分析機電一體化在工程機械中的應(yīng)用

1、    分析機電一體化在工程機械中的應(yīng)用    周春明+唐宇飛摘 要：現(xiàn)如今我們處在一個信息爆炸時代，機電一體化作為現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展核心力量，在工程領(lǐng)域中占有重要地位，并推動了工程領(lǐng)域的發(fā)展。它的發(fā)展從根本上改變了傳統(tǒng)的固有模式，在引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展的同時也促進其向智能化、自動化、一體化的方向發(fā)展。尤其是在微機處理方面得到了較大的發(fā)展。關(guān)鍵詞：機電一體化；工程機械；應(yīng)用一、機電一體化概述機電一體化又稱機械電子學(xué)，是由微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、信息技術(shù)、自動控制技術(shù)、機械技術(shù)、液壓技術(shù)以及其他技術(shù)相互融合而成的一門獨立的交叉學(xué)科。伴隨著機電一體化技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展，促

2、使工程機械技術(shù)實現(xiàn)了機械、液壓、電子控制技術(shù)等多種技術(shù)的有效融合，從而顯著提升了工程機械的使用性能和經(jīng)濟效益。現(xiàn)階段，機電一體化技術(shù)在工程機械中的應(yīng)用主要是借助于微電子處理器的重要作用，通過全面優(yōu)化、處理各種系統(tǒng)設(shè)備，從而推動工程機械行業(yè)的全面發(fā)展。機電一體化技術(shù)包括機械制造、信息處理、傳感器、自動控制、傳動等幾項技術(shù)，機電一體化具有以下特征：應(yīng)用廣泛。機電一體化技術(shù)不受任何行業(yè)、機械種類的限制，滲透到各個專業(yè)系統(tǒng)和產(chǎn)品的應(yīng)用、開發(fā)技術(shù)中，它的應(yīng)用性因此廣而且強。系統(tǒng)化突出。機電一體化是將各種技術(shù)協(xié)同合作和集成應(yīng)用，產(chǎn)品和過程綜合在一起形成一個完整且功能完全的系統(tǒng)。整體最優(yōu)化。整體最優(yōu)化主要是

3、指機電一體化的附加值高、效率高、性能高，材料、能源省，消耗以及污染低，充分利用機電一體化的技術(shù)，綜合運用，達到整體最優(yōu)化。簡便的操作。機電產(chǎn)品操作簡便的特性能讓普通的用戶熟練使用機電產(chǎn)品強大的功能。二、機電一體化在工程機械中的應(yīng)用現(xiàn)在的工業(yè)發(fā)展中離不開機電一體化技術(shù)，為了滿足工業(yè)發(fā)展需求，機電一體化技術(shù)也在不斷融入新的技術(shù)。在不斷提升與完善的過程中，機電一體化技術(shù)的作用更加顯著，機械工程的發(fā)展也愈發(fā)離不開它的支持，兩者呈現(xiàn)相輔相成的狀態(tài)。2.1工程機械節(jié)能施工中的機電一體化傳統(tǒng)工程機械工作時機械運行效率低，往往需要消耗大量的能源，且能源利用率低，非常不符合經(jīng)濟性原則。主要是因為傳統(tǒng)機械經(jīng)常處于

4、超載運行狀態(tài)之下，而沒有嚴(yán)格按照機械的額定功率來使用，導(dǎo)致工程機械做出大量無用功，能源過渡消耗。而工程機械引入機電一體化之后，這一狀況就得到了很好的改善。在機電一體化的運行下，首先工程機械運行被很好的控制在額定功率范圍內(nèi)，這就大大提高了機械做出的有用功；其次，根據(jù)工程機械實際工作情況與施工需要，還可以對機械功率進行靈活的調(diào)節(jié)，降低機械運轉(zhuǎn)對能源的消耗。因此，工程機械應(yīng)用機電一體化有利于能源的節(jié)約。2.2工程機械監(jiān)控方面的機電一體化機電一體化在工程機械中的應(yīng)用，為其提供了故障自診技術(shù)、電子監(jiān)控技術(shù)和自動報警技術(shù)。運用這些技術(shù)對工程機械運行狀態(tài)進行在線實時監(jiān)控，傳動系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和人機界

5、面操作系統(tǒng)等所有系統(tǒng)都將處于有效的監(jiān)控范圍之內(nèi)。當(dāng)某一系統(tǒng)發(fā)生故障或異常時，在電子監(jiān)控系統(tǒng)的有效監(jiān)控下，自動報警系統(tǒng)會在第一時間內(nèi)發(fā)出警報，同時故障自診技術(shù)對故障進行定位、診斷與分析，找出故障發(fā)生的具體位置與故障發(fā)生的原因，并作出故障處理決策，將故障隔絕起來，從而避免故障對系統(tǒng)繼續(xù)造成影響，保障系統(tǒng)持續(xù)正常運行。可見，機電一體化在工程機械中的應(yīng)用有利于提高工程機械系統(tǒng)運行的可靠性，提高機械設(shè)備工作效率，改善人員工作環(huán)境。2.3工程機械施工精度控制中的機電一體化工程機械應(yīng)用機電一體化所產(chǎn)生的有利改變不僅是實時監(jiān)控和能源節(jié)約，還有工程施工精度的控制。機電一體化中的電子控制系統(tǒng)可以有效提高工程機械稱

