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摘要:在机械电子理论的基础上,机电一体化技术通过计算机技术、机械制造、研究、加工、数据分析等科学技术对工程项目的相关内容进行了全面分析,以此目的则在于给相关工作人员提供更加系统全面的技术分析,以及研究出更加优质,符合社会需要的技术产品。如果我们能够极大机电一体化和机械工程行业间的结合,努力探寻出二者的契合点,不仅有利于提高机械工程的工作效率,同时也能够促进机械工程的发展,加强机械工程的智能化发展进程,为机械行业创造更有前景的明天。在本文,我们针对机电一体化技术的在工程机械中的应用进行了分析和研究,探究其未来的发展趋势。
关键词:机电一体化系统;机械工程;应用
引言
机电一体化技术实际上就是机械电子学,他涉及的不仅是机电行业,同时也泛及计算机通讯技术和机械技术等多个学科,这也就意味着,机电一体化行业工作人员不仅需要具备本学科的知识基础,同时也需要广纳其他学学科知识,不断提升自我素质。早在20世纪70年代,机电一体化就被很多人知晓,而且随着社会经济和技术的不断进步,其他相关技术也对机电一体化技术产生了影响,这也就为机电一体化技术应用到机械工程领域中奠定了基础,改变工程机械的发展现状。
1机电一体化的概述
机电一体化技术实际上就是在机械功能设计与应用的过程中,将电子技术引入到机械工程的主功能和信息处理以及功能控制过程中,实现电子技术与控制软件之间的相互结合,构成一个统一的整体。在工程机械当中引入电子技术之后,在相关的程序设定下,机械技术、电子技术以及微电子技术相互配合,实现对工程机械各个功能模块的智能化控制,提高机械设备的性能、环保以及功能,确保系统的可靠运行。
2机电一体化技术的应用特征
2.1精密度高
当我们将机电一体化技术应用于机械工程时,也就意味着我们在提高着机械工作的精密度,换言之也就是提高着机械工程的工作效率。
如,我们在混凝土搅拌的设备中融合电子称量系统,就可以达到混凝土自动承重的效果,既能够提高混凝土后续的浇筑和摊铺效果,也可以控制材料用量减少了浪费,节约了时间,这也就提高了施工效率,效率提高,自然工作时间缩短,人工成本也就降低。
2.2自行检测
在机械运行过程中,采用自动检测可以对系统中的所有子系统进行检测,同时可以实时反映出工程机械的运行状况。一旦机械在运行过程中产生任何异常,系统都会启动自动报警系统,准确的诊断出故障的具体部位。这一特性也是建立在提高工作效率,降低工作成本的基础上的。任何机械在运行过程中,我们都不能确保万无一失,但如果添加了这种自行检测功能的话,能够帮助我们及时排查故障,发现故障和解决故障,极大的减少了传统工作模式下的故障排查时间,同时也大大降低了故障排查所消耗的成本。
2.3自动化特点
机电一体化在机械工程中的融入,使得机械工程在工作中逐渐实现了半自动化或者全自动化。在传统的机械工程行业中,机械在工作过程中,基本上都需要人力去保证,很容易因为一些原因导致设备操作出现失误,而机电一体化技术的应用,有效的避免因人力自身原因导致机械设备操控出现错误。提高了设备精确度。
3机电一体化在工程机械上的具体应用
3.1节能方面的应用
以往,不管是在机械设备本身的制造过程中,还是在机械设备的使用过程中,又或者是在具体的实践操作过程中,机械设备原本各功能板块之间的整合程度以及协调性能都比较低,这样就会导致设备运行的实际效率比较低,造成非常严重的能源浪费。
而信息时代的到来,紧接着,我们感受到的就是智能时代的脚步,当机电一体化走进机械工程行业时,首先带给我们的就是节能这一契机。像电子节能控制器的应用,可以使碾压机的能源得到充分利用,极大的提高能源应用效率。又比如,机电一体化的融入还可以强化机械设备的安全性,加强机械各板块之间的运行协调性,减小机械磨损能耗,机械的运行效率便因此提升,节能作用也由此凸显。
3.2在监控中的一些应用
在对工程机械展开使用的时候,为了保障其中出现的故障可以在最短的时间内被人们发现并且解决,就需要对监控技术展开应用,通过对机械一体化展开应用可以使监控效能得到更进一步的利用以及发挥。机电一体化可以对控制技术,电子技术以及一些其他的技术展开应用从而进行电子监控装置的研发,实现对远程监控系统的建立,这样就可以对工程机械内部的运行展开实时的动态的监控,其中包括对工作装置、发动机、传动系统等各个模块的检测。借助对工程机械展开全方位的检测来实现对机械故障的自主诊断以及自主决策,并且在第一时间进行警报的发出,这样方便操作人员对故障展开及时的处理,使工程机械可以在最快的时间内恢复正常的工作。另外借助机电一体化的监测,还可以起到将故障发生频率降低的效果,就可以将机械维修费用降低,减少一些不必要的资金浪费。
3.3在自动化中的具体应用
现阶段自动化技术在人们日常生产生活中得到了越来越广泛的普及,机械设备的自动化作业已然成为工程机械的一个非常重要的需求以及特征,机电一体化的应用进一步将工程机械作业实际自动化水平提高,已经基本实现了机械工程作业的半自动化甚至是自动化。自动化机械作用和传统的手工作用方式相比,不论是运行效率还是作业效果都是自动化更胜一筹,同时自动化作业还可以将劳动强度降低,很大程度时起到节约人力的效果,有效的减少因为操作人员疲劳或者是机械过度疲劳导致的安全事故发生的频率。
