摘要:近年來(lái),中國(guó)一直致力于發(fā)展制造業(yè)水平,期望制造業(yè)整體水平有質(zhì)的提高。因此,提出了“中國(guó)制造2025”的宏偉目標(biāo)。工程機(jī)械是制造業(yè)的重要組成部分。當(dāng)前,我國(guó)制造業(yè)的快速發(fā)展,特別是機(jī)電一體化的不斷發(fā)展,為科技型企業(yè)注入了新的活力。傳統(tǒng)的制造業(yè)大多是靠手工來(lái)擴(kuò)大生產(chǎn),而工藝的改進(jìn)大多是通過(guò)老員工的經(jīng)驗(yàn)。整體效率較低。自從它被引入機(jī)電一體化系統(tǒng)以來(lái),為提高制造業(yè)的整體效率帶來(lái)了巨大的活力。機(jī)電一體化運(yùn)用了很多專業(yè)技術(shù),包括機(jī)械設(shè)計(jì)與制造、電氣設(shè)計(jì)與制造,以及一部分計(jì)算機(jī)知識(shí),更像是一門綜合性學(xué)科。結(jié)合普通工程機(jī)械在許多領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì),可以大大提高生產(chǎn)效率,并可以改進(jìn)現(xiàn)有的低能耗生產(chǎn)方式,從而為我國(guó)工程機(jī)械的發(fā)展提供動(dòng)力。
關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化技術(shù);礦山機(jī)械;應(yīng)用論述
1機(jī)電一體化技術(shù)
機(jī)電一體化技術(shù)屬于機(jī)械工程與自動(dòng)化。機(jī)電一體化技術(shù)包括微電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、信號(hào)轉(zhuǎn)換技術(shù)等多種技術(shù)。機(jī)電一體化技術(shù)是將上述技術(shù)集成并應(yīng)用于實(shí)踐的綜合性技術(shù)。在工程機(jī)械領(lǐng)域,幾乎所有的現(xiàn)代自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備都應(yīng)用了機(jī)電一體化技術(shù)。機(jī)電一體化技術(shù)具有以下三個(gè)主要特點(diǎn):(1)它與其他學(xué)科交叉,應(yīng)用廣泛;機(jī)電一體化技術(shù)本身包含了多種其他技術(shù),是一門在其他領(lǐng)域具有廣泛知識(shí)的交叉學(xué)科。因此,機(jī)電一體化技術(shù)在現(xiàn)實(shí)生活中有著廣泛的應(yīng)用和高頻。(2)機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用,以其生產(chǎn)效率高、節(jié)能環(huán)保、能耗率低的特點(diǎn),能夠滿足整體優(yōu)化的雙贏局面。(3)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的發(fā)展和探索,機(jī)電一體化技術(shù)逐漸形成了一套豐富的適合現(xiàn)代社會(huì)的理論體系,為機(jī)電一體化技術(shù)的研究帶來(lái)了真實(shí)可靠的理論和數(shù)據(jù)支持。
機(jī)電一體化技術(shù)最早由日本企業(yè)在20世紀(jì)70年代提出,隨著第三次信息技術(shù)革命的到來(lái),機(jī)電一體化技術(shù)也得到了長(zhǎng)足的發(fā)展,其應(yīng)用領(lǐng)域和范圍越來(lái)越廣泛。
我國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)的研究起步較晚,正面臨著更嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。為了彌補(bǔ)起步晚的缺點(diǎn),我國(guó)繼續(xù)加大機(jī)電一體化技術(shù)的研究經(jīng)費(fèi)。
2工程機(jī)械中引入機(jī)電一體化技術(shù)的意義分析
機(jī)電一體化技術(shù)有其自身的特點(diǎn)。首先,它具有自動(dòng)檢測(cè)的特點(diǎn)。該技術(shù)主要是通過(guò)對(duì)相關(guān)系統(tǒng)的過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè),然后對(duì)工程機(jī)械的整體運(yùn)行狀況進(jìn)行綜合診斷和分析。在工程機(jī)械中引入機(jī)電一體化技術(shù),可以進(jìn)一步提高工程施工效率,進(jìn)而提高檢測(cè)效果。二是精度較高。機(jī)電一體化技術(shù)可以有效地減少人為因素的影響,如錯(cuò)誤或操作不當(dāng),有助于提高工程施工的控制效率。此外,它還具有自動(dòng)化的特點(diǎn),即施工機(jī)械設(shè)備始終處于自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài),可以減少人力,進(jìn)一步提高機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的智能化水平,提高生產(chǎn)效果。
目前,機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用較為廣泛,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
2.1在機(jī)械設(shè)備運(yùn)行情況方面的監(jiān)控作用
