馬貴文

（廣東省　河源市　517000）

探討機電一體化在工程機械中的運用

馬貴文

（廣東省河源市517000）

隨著我國社會經(jīng)濟與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，計算機技術(shù)和信息技術(shù)得到長足的進步，機電一體化技術(shù)也得到了迅速的發(fā)展，在工程機械中的應(yīng)用越來越廣泛。本文探討了機電一體化技術(shù)在工程機械中的一些應(yīng)用，希望對今后機電一體化的運用以參考。

機電一體化；工程機械；技術(shù)運用

1　引言

隨著工業(yè)化水平的不斷提升，信息技術(shù)的快速發(fā)展，工程機械行業(yè)的市場競爭越來越激烈，而要想提高行業(yè)競爭力，最重要的就是要提高工業(yè)機械的科技技術(shù)含量。也正是因為如此，機電一體化應(yīng)運而生。所謂“機電一體化”，就是將機械、電子與信息技術(shù)進行有機結(jié)合，以實現(xiàn)工業(yè)產(chǎn)品和生產(chǎn)過程整體最優(yōu)化的一種高新技術(shù)。目前，隨著工程機械的性能要求不斷提高，機電控制裝置在工程機械上的應(yīng)用將更加廣泛，結(jié)構(gòu)將更加復(fù)雜，機電一體化技術(shù)已經(jīng)成為推動工業(yè)發(fā)展的強大動力，并廣泛運用于工程機械領(lǐng)域。在工程機械中應(yīng)用機電一體化技術(shù)，首先能夠使施工操作變得簡單，從而提升操作人員的操作質(zhì)量與效率。由此可見，機電一體化的應(yīng)用不僅有效的改善了工程機械的相關(guān)性能及運行效率，也促進了工程機械的改革與更新。

2　機電一體化概述及現(xiàn)狀分析

機電一體化又稱機械電子學(xué)。所謂機電一體化，就是指將機械技術(shù)、電工電子技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、傳感器技術(shù)、接口技術(shù)、信號變換技術(shù)等多種技術(shù)進行有機地結(jié)合，并綜合應(yīng)用到實際中去的綜合技術(shù)。機電一體化是一門具有高度綜合性的新興學(xué)科，其主要研究內(nèi)容是研究如何在機構(gòu)的各種功能中成功引進電子技術(shù)，把現(xiàn)代電子化設(shè)計技術(shù)和先進的電子機械裝置和諧地結(jié)合在一起的。早期的自動化實際上是機械自動化，技術(shù)主要是借助機械機構(gòu)、凸輪等實現(xiàn)的，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，工程機械的性能要求不斷提高，機械機構(gòu)、凸輪逐漸被接觸器、繼電器、電磁開關(guān)等機構(gòu)所取代，機械機構(gòu)大大簡化，實現(xiàn)了電氣自動化，自動化水平顯著提高，機電控制裝置在工程機械上的應(yīng)用更加廣泛，結(jié)構(gòu)將更加復(fù)雜。

目前，工程機械的發(fā)展如今處于關(guān)鍵的階段，而隨著機電一體化技術(shù)的導(dǎo)入，以微處理器作為核心的電子管理設(shè)備在現(xiàn)代工程中應(yīng)用較為廣泛，而電子管理技術(shù)已在工程機械的各個領(lǐng)域中得到應(yīng)用。同時，使工程機械技術(shù)實現(xiàn)了機械、液壓、電子控制技術(shù)等不同類別的綜合技術(shù)模式，這種技術(shù)模式的應(yīng)用使工程機械的性能得到顯著的提高，也使工程機械在使用中更加經(jīng)濟可靠。隨著我國進口及國產(chǎn)工程機械使用量的逐年增加，如何用好、管理好這些價格昂貴的工程機械使其發(fā)揮最大的經(jīng)濟效益，發(fā)揮其最大的效率，是工程機械部門所面臨的一個重要問題。

3　機電一體化技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)勢

隨著電子控制系統(tǒng)在工程機械中的比重不斷增加，其重要作用也就體現(xiàn)得更為明顯，其應(yīng)用的廣泛性和復(fù)雜性也對從事相關(guān)應(yīng)用與維修的技術(shù)人員提出了更高的要求。工程機械應(yīng)用機電一體化技術(shù)，不僅避免了傳統(tǒng)的技術(shù)所帶來的弊端，而且來保證了機械運行的質(zhì)量，對提高企業(yè)經(jīng)濟效益有著重大的作用。機電一體化技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在以下幾個方面：①提高產(chǎn)品使用性能；②工程機械調(diào)試和養(yǎng)護更為方便；③有利于提高設(shè)備的安全性；④使用范圍較為廣泛。

4　機電一體化在工程機械中的應(yīng)用與功能

機電一體化技術(shù)和相關(guān)產(chǎn)品推動了工程機械制造技術(shù)的迅速發(fā)展，在我國工程機械中的應(yīng)用范圍十分廣泛，極大促進了產(chǎn)品性能的提高，使工程機械進入了一個全新的發(fā)展階段。主要體驗在機床、監(jiān)控系統(tǒng)以及柴油機等方面的應(yīng)用。同時，機電一體化在工程機械中的應(yīng)用功能主要體現(xiàn)在監(jiān)控、節(jié)能、效率等方面。

