論機電一體化在工程機械上的應用與發展

趙和

【摘要】：機電一體化技術的誕生給工程機械帶來了前所未有的變革，徹底改變了工程機械傳統的生產加工制造和設計理念、方式方法，在提高工程機械工作效率，使用性能、精度等各方面起著巨大的作用。當前，關于機電一體化的研究呈現良好勢頭，在這樣的背景形勢下，加強機電一體化在工程機械中的應用研究無疑對技術創新具有重要實踐指導意義。

【關鍵詞】：機電一體化；工程機械；自動化

1、機電一體化在工程機械中的應用

1.1工程機械設備的節能應用

在傳統的工程機械制造應用中，不管是機械設備的生產制造過程還是成品后的實踐應用，均由于設備本身各功能模塊之間協調性、整合程度的不高。而導致設備運行效率低，能源浪費現象嚴重。引入機電一體化的現代工程機械，通過使用新型電子節能裝置，如電子節能控制器等，可以大幅提高各類工程機械（挖掘機、碾壓機等）的能源利用率，減少能源浪費，實現資源能源的節約。不僅如此，機電一體化的應用還能夠賦予工程機械安全、環保的優勢特點，提高工程機械各功能模塊運行的協調性，減少機械磨損，簡化機械操作，提高機械運行效率。

1.2工程機械監控中的應用

工程機械在投入使用的過程中，為了保證其發生的故障異常可以在最短時間內被發現和解決，保證工程機械運行狀態良好，監控成為現代工程機械中一個不可缺少的重要技術。機電一體化的應用使得監控效用得以進一步的發揮和利用。機電一體化運用電子技術、控制技術等多種技術研發電子監控裝置，建立遠程監控系統，對工程機械的運行狀態進行實時監測，包括機械內部的傳動系統、發電機、工作裝置等各個模塊。通過對工程機械運行狀態全方位的監測，實現對機械故障異常的自診斷、自主決策。并在發現故障的第一時間內發出警報，警示操作人員對故障進行及時有效的處理，盡快將故障消除，恢復工程機械正常運行狀態。機電一體化在工程機械狀態監測方面的應用，有利于減少機械設備故障的發生，保證機械設備正常穩定的運行，節約維修費用，減少資金的不必要浪費，提高工程機械的服務水平。

1.3機械自動化作業中的應用

隨著自動化技術在工程機械領域中應用的日益普及，機械設備的自動化作業便成為現代工程機械的一個重要特征和需求。而機電一體化技術的發展及其在工程機械中的應用，則進一步提升了機械作業的自動化水平，實現了作業過程的半自動化或全自動化。機械作業過程自動化的實現，相比于傳統手動的作業方式，其運行效率更高，作業效果更好。它可以降低勞動強度，減少勞動力的投入，在一定程度上節約人力資本，減少由機械過度疲勞、操作人員疲勞等引發的安全事故。

1.4作業精度控制中的應用

工程機械設計、加工制造對精度有著非常嚴格的要求，只有工程機械從設計到生產、加工組裝等每一環節精度都得到較好保證，都符合相關標準，才能保證工程機械整體精度符合要求，滿足實際需求。工程機械制造具有結構復雜、構件、零配件種類多的特點，采用一般的技術難以保證成品機械精度與質量，而使用機電一體化技術對工程機械產品加工制造的作業精度進行控制。大量實踐表明，可以取得較好的控制效果，保證產品加工精度。這一成果主要得益于電子控制系統的開發和向工程機械領域的延伸。電子控制系統運用現代化的電子科技技術和控制技術能夠為稱量的精確性提供良好保證，實現稱量操作的自動化。從而有效避免由人工稱量所帶來的較大誤差缺陷，提高機械成品的稱量精度，實現機械的精確化作業

2、機電一體化技術在工程機械上的發展前景

科技前進的腳步永不停歇.第三次工業革命距今已有半個多世紀，這并不能滿足工業革命對人類帶來的需求，因此，越來越多的人提出了第四次工業革命的理念，開始描繪第四次工業革命藍圖二事實證明，隨著科技的不斷發展.人類一也即將進人第四次工業革，于此同時，機電一體化技術也必將有所改革和創新，在末來工業機械中得到更為廣泛的應用：

2.1環保化

可持續發展一直是我國發展的環保理念，同時也是要求企業在發展中需要遵循的一個原則。在未來工程機械高度發展的過程中，可能會對環境帶來破壞和污染。這與我國實現綠色產品概念的愿望是相悖的，因此.這就要求機電一體化技術在應用過程中，能夠避免環境造成污染，又寸能源可以做到循環利用的程度。

3、機電一體化在機械工程設備中的意義

隨著機電一體化技術的發展和完善，機電一體化產品的概念已經逐步擴大到控制系統和被控制系統相結合的產品制造和過程控制的大系統。機電一體化技術的發展最終將使機電產品向多功能化、高效率化、高自動化、高智能化、高可靠性、省材料和省能源的方向發展。機電一體化技術應用于工程機械設備當中，對于機械系統的功能、性能、操縱性和可靠性方面都會產生影響。（l）邏輯聯系的可編程性以及單個驅動部件的智能化，是機電一體化系統的功能得到豐富和提高的主要原因，通過軟件的設計，機電一體化系統可以完成極其復雜的任務，從而賦予傳統機械產品許多新的功能。（2）機電一體化系統的動力智能化、分散化，不但使傳動鏈縮短，提高了傳動精度，而且使整個機電一體化系統的機械結構更為簡單，機械部件數量減少，使系統的剛度更好，從而使得機電一體化系統的運動特性和動力特性都得到很大的提高。（3）電子技術的發展使得操縱系統不再受機械結構的限值，可以將操縱設備和顯示設備安裝在任何方便操作的地方，并可以通過互聯網和無線網完成遠程操作，提高了危險環境下操縱的安全性。（4）傳動鏈的縮短和嵌人式電子控制系統的應用，使系統結構大幅度簡化，系統的可動部件減少，磨損也大為減少，進一步提高了機械系統的強度、剛度和過載能力，從而提高了可靠性。

結束語：

機電一體化是現代機械工業發展的必然趨勢，是多種技術綜合作用的結果，更是工業化發展的必由之路。它在工程機械中的應用極大地推動了我國機械工業的進步和發展。盡管現階段機電一體化程度還較低，但其作用、地位和價值卻是不可否認的。因此我國應加強對機電一體化技術及其應用的研究和創新，推動我國機械工業快速發展。

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