6、量過程的自動化水平，提高稱量的精度，減小由人工測量所帶來的誤差給工程施工造成的負(fù)面影響，從而可以很好的保證機械加工出成品的精度，提高工程機械制造產(chǎn)品合格率。另外，電子自動測量技術(shù)在工程機械施工中的運用，也可以大大提高工程施工精度，降低產(chǎn)品加工誤差，而且該技術(shù)還可以在很大程度上減輕工作人員勞動強度，節(jié)省人力資源，提高工程機械自動化、現(xiàn)代化運作水平。三、機電一體化未來發(fā)展趨勢就機電一體化當(dāng)前發(fā)展?fàn)顟B(tài)與在工程機械等領(lǐng)域應(yīng)用情況來看，其不但應(yīng)用前景廣闊，而且發(fā)展態(tài)勢良好，且在當(dāng)前取得成果基礎(chǔ)上未來還會向著更大的目標(biāo)前進。整體而言，微型化、智能化和信息化是機電一體化未來發(fā)展的三個主要方向。3.1微型化不

7、管是互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)，科研領(lǐng)域、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域還是機械制造行業(yè)，都在向著微型化方向發(fā)展。就機電一體化產(chǎn)品制造行業(yè)而言，其產(chǎn)品設(shè)計、加工與生產(chǎn)也在逐漸趨于微型化，許多機電制造商正積極致力于研發(fā)出微型機電一體化設(shè)備，在不影響各項功能正常使用的前提下實現(xiàn)設(shè)備體積與重量的減小。在機電一體化微型化發(fā)展進程中，國外已研發(fā)出了一套電子機械系統(tǒng)設(shè)備，該設(shè)備尺寸大多不超過1cm3，處于國際領(lǐng)先水平，且逐漸向著納米級進攻。體積小、低能耗的微型機電一體化產(chǎn)品不僅適用于諸多領(lǐng)域，而且在各個領(lǐng)域中均占據(jù)明顯優(yōu)勢地位，對推動全球機械行業(yè)快速發(fā)展具有重要意義。3.2信息化所謂機電一體化就是指在綜合運用多種技術(shù)下所設(shè)計出的一種設(shè)備。所以

8、綜合性、多功能性是機電一體化設(shè)備擁有的最突出、最基本特點。伴隨網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)在機電一體化中應(yīng)用地不斷深入與成熟，信息化將成為機電一體化未來發(fā)展的一大主流趨勢。網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)中的遠(yuǎn)程控制技術(shù)、監(jiān)控技術(shù)、大數(shù)據(jù)處理技術(shù)等各種技術(shù)在機電一體化中的應(yīng)用都有可能使機電一體化誕生出新的產(chǎn)品，設(shè)計出質(zhì)量更可靠、設(shè)備性能更穩(wěn)定、功能更強大的機電一體化產(chǎn)品。實際上，遠(yuǎn)程控制終端就屬于一種機電一體化設(shè)備。伴隨網(wǎng)絡(luò)在世界范圍內(nèi)的越來越普及以及信息技術(shù)發(fā)展的越來越成熟，機電一體化與網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)之間的融合也將會越來越密切。3.3智能化根據(jù)其他領(lǐng)域和國外發(fā)達國家研究成果所受啟發(fā)，目前已經(jīng)有研究學(xué)者嘗試將計算機科學(xué)、運籌學(xué)、動

9、力學(xué)、人工智能等多種新理論方法與智能化技術(shù)融入到機電一體化當(dāng)中，以實現(xiàn)對機電一體化技術(shù)水平的進一步增強和拓展，實現(xiàn)機電一體化的智能化運作。人工智能、計算機科學(xué)、心理學(xué)等技術(shù)在機電一體化中的引用可以賦予機電一體化產(chǎn)品一定的判斷能力、自主決策能力與邏輯思維，從而促進機電一體化產(chǎn)品功能的有效提升。而將擁有智能化功能的機電一體化應(yīng)用到工程機械當(dāng)中，對人類的智能進行模擬，對機械設(shè)備行為進行描述，無疑會使機電一體化在工程機械中占據(jù)更大優(yōu)勢，使工程機械對機電一體化產(chǎn)生更強的依賴性。結(jié)語機械工程是我國發(fā)展的主要行業(yè)，機械工程領(lǐng)域中涉及到多種技術(shù)，對機械工程發(fā)展都起著一定的作用，機電一體化具備的優(yōu)點也在不斷地被挖掘。本文只是筆者的簡要總結(jié)加個人拙見，希望本文的研究能夠為相關(guān)工作人員提供思考，相信隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，機械工程