機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程上的應(yīng)用及發(fā)展趨勢

劉求學(xué)

摘要：隨著社會的迅速發(fā)展，我國的經(jīng)濟(jì)水平得到了明顯的提高，各項現(xiàn)代化技術(shù)也得到不斷的優(yōu)化和提高。在這樣的社會環(huán)境下，機(jī)械工程正大量地運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，以保證機(jī)械工程的正常運(yùn)行，從而使其達(dá)到提高生產(chǎn)的效率和質(zhì)量，保證機(jī)械工業(yè)的長期發(fā)展最終目標(biāo)。本文主要就機(jī)械工程中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展趨勢進(jìn)行深入的剖析，以期對機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行深入研究。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化技術(shù);機(jī)械工程;發(fā)展趨勢

1 引言

機(jī)電一體化技術(shù)是指將各種技術(shù)有機(jī)地結(jié)合在一起，以實現(xiàn)其機(jī)械功能的綜合應(yīng)用。機(jī)電一體化是一個復(fù)雜的、系統(tǒng)相互融合技術(shù)過程，其既可以實現(xiàn)原有的機(jī)械功能，又可以自我調(diào)節(jié)和控制，切實使得信息內(nèi)容能夠得到自動化檢測和診斷，以此為促進(jìn)我國機(jī)械工業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

2 機(jī)電一體化的突出特征

機(jī)電一體化的特點是：一是應(yīng)用范圍廣泛。機(jī)電結(jié)合技術(shù)是以機(jī)械為基礎(chǔ)，逐步開發(fā)出機(jī)電產(chǎn)品性能，這一技術(shù)不受機(jī)械種類的限制，并且還將逐步滲透到各個專業(yè)的系統(tǒng)、開發(fā)技術(shù)和產(chǎn)品的應(yīng)用之中。二是系統(tǒng)化。機(jī)電一體化是通過各種技術(shù)的協(xié)同作用和持續(xù)集成，使產(chǎn)品和生產(chǎn)工藝結(jié)合在一起，形成一個更完善的功能體系。三是具有全局最優(yōu)特性。總體優(yōu)化是指具有高效率、高性能、高附加值、低能耗等特點，其能夠切實實現(xiàn)機(jī)械工程和機(jī)電一體化技術(shù)的綜合優(yōu)化。

3 機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用

3.1 在改造機(jī)床中的應(yīng)用

數(shù)控機(jī)床作為一種重要的機(jī)械設(shè)備，其精度要求較高。在加工過程中，如果模具發(fā)生偏差，將會嚴(yán)重地影響到整個工件的質(zhì)量。采用機(jī)電一體化技術(shù)，可以提高機(jī)床加工效率和精度，并且還能夠加快機(jī)床的加工速度，達(dá)到高效運(yùn)轉(zhuǎn)的目的。根據(jù)生產(chǎn)需要，對機(jī)床的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效的改造，可以有效地降低誤差，保證產(chǎn)品總體質(zhì)量。此外，這項技術(shù)還在CNC機(jī)床上得到廣泛的應(yīng)用，它可以將相關(guān)數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行有效的集成，從而極大地提高機(jī)床的工作效率，為企業(yè)帶來巨大經(jīng)濟(jì)利益。

3.2 在包裝機(jī)械中的應(yīng)用

包裝機(jī)械作為一種比較常用機(jī)械設(shè)備，在各種行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用，其主要涵蓋控制連桿以及凸輪的構(gòu)造，在結(jié)構(gòu)上都具有較高的復(fù)雜性。如果機(jī)械故障發(fā)生錯綜復(fù)雜部位，則會給工作人員帶來較大檢修難度，同時也將直接導(dǎo)致包裝工藝難以順利推進(jìn)。采用機(jī)電一體化技術(shù)，可以實現(xiàn)全流程模塊化以及自動化，由此將能夠更大限度上提高生產(chǎn)效率，減少設(shè)備維護(hù)費(fèi)用，進(jìn)而達(dá)到減少資源浪費(fèi)最終目標(biāo)。例如在食品包裝過程中，基于機(jī)電一體化技術(shù)將能夠?qū)崿F(xiàn)不同包裝類型工藝設(shè)置，期間針對不同的包裝壓縮環(huán)節(jié)進(jìn)行自動化的優(yōu)化、監(jiān)控，以此使得包裝效率得以提升，并且使其整體錯誤率降低。灌裝自動化生產(chǎn)線

