工程機械中機電一體化技術的運用分析

宋蒙蒙，胡延鶴

（許昌電氣職業學院，河南 許昌 461000）

融合現代信息技術及微電子、計算機等多種技術而實現的機電一體化，在工程機械中進行實踐運用，不僅與時代發展趨勢相符，同時也能確保當下社會中機械工程對技術的要求得以充分滿足。但是，受多種影響因素阻礙，在工程機械中應用機電一體化技術時，面臨的要求往往較高，所以，研究工程機械中機電一體化技術的應用十分必要。

1 機電一體化技術應用優勢

1.1 生產能力強

對比傳統工業生產模式來說，依托現代信息技術發展而來的機電一體化技術優勢十分顯著，在工程機械中應用能使得操作流程的精度及靈敏度有效提高，利于高效生產目標的良好實現，也能為生產質量更加標準提供依據。

1.2 安全性能高

機電一體化在機械工程中運用，能夠動態化監管生產流程，以此為出發點監控工程機械設備運行情況，能為操作人員有效控制操作設備提供幫助，助力設備運行安全性水平的大幅度提高。

1.3 性能更強大

工程機械系統運行環節，通過機電一體化的應用，可立足數字化形式為出發點進行運行，并且傳統手柄操作模式會逐漸改變，促進了操作設備的智能化及電子化，也促進了操作質量的提高，更為操作便捷性提供了保障。

1.4 應用范圍廣

應用機電一體化的環節，通過復合技術這一基礎所在的充分認知，能為各領域中機電一體化技術的應用提供保障，借此促進現代工業高效高質生產目標得以逐步實現，同時也能為工程生產的革新發展提供推動力。

2 工程機械中機電一體化技術的運用

2.1 作業精度控制中應用

控制工程機械生產制造質量時，要為精度控制提供保障，一旦制造零件或產品精度與要求不符，必然會給設備整體運行效果造成直接影響，而依托機電一體化技術，通過信息技術及電子電工技術等的利用，能促進工程機械制造精度大幅度提升，如建筑生產環節，混凝土原料攪拌時，以往稱重方式通常都需要以劑量工具為依托，此時人為及外部等因素極易影響計量效果，最終會出現計量誤差；而在應用機電一體化的情況下，通過電子稱量系統的應用，可有效控制精度，使稱重環節人為等因素導致的誤差得到有效避免。再如，鋪路工程施工環節，通過自動找平系統的應用，加之借助超聲波技術輔助作用的充分發揮，能保障澆注材料的供給及攤平目標得以良好實現，促進工程質量和效率的有效提升。

2.2 機械自動作業中應用

機電一體化技術發展得益于信息技術水平的不斷提高，目前社會中一些機電一體化技術的自動化、半自動化目標已經逐步實現，而通過機電智能技術的應用，可為工程機械自動化程度的大幅度提高提供保障，基于工程生產效率的有效提升，確保生產質量與預期目標相符。對比傳統生產及施工來說，自動化作業具有十分顯著的優勢，可最大限度降低人為等因素造成的影響，為工程現代化發展提供促進作用。比如說，挖掘機設計的過程中，通過微機控制系統的應用，能夠促進工程施工質量的大幅度提升，具體操作環節應用該系統可自動檢測施工環境，能使動臂桿及鏟刀得到有效控制，在此基礎上以各傳感信息為依據進行控制指令的傳輸，可使作業裝置挖掘及回轉、卸土等作業以自動化方式完成，保障挖掘機的作業水平及性能有效提升。

2.3 機械監控系統中應用

以往設計的機械監控系統，有一定缺陷問題存在，并且一些機械設備的監控裝置設備及應用很難實現，或者是說監控系統仍然處于較為落后的狀態中，所以亟待提高監控系統全面性及精確性。應用機電一體化的背景下，可有效提高機械制造中的監控水平。在進一步發展現代信息技術的背景下，通過傳感及信號變換等技術和機電一體化技術的有機融合，能為工作人員控制操作系統提供保障，更重要的是能對電壓系統進行全方位及動態化的實時監控，同時系統運行環節，通過自動報警裝置的應用，能使故障問題得以技術發展，也利于故障檢測精確度的保障，使設備安全應用的基礎有效夯實。如在航空工程中，生產機械零件時，往往會高要求精準度，所以生產環節需在生產過程方面進行嚴格控制，為零件合格率提供保障，此時應用機電一體化可對整個生產流程進行嚴格把控，為每一道工序的穩定有序開展提供保障，加之借助機電一體化檢測生產質量，可使得嚴重質量問題及嚴重影響有效避免。

