機電一體化在工程機械中的應用

董恩東

摘 要：在現代化工程施工中，工程機械的性能、自動化程度直接影響著施工工藝的高低，而工程機械的電氣與電子控制系統性能密切的相關，為此，在工作中提高工程機械自動化程度對于促進工程施工質量有著重要作用。隨著科學技術的發展和產品性能要求的提高，電子控制系統在工程機械中占據的比例得到了加強，這就給工作人員帶來新要求，從根本上對這一問題進行研究也變得尤為關鍵。

關鍵詞：機電一體化；工程機械；應用

1 前言

機電一體化在我國的發展時間相對較長，隨著經濟的進步取得了諸多成就。電機控制是時代發展與技術進步的綜合產物，具有能源消耗少，投入資金相對較少的優點。在機械工程中應用機電一體化技術需要利用計算機以及先進的信息技術，所以，這項技術具有一定的先進性，隨著科技的發展，機電一體化技術也在不斷的創新與改進，這也促進了機電一體化技術在機械工程中的推廣，經過實踐發現，應用這項技術可以有效提高機械工程的效率，還能促進機械工程企業經濟效益的提升。

2 機電一體化概述

2.1 概念

機電一體化又被廣泛的稱之為機械電子學，是將機械技術、電子技術、微電子技術、信息技術、傳感技術有機結合，并綜合應用到實際的工程機械當中。隨著機械一體化技術的飛速發展，一體化概念被廣泛的接受和普遍的應用，是現代化機械領域中最受歡迎的技術問題之一。隨著計算機技術的迅速發展和廣泛應用，機電一體化技術獲得了空前的發展，逐步形成了以機械和微電子技術為一體的綜合技術。

2.2 機電一體化發展

在國外，從上個世紀七十年代起就已經開始著手研討機電一體化技術，將其應用在工程機械上。隨著科學技術的發展和計算機技術的普及，以計算機控制、信息處理和傳感極為主的新技術逐漸得到應用，使得原來的機電一體化技術發生了本質的變化，其各領域都不斷的向著信息處理、數字化和信息化方向發展。這不僅提高了工程機械的工作效率、工作質量，還節約了大量的人力、物力，使得工程施工建設大道了前所未有的高度。

2.3 機電一體化特點

在現代化工程施工中，大多施工企業都都要求工程機械具備性能好、生產效率高、能量損耗低、節約成本的優勢，同時對于機械的使用也提出了新要求。在這種背景下，以機電一體化為主的工程機械得到了廣泛的使用，其具有著自動化程度高、施工質量好、精確度高、工作可靠、性能穩定、安全系數高的特點，且還是一個施工條件不受限制、操作簡單、勞動強度低的工作模式。

3 機電一體化在工程機械中的應用優勢

機電一體化在工程機械中的大量應用，使得傳統機械的主功能、動力功能以及信息處理系統都得到了極大的優化，也促使了工程機械的現代化、科學化發展。就機電一體化在工程機械中的應用而言，其主要作用有以下方面。

3.1 監控作用

工程機械的電子監控系統可以對機械設備進行監控，具有故障報警與自動診斷的功能，對機械設備及時進行檢查，及時發現故障和問題，提醒操作人員注意排除和維修。一旦出現異常情況，電子監控系統可以迅速確定故障部位和原因，便于工作人員及時檢修，極大地提高了工作效率，減少不必要的損失，也可以避免重大故障的發生。

3.2 節能功能

傳統的工程機械設備能量利用率較低，能源浪費比較嚴重。采取新型的電子節能控制器則可以大幅度提高挖掘機等大型工程機械設備的能量利用率，達到較好的節能效果，不但節約了能源，還安全、環保。操作起來也比較簡便，還可以減少機械磨損，提高工作效率。

3.3 保證成品的作業精度

電子控制系統應用到工程機械設備上，可以使稱量變得更為精確，使稱量過程自動化，避免了人工測量誤差較大的弱點，使成品的作業精度明顯提高。電子自動測量還節約了人力資源，降低了施工人員的工作強度，高效、快捷，符合現代工程施工的要求。

4 機電一體化技術的發展趨勢與方向

4.1 智能化趨勢

智能化是21世紀機電一體化技術發展的一個重要發展方向。智能化是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎上，吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標。

4.2 微型化趨勢

微型化興起于20世紀80年代末，指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統（MEMS），泛指幾何尺寸不超過1立方厘米的機電一體化產品，并向微米、納米級發展。微機電一體化產品體積小、耗能少、運動靈活，在生物醫療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優勢。微機電一體化發展的瓶頸在于微機械技術，微機電一體化產品的加工采用精細加工技術，即超精密技術，它包括光刻技術和蝕刻技術兩類。

4.3 網絡化趨勢

網絡技術的興起和飛速發展給科學技術、工業生產、政治、軍事、教育及人們的日常生活都帶來了翻天覆地的變化。機電一體化新產品一經研制出來，只要其功能獨到，質量可靠，很快就會暢銷全球。由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術迅速發展起來，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品。現場總線和局域網技術是家用電器網絡化已成大勢，利用家庭網絡將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統，使人們在家里分享各種高技術帶來的便利與快樂。這也使機電一體化技術朝著網絡化方向發展成為必然趨勢。

5 結束語

總之，機電一體化技術具有廣闊的發展前景和極高的應用價值，對機電一體化專業人才的需求也是社會發展的必然趨勢。如何把機電一體化技術應用到工程機械乃至更廣泛的領域中，為社會經濟發展做出更大的貢獻，為人們的生活提供更多的便利和樂趣，是我們應該思考和努力的。

參考文獻：

[1] 黃宋義.工程機械中機電一體化的應用[J].科技資訊，2009.

[2] 魏建碑.淺談機電一體化在工程機械中的應用[J].黑龍江科技信息，2009.

[3] 冷俊.機電一體化在工程機械中的應用[J].科技資訊，2009.

[4] 王宣銀，陶國良，陳鷹.機電一體化的創新及發展方向[J].機電一體化，2000.

[5] 蔡偉文.機電一體化的發展現狀和前景[J].廈門科技，1996.