淺談機電一體化技術在機械工程領域的運用

符仁洲

摘 要：我國的機械工程建設在不斷地隨著工程需要進步，機械工程對于城市建設以及經濟發展都存在著重要的意義，我國的機電一體化的發展水平在不斷地提升過程，一體化主要是將機械學科、信息學科、電子學科等幾門相關學科的理論知識融合起來，將其作用于機械工程的建設之中，而機械工程的建設技術還處于發展的過程中，一體化的技術對于各個學科的技術融合要求比較高，為了保證其能夠在機械工程這一領域中應用價值，本文根據對機械工程建設的了解，對機電一體化的新型技術的運用進行分析。

關鍵詞：機電一體化；機械工程領域；運用分析；工業領域

我國機械工程建設的水平受到了工業發展的影響，其自動化技術逐漸被應用于機械工程建設的各個環節之中，然而現代社會中的科學技術仍舊沒有停止發展，將建設技術進行了改變，在過去，建設機械工程的主要方式是借助機械電氣化開展建設，但是在自動化要求提升的條件下，機電一體化能夠更好地幫助機械工程開展建設，計算機技術同樣也處于機電一體化的體系之中，不僅對其建設的基本結構有了改變，機械產品的結構以及主要生產方式都出現了變化，本文根據對機械工程的了解，對其新型的機電一體化系統的應用情況進行分析，希望可以給機械工程的建設者提供參考。

1 機電一體化概述

在對借助機電一體化建設技術開展機械工程的=建設情況展開闡述之前，首先需要對機電一體化的具體組成進行了解，其關鍵技術主要有以下幾方面：

1.1 機械本體技術

機械本體技術應當從改善性能、減輕質量和提高精度等幾個方面著手。機械系統的小型化及性能的優化都建立在機械本體的輕質化基礎上，因此首先要減輕機械本體的質量，我們可以考慮選擇用非金屬復合材料代替傳統的鋼鐵材料。以此來提高機械的快速響應特性，減少能量消耗，提高效率。

1.2 信息處理技術

機電一體化與微電子技術的顯著進步、信息處理設備的普及和廣泛應用有著密切的關系。因此，為進一步的促使機電一體化的發展，必須提高信息處理設備的穩定性和可靠性。

1.3 傳感技術

提高傳感器的性能應當注重提高傳感器的可靠性、靈敏度和精度，而提高可靠性與防干擾有著密切的關系，為避免干擾，目前光纖電纜傳感器正在逐步的發展壯大。

1.4 軟件技術

軟件作為機械一體化系統中的重要組成部分，必須要和硬件協調一致的發展。為降低軟件的研發成本沒提高生產維修的效率，應當逐步推進軟件的標準化，包括程序的標準化、程序模塊化。軟件程序的固化等。

2 應用分析

在對機電一體化的相關技術有所了解之后，就可以對其在機械工程建設環節中的應用進行分析，機械工程建設的規模并不是停滯不前的，建設的難度在不斷提升，如果還僅僅應用過去的建設技術方法，是難以滿足現代的機械工程建設要求的，因此將機電一體化的新型技術進行應用是很多機械工程建設人員需要掌握的一種基本能力。

2.1 控制監督應用

為了保證機械工程建設的質量，需要在建設的主要環節之中開展全面的控制以及監督，尤其要對發動機這種主要的機械設備進行監督，除了發動機之外，還需要對制動系統、傳動系統以及液壓系統進行監督，保證一旦這幾個系統之中出現了意外情況，機電一體化體系中的電子監控系統能夠迅速做出反映，將機械工程中的故障位置進行精準定位，將檢修以及排除故障的工作保持更高效率地開展，將機械工程中由于監控不利而出現的經濟損失情況進行消減。

2.2 減少能源消耗

保證工程節能是機電一體化施工技術的里一個特點，過去使用的施工過程中，需要借用柴油機這種高耗能的機械設備，但是改造之后的機電系統，能夠對柴油機具有的輸出功率進行改進，實現完全燃燒，將排除氣體進行凈化，將能量損失控制起來，還可利用電子自動控制技術，對柴油機的負荷條件進行分析，對其油門進行調節，優化柴油機的能源利用結構。

2.3 實現半自動化作業

工程機械實現自動化或半自動化，不僅可以減輕操作者的勞動強度，提高生產效率，還能有效的降低作業的安全系數。例如，日本三菱公司的挖掘機設有挖掘軌跡控制系統，操作人員在控制板上設定好鏟斗的運動軌跡形狀之后，微機控制系統能夠根據各種角度傳感器的信號，自動控制動臂、斗桿和鏟刀的運動，實現各種形狀和斷面溝槽，斜面的準確開挖，從而使挖掘工作實現了自動化，同時也降低了人工開挖的危險性。

2.4 提升作業的精密程度

在工程機械設備上引進電子控制系統，不僅可以使稱量自動化，而且還可以使稱量變得更為精確，從而有效的避免了人工稱量效率低、誤差大的特點，進而使得成品的作業精度得到明顯的提高。例如：在商品混凝土廣泛普及的今天，許多的商品混凝土拌合站都在混凝土拌合設備上采用了微電控制的電子稱量系統，并使計量過程實現了自動化，電子稱量系統的引用，保證了混凝土的絕對配合比，極大的提高了混凝土的質量。

3 發展方向

當機電一體化發展到一定的程度，其執行和控制系統將獲得足夠的空間，具備很強的“柔性”，能夠從容的面對突發事件，即被設計成“自律分配系統”，當這系統運行時，各子系統獨立運行，互不影響，但其本身也具備足夠的自律性，當外界環境發生變化時，他們也隨之發生相應的變化以適應外界的變化。這一系統的特點是子系統可產生本身的信息并附加所給信息，在總體的指令條件下，每個子系統的“行動”都可以有所改變。這一特征，既避免了因為某一子系統的故障而使得整個系統癱瘓，在很大程度上增加了系統的柔性。對于機電一體的模塊化生產又是具備相當重要的意義的，還能有益于相關技術人員的培訓。

結束語

本文首先對機電一體化的相關技術進行了簡要分析，由于機電一體化學科方面的優勢，因此其能夠被應用的領域不僅僅有機械工程這一個領域之中，在其他的工業領域同樣具有較強的應用價值，應用機電一體化，在對機械產業進行完善的同時，還能對這一復雜學科進行發展，實現一體化，也就是實現各個工程建設項目相互融合的需要，不僅要將單一的學科在機電一體化中進行發展，還需要將整體學科進行進一步發展，不斷地對工業系統中的機械工程建設進行改進與完善。

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