3.3 電子油門控制技術(shù)的應(yīng)用

隨著市場環(huán)境持續(xù)發(fā)展和改變，人民的生活水準(zhǔn)日益提高，對科技產(chǎn)品的總體需求也在不斷提升，從性能到品質(zhì)都需要基于用戶的需求進(jìn)行開發(fā)。與此同時，社會各界對環(huán)境保護(hù)認(rèn)識不斷提高，生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展已成為社會發(fā)展的主流。采用機(jī)電一體化技術(shù)，對汽車節(jié)流閥進(jìn)行科學(xué)合理的控制，可以有效地解決傳統(tǒng)燃油車燃油消耗大、排放污染大等問題，使控制系統(tǒng)的總體效果和性能得到明顯提高。而通過對電子油門控制技術(shù)的應(yīng)用，也將可以有效地減少污染問題，進(jìn)而為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)奠定良好基礎(chǔ)。例如裝有電子燃油控制系統(tǒng)，可根據(jù)負(fù)荷變化調(diào)整燃油供應(yīng)，減少能耗。裝有空調(diào)風(fēng)扇控制器，可以根據(jù)不同的溫度，自動調(diào)整風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)節(jié)能;裝有電子節(jié)流式液壓系統(tǒng)等。還有就是，利用計算機(jī)自動換擋，可以在一定范圍內(nèi)，通過調(diào)整齒輪來節(jié)約燃油。根據(jù)國外試驗結(jié)果，技術(shù)好司機(jī)可以節(jié)約30%的燃油，而自動換檔可以節(jié)約20%-25%的燃油。

3.4 在柴油機(jī)項目優(yōu)化中的應(yīng)用

柴油機(jī)是一種十分重要的工程機(jī)械，提高其使用性能和穩(wěn)定性，對于我國的社會和經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有十分重要作用。目前，環(huán)境污染是一個迫切需要解決的問題，而采用機(jī)電一體化技術(shù)，可以使其達(dá)到自動化運(yùn)行，并能提高其時效性和穩(wěn)定性，從而逐步提高經(jīng)濟(jì)效益和管理效益。同時，它還可以有效地減少污染物排放，提高企業(yè)的整體管理水平，為我國機(jī)械行業(yè)的健康、穩(wěn)定發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。機(jī)電一體化支撐下的柴油機(jī)

4 機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程領(lǐng)域中的應(yīng)用趨勢

4.1 朝著微型化方向發(fā)展

從目前的應(yīng)用狀況來看，機(jī)電一體化技術(shù)正在朝著微細(xì)化的方向發(fā)展，甚至已經(jīng)開始在機(jī)械工程中使用納米技術(shù)，由此實現(xiàn)機(jī)電一體化技術(shù)與納米技術(shù)的有機(jī)結(jié)合而形成一種全新的技術(shù)。

4.2 朝著高效化方向發(fā)展

在科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和更新中，機(jī)電技術(shù)與其它相關(guān)技術(shù)的結(jié)合越來越緊密，由此將使得機(jī)電一體化技術(shù)逐步走向高效。它是一種綜合計算機(jī)、機(jī)械學(xué)等多個學(xué)科的綜合技術(shù)，目前機(jī)電一體化技術(shù)還處在發(fā)展的初級階段，但是它的優(yōu)點和廣泛應(yīng)用領(lǐng)域都在不斷地擴(kuò)展，可以有效地減少生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

4.3 朝著高性能化方向發(fā)展

機(jī)電一體化的總體性能是促進(jìn)企業(yè)健康、可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵，其可以使整個生產(chǎn)系統(tǒng)的處理器結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化，從而提高生產(chǎn)加工的可靠性和安全性。在這種新的系統(tǒng)中，采用機(jī)電一體化技術(shù)，可以最大程度地滿足CNC系統(tǒng)的處理器和聯(lián)接模式，并且對操作指令進(jìn)行簡化，可以實現(xiàn)多個操作系統(tǒng)的并行運(yùn)行，由此將能夠更好地實現(xiàn)提高工作效率的最終目標(biāo)。

結(jié)束語

機(jī)械工程的發(fā)展離不開機(jī)電一體化技術(shù)不斷更新和改進(jìn)，它深刻地改變著人們生活，同時也深刻地影響著各行各業(yè)。因此，本文主要研究機(jī)電一體化技術(shù)在改造機(jī)床、包裝機(jī)械、電子油門控制技術(shù)以及柴油機(jī)項目優(yōu)化中的具體應(yīng)用，并對其未來的發(fā)展趨勢進(jìn)行探究，以期更好地為推動我國機(jī)械工業(yè)朝著可持續(xù)性方向發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

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