機電一體化在現代工程機械中的運用

王天奇

摘要：機電一體化技術在工程機械中的應用，主要靠微機控制系統來實現；同時電子技術的快速發展以及不斷的進化為工程機械與微機控制技術的有機融合創建了很好的條件，并有效的推動了機電一體化的發展。由于微機控制系統在工程機械中的運用發揮的功效日漸明顯，在工程機械中對微機控制系統運用的好壞與否將直接影響到工程機械工作的質量與進程。本文就此探討關于機電一體化的概況以及在工程機械中的運用。

關鍵詞：機電一體化；機械；工程

1機電一體化與工程機械

1.1機電一體化的概述

將微機技術、信息技術以及機械技術應用在一起的、新的綜合技術，我們稱之為機電一體化技術。步入新世紀之后，我國的國民經濟能力有了極大的提升，發展了許多先進的科技，從而促進了機電一體化的高速發展。而機電一體化在信息技術快速發展的推動下，得到了核心的技術，為工程機械技術的進步提供了主要的技術支持。

1.2工程機械的概述

工程機械它主要用于工業上的建設和生產、國防建設工程、運輸建設能源、礦產等原料工業建設和生產、農、林、水利、城市建設、工業與民用建筑、環境保護工程等方面。在現代的工程施工中，工程機械的自動化程度和實用性對施工對象的質量有著巨大的影響；微機控制系統與工程機械的電氣部分的質量好壞和性能優缺又影響工程機械生產中的工作質量、實用性，動力性、使用壽命以及工作效益等。

2機電一體化現狀分析

所謂機電一體化，就是指將微電子技術、計算機技術、信息技術和機械技術結合在一起的一種新的綜合性技術。我國是在20世紀70年代末開始進行機電一體化技術的研究，由于受基本國情的影響，我國的機電一體化技術發展緩慢。直到進入21世紀以來，我國的國民經濟水平得到極大的提升，各種先進科技不斷發展，才促使了機電一體化的快速發展。

工程機械正處于一個發展的關鍵階段，隨著機電一體化的引入，工程機械技術逐步實現了以機械、液壓、電子控制技術等多個環節綜合的技術模式，這種技術模式的應用極大的提高和促進了工程機械的性能，也促使了工程機械在使用總更加的經濟、安全和可靠。

目前的工程機械制造系統中，采用機電一體化技術通常都是以微電子處理器為核心的工作模式，是在工程項目中通過對于各種系統裝置進行優化和全面處理與總結的過程。在目前的社會發展中，隨著國民經濟和科學技術的發展，我國工程機械應用逐漸普及，這也為智能化與一體化發展提供了科學的指導方向。目前以微機或微處理器為核心的電子控制裝置在現代工程機械中的應用已相當普及，電子控制技術已深入到工程機械的許多領域。

3機電一體化在工程機械中的應用

3.1稱量精確性的提升

稱量過程的自動化可以通過機械設備中的微機控制系統，微機控制在稱量系統中的應用，使得稱量誤差減少，稱量更為精確，從而促使工作效率提高。與此同時，自動化稱量系統的采用還節省了人力，很大程度上使施工人員的工作強度降低，使得工程施工更為高效、快捷，更為有利于現代工程施工發展。

3.2自動化的機械操作大大降低勞動的強度

工程機械施工操作中由于機電一體化的引入而實現了操作的半自動化或全自動，這樣可以降低勞動強度，提升工作效率，并且對操作者的工作經驗要求大大降低，不會因此而造成作業的精度影響。

3.3電子節能

傳統的工程機械在使用中，有著較低的能量利用率，例如說液壓挖掘機僅僅只有三成左右的能量利用率，而工程機械在電子節能控制器的運用下，能夠使挖掘機等大型工程機械裝備的能量利用率大大提高，從而起到了節能的作用。電子節能控制器在操作上較為簡單，同時還能減少機械的磨損，進而提高工作效率。

3.4運用于監控

工程機械中的微機監控可以對工程機械的工作裝置、發電機、傳動系統等的運作狀態進行全方位的監控，自動發現故障或問題，及時反饋給維修人員一定的信息，協助使用人員和維修人員發現問題和故障，并定時檢修設備，很大程度上維持機械的正常運作，大大提升工作效率，減少維修費用，一定程度上避免了不必要的損失和重大事故的發生。

3.5其他方面的應用

現階段一些微機控制的自動化變速器在裝載機，推土機等不同工程機械上的使用，能夠依據實際的作業要求來變更傳動系統的傳動性能，這一點在提升工作效率的情況下，還讓復雜的人工操作過程變得簡單，從而降低勞動強度。比如說在裝載機和推土機上裝上微機控制的自動變速裝置，它能根據負荷的變化狀況來自動調節傳動系統的傳動比，這不但提升了發動機的效率，并且提升了燃料的經濟性，同時也減輕了勞動強度，降低了工作難度。

4現代機電一體化運用于工程機械領域的發展趨勢

4.1智能化

步入了新世紀的發展環境，智能化是未來發展的重要趨勢和方向。就目前看來，智能化的研究日漸增多，智能化的應用趨勢更為明顯，其中數控機床和機器人的人工智能化應用就是這其中的重要表現。通常而言，智能化指的是在相關的控制理論基礎上，對運籌學、信息科學，人工智能、生理學、心理學等新的思想、新的辦法在工程機械上的應用與分析，使得機電一體化在工程機械上的行為具有思維、推理判斷、邏輯以及智能決策等能力，從而滿足機電一體化的更高需求。雖然，這不可能具有與人相同或接近的智能，但智能化必定是時代發展的大勢所趨。

4.2網絡化

互聯網網絡的迅猛發展必將進一步促進機電一體化在工程機械中的運用。新式的機電一體化產品只需質量可靠、功能強大、有著良好的社會價值和經濟效益，必將在最快的世紀內借助網絡快速暢銷。與此之外，監控技術以及遠程操控技術也將會在工程機械中得到更多的應用。總而言之，機電一體化必將日益趨向信息化和網絡化。

4.3高性能應用化

高性能應用化包括有：高精確性的應用模式、高效率的應用化模式、高速的應用化模式以及高可靠的應用性。最新的CNC系統采用多處理中心（CPU）結構以多線程連接，就是為滿足這四個特點產生的，這個系統運用精簡的指令集機，可以實現多個操作系統同時處理任務、從而保證該產品具有較其他產品更為杰出的性能。

4.4模塊化

模塊化是一個利于各部件或各單元之間配合的一個進化方向，例如研發一個含有智能變速、減速一體的動力單元，或同時具備圖像處理、識別和視覺等功能的控制單元等。然而，隨著時代的進步以及社會分工的深入，機電一體化產品的類型與數量越來越多，所以機械產品的動力、電氣和機械接口等的生產實現標準化是至關重要的。只有這樣，才能促使社會更為進步，讓新產品的研發更為快速，讓工程機械的生產規模更為龐大。因此，模塊化是工程機械機電一體化發展中的一項長期且艱巨的任務：模塊化也將促使機電一體化在工程機械中的進一步應用。

5結束語

總之，機電一體化技術以其多樣化的優勢，先進科技含量，使工程機械實現了自動化和現代化。我們的企業管理者和工程機械技術人員必須高度重視和研究，不斷改進技術水平，充分發揮機電一體化的作用，促進我國工程機械行業的良好發展。

參考文獻

[1]臧秋聲。談機電一體化在工程機械中的應用[J]民營科技，2011（8）

[2]王捍東.基于機電一體化概述的核心科技應用與走勢分析[J].河南科技.2013（12）

（作者單位：博思特能源裝備（天津）股份有限公司）