機電一體化技術在工程機械上的應用與發展趨勢

李輝

摘 要：機電一體化也被稱之為機械電子工程，包括傳統的機械技術以及信息化時代背景下的傳感技術和微電子技術等。在應用的過程中，不僅提高了工作效率，而且還是得機電一體化技術獲得了更為多元化的應用和推廣，為我國工程機械業可持續化發展奠定了堅實可靠的基礎。本文主要研究機電一體化技術在工程機械上的應用與發展趨勢。

關鍵詞：機電一體化技術;工程機械;應用;發展趨勢

0 前言

伴隨著市場經濟的逐漸發展，我國的科學技術水平日益升級，信息時代的到來也改變了人們的生產生活方式。尤其是在工程機械領域當中，依托多元化的機電一體化技術，不僅可以提升工作效率，而且還能夠保障各類工程機械操作的安全性和整體性，為整個行業的發展提供了可靠的保障。基于此，在具體的應用過程中，應該進一步實現電子化控制，并依托信息化技術來實現精密操作，為行業的發展拓寬渠道。

1 工程機械機電一體化技術的基本概述

1.1 發展現狀

通常情況下，想要進一步提高工程機械的應用水平。需要依托信息化系統將機電一體化技術引入其中，以便于提升兩者的適配性。隨著市場經濟的逐漸發展，工程項目當中的人力資源所發揮的作用逐漸衰退，取而代之的是大量的機械化設備，在很大程度上減少了人力成本，而且也提高了運行效率。除此之外，隨著信息技術的逐漸發展，電子信息系統、人工智能系統的應用也使得工程機械獲得了空前的發展平臺，在更多領域當中得到了充分的推廣和應用。

1.2 機電一體化的基本概述

雖然隨著信息技術的逐漸發展，機電一體化的概念逐漸深入人心，但我國工程機械依然處于初期發展階段，想要更有效地應用機電一體化技術，就需要將機械工程拆分為各個細小模型，一方面有效地推廣和應用個性化機電一體化技術，提升工程機械的應用效率和社會價值;另一方面也應該保障機電一體化技術使用過程中能夠更趨向于微電子處理器方面，以此來推動整個工程機械系統設備的應用效率，為整個行業的發展提供技術保障。

2 機電一體化技術在工程機械上的應用優勢

2.1 使工程機械實現電子化控制

在以往人們的印象當中，工程機械大多會與笨重、龐大的設備相連，而且生產效能也相對機下。例如工程中常見的挖掘機和其他大型設備等的應用，耗能高，而且利用率卻相對較低。但是將機電一體化技術應用到工程機械當中，可以依托先進的計算機技術實現電子控制，使機械設備的各個子系統能夠變得十分靈活，并且在相互配合的基礎上提高能量的利用率，甚至達到環保節能的效果。例如，在對挖掘機進行電子系統管控的過程當中，可以調節發動機的速率以及柴油系統的更新等，使得工程機械實現電子化控制[1]。

2.2 使機械加工實現精密操作

在傳統的機械作業當中，人工操作不僅成本高，而且生產效能低，誤差大，經常會出具一些不合格產品，使機械作業應用效率日益低下，甚至產生嚴重的不良后果。但是將機電一體化技術應用到工程機械當中，可以將大量的機械代替以往的人工操作，精密度大大升級的同時還能夠依托先進的電子信號系統來反饋各種各樣的機械控制命令。一方面防止次等產品的出現，另一方面也提升了機械操作的工作效率。例如在進行車床操作的過程當中，以往的人工操作測量技術是很難達到高精密度的，但是依托千分尺等儀器則能夠將其加工精度設置為0.001毫米，提升了整個操作的精準度。

3 機電一體化技術在搞工程機械上的應用技術

3.1 傳感器檢測技術

在工程機械當中，應用機電一體化技術中的傳感器檢測技術，能夠將非電量轉化為實際電量，確保數據傳輸的精準度和有序性。尤其是在現代化工程機械應用當中，依托傳感器還能夠提高機械設備本身的穩定性、靈敏性和抗干擾性，甚至提升設備的氣候適應能力以及抗沖擊能力等。但與此同時，還需要依照工程機械的作業特點對傳感器的耐磨程度和密封性進行更為嚴格的要求，例如，車用傳感器想要應用到工程機械當中，其溫度精確度要達到40℃～130℃，并保證其變化幅度能夠小于1%，以此來實現量化作業。