在工程機(jī)械中引入機(jī)電一體化技術(shù),可以動(dòng)態(tài)觀察和分析整個(gè)工程機(jī)械的運(yùn)行情況。通過(guò)引進(jìn)自動(dòng)化技術(shù),對(duì)每臺(tái)機(jī)器設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)控,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并發(fā)出相關(guān)預(yù)警提示,便于施工機(jī)械管理人員根據(jù)情況進(jìn)行故障診斷和處理,確保工程的整體施工進(jìn)度和質(zhì)量不受影響。
2.2在工程施工質(zhì)量監(jiān)控方面的應(yīng)用
在工程機(jī)械中引入機(jī)電一體化技術(shù),可以通過(guò)相關(guān)的電子控制系統(tǒng)更好地控制施工進(jìn)度,及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷或不符合規(guī)范要求,并通過(guò)電子控制系統(tǒng)進(jìn)行精確的施工控制,從而達(dá)到以便更好地減少人為操作造成的不利影響或錯(cuò)誤,提高施工的嚴(yán)密性。
此外,機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用也體現(xiàn)在良好的節(jié)能效果上。在工程機(jī)械中引入機(jī)電一體化技術(shù),可以在工程項(xiàng)目施工中圍繞機(jī)械設(shè)備超負(fù)荷運(yùn)行,加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備功率的自動(dòng)調(diào)節(jié),從而有效實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化利用和綜合利用提高工程建設(shè)效益目標(biāo)。
3機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展過(guò)程
機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段。第一階段是20世紀(jì)60年代以前,人們開(kāi)始嘗試?yán)糜?jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)改進(jìn)和完善機(jī)械工程產(chǎn)品。由于歷史因素,機(jī)械工程產(chǎn)品和電子技術(shù)在第二次世界大戰(zhàn)中得到了廣泛的應(yīng)用。雖然當(dāng)時(shí)電子信息技術(shù)的發(fā)展還不成熟,但機(jī)械工程產(chǎn)品與電子信息技術(shù)的結(jié)合程度不高,但這些產(chǎn)品的研發(fā)和制造極大地促進(jìn)了民用技術(shù)產(chǎn)品的發(fā)展。第二階段是上世紀(jì)七八十年代,也是機(jī)電一體化技術(shù)的快速發(fā)展時(shí)期。同時(shí),通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)也處于快速發(fā)展階段。隨著微型計(jì)算機(jī)和集成電路大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)代的到來(lái),機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用有了更好的環(huán)境,這一技術(shù)在現(xiàn)代機(jī)械工程中的應(yīng)用受到了世界各國(guó)的廣泛關(guān)注。自20世紀(jì)90年代以來(lái),機(jī)電一體化技術(shù)迎來(lái)了第三階段。在這一時(shí)期,機(jī)電一體化技術(shù)與通信、光電技術(shù)相結(jié)合,朝著智能化方向發(fā)展。
4機(jī)電一體化技術(shù)在現(xiàn)代化工程機(jī)械中的應(yīng)用策略
4.1工程機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用
鋼鐵工業(yè)在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有不可替代的地位,是我國(guó)的支柱產(chǎn)業(yè)之一。目前,鋼鐵工業(yè)也在使用機(jī)電一體化技術(shù)。其應(yīng)用的核心是計(jì)算機(jī)處理器。鋼鐵工業(yè)在應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)的過(guò)程中,不僅運(yùn)用了計(jì)算機(jī)技術(shù),還運(yùn)用了儀器儀表、顯示設(shè)備、控制設(shè)備等技術(shù),并結(jié)合現(xiàn)代技術(shù)的應(yīng)用來(lái)生產(chǎn)鋼鐵產(chǎn)品,以實(shí)現(xiàn)連續(xù)優(yōu)化工程機(jī)械在鋼鐵產(chǎn)品生產(chǎn)中的應(yīng)用,促進(jìn)了生產(chǎn)效率的全面提高,同時(shí)也能保證設(shè)備在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用周期的延長(zhǎng)。近年來(lái),作為支撐國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一,鋼鐵行業(yè)煉鋼技術(shù)的發(fā)展也有了很大的提高?,F(xiàn)代煉鋼技術(shù)廣泛應(yīng)用于鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程。這種技術(shù)需要與機(jī)電一體化技術(shù)和工程機(jī)械相結(jié)合。在實(shí)際應(yīng)用中,要注重機(jī)電一體化技術(shù)中電傳動(dòng)、微處理器、通信等技術(shù)的應(yīng)用,優(yōu)化工程機(jī)械的綜合性能,確保生產(chǎn)水平和生產(chǎn)效率的進(jìn)一步提高,進(jìn)而促進(jìn)鋼鐵工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
