工程機(jī)械中機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用探究

閆傳寶

摘要：機(jī)電一體化是指通過合理運(yùn)用機(jī)械功能、現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)理念，結(jié)合機(jī)械設(shè)備的具體應(yīng)用性能，在機(jī)械結(jié)構(gòu)信息處理過程中運(yùn)用電子信息技術(shù)提高機(jī)械設(shè)備的使用性能，全面提升機(jī)械自動(dòng)化水平，實(shí)現(xiàn)對(duì)各項(xiàng)工作的全面監(jiān)控，以保證工程機(jī)械在使用過程中能夠獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。機(jī)電一體化能夠?qū)崿F(xiàn)控制裝置、電子集成設(shè)備、控制軟件之間的有效融合，為設(shè)備管理提供一個(gè)完善且嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹悄芑w系，提高工程機(jī)械的使用效率和應(yīng)用功能，同時(shí)保證工程機(jī)械的應(yīng)用效果。通過在工程機(jī)械中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，可以依據(jù)電子技術(shù)原理，實(shí)現(xiàn)對(duì)控制程序功能的預(yù)先設(shè)置，更好地完善機(jī)械技術(shù)對(duì)微電子技術(shù)的運(yùn)用，通過智能化控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械各項(xiàng)工作的有效協(xié)調(diào)，從而有效避免工程機(jī)械運(yùn)行過程中出現(xiàn)的各種誤差問題，有效提高工程機(jī)械在工程建設(shè)中的應(yīng)用水平。

關(guān)鍵詞：工程機(jī)械;機(jī)電一體化技術(shù);運(yùn)用

引言

隨著我國(guó)發(fā)展進(jìn)入了新時(shí)代，各行各業(yè)都進(jìn)入了嶄新的發(fā)展階段，在很多的生產(chǎn)領(lǐng)域、工程領(lǐng)域，機(jī)械設(shè)備已然成為了不可或缺的生產(chǎn)要素，對(duì)推進(jìn)生產(chǎn)作業(yè)的高效、穩(wěn)定開展具有重要的意義。機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械方面的應(yīng)用具有很大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，不僅使得工程機(jī)械的性能和功能得以強(qiáng)化和提升，還使得設(shè)備使用時(shí)的安全系數(shù)更高、可靠性更好。隨著當(dāng)前自動(dòng)化、智能化技術(shù)等的快速發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)必將迎來(lái)嶄新的發(fā)展。

1工程機(jī)械中機(jī)電一體化技術(shù)的簡(jiǎn)述

在工業(yè)行業(yè)、建設(shè)行業(yè)等諸多領(lǐng)域中都需要使用工程機(jī)械設(shè)施，并且工程機(jī)械設(shè)施涵蓋的種類也較為多樣，有各種不同類型的設(shè)備，比如起重設(shè)備、機(jī)床設(shè)備等，其用途各不相同，所屬的行業(yè)也不相同。為了提升工程機(jī)械的總體功能，以期全面發(fā)揮機(jī)械設(shè)施的效用，將機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用在其中已成為必然的選擇。但是從當(dāng)前的現(xiàn)狀來(lái)分析，在國(guó)內(nèi)的工程機(jī)械設(shè)施中，機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用還存在顯著的提升空間，所以相關(guān)企業(yè)要持續(xù)加強(qiáng)對(duì)此項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用力度。

2機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用在工程機(jī)械中的意義

2.1增強(qiáng)工程機(jī)械設(shè)施的可靠性

在工程機(jī)械的使用過程中難免會(huì)由于各種因素而引發(fā)各類故障，不僅會(huì)對(duì)設(shè)施的性能產(chǎn)生不利影響，還會(huì)誘發(fā)安全事故，所以增強(qiáng)設(shè)施的可靠性是相關(guān)企業(yè)要關(guān)注的內(nèi)容。而機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用可以自動(dòng)對(duì)機(jī)械設(shè)施予以監(jiān)控，實(shí)時(shí)察覺設(shè)施中潛藏的各類故障隱患，防止攜帶故障運(yùn)轉(zhuǎn)的現(xiàn)象發(fā)生，這樣便可提升工程機(jī)械設(shè)施的可靠性。

