎn)效率高

使用機電一體化設(shè)備實現(xiàn)工程生產(chǎn)的流水線作業(yè)，在實現(xiàn)操作系統(tǒng)智能化、自動化地處理接受到信息的同時也能進行高精度的控制和高靈敏度的監(jiān)測。當(dāng)操作人員開啟操作按鈕時，系統(tǒng)就會自動識別，在最大限度內(nèi)產(chǎn)生出較多的成品。從而提高了工作效率。加之自動技術(shù)的熟練應(yīng)用，機電一體化技術(shù)的使用能夠提高一個企業(yè)的市場競爭力，并具有更大的價值。

3.3 使用性價比較高

機電一體化設(shè)備是用程序直接控制，并從數(shù)據(jù)反映設(shè)備使用情況的高端機器，且操作方便、簡單。此外，將機電一體化技術(shù)加以廣泛的應(yīng)用，選擇不同的程序結(jié)構(gòu)，可以擴大其工作范圍，從而大大減少操作人員的工作量。與其它應(yīng)用相比較，機電設(shè)備技術(shù)融合了其他技術(shù)，使其功能更加完善，從而滿足更多生產(chǎn)的需求。

4 機電一體化技術(shù)在工程機械中的廣泛應(yīng)用

現(xiàn)如今，科技實力的不斷提高帶動了各種機械設(shè)備的性能提升，機電一體化設(shè)備作為其中的“佼佼者”必然得到了廣泛的應(yīng)用。

4.1 電子控制中的應(yīng)用

在機器使用中難免會存在磨損、儀器失靈、機器老化等問題。而這些問題稍不注意就會引發(fā)更大的危機。因此，及時做好監(jiān)控工作是很有必要。若是監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)故障，則檢修人員很難找出問題所在，對以后整個工程機械運行造成極大的影響。工程機械中的電子監(jiān)控主要是對發(fā)動機、傳動系統(tǒng)、工作裝置等進行監(jiān)控，將各系統(tǒng)的數(shù)據(jù)及時傳遞給維修人員，以便其及時發(fā)現(xiàn)故障并解決問題，從而確保整個系統(tǒng)能夠穩(wěn)定持續(xù)工作。

4.2 節(jié)約能源

傳統(tǒng)的機電設(shè)備中能量的過度浪費一直是一個很嚴重的問題。隨著科技的發(fā)展，機電設(shè)備的自動化和智能化在不斷提高，使用微機控制系統(tǒng)能夠大大降低人為產(chǎn)生誤差的影響，提高精確度。此外，使用自動一體化功能可以節(jié)省人力、財力、物理等資源，降低工人的工作強度并確保施工的高效進行。這一發(fā)展也符合現(xiàn)如今“可持續(xù)發(fā)展”理念。

4.3 機電設(shè)備在自動化或半自動化作業(yè)中的應(yīng)用

機電設(shè)備向著自動化和智能化的方向發(fā)展，避免缺乏經(jīng)驗的工人在操作中產(chǎn)生失誤。例如：在對挖掘機的挖掘軌跡進行控制的過程中，通過耗鏟斗的軌道設(shè)定和微機自動控制動臂桿及鏟刀，從而規(guī)范挖掘機的使用范圍，提升了工作效率和工作精確度。

4.4 其他方面的應(yīng)用

外國在推土機、鏟運機以及裝載機中加入了自動變速器，對傳動系統(tǒng)的傳輸比進行調(diào)控，提高了發(fā)動機的工作效率，能源得到了充分地利用，且操作步驟較少，是一種合理簡單的設(shè)備。

5 未來發(fā)展趨勢

5.1 個性化發(fā)展

隨著社會的發(fā)展，人們的生活水平得到廣泛地提高，隨之而來的是對電子機械設(shè)備要求的提高。因此，機電一體化設(shè)備不僅要保證高質(zhì)量，相應(yīng)的也要實現(xiàn)功能多元化、人性化、個性化。這也是未來機電設(shè)備發(fā)展的一大趨勢。

5.2 智能化發(fā)展

自動化、智能化是機電設(shè)備發(fā)展的一大典型特點，且更符合現(xiàn)代發(fā)展特性。該技術(shù)需要以人工智能為基礎(chǔ)，計算機技術(shù)、心理學(xué)、運籌學(xué)等新興學(xué)科為輔助作用，對人類智能進行效仿，自動實現(xiàn)診斷、人機對接、自動編程等地分析、判斷、整理、推斷及決策等過程。通過程序的直接控制使其有別于傳統(tǒng)的機電設(shè)備。機電一體化設(shè)備代替人腦繼續(xù)工作，從而提高了生產(chǎn)的工作效率。另外，機電設(shè)備的發(fā)展，離不開控制理論的基礎(chǔ)。

5.3 微機化發(fā)展

微機化是機電設(shè)備又一大發(fā)展方向。在高性能化的基礎(chǔ)上，逐漸實現(xiàn)應(yīng)用模式的：高效率化、高可靠性、高速化、高精度。這里以新一代的CNC系統(tǒng)為例：新一代的CNC主要采用連接多個CPU和總線，實現(xiàn)多個任務(wù)系統(tǒng)的同時操作，體現(xiàn)產(chǎn)品的高性能。其采用納米或微米級別的產(chǎn)品。具有小巧性、耗能低、靈活性強等特性，使其在社會生產(chǎn)、生活、軍事、科技研究等方面得到了廣泛地應(yīng)用，在今后很長一段時間內(nèi)成為支持社會經(jīng)濟發(fā)展的一大有力武器。

5.4 綠色化發(fā)展

任何大功率機器在使用工程中都會伴隨著污染的排放，而機電一體化綠色化發(fā)展是指在產(chǎn)品在生產(chǎn)及使用過程中不會出現(xiàn)對環(huán)境造成污染的情況，且當(dāng)產(chǎn)品到達無法使用階段時能夠被回收利用。隨著人們環(huán)保意識的逐漸加強和國家“可持續(xù)發(fā)展”模式的提倡，機電設(shè)備一體化向著綠色方面的發(fā)展是必然趨勢。

6 結(jié)束語

綜上所述，隨著社會的發(fā)展，科技的進步，機電設(shè)備一體化應(yīng)用前景十分廣泛，合理把握好其發(fā)展趨勢并加以運用，對整個機械行業(yè)的發(fā)展有很大的幫助和重要意義。而當(dāng)下如何才能降低能耗并提高生產(chǎn)效率仍是我們需要研究的重點。

參考文獻

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