機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用

顧小威

中國(guó)機(jī)械工業(yè)機(jī)械工程有限公司

機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用

顧小威

中國(guó)機(jī)械工業(yè)機(jī)械工程有限公司

機(jī)電一體化技術(shù)以機(jī)械電子理論為基礎(chǔ)，通過(guò)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、機(jī)械技術(shù)對(duì)工程機(jī)械項(xiàng)目中的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行全方位、系統(tǒng)化的分析，顛覆了傳統(tǒng)的工程機(jī)械的工作流程，使工程機(jī)械發(fā)生了巨大的變革。機(jī)電一體化技術(shù)帶來(lái)的新型設(shè)計(jì)和生產(chǎn)理念，大大提高了機(jī)械設(shè)備的精度、性能以及生產(chǎn)效率，不僅節(jié)約了人工成本，還增加了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。在這樣的背景下，加強(qiáng)對(duì)機(jī)電一體化在工程機(jī)械中應(yīng)用的研究是具有重大意義的。

機(jī)電一體化技術(shù)；工程機(jī)械；應(yīng)用

1 機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

為了進(jìn)一步研究一體化對(duì)工程應(yīng)用產(chǎn)生的影響，必須做好一體化對(duì)當(dāng)代工程的應(yīng)用分析。目前很多項(xiàng)目已經(jīng)滿(mǎn)足機(jī)械施工要求，以提高工程機(jī)械水平和運(yùn)行效率為主要目的，工程機(jī)械逐漸向自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展。在電子控制與應(yīng)用系統(tǒng)的帶領(lǐng)下，國(guó)內(nèi)機(jī)械已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化、智能化等要求，同時(shí)這也是國(guó)內(nèi)機(jī)電一體化的核心要求。

1.1 有助于提高產(chǎn)品性能

機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用，不僅能改變儀表使用方法，還能借助微電腦的方式做好機(jī)械半自動(dòng)與自動(dòng)控制。目前，傳統(tǒng)的顯示器已經(jīng)被數(shù)字儀表替代，使機(jī)械工程更加直觀、有效，更加方便工作人員操作。借助微電腦替代傳統(tǒng)的工程機(jī)械，不僅能減少機(jī)械操作量，還能簡(jiǎn)化機(jī)械操作過(guò)程。將一體化技術(shù)滲透到工程機(jī)械中，不僅能實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械自動(dòng)化、智能化控制，還能提高應(yīng)用性能與工作效率。

1.2 簡(jiǎn)化工程機(jī)械的養(yǎng)護(hù)與調(diào)試工作

將機(jī)電一體化應(yīng)用到工程機(jī)械中，在不影響檢查的條件下，充分運(yùn)用一體化技術(shù)，做好工程機(jī)械調(diào)整與檢修工作，然后再借助機(jī)電一體化參數(shù)進(jìn)行機(jī)械調(diào)整與檢修；借助工程參數(shù)對(duì)工程設(shè)備與工作模式實(shí)施切換與設(shè)計(jì)，通過(guò)工程機(jī)械整合工程特點(diǎn)中的半自動(dòng)與自動(dòng)選用工作模式，這樣才能達(dá)到提高工程應(yīng)用效果的目的。

1.3 提高設(shè)備安全系數(shù)

和傳統(tǒng)機(jī)械工程相比，將一體化技術(shù)應(yīng)用到工程機(jī)械中，擁有自動(dòng)監(jiān)控、報(bào)警與狀態(tài)檢修等作用。因?yàn)楣こ虣C(jī)械在項(xiàng)目中工作量較大，內(nèi)部磨損嚴(yán)重，所以很多機(jī)械部件在長(zhǎng)時(shí)間使用后很容易出現(xiàn)問(wèn)題。將機(jī)電一體化技術(shù)結(jié)合設(shè)備的疲勞程度進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)這類(lèi)部件出現(xiàn)過(guò)度疲勞時(shí)，及時(shí)對(duì)他們進(jìn)行調(diào)整與報(bào)警，以達(dá)到保護(hù)工程設(shè)備的目的。

2 機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用

2.1 機(jī)電一體化在工程機(jī)械設(shè)備節(jié)能方面的應(yīng)用

傳統(tǒng)的工程機(jī)械制造設(shè)備由于各個(gè)功能模塊的協(xié)調(diào)性不高、依賴(lài)人工控制操作等問(wèn)題導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)效率低，增加了企業(yè)的成本，廣大工程機(jī)械行業(yè)都面臨能源浪費(fèi)的問(wèn)題。隨著黨中央大力倡導(dǎo)節(jié)能減排，促進(jìn)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，工程機(jī)械行業(yè)為了降低能耗，響應(yīng)政府的號(hào)召，可以在工程機(jī)械中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)。機(jī)電一體化技術(shù)能夠提高工程機(jī)械內(nèi)部各個(gè)運(yùn)行環(huán)節(jié)的相互協(xié)調(diào)性能，降低部件之間的摩擦損耗，從而提高工程機(jī)械的能源利用率，減少柴油的油耗量，降低污染氣體的排放，同時(shí)使工程機(jī)械企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益有所提高。

