谢华根
摘要：随着社会经济的发展，科学技术推动生产力不断进步，给人们的生活带来了翻天覆地的变化。尤其是机电一体化的应用与发展，逐 渐成为近几年来机械自动化发展的热门，在机械自动化中发挥着不可替代的积极作用。本文主要分析和研究了机电一体化技术的概念，机电一体化的现状以及其应用的优势，工程机械的性能分析，机电一体化技术在工程机械中的应用以及其相应的发展。
关键词：机电一体化；工程机械；必要性；现状；发展趋势
一、机电一体化技术在建筑工程机械领域应用的必要性
“机电一体化技术”从本质上来讲是多项现代科学技术的综合体，例如信息技术、计算机技术、电子技术以及机械技术。国外的机电一体化技术起步较早，而我国由于早些年社会环境、经济实力较为落后，所以到了20世纪70年代机电一体化技术才正式进人我国。不过，近十多年来机电一体化技术在我国的研究发展与普及应用速度非常之快，尤其是机电一体化技术在建筑工程机械当中的应用，使得我国的建筑施工得到了飞跃式的发展。
之所以要在建筑工程机械领域中应用机电一体化技术，是因为现代的建筑工程施工主要依靠于机械设备，这些工程机械设备的性能，将直接对施工效率、施工质量甚至是施工的安全性造成影响，而机电一体化技术以其自身的各种优势，能够对建筑工程机械设备进行高灵敏度的控制，使庞大、复杂的工程机械设备操作变得简单、安全、迅速，并实现其他各种辅助性的功能作用，使建筑施工效率、施工质量以及安全性得到保障。所以，在建筑工程机械领域中应用机电一体化技术是相当必要的，这能够促进我国建筑施工事业整体发展。
二、机电一体化技术在建筑工程机械中的应用现状
在建筑工程机械设备中引进、应用机电一体化技术，能够使机械设备的性能得到非常明显的提升，而建筑工程机械设备的性能提升，又会进一步促进机电一体化技术的应用与发展，这就形成了一个相互促进、相互提升的良胜循环，当前机电一体化技术在建筑工程机械中的应用主要存在于以下几个方面。
2.1降低能源消耗
提高建筑施工产生效率在机械设备投人到建筑施工的早期，虽然减少了人力劳动量，但是由于各方面的技术限制，导致这些建筑工程机械的利用率低下，特别是在能源消耗方面非常高，成本投人相当之高，产出价值与成本投人之间的悬殊，导致了很多工程机械能得到全面的效能发挥。就拿尚未应用机电一体化技术的老师液压挖掘机来说，它在建筑工程施工过程当中，有超过70%的燃料是被无价值消耗的，仅有30%的燃料消耗真正应用到了建筑施工上。而在机电一体化技术被应用后，建筑工程机械的能源消耗大幅度降低，效率明显提升，例如“卡特电子效率节能控制系统”，这套系统具有对发动机、泵进行综合性协调控制的能力，在降低燃料消耗的同时，使液压挖掘机的效能、效率得到更加全面的发挥。
2.2机电一体化的监控作用
在工程机械当中，合理的使用机电一体化技术，可有效的实现对设备系 统运行进行实时的电子监控，在机械运行时若出现系统故障，还能及时发出警报，提醒工作人员，更先进的机电一体化甚至实现了自动排除故障，修复系统问题，实现正常运转的能力。这样就能有效的避免因机械运行故障造成 不必要的损失与影响，对工程机械的运用有着重要意义。工作人员能够直接通过显示器或是指示灯，对机械设备整个以及各个组成部分的运行状态进行时刻的监控，清楚掌握工程机械清况，在其发生故障的时候，也能够通过机电一体化装置对工程机械进行准确、快速的诊断，从而保证机械设备运行的安全性。
2.3优化柴油机控制
提高柴油机的经济性和动力性，降低其排放污染是当前柴油机行业的一项重要战略目标。发动机排放质量与最低油耗间的矛盾，给柴油机技术的深人发展和研究带来了很大困难，因此必须对这两种参变量进行合理的调整平衡。过去，仅将立足点放在燃油耗率的优化上。而从排放物的总体来看，虽有所改善，但为了把发动机燃油耗率调整到最佳点，将导致排放污染物的浓度等级上升。所以，我们应强调发动机必须在燃油耗率优化的同时达到最低的排放等级。传统的供油角度基本固定不变的方法已很难满足上述目标。随着电子技术的发展，采用电子调速器、电子油门控制装置、自动停机装置、自动升温控制装置等，使柴油机在各种变工况下自动选择能同时满足经济指标和排放指标的最佳喷油定时。
2.4提高建筑工程机械精准度
建筑工程机械的精准度是影响工程施工质量的一点重要因素，在机电一体化技术的帮助下，建筑工程机械能够实现半自动甚至是全自动控制，这一方面能够进一步降低人力成本投人；另一方面还能够提高作业精准度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆比如建筑施工过程当中的混凝土拌合，如果由人来进行控制，就非常容易出现配合比不准确的情况，导致混凝土质量达不到设计要求标准，而通过机电一体化自动控制，则能够对配合比进行非常精准的称量与控制，使
混凝土达到设计要求，保证施工整体质量。
2.5其他方面的应用