2.4 機械節能系統中應用

機械設備制造環節起到關鍵作用的一個系統就是動力控制系統，該系統也屬于設計制造主要內容所在，并且通過該系統也能為設備節能化提供有效保障。然而，從實際情況來看，受生產技術影響，以往工程機械制造環節，生產設備能源高效利用目標并未實現，如在液壓系統中，圖1為該系統能量轉換及傳遞形式，通過動力及控制、執行等元件組成的液壓系統，動力系統能源燃料高效利用目標很難實現，不僅導致大量資源隨之浪費，同時工程運行成本也因此增加，極不符合現代社會中的節能發展理念。而通過科學工程機械節能設計的有效應用，可以使傳統設備運行不足有效優化和改進。目前，依托機電一體化技術可有效控制機械運行能源消耗率，如將節能控制系統設置到新型挖掘機的情況下，優勢十分顯著，比之普通挖掘機可明顯節約燃料。

圖1 液壓系統能量轉換及傳遞

2.5 數控管理系統中應用

機電一體化體系中的數控管理系統應用過程，通常都是以現有技術條件及自然環境為依托，進而到計算機及信息等技術的應用，確保數字化管控系統得以有效建立，該系統能促使工程機械中機電一體化的應用價值大幅度提高，同時也屬于機電一體化核心內容所在。工程機械設備運行環節，該系統顯著優勢體現在：能夠保障精細化及標準化的工程機械設備管理目標得以有效實現，從精細化角度管理工程機械每一運轉流程的同時，使機械運轉流程得到有效規范，保障操作失誤現象切實避免，也利于工程機械運行效率的大幅度提升。比如說在污水處理中，借助數控管理系統的應用，可對污水處理中所涉及的大量數據信息進行收集和分析，如鼓風機出水量及水泵提升流量等參數，而在數控管理系統分析數據信息的環節，可對污水處理過程和具體情況進行了解，同時還能夠以數據分析為依據，將潛在隱患挖掘出來，使風險得到有效規避，促進工程作業水平的提升。

3 工程機械中機電一體化應用展望

3.1 智能化

為保障工程機械發展需求得以充分滿足，智能化是機電一體化技術的必然發展趨向。在機電一體化技術智能化發展目標逐步實現的情況下，人工操作能大幅度減少，此時設置參數時的實現方式可借助“智能化+機械”方式自動達成，而在進一步探索機電一體化的背景下，通過AI技術模擬人類智能的嘗試應用，會廣泛應用人工智能技術，隨之也會進一步統一和規范機電一體化各項標準。

3.2 微型化

從我國當下機械工程領域實際情況來看，機械設備和電子信息技術的納米融合目標已經逐步實現，隨之機電一體化將會有微型化發展趨勢逐漸呈現，特別是納米技術方面取得的進步會十分顯著。從納米角度進行電子技術和機械技術融合的情況下，能進一步縮小機電一體化產品體積，促進能耗大幅度降低，推動機電一體化靈活度的有效提升。

3.3 綠色化

目前，日益嚴峻的資源能源消耗問題，使得社會各領域都開始走綠色化、可持續發展之路，此時工程機械機電一體化發展也必然會逐漸趨于綠色化發展，具體是說：確保生產全過程的零污染生產目標有效實現，為良好生產效益提供保障，同時通過生產完成后材料的回收利用，保障材料最大化利用目標有效實現，促進材料損耗降低，使綠色生產目標切實達成。

4 結語

屬于機械電子工程之一的機電一體化，在工程機械設備中運用，能使能耗有效降低，并且利于工程生產效率的提高，而工程機械設備的運轉流程也能因此得到優化，加之在嚴格監督工程施工設備運行流程的情況下，能使得技術風險發生概率大幅度降低，可見機電一體化技術的運用優勢十分顯著。本文主要是分析該技術在工程機械中的具體應用，希望能為相關人員的工作提供參考意見。