4.2機(jī)電一體化技術(shù)在掘進(jìn)機(jī)中的應(yīng)用
掘進(jìn)機(jī)也是當(dāng)前礦生產(chǎn)中的關(guān)鍵機(jī)械設(shè)備。為了提高掘進(jìn)機(jī)的作業(yè)效果,機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用也能起到積極的作用。從掘進(jìn)機(jī)電氣系統(tǒng)的組成來(lái)看,主要涉及防爆系統(tǒng)、照明、防爆控制相和本安操作工具。這些系統(tǒng)的有效建設(shè)和應(yīng)用,還可以借助機(jī)電一體化技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)作業(yè),從而更好地優(yōu)化掘進(jìn)機(jī)的工作效果。機(jī)電一體化技術(shù)在掘進(jìn)機(jī)上的應(yīng)用還可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制,可以配合液壓系統(tǒng),保證掘進(jìn)機(jī)的運(yùn)行能發(fā)揮最佳效果。機(jī)電一體化技術(shù)在掘進(jìn)機(jī)上的應(yīng)用往往也能顯示出很強(qiáng)的安全效果,特別是對(duì)于掘進(jìn)機(jī)運(yùn)行中常見(jiàn)的故障問(wèn)題,可以形成自動(dòng)檢測(cè)和分析,并采取科學(xué)合理的應(yīng)對(duì)策略,降低故障威脅。
4.3機(jī)電一體化技術(shù)在支護(hù)設(shè)備中的應(yīng)用
在礦生產(chǎn)中,輔助設(shè)備的應(yīng)用也是關(guān)鍵,直接關(guān)系到整個(gè)礦生產(chǎn)運(yùn)行的安全。如果支護(hù)設(shè)備使用不當(dāng),勢(shì)必會(huì)對(duì)整個(gè)支護(hù)結(jié)構(gòu)造成明顯的破壞,最終形成較為嚴(yán)重的安全事故。結(jié)合機(jī)電一體化技術(shù)在支護(hù)設(shè)備中的有效應(yīng)用,其主要作用是優(yōu)化液壓設(shè)備,使液壓技術(shù)能與計(jì)算機(jī)控制和信息技術(shù)相結(jié)合,形成較為理想的精確應(yīng)用效果,具有明顯的優(yōu)勢(shì)在移動(dòng)速度方面,這樣才能更好地保證液壓支架的可靠使用。機(jī)電一體化技術(shù)在液壓支架設(shè)備的應(yīng)用中往往也能顯示出很強(qiáng)的自動(dòng)檢測(cè)效果,實(shí)時(shí)監(jiān)控液壓支架液量,發(fā)現(xiàn)異常問(wèn)題及時(shí)處理,確保應(yīng)用安全。
4.4工程機(jī)械設(shè)備精準(zhǔn)度控制中機(jī)電一體化的應(yīng)用
基于社會(huì)建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展,為了適應(yīng)社會(huì)完善的建設(shè)要求,許多大型工程如雨后春筍般涌現(xiàn)。在大型工程建設(shè)中,施工機(jī)械設(shè)備是不可缺少的。其中,大型旋挖鉆機(jī)在大型工程中占有重要地位。該技術(shù)需要在工程樁基施工中應(yīng)用。在大型旋挖鉆機(jī)的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,設(shè)備的使用方法非常復(fù)雜,具有一定的特點(diǎn),操作過(guò)程也非常復(fù)雜;在具體的施工中,大型旋挖鉆機(jī)對(duì)精度要求很高。為了促進(jìn)其工作性能的進(jìn)一步提高,有必要將機(jī)電一體化技術(shù)的微處理器控制方法應(yīng)用到機(jī)械設(shè)備上,以保證大型旋挖機(jī)的使用方便,簡(jiǎn)化操作過(guò)程,保證設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用中的充分發(fā)揮,從而保證工程的施工質(zhì)量。
4.5工程機(jī)械自動(dòng)化操作中機(jī)電一體化的應(yīng)用
隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,自動(dòng)化技術(shù)已成功應(yīng)用于工程機(jī)械領(lǐng)域,使得機(jī)械設(shè)備的操作越來(lái)越高端。將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于工程機(jī)械的自動(dòng)化操作,可以提高機(jī)械的自動(dòng)化程度,獲得更高的作業(yè)效率。同時(shí),可以減少企業(yè)的勞動(dòng)力投入,節(jié)約勞動(dòng)力成本。傳統(tǒng)挖掘機(jī)通常采用挖掘軌跡控制系統(tǒng),它可以預(yù)測(cè)挖掘機(jī)鏟斗的軌跡;而微機(jī)控制系統(tǒng)則可以控制挖掘機(jī)鏟刃和臂架的運(yùn)行,然后對(duì)挖掘作業(yè)進(jìn)行預(yù)先編程,并對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)控制,因此,該挖掘機(jī)具有較高的挖掘精度,可廣泛應(yīng)用于工程作業(yè)中。