4.1工程機械的性能要求

目前，工程施工對工程機械的要求主要有：①生產(chǎn)效率高且能量損失小，能節(jié)約能源；②具有較好的經(jīng)濟性，即高的技術(shù)價格比和低的制造與使用成本；③操作簡單、輕巧，勞動強度低；④性能穩(wěn)定工作可靠、安全使用壽命長；⑤具有全面的監(jiān)控系統(tǒng)，對工程的整體進度進行全程監(jiān)控，以免出現(xiàn)施工漏洞。

4.2機電一體化在工程機械中的應(yīng)用

4.2.1監(jiān)控作用

在機械設(shè)備工作的過程中，如果不能輕易分辨工程機械的故障所發(fā)生的部位不但會耽誤工程的進展而且還需要投入更多的人力和物力來用于維修。對機械設(shè)備進行監(jiān)控機電一體化技術(shù)，具有故障報警與自動診斷的功能。傳動系統(tǒng)、發(fā)動機、液壓系統(tǒng)以及制動系統(tǒng)進行全面的監(jiān)控，一旦在運行的過程中發(fā)生異常情況，就會自動地找出故障的位置并自動進行報警提示。同時，在進行監(jiān)控的過程中，如果發(fā)現(xiàn)故障和問題，可以及時提醒操作人員，注意排除和維修，實現(xiàn)正常運轉(zhuǎn)的能力，這樣就能有效的避免因機械運行故障造成不必要的損失與影響，對工程機械的運用有著重要意義。

4.2.2節(jié)能作用

傳統(tǒng)的工程機械設(shè)備能量利用率較低，能源浪費比較嚴(yán)重。而將機電一體化技術(shù)進行合理應(yīng)用，就能根據(jù)實際施工需要對功率進行調(diào)節(jié)，進而達到良好的節(jié)能效果，為企業(yè)節(jié)省了一定的資源，操作起來也比較簡便，還可以減少機械磨損，提高工作效率。

4.2.3提高作業(yè)精度

精度電子控制系統(tǒng)應(yīng)用到工程機械設(shè)備上，可以使稱量變得更為精確，使稱量過程自動化，避免了人工測量誤差較大的弱點，從而使成品的作業(yè)精度大幅度提高。例如，現(xiàn)代瀝青及水泥混凝土拌和設(shè)備廣泛采用了微機控制的電子稱量系統(tǒng)，并使稱量過程實現(xiàn)了自動化，從而明顯提高了作業(yè)精度。

4.2.4降低勞動強度

在工程機械施工當(dāng)中，工程機械實現(xiàn)自動化或半自動化控制，給工作帶來很大的便利。電子自動測量也能有效的節(jié)省人力資源的運用，很大程度上改善了施工人員的工作強度，達到高效、快捷的施工目的，提高了工作效率，減少了由于技術(shù)原因而導(dǎo)致的失誤，實現(xiàn)了自動化、標(biāo)準(zhǔn)化的操作，使現(xiàn)代化工程施工得到了極大的飛躍。

5　機電一體化的發(fā)展趨勢

5.1智能化趨勢

智能化是機電一體化技術(shù)與傳統(tǒng)機械自動化技術(shù)的主要區(qū)別之一。所謂機電一體化的智能化趨勢，就是在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收人工智能、計算機科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、運籌學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動力學(xué)等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有邏輯思維、判斷推理、自主決策等能力?？梢?，智能化是對機器行為的描述，也是對機器行為控制的進一步升華，通過對機械設(shè)備的智能化管理，以求得到更高的控制目標(biāo)。

5.2網(wǎng)絡(luò)信息化趨勢

隨著信息時代的來臨，網(wǎng)絡(luò)得到了普及，使得與網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的各種遠程控制技術(shù)與監(jiān)管技術(shù)等得到了有效的發(fā)展，而且機電一體化產(chǎn)品本身即包括遠程控制的終端設(shè)備。此外，機電一體化新產(chǎn)品一經(jīng)研制出來，只要按照標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范生產(chǎn)，保障產(chǎn)品質(zhì)量，肯定會有不少的銷量，這也使機電一體化技術(shù)朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展成為必然趨勢的重要原因之一。

5.3微型化趨勢

隨著科技的不斷發(fā)展，微機電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機械技術(shù)，機電一體化產(chǎn)品向微米、納米級發(fā)展，其體積小、耗能小、運動靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)越性，是近年和將來十大關(guān)鍵技術(shù)之一。

6　結(jié)語

綜上所述，機電一體化在工程機械中運用具有非常重要的價值意義，在未來工程機械的發(fā)展中是重要的方向，對機電一體化專業(yè)人才的需求也是社會發(fā)展的必然趨勢。大量事實證明在工程機械中應(yīng)用機電一體化技術(shù)可以有效提高工程機械的工作效率，降低對能源與資源的消耗，提高企業(yè)生產(chǎn)效率，這對實現(xiàn)我國經(jīng)濟增長方式的轉(zhuǎn)變具有重要的意義。

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