2.2 機(jī)電一體化在工程機(jī)械設(shè)備監(jiān)控中的應(yīng)用

通過(guò)對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)結(jié)構(gòu)的了解，我們知道液壓系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)等都是機(jī)電一體化設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)組成成分，利用這些結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)工程機(jī)械監(jiān)控的目的。例如，在工程機(jī)械工作時(shí)，一旦出現(xiàn)異常情況，機(jī)電一體化技術(shù)就會(huì)通過(guò)相關(guān)機(jī)制對(duì)工作人員進(jìn)行預(yù)警和告知，這樣就減少了由于故障原因而給機(jī)械設(shè)備帶來(lái)的損害。伴隨著現(xiàn)代工程機(jī)械運(yùn)作節(jié)奏的加快，機(jī)電一體化技術(shù)的監(jiān)控手段成為了工程建設(shè)保障的關(guān)鍵，不僅實(shí)現(xiàn)了機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)修復(fù)、自動(dòng)防護(hù)功能，而且也加強(qiáng)了工程機(jī)械的運(yùn)作效果，對(duì)工程更加有序的開(kāi)展起到了一定的促進(jìn)性作用。

2.3 機(jī)電一體化在工程機(jī)械設(shè)備精度控制中的應(yīng)用

工程質(zhì)量方面，機(jī)械工程中機(jī)電一體化系統(tǒng)的應(yīng)用最有意義的一點(diǎn)就是可以確保精度。傳統(tǒng)的機(jī)械工程一般都是人工操作，工藝相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單，在相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、工程測(cè)量與計(jì)算等環(huán)節(jié)誤差的出現(xiàn)頻率非常高，所以傳統(tǒng)機(jī)械工程的整體質(zhì)量往往不能保證。而有了機(jī)電一體化系統(tǒng)在機(jī)械工程中的應(yīng)用，不僅很大程度上提高了機(jī)械工程的相關(guān)數(shù)據(jù)測(cè)量的精準(zhǔn)度，還實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)測(cè)量的自動(dòng)運(yùn)行，有效的保證了機(jī)械施工的整體質(zhì)量。在保證了機(jī)械工程精準(zhǔn)度的前提下，機(jī)械工程的工作效率就可以大大增加，還能很大程度上降低施工人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，減少人力。

2.4 機(jī)電一體化在工程機(jī)械自動(dòng)化作業(yè)中的應(yīng)用

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，在工程機(jī)械領(lǐng)域中也成功地應(yīng)用了自動(dòng)化技術(shù)，使得機(jī)械設(shè)備作業(yè)越來(lái)越高端化。在工程機(jī)械自動(dòng)化中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，能夠使機(jī)械作業(yè)的自動(dòng)化程度更高，作業(yè)效率也更高，同時(shí)降低了人工勞動(dòng)力的投入，節(jié)約了企業(yè)成本。例如日本的三菱公司，在傳統(tǒng)的挖掘機(jī)中應(yīng)用了挖掘軌跡控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)能夠預(yù)設(shè)挖掘機(jī)鏟斗的挖掘軌跡，再由微機(jī)控制系統(tǒng)對(duì)挖掘機(jī)臂桿以及鏟刀的運(yùn)行進(jìn)行控制，從而使挖掘工作能夠提前進(jìn)行編程并且能夠?qū)崟r(shí)得到控制，大大提高了挖掘精度，該挖掘機(jī)可以廣泛應(yīng)用于需要進(jìn)行精密挖掘的工程作業(yè)中。

3 工程機(jī)械的一體化發(fā)展趨勢(shì)

目前的機(jī)電一體化主要以智能化、微型化、高性能為主。高性能主要體現(xiàn)為可靠性高、速性高、效率高與精度高。如：在新型的CNC 系統(tǒng)中，通常是CPU和多總線(xiàn)進(jìn)行連接，應(yīng)用模式滿(mǎn)足四高要求，該系統(tǒng)的使用，不僅能同時(shí)進(jìn)行多種任務(wù)操作與處理，還能提高產(chǎn)品生產(chǎn)力度。微型化是一體化技術(shù)的發(fā)展方向與目標(biāo)，也是機(jī)械與納米電子技術(shù)的整合基礎(chǔ)，該技術(shù)具有耗能低、電器小巧、靈活等優(yōu)勢(shì)。智能是機(jī)電一體化發(fā)展進(jìn)程的主要方向。

結(jié)語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)與現(xiàn)代化生產(chǎn)的不斷推進(jìn)，傳統(tǒng)技術(shù)的低效率、低產(chǎn)量已經(jīng)難以滿(mǎn)足現(xiàn)代化生產(chǎn)的要求，因此就需要不斷提高技術(shù)以提高產(chǎn)品性能與生產(chǎn)效率。將機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用到機(jī)械生產(chǎn)與制造中，是機(jī)械工程與先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的完美結(jié)合，更加符合現(xiàn)代化建設(shè)要求。未來(lái)技術(shù)將面向微型、更高性能的方向發(fā)展。

[1] 劉尚林.機(jī)電一體化技術(shù)在現(xiàn)代工程機(jī)械中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2016，(09)：126-127.