目前，还有许多的建筑工程机械都采用了电子控制的自动变速器，例如铲运机、推土机以及装载机，它能够根据外界负荷的变化情况，自动改变传动系统的传动比。这一方面能够进一步提高机械设备能源燃料的利用效率，使发动机的功率得到充分发挥，使工作人员的操作得到简化，降低人力劳动强度；另一方面还能够防止翻车、断臂等机械设备事故出现，使机械设备在运转过程当中的安全性得到提升。另外，由于一些建筑施工的环境条件过于恶劣、危险，现代的很多工程机械利用机电一体化技术都实现了无人操控，这样一来就可以避免工作人员暴露在恶劣的环境条件中。建筑工程机械的工作环境为露天，而且综合条件较为复杂，不论是日常的天气变化，还是地质环境，都会影响到工程机械的正常运转，不过，当前的机
电一体化技术已经较为发达，应用到工程机械中的电子控制系统都能够在零下40摄氏度到80摄氏度的温度区间内正常、稳定的工作，而且抗老化能力强，对各种环境条件的适应力好，能够在环境复杂、条件恶劣的环境中稳定、安全的运行。
三、机电一体化技术发展趋势
机电一体化是当今世界机械工业发展的主要趋向，它的应用与发展已引起工农业、科技、经济、军事等领域。展望机电一体化技术的未来，其发展趋势如下：
3.1 智能化
智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。智能化是对机器行为的描述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法，模拟人类智能，使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。
3.2微型化
自上世纪八十年代末开始，机电一体便朝着微型化的方向 进行发展。具备微型化标准的电子机械的尺寸小于1 立方厘 米，并且不断朝着更小的目标发展。微机电一体具备机电一体 所具有的所有功能，并且还具备体积更小、耗能更少、灵活性 更高等优点，能够运用在除了机器生产以外的其他多个领域。微机电一体化产品的生产和加工取决于其加工技术，即超精密 技术，该种技术能够实现产品的高效微型化。
3.3网络化趋势
机电一体化产品在研制出来以后也需要保证其功能的健全 和质量的合格，在其产品的推广和使用过程中，可以借助网络 来实现对产品的控制和监视。如今的机电一体化产品很多都实现了远程控制，现场总线和局域网技术是家用电器网络化已成大势，利用家庭网络将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统，使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐。这也使机电一体化技术朝着网络化方向发展成为必然趋势。
3.4模块化
目前，要实现机电一体的模块化难度较大。目前的 机电一体化产品的种类不仅繁多并且型号各异，因此在研制机 械接口、电气接口等产品时需要考虑的因素过多，很难统一标 准，因此将机电一体模块化是一项较为艰巨的工程。但对于集 减速、智能调速等模块则较为便利，此类产品的模块化能够推 动新产品的开发，并且推动生产规模的扩大。
3.5系统化
系统化的特点之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构，系统可以灵活组态，进行任意剪裁和组合，同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。系统化的特点之二是通信功能的大大加强，即未来的机电一体化更加注重产品与人的关系。机电一体化产品的最终使用对象是人，如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性显得越来越重要，特别是对家用机器人，其高层境界就是人机一体化。
3.6 环保化
工业在推动人们的生产和生活水平提高的同时，也给人们 的环境生活带来了很大的影响。在资源丰富的情况下，资源的 滥用和浪费终究会使得资源消耗殆尽，因此在推行机电一体化 生产的今天，需要合理运用资源，加强对资源的合理分配，并 且降低生产对环境的负面影响，从而实现生产的可持续发展。
4 结语
机电一体化设备是一项新型的产品。其在机械工程中的应用收到了良好的效果 应用机电一体化技术。需要有效的结合计算机以及先进的信息技术。随着科技的不断发展。计算机信息技术也在不断的改进与创新。这也推动了机械工程行业的发展。所以。应用机电一体化技术也引导这机械工程行业未来发展的方向。通过实践发现。机械工程中应用机电一体化技术后。有效的提高了工作人员的效率。由于机电一体化设备具有自动修复的功能。其还提高了机械设备运行的稳定性以及安全性。
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论文作者:谢华根
论文发表刊物:《基层建设》2015年23期供稿
论文发表时间:2016/3/29
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