機電一體化在工程機械上的應用研究

王雪松

摘要：隨著科學技術的快速發展和在多種技術領域的研究逐漸深入，以及人類社會進程推進對各行各業發展提出更高的需求，使得各個行業不得不在當下的發展中積極思辨，尋求創新之路，以獲得在質量、效率、利益等多方面的提升，提高自身的核心競爭力的同時，也能滿足社會發展的需求，對工程器械領域來說，機電一體化技術的出現和應用成為工程機械行業在當下創新發展的重要途徑。

關鍵詞：機電一體化;工程機械;應用

引言：隨著我國步入決勝全面小康社會的新的發展時期，我國各個領域都需要齊心協力，順應著發展的趨勢和需求，走上自護在創新改革的發展之路，進而才能在國內外行業間、市場上激烈的競爭中占據主導地位，以機械工程領域為例，傳統的機械工程領域存在效率低下、工程復雜笨重、質量粗糙等問題，而隨著機電一體化技術的逐漸成熟和在機械工程領域中的應用不斷深入，為機械工程領域在當下的發展中打入一針強心劑，成為機械工程領域發展的切入點和創新點。

一、機電一體化技術概述

1.1機電一體化技術

首先是機電一體化（Mechatronics）概念的由來，這一概念主要是起源于20世紀70年代的日本，由單詞的組成不難看出，機電一體化技術其實是機械學和電子學兩個學科的交叉融合，并隨著該領域的不斷發展，逐漸發展成為一機械學、機構學和計算機技術、半導體技術等多技術交叉并進行有機結合的學科。

機電一體化的技術系統主要由如下五大部分組成，分別是以計算機為主體的信息收集、分析、處理實現控制的控制系統、以大型器械為主體的進行工程實施的機械本體、為機械本體的驅動裝置的工作提供能量的動力源系統、通過傳感器實現 對整個過程的監測的檢測系統以及以電動機為代表的貫穿于整個過程實現的執行元件部分，通過這五個子系統的有機結合，進而實現機械工程加工處理的變換功能、移動輸送的傳遞功能以及保存記錄的存儲功能。

1.2機電一體化技術特點

機電一體化技術的應用特點主要包括如下幾點：其一，自動化的特點，由上述機電一體化技術的組成可知由于計算機在信息分子控制部分的應用，以及計算機人工智能技術在近些年的快速發展，使得通過計算機的控制可以實現機械工程領域在工作、監控等多個環節的自動化和智能化;其二，高精度的特點，在這一點上主要是與傳統的機械工程領域的一些數值的監測和細節工作的把控主要通過人工進行完成，而人工最大的問題就是存在誤差等人為因素，而通過機電一體化技術在機械工程領域的應用可以提高其運轉各個環節中的準確度，也提高了其安全高效運作的能力;最后，是自動檢測的特點，機械工程的云運轉避免不了對一些設備老化和損壞以及關鍵環節的質量監測，機電一體化技術在機械工程領域的應用則通過傳感器與計算機控制的有機結合，實現對這些監督、監測的自動化，極大程度上的節約了人工成本、降低了風險的潛藏。

2.1在監控檢測環節的應用

機械工程領域的作業實現往往需要多個環節的正常運轉來實現，而越是復雜的機械工程系統，其安全運轉所要面臨的設備老化、儀表故障等風險的潛藏，而單純靠人工實現對這些問題的發現和監管耗時耗力且效率低下，而機電一體化在機械工程中的應用則可以實現對監測的自動化和智能化，例如機械工程中熱傳感器的應用，就要以實現對某一環節溫度的監控，并通過執行元件與計算機的結合實現對這些溫度數值的監控以及溫度變化的監控，保證該環節溫度在所需要的范圍之內，并當溫控自身出現故障時會發出報警，以便于及時發現問題、解決問題。

2.2在能源節約環節的應用

在能源節約應用的這一點上，以能源驅動環節為例，以往的機械工程的作業實現的能源供給主要以重組為目的，因此為了實現能源供應的需要所消耗的燃料往往超過了實際需要的量，造成了能源極大的浪費，也增加了機械作業的成本，而同樣的在機械工程的能源供給環節進行燃料燃燒狀態的監測，并根據監測到的狀態以及機械作業的環節的綜合監測，實現對燃料投入時間、投入量的實時把控，進而實現能源在最大程度上的節省和高效應用。

2.3在控制精度環節的應用

隨著機械工程行業的快速發展，工程機械作業過程中的精度的提高成為了行業進步發展的一種途徑，傳統的機械工程的作業中的相關精度的把控主要通過人工的數據監測，并將監測到的數據進行測算，從而將精度確定在某一個范圍，其精度受到計算能力、監測準確性等限制，而機電一體化技術在機械工程的應用，不僅可以通過傳感器實現對所要計算的數據的測量，還可以通過計算機控制進行這些數據的收集、存儲、分析和處理，并且基于計算機技術的精度、準確度都要大大提高。

3.1注重機電一體化技術專業人員的培養

專業人員的專業素養的培養主要包括兩方面：一方面是對機電一體化技術的專業素養，由于機電一體化技術涉及到了計算機、機械、微電子等多個專業領域的知識，因此要大力培養機電一體化專業的專業人才，在教學內容、教學方式等進行改革，使其與時俱進滿足實際應用對人才培養的需求。并要優化人才應用的、考核機制以及后天的繼續學習，充分的保障其機電一體化技術相關知識儲備不滯后于發展的需要;另一方面是對機械工程行業的專業素養，這一部分的專業素養主要表現為機械工程實際作業的經驗，單純的理論知識儲備缺乏了實際應用的經驗也不會發揮良好的效果，因此要注重人才梯度的建設，以滿足實際應用的需要。

3.2注重機電一體化技術在機械工程中的自主創新

首先，作為一種技術在傳統領域中的應用，應用不能是生硬的，因此機械工程領域下的不同的亞領域應該充分考慮到自身領域的作業實際情況以及發展的實際需要，進而進行機電一體化技術在自身領域中的恰當的應用，并且在應用后，要積極的進行應用的監測和管理，結合應用后的實際情況，進行技術的調整和匹配，以實現機電一體化技術在應用中的更新和創新;其次，自主創新是發展的第一生產力和源動力，并且在當下愈發成為在市場與行業內競爭的絕對核心內容，因而機電一體化技術在機械工程中的應用的智能化、自動化、系統簡潔化、流暢化、綠色節能化等創新都成為后續發展的新契機。

3.3創造機電一體化技術應用的環境

要充分的認識到機電一體化技術在機械工程領域應用的重要價值，國家及相關部門在機電一體化技術的發展、與機械工程領域的技術融入、自主技術的創新等方面要給予政策、資金等的大力支持，并鼓勵機電一體化技術在機械工程以及相關附屬領域中的應用，逐漸提升應用的深度和廣泛度，為后續的高質量的應用創造良好的內部環境，并注重對國內外機電一體化先進技術以及應用的實踐的經驗的學習和借鑒以及本土化，創造良好的外部環境。

結論：

綜上所述，機電一體化技術順應著機械、計算機、電子領域的快速發展技術逐漸成熟、應用逐漸廣泛，機械工程作為我國眾多發展領域中的重要環節，在當下的發展中需要積極謀求新的發展契機，機械自動化在機械工程領域中自動化、自動監管、能源節約、精度提高等環節中的重要作用，為機械工程在當下的發展注入新的活力，為我國的發展貢獻出更為卓越的力量。

參考文獻：

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