淺談機電一體化在工程機械中的應用

摘? 要：在社會和經濟發展過程中，工程機械發揮至關重要的作用，其一方面能夠提高各領域的生產水平，強化工業產品的性能和功能，另一方面能夠極大的滿足人們需求，創造良好的經濟效益和社會效益。為進一步促進工程機械的快速發展，將機電一體化應用其中，轉變原有的工程機械生產模式，有助于提高工程機械的生產能力。本文討論了機電一體化在工程機械中的應用，為機電一體化發展提供參考。

關鍵詞：機電一體化;工程機械;應用分析

中圖分類號：TU60? ? 文獻標識碼：A? ?文章編號：2096-6903（2020）03-0000-00

0 引言

將機電一體化技術應用在工程機械中后，能夠使工程機械具備電子控制功能，顯著增強工程機械的可靠性、經濟性以及操作性，提高產品質量以及生產效率。機電一體化是多個技術的融合體，包括機械技術、計算機信息技術、傳感檢測技術以及自動控制技術，上述技術轉變工程技術的傳統生產模式，并且極大的推動者工程技術向著智能化、模塊化以及網絡化方向發展。

1 機電一體化技術

1.1 機械技術

在機電一體化技術中，機械技術是重要的組成部分，也是機電一體化技術發展的基礎。在傳統的機械技術發展過程中，其生產出的產品質量、性能等較低，不利于工程機械的發展。在機電一體化技術帶動下，將計算機技術、人工智能等技術融入其中，使機械技術的生產能力進一步提高，生產出的產品質量、性能等得到根本轉變，包括體積、精度以及強度等，均能滿足市場發展需求。

1.2 計算機與信息技術

機電一體化技術的核心由計算機與信息技術組成。在工程機械運行過程中，只需輸入參數，設定機械的運行模式即可。因此工程機械完全處于自動化生產狀態，降低了人力成本，并且使機械設備保持在24小時運行狀態，以便創造更多的經濟效益。

1.3 傳感檢測技術

傳感檢測技術應用在工程機械中，可以使工程機械自行進行檢測工作，根據檢測結果調節工程機械的運行狀態，真正實現自我控制目的。提升傳感檢測技術的應用能力，可以提升工程機械自動化程度?，F階段在工程機械日常生產過程中，要求工程機械可以在任何環境中，快速高精度的完成各項工作，需要傳感檢測技術實時檢測生產環境，根據環境的變化調整生產模式。

1.4 自動控制技術

自動控制技術具有高精度定位特點，在工程機械生產過程中，自動控制技術可以對生產速度、進程進行控制，通過控制完成進行自我調整。自動控制技術主要采用兩種控制方式，一是閉環控制，二是開環控制。閉環控制具有反饋功能，根據生產情況反饋相關信息，避免工程機械生產出現問題。開環控制需要提前設定運行程序，通過程序發送信號控制生產過程。

1.5 系統技術

機電一體化技術應用在工程機械中，需要與工程技術進行有效的融合，在融合過程中會使用到系統技術，系統技術為二者之間的融合過程提供空間。在工程機械設計期間，應用系統技術可以拓展工程機械的全局角度，在全局角度的指引下，使每個環節構建起連接關系，在連接關系的帶動下，增強每個環節的緊密性。

2 機電一體化在工程機械中的應用

2.1 機床生產

工程機械生產時，主要使用機床完成生產工作。提高機床的操作精度，可以生產出高質量的產品。在機床生產中應用機電一體化技術，可以提升機床的生產精度。如使用型號為z80-cpu軟件，該軟件廣泛應用在機床中，為機床構建操作模式，通過控制機床的生產過程，保證產品的生產質量。該軟件可以根據機床的生產需要調整生產模式，從而降低成本消耗。此外應用機電一體化技術，可以提高資源的利用率，避免出現資源浪費以及污染情況。機床生產過程中，主要依賴于硬件的控制能力，一旦硬件出現問題，會提高硬件的摩擦系數，導致機床運轉速度較低，影響到生產效率[1]。通過應用機電一體化技術，可以調整硬件的運行方式，使機床保持在正常的運行狀態，保證生產的產品符合設計標準。

2.2 自動化技術和半自動化技術

自動化技術和半自動化技術應用在工程機械中，可以提高工程機械的生產效率，擺脫人工操作的束縛，極大的降低生產成本。在傳統的工程機械生產過程中，全部采用人工操作的方式，人工操作會出現較多的問題，不僅影響生產效率，還會降低生產質量。我國工程機械領域積極應用自動化和半自動化技術，利用該技術控制電液比，使工程機械生產處于自動化和半自動化操作狀態，工作人員通過掌握電液比參數，可以根據參數的變化及時做出調整，使機械運行更加穩定[2]。此外自動化技術和半自動化技術，可以為工程機械構建自動檢測系統、報警系統等，一旦發現工程機械運行出現問題，相關系統會及時檢測出存在的問題，針對問題提出具體處理措施，確保機械正常運行。