5發(fā)展趨勢(shì)
工程機(jī)械機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:(1)更加智能化。隨著機(jī)電一體化技術(shù)的不斷發(fā)展,機(jī)電一體化技術(shù)將朝著更加智能化的方向發(fā)展。未來(lái)機(jī)電一體化與人工智能的融合將與人類生活的發(fā)展相融合。(2)模塊化開(kāi)發(fā)。對(duì)于機(jī)電一體化技術(shù)來(lái)說(shuō),模塊化開(kāi)發(fā)更為復(fù)雜,但未來(lái)肯定會(huì)朝著這個(gè)方向發(fā)展。機(jī)電一體化技術(shù)的模塊化可以規(guī)范產(chǎn)品生產(chǎn),減少資源浪費(fèi),擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模,提高工程機(jī)械性能。(3)產(chǎn)品個(gè)性化和定制。在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)環(huán)境下,商品的個(gè)性化定制顯得尤為重要。機(jī)電一體化產(chǎn)品要想在市場(chǎng)上立于不敗之地,就必須在保質(zhì)保量的前提下,向產(chǎn)品個(gè)性化、定制化方向發(fā)展。(4)小型化和小型化。從目前機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展方向來(lái)看,未來(lái)的機(jī)電一體化技術(shù)將繼續(xù)朝著小型化、小型化的方向發(fā)展。納米技術(shù)與機(jī)械技術(shù)的有機(jī)結(jié)合,可以提高工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量,降低時(shí)間成本,事半功倍。(5)高性能。從機(jī)械工程性能來(lái)看,機(jī)電一體化技術(shù)與機(jī)械工程的結(jié)合,使現(xiàn)代工程機(jī)械具有更高的精度、可靠性、更快的速度和更快的效率。通過(guò)多CPU結(jié)構(gòu)的多總線連接方式,完全滿足了當(dāng)前數(shù)控系統(tǒng)的要求。同時(shí),多個(gè)系統(tǒng)可以同時(shí)工作,同時(shí)處理多個(gè)任務(wù)。這種機(jī)電一體化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是不僅提高了工作效率,節(jié)省了生產(chǎn)時(shí)間,而且生產(chǎn)出了更高的產(chǎn)品性能。在未來(lái)工程機(jī)械的應(yīng)用中,這種高性能機(jī)電一體化技術(shù)將受到研究人員和設(shè)計(jì)人員的重視,并將更多的高性能技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中,以提高生產(chǎn)效率,節(jié)省更多時(shí)間,最終達(dá)到提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的目的(6)綠色。機(jī)電一體化技術(shù)的進(jìn)步使機(jī)電一體化技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品更加綠色,避免了對(duì)綠色環(huán)境的破壞。采用機(jī)電一體化技術(shù),可以避免資源浪費(fèi)、閑置和環(huán)境污染。按照國(guó)家提出的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和政策,拓展機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展空間。
結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,機(jī)電一體化技術(shù)在我國(guó)工程機(jī)械領(lǐng)域有著深厚的造詣。它結(jié)合了許多技術(shù),為員工提供更高效的績(jī)效,并確保工作標(biāo)準(zhǔn)。企業(yè)應(yīng)充分利用這項(xiàng)技術(shù),開(kāi)展技術(shù)創(chuàng)新工作。同時(shí),企業(yè)還應(yīng)嚴(yán)格規(guī)范技術(shù)人員,要求其具備專業(yè)知識(shí),從而提高企業(yè)員工的專業(yè)素質(zhì)。企業(yè)的發(fā)展需要每個(gè)員工的努力。在領(lǐng)先技術(shù)的支撐下,企業(yè)只有把每一個(gè)環(huán)節(jié)都做到極致,才能更好地發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
綜上所述,機(jī)電一體化技術(shù)在時(shí)代發(fā)展中發(fā)揮著重要作用,促進(jìn)了我國(guó)許多行業(yè)的健康發(fā)展。通過(guò)以上描述不難發(fā)現(xiàn),機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用效果明顯,不僅可以提高機(jī)械的性能,而且可以促進(jìn)生產(chǎn)和工程的順利進(jìn)行。機(jī)電一體化技術(shù)和工程機(jī)械的發(fā)展在實(shí)踐中不斷完善,為中國(guó)自動(dòng)化和自能的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。
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作者簡(jiǎn)介:韓海青(1984.08),男,漢,本科,助理工程師,研究方向:礦山設(shè)備。