2.2降低工程機(jī)械設(shè)施操縱難度

隨著工程機(jī)械設(shè)施的不斷升級(jí)，其功能性變得越來(lái)越全面，同時(shí)構(gòu)造也變得更加復(fù)雜，從而增加了操縱的難度，無(wú)形之中也加大了出現(xiàn)問題的概率。而機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用能夠通過電腦模塊、可編程邏輯器等各種裝置對(duì)操縱過程實(shí)行智慧化管控，很多操縱都可自動(dòng)完成，不需要人員來(lái)操縱，有效降低了操縱工作的難度。

3機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用

3.1電液控制技術(shù)

電液控制技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)的重要表現(xiàn)，這一技術(shù)在工程機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用可以提高作業(yè)的安全性。傳統(tǒng)的工程機(jī)械存在一定的功能局限性，應(yīng)用時(shí)的效率低，危險(xiǎn)系數(shù)高，機(jī)電一體化技術(shù)下的工程機(jī)械操作精度有所提升。比如，在一些領(lǐng)域的液壓挖掘機(jī)中，就應(yīng)用了電液控制技術(shù)，該技術(shù)使得機(jī)械控制系統(tǒng)的功能更為全面，其中，傳感器、控制器和角度設(shè)定器作為重點(diǎn)部件，完全滿足了液壓挖掘機(jī)的平整加工、壓實(shí)整平需求。當(dāng)前的技術(shù)發(fā)展條件下，自由控制、變結(jié)構(gòu)控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制都具有了一定的理論支持，但在具體應(yīng)用時(shí)還存在著一些現(xiàn)實(shí)性的問題，控制算法的復(fù)雜性使得傳統(tǒng)的機(jī)械技術(shù)很難達(dá)成，只有現(xiàn)代化的控制理論方可實(shí)現(xiàn)。

3.2節(jié)能控制技術(shù)

工程機(jī)械多為大型設(shè)備，在應(yīng)用時(shí)的功率高，處于高強(qiáng)度的運(yùn)行條件下，根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)調(diào)查，工程機(jī)械的能量利用率僅達(dá)到了20%，存在十分嚴(yán)重的能源浪費(fèi)情況。機(jī)電一體化在當(dāng)前工程機(jī)械中的應(yīng)用還體現(xiàn)在節(jié)能控制技術(shù)的應(yīng)用中，比如，功率單元電子控制器在一些機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用，充分發(fā)揮了現(xiàn)代電子技術(shù)與節(jié)能控制技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，在微型電子計(jì)算機(jī)的參與條件下，根據(jù)需求來(lái)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)速度和液壓泵輸出的靈活控制，機(jī)械運(yùn)行中的燃油消耗量大大減少，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能。與此同時(shí)，CPUC在機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行中，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的發(fā)送機(jī)的速度、液壓壓力等參數(shù)，有效根據(jù)所獲得的這些數(shù)據(jù)和信息，確定最優(yōu)的泵輸出，保持了發(fā)動(dòng)機(jī)最為理想的運(yùn)行狀態(tài)，在功率單元電子控制器下的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行效率得以大大提升。

3.3電子負(fù)荷傳感技術(shù)