2.3 節能系統的運用

工程機械在生產過程中，采用傳統壓燃式發動機會消耗較多能源。為提高能源的利用率，有效節約能源，應用機電一體化技術構建節能系統，有效轉變傳統壓燃機的運行模式，保證輸出功率。將燃機內部能源進行充分燃燒，避免能源出現浪費情況。此外配合電力控制系統，進一步提升節能系統的應用效果，使工程機械符合節能環保的發展要求。

由于工程機械生產過程中會消耗較多的能源，因此工程機械生產時產生較多的無用功，其一般是由錯誤的操作、機械超負荷運行等因素導致的，因此會提升工程機械生產成本。運用節能系統，工程機械的生產過程可以在系統檢測下，通過調整工程機械的運行方式，保證工程機械的正常的運行，減少無用功的產生，從而獲得良好的節能效果[3]。

2.4 監控反饋系統應用

提高工程機械自動化生產水平，應用機電一體化技術建立監控反饋系統，該系統可以實時監控每個生產環節的狀態，若生產期間出現問題，監控系統會及時向工作人員作出反饋，工作人員根據反饋數據，對工程機械生產狀態進行調整。如果工程機械運行出現較為嚴重的事故，監控反饋系統會自動暫停生產過程。此外監控反饋系統針對存在的安全隱患，向工作人員發出預警，預警內容包括隱患位置、可能產生的后果等數據，工作人員通過系統實施防治措施，防止工程機械運行出現問題。

3 機電一體化的發展趨勢

3.1智能化

機電一體化技術與計算機技術、信息技術以及網絡技術相互融合，增強機電一體化技術的智能化功能，工程機械在生產時，可以自行運算生產參數，在邏輯思維的引導下，獨立完成生產任務。使工程機械具備智能化能力，擴大人工智能技術的應用范圍，進而提高工程機械的智能化水平。

3.2 模塊化

由于工程機械產品種類豐富，并且根據市場的需要會發生不斷變化，將機電一體化技術應用在工程機械中，形成模塊化發展模式，需要統一標準工程機械的諸多接口，包括電氣接口、動力接口等，但是統一標準過程相對復雜，會限制機電一體化技術模塊化發展。但是在實際生產過程中，通過設定標準的動力單位、圖像處理單元等，可以形成統一的生產模式，進而使產品的生產過程匹配機電一體化技術的發展需求。

3.3 網絡化

網絡技術是促進機電一體化技術快速發展的載體，利用網絡技術可以及時獲取運行信息，根據信息及時調整工程機械的運行過程。例如利用網絡技術構建遠程操控體系，工作人員遠程操作設備，極大的消除地域限制，使工程機械可以正常運行。此外利用網絡連接機械產品，用戶利用網絡操作機械設備，使用戶的日常生活更加便捷。

3.4 微型化

機電一體化應用在工程機械中，可以使機械產品的規格不斷縮小，但是功能、性能以及質量不會發生改變。所以機電一體化技術具備微型化發展能力。微型化機電一體化技術，可以將產品的體積縮小至1立方厘米以內，利用小型機械產品，可以開展醫療、軍事等活動，消除極小空間的限制。

3.5 環保化

工程機械生產出不同種類、功能的產品，為人們的生活和工作提供便利條件，但是在生產過程中，會消耗較多的能源。在工程機械中應用機電一體化技術，使工程機械生產具有環?；攸c，一方面減少機械產品生產時消耗的資源，另一方面制造出環保產品，降低對環境的污染，從而促進社會低碳環?？沙掷m發展。

3.6 系統化

系統化是機電一體化技術發展的主要方向，通過采用系統協調控制以及綜合管理方法，使工程機械運行處于標準狀態，從而提升工程機械的系統發展水平。

4 結語

綜上所述，在工程機械發展過程中，應用機電一體化技術，既能實現降低成本、節約環保的發展目標，還能不斷擴展工程機械的應用范圍。此外機電一體化技術向著智能化、模塊化、網絡化以及微型化方向發展，可以提高工程機械的發展水平，使生產出的產品性能、功能最大程度滿足用戶的需求。

參考文獻

[1]陳斌.機電一體化技術在機械工程中的應用[J].建筑工程技術與設計，2019（33）：751.

[2]郭艷平.機電一體化技術在機械工程中的應用[J].內燃機與配件，2019（19）：241-242.

[3]王北平.機械工程中機電一體化的運用[J].建筑工程技術與設計，2019（32）：662.

收稿日期：2020-02-20

作者簡介：陶珍（1988—），女，河南鄭州人，本科，研究方向：機電一體化。