3.2 信號處理I/0接口技術

現代化工程機械設備一般要求信號具有多元的表現形式。例如在機械設備當中依托微處理器能夠實現對信號數據的有效處理。在配合其他相應傳感器檢測機械設備的基礎上，還能夠對各類信息進行必要的轉換判斷和邏輯分析，便于推導出更為精準的機構控制指令。除此之外，基于I/0接口技術還能夠實現工程機械的信息化操作，使各個系統之間無論是信息的傳輸還是口令的調配都能夠實現便捷化操作，甚至促成人機交互[2]。

3.3 工程機械故障診斷技術

該技術本身融合了機電一體化系統當中的新型工程機械系統，能夠使燃料和噪聲的成本更低，甚至減輕系統承擔的工作壓力，提高工作效率。但是該技術涉及的流程相對較多，勢必會發生一系列的故障。因此，可以依托機電一體化系統當中的安全容錯體系，使工程機械在實際作業的過程當中，一旦遇到故障，可以及時有效地排除并規避風險。例如依托電子控制系統能夠及時有效地發現設備的異常情況，并根據特定的算法來判斷故障具體的位置和類型，從而及時地修復和改良。

4 機電一體化技術在工程機械上的發展趨勢

4.1 智能化、網絡化發展

伴隨著互聯網技術的逐漸發展，信息時代的到來也明確了機電一體化技術的發展方向。尤其是在工程機械上的應用中，依托機電一體化技術，可以使相應的系統實現自動化處理，并為各類信息的交流提供無差別的平臺，使工程機械獲得更多的技術整合和交流。這樣一來，不僅能夠推動機械工程的有序發展，甚至能夠為整個機械業提供一個更為廣闊的信息發展平臺，甚至將其置于全球化的發展環境當中。除此之外，網絡化的發展勢必也會生成一系列的人性智能系統，使機械具有一定的思維，按照人類的思維方式來進行系統化的工作，以便于推動整個行業的精準化發展。

4.2 標準化、安全化發展

科學技術水平逐漸發展和更新，各行各業一方面實現了標準化的管理，另一方面也為加速競爭生成多元化的技術規格。機電一體化技術想要在工程機械上得到更廣泛且更精準的應用，就應該朝著標準化模塊的方向進步，生成一系列種類繁多、功能復雜的產品類型，并尋找到更多的替代產品。例如，當前一些機電類產品往往會由于輔助軟件的不同或接口的不同而無法進行相互之間的有序代替，為相應的應用和加工帶來了很大的不便。因此，需要生成標準化模塊管理，并進行相互之間的開發和代替，促進產品的系統和標準化，為機電一體化的發展提供更為廣闊的空間。

除此之外，在技術發展和產品使用報廢的過程中，也需要考慮對環境所帶來的各種不安全性。一方面要促進技術革新，實現安全微型化的發展，另一方面要生成更環保、耗能更低且體積更小的產品，從而為整個工程機械業的進步提供多元化保障。除了環境安全之外，生產安全也需要得到進一步的落實，包括技術應用安全、故障排除安全等，確保系統穩定運行的同時解放人力資源，投身于更高端的產品研發和技術互動當中[3]。

5 結束語

機電一體化技術在工程機械領域當中的應用，不僅使工程機械實現了電子化控制，而且精密操作也更加規范。尤其是傳感器檢測技術、信號I/0處理接口技術以及工程機械故障診斷技術的應用，更加提升了機電一體化技術在工程機械領域當中的應用范圍和影響力，使整個工程機械業朝著智能化、網絡化的方向發展。在確保產品標準化的同時，使環境和生產流程更加安全有序，進而為整個行業的可持續化進步奠定了堅實的基礎。

參考文獻：

[1]王力.論機電一體化在工程機械上的應用與發展[J].內燃機與配件，2020（3）：86-87.

[2]朱慧，魯蕓.機電一體化技術在工程機械上的應用與發展[J].山東工業技術，2018（4）：141.

[3]王曉琴.機電一體化技術在工程機械上的應用與發展[J].機械管理開發，2017，32（3）：162-163.