在液壓挖掘機(jī)中，電子負(fù)荷傳感技術(shù)同樣凸顯了機(jī)電一體化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，在這一技術(shù)支持下的液壓挖掘機(jī)集體結(jié)構(gòu)得以大大優(yōu)化，整個(gè)挖掘機(jī)作業(yè)的過程中，操作流程得以簡(jiǎn)化，具有更高的機(jī)械運(yùn)行效率。比如，日本著名的制造廠商在液壓挖掘機(jī)基礎(chǔ)上進(jìn)行了系統(tǒng)優(yōu)化和改進(jìn)，形成了新的電子負(fù)荷傳感挖掘系統(tǒng)，該系統(tǒng)的存在提升了挖掘機(jī)的整體性能。GELL1系統(tǒng)是首創(chuàng)的電子計(jì)算機(jī)液壓挖掘機(jī)系統(tǒng)，在系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，傳感分布的動(dòng)力和鏟斗的不同位置可以在機(jī)械運(yùn)行的同時(shí)，將盒子數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸給駕駛室，駕駛室接收到這些信息以后，就可以快速根據(jù)這些信息來(lái)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓泵、控制閥的控制指令發(fā)送。機(jī)械在運(yùn)行的過程中，其工作速度是由實(shí)際需求來(lái)決定的，電子負(fù)荷傳感系統(tǒng)下的控制精度有所保障，動(dòng)力、斗桿、鏟斗等相關(guān)部件的操作更為平穩(wěn)和精準(zhǔn)。

3.4遙控通信技術(shù)

工程機(jī)械現(xiàn)代化的發(fā)展過程中，遙控通信技術(shù)的應(yīng)用范圍非常廣，在一些高難度的工程機(jī)械作業(yè)中，這一技術(shù)的優(yōu)勢(shì)非常突出，比如，在核污染、火力或者水下項(xiàng)目中，遙控通信技術(shù)就是關(guān)鍵性的技術(shù)。隨著當(dāng)前信息時(shí)代的到來(lái)，信息和通信已然成為了工程機(jī)械中不可忽視的重要方面，尤其是GPS定位系統(tǒng)在一些工程機(jī)械中的應(yīng)用，大大提升了機(jī)械的整體性能。比如，美國(guó)在部門車輛中安裝了無(wú)人地面車輛系統(tǒng)，這一類型的車輛下，有效發(fā)揮了遙控通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，不同的車輛之間可以實(shí)現(xiàn)高效、便捷的通信。

3.5自動(dòng)化技術(shù)

自動(dòng)化技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)中的核心技術(shù)，隨著互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)，自動(dòng)化技術(shù)不僅僅被應(yīng)用在工程機(jī)械領(lǐng)域，更是在很多方面都有著良好的應(yīng)用，工程機(jī)械的自動(dòng)化技術(shù)下，機(jī)械設(shè)備的故障診斷、狀態(tài)監(jiān)測(cè)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集都可以由自動(dòng)化模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)，使得機(jī)械設(shè)備可以保持在最佳的運(yùn)行狀態(tài)下。因?yàn)楣こ虣C(jī)械處于高強(qiáng)度的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，再加上運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜，使得工程機(jī)械設(shè)備可能會(huì)面臨著一定的故障威脅，而自動(dòng)化模塊的故障識(shí)別、判斷和診斷能力非常強(qiáng)，完全可以保持設(shè)備的高效運(yùn)轉(zhuǎn)，滿足生產(chǎn)的需求。現(xiàn)階段很多生產(chǎn)領(lǐng)域工程機(jī)械的應(yīng)用不僅加大了各種自動(dòng)化技術(shù)的投入和研發(fā)，更注重對(duì)新型智能化技術(shù)的應(yīng)用，有效推進(jìn)了工程機(jī)械中相關(guān)資源、數(shù)據(jù)的整合。

結(jié)束語(yǔ)：

工程機(jī)械生產(chǎn)應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，可以很好地控制整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)，提升生產(chǎn)的效率和生產(chǎn)的質(zhì)量，為工程機(jī)械生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)良好的生產(chǎn)效益提供了重要的技術(shù)保障。同時(shí)，機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械發(fā)展的過程中，可以促使工程機(jī)械朝新的領(lǐng)域延伸，提升其生產(chǎn)性能和精準(zhǔn)度，也避免對(duì)周圍環(huán)境造成影響，滿足現(xiàn)代化社會(huì)發(fā)展的需求。

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