3.4在作用精度控制方面的应用
工程机械加工及设计对精度有着非常严格的要求,只有从设计→批量生产→加工组装的每一个环节都精准的控制好机械的精密度,确保符合机械工程的相关指标,才能够确保机械工程的整体精密度。但由于机械在制造时,本身就存在有多个零配件、大小构件、电器元件等结构,导致机械结构异常复杂,加大了整体的精密度控制难度。而融入机电一体化技术就对工程机械成品展开精度控制可以起到非常良好并且稳定的控制效果,使产品加工的精度可以得到保障。之所以可以取得该成效的原因是电子控制技术的开发以及向工程机械领域的延伸。电子控制系统选择的是具备有现代化特点的控制技术以及电子科技技术从而使操作准确性可以得到保障,使操作的自动化、精细化可以得到实现,这样就可以避免由于手工操作出现的误差,使机械制作、安装和使用等精度提高。
3.5提高加工准确度
为了提高加工准确度,以及有效的避免人工作业时因操作失误而造成的误差,在机电一体化技术理念指导下,我们就可以在机械装置中添加与之匹配的电子控制系统,以提高机械控制的灵活度、科学度。这与传统的人工操作机械有很大的区别即是:提高了加工的准确度,潜移默化的提高着机械工程的整体工作效率。如上文提及的建筑施工混凝土搅拌设备中加入电子控制系统,不仅节省了人力、物力,也提高了作业的效率,在使混凝土的比例达到最佳的同时,保证了混凝土的质量。
3.6实现工程机械的半自动化或自动化
机电一体化在机械工程中的另一优势即是促进了机械的半自动化或者全自动化进程。机械的自动化缩减了劳动力,提高了工作效率的同时也减少了机械工程运行中的事故频率。如,我国某地质勘察单位,已经在挖掘机机械设备中,安装了挖掘机控制系统,该控制系统能够准确的设计和清晰的记录挖掘机在运行时的路线和轨迹,使挖掘机在整个运行过程中都能够按照标准的轨迹来工作,标准化的工作流程和机械作业实现自动化使得人工作业的危险性降到最低,在保障了工作人员的人身安全的同时也使得机械设备的工作效率得到提高。
4机电一体化在工程机械上的发展分析
4.1人工智能化方向发展
人工智能具备有非常明显的高效性以及便捷性,智能手机在人们生活中得到应用普及和工厂机器人就是最好的例子,机电一体化在工程机械上的一个非常明显的发展就是会更加具备有人工智能化的体征,可以更加科学的,全面的将计算机技术和机械工程展开完善的结合,从而实现工程机械的全自动化控制,机械可以代替人工来进行各项指令以及各项操作的下达。
4.2微型化节能化的发展趋势
机电一体化在工程机械上使用将会呈现出一种微型化的发展趋势,将工程机械产品的体积降低,从而使产品的实际空间占有量降到最低,这样工程机械的运行将会消耗比较低的能量。机械的构造复杂,体积较大是一直困扰相关工作人员的一大难题。但在信息化时代和大数据时代背景下的机电一体化已经开始呈现出一种体积缩小的趋势。相信,在不久后,机电一体化也会融入纳米技术、微米技术,是机械的体积不断微型化。微型化的机械设备也使其在运行过程中变得更为节能和环保,我们希望未来的机电一体化在机械工程中的运用能够实现零污染,以及能源循环再生利用,提升机械工程的废物利用率以及回收率。
4.3自动化程度不断提高
智能时代背景下,机械的自动化程度也应该不断的提高。比如,机电设备在运行过程中遇到故障时,可以实现自动断电、自动停止工作、自锁互锁并保护机械的核心系统。
4.4网络化趋势发展
网络技术现阶段已经在人们的生活以及生产各项活动中得到了普及,在不久之后的未来,机电一体化在工程机械上的应用将会呈现出一种网络化的发展趋势,借助网络终端来展开控制的一种工程机械一体化操作,使工程机械的实际运行效率得到提升,同时也可以让机械工程工作的开展具备有一定的秩序性以及系统性,促进工程机械的稳定发展。
4.6高性能化方向发展
随着人们生活水平的日益提高,人们的生产生活对产品性能所提出的要求也随之不断的提高。因此人们在使用相关产品的过程中,必须通过自身对产品性能的体验,才能做出客观公正的评价。而这对于机电一体化技术而言同样适用,如果产品出现故障的话,那么工作人员不仅可以迅速、准确地找到问题部位并解决问题,同时机电一体化技术设备相对较高的使用性能,也满足了人们生产生活所提出的个性化需求。
结束语
21世纪是一个信息社会,更是一个大数据社会,我们国家已经逐步朝着工业强国的路向发展。当前阶段,我国的科技水平也取得了质和量的飞跃。未来的机械行业也应该是逐步朝着信息化、自动化、智能化方向发展,以核心为人为目标,不断学习和借鉴国内外先进的技术理念,不断研究和发展我国机械领域的核心技术。我们相关工作人员更应该努力让自己的知识能够辐射各个领域,许多专业领域相互交织、相互融合,强化机械工程领域的发展进度。
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