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摘要:机电一体化技术是一个能够将微电子和机械技术完美融合在一起的新兴技术。通过依托机械电子理论根基,运用现代科技、计算机辅助设计、机械设计技术等对工程机械项目中的相关信息进行全面以及系统深入的分析,更深层次的对工作人员提供高质量的技术输出。与此同时,将机电一体化技术与工程机械行业的发展有机结合,可切实有效实现工程机械类制造企业的可持续发展,增加企业的利润。本文对机电一体化在工程机械中的应用以及其作用和发展方向作了重点论述。
关键词:工程机械;机电一体化;技术应用
引言
作为一种新兴的科学技术,机电一体化技术融合了电子信息技术、计算机、机械等现代化技术,在其不断的发展中已逐渐成为多个领域当中的核心技术,尤其是在工程机械中的应用。机电一体化技术不仅有效地提升了工程机械运行与生产的效率,而且也增强了工程机械企业的市场竞争能力,使得其生产水平达到一定的先进性和科学性,让运行成本不断的降低,与此同时也帮助工程机械运营企业取得了更好的发展。
1、机电一体化体系包含的关键技术内容
机电一体化系统技术的核心还是要以机械为重点。区别于普通机械,它是将智能电子技术完美的融入到机械主要功能、动力系统以及信息控制功能中,同时依靠计算机软件技术把智能化与机械合理结合,最终形成智能的机电一体化技术系统。从实现的功能讲,机电一体化系统包含的内容广泛,涉及到机械学、运动学、能量流等诸多动力学领域的知识,该系统具有集成性、融合性、跨学科性以及复杂性等多种特点,其最终的目的是为了实现工程机械智能化操控,并能够完成多种信息处理命令。传统的工程机械领域的主要动力源依然是内燃机,其包括动力、传动、行走、工作以及操控装置五大系统,这五大系统代表的是传统机械一体化系统。随着社会的发展以及计算机信息技术的进步,电子智能化设备如智能电子控制系统、机电控制、遥控控制、仿真控制等智能控制技术的融入,传统机械一体化系统也逐步过渡为机电一体化技术新系统。机电一体化技术新系统的出现有力推动了工程机械的自动化发展进程,有力推动了工业进步进程。
2、机电一体化技术在工程机械运行中的实际应用
2.1确保施工准确度
从某种程度上来说,机电一体化技术有效融合多项技术内容,如自动化技术、机械化技术等,并于大体上初步实现机械自动化。如此一来,使得工程机械运行效率大大提升,施工准确度也得到相应提升,对于机械设备寿命的有效延长具有重要意义。除此之外,机电一体化设备在实际操作方面,不需要配以较多的技术人员进行完成,全程只需要技术人员启动开关或者关闭开关即可,运行过程由自身体系进行合理控制,有效节省运行成本。
2.2实现自动监控目标
机电一体化设备可以全面作用于工程机械运行当中,通过控制执行装置、传动系统以及制动系统等结构实现全程自动化控制。除此之外,还包括液压系统。一旦系统内部出现异常情况时,机电一体化设备可以第一时间完成自动报警工作,并准确识别故障点发生位置,并结合故障点的实际情况给操作人员提供科学决策。可以说,将机电一体化技术实践于工程机械当中,能够最大限度地缩短维修时间,从根本上提升工程机械设备的运行效率。
2.3半自动化与自动化机电一体化技术的应用
工程机械通过实现半自动化及自动化作业基本上可以达到减轻工作量、降低劳动强度的目的。与此同时,引入自动化技术可以最大限度地规避异常问题,确保精度。举个例子来说,某些厂家在挖掘机生产方面,选择应用挖掘轨迹控制系统等类型的自动化系统,预先设定好铲斗运行轨迹,并利用计算机技术或者微机控制进行直接操控,如自动化地控制铲刀与动臂杆的运行效率,以便更好地提升作业准确率。
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3、机电一体化的未来发展
3.1高性能化发展
高性能化,就是全面提升新品的质量及生产效率,其中包括高效率、高可靠和高精密度等一系列性能要求。在参照CPU标准的情况下,将不同线路连接在一起,并进行数据的高效传递,一台机器能够操控多项任务,自动检测故障,并进行纠正,实现了系统的自动化恢复,这体现了机电一体化技术的高性能。
3.2智能化发展
虽然机电一体化并不能在工作上完全的取代人类,但其凭借智能化处理等优点,完全可以做好人类所能处理的工作,进而准确有效地控制和操纵机器。产品的智能化是机电一体化发展的重要体现,同时也是其与传统机械技术的最大区别,其以控制理论为前提条件,将心理学、生理学及人工智能等结合起来,通过模拟人工智能的方式,有效进行自动编程、诊断及产品的加工。
3.3微型化发展
目前,纳米技术在机电一体化中也得到了应用。电子技术与机械技术在纳米领域结合后,所衍生的产物就是微型机电一体化技术。微型机电一体化技术的诞生标志着机电一体化的发展迈向了全新的阶段。微型机电一体化是基于微电子机械系统的一种技术,主要指几何尺寸小于1cm的机电一体产品,并不断向微米、纳米方向发展。微型机电一体化产品主要具有体积小、耗能少、运动十分灵活等特点,在社会发展中具有非常重要的作用,尤其是在医疗、军事方面有着极为强大的功能。
3.4绿色化发展
现代化社会发展的一个主要趋势就是绿色化,保护自然环境,合理利用自然资源等,并且对于许多产品也要求其转变为绿色产品。工业发展推动了人类社会的进步,但同时也在不断消耗自然资源,破坏生态环境。因此,加强环境保护,实现产品绿色化成为社会发展的必然趋势。机电一体化产品向绿色化方面发展亦是大势所趋,且具有远大的发展前途。机电一体化产品的绿色化要求是在使用产品的过程中不会对生态环境造成污染,且产品报废后应能够再次回收利用。
3.5系统化发展
系统化发展为机电一体化技术提出了全新的要求。为了保证机电一体化的系统性,需要使产品能实现任意组合和调整,并对不同产品进行系统管理。其中,不乏新兴系统的出现,如仿生物系统就是多个生物体结构的综合体,为机电一体化迈向系统化提供了发展方向。
3.6网络化的发展
近年来,随着网络的覆盖和普及,一切与网络相关的技术也如日中天。网络技术的兴起和应用,导致了信息大爆炸时代的出现,各种消息仅需极短的时间就能传递到世界各地,同时也使得全球经济联系得更为紧密,进一步实现了全球经济一体化。而实现机电一体化技术的网络化也具有重要意义。远程控制设备的实质就是机电一体化衍生出来的产品,局域网络的覆盖实现了家电智能化发展,机电一体化利用网络将各种家用电器与计算机相连接,形成一个大型的家电系统,使人们足不出户就可以尽享网络一体化带来的便捷服务。所以,机电一体化朝着网络化方向发展具有一定的必然性。
结束语
在现代化的工程机械发展过程中,机电一体化技术有着十分广泛的应用,不但能够使得传统的工程机械提升了使用性能,而且也在一定程度上提升了工程机械运行效率,使得工程机械能够在更低的资金消耗下完成更高的工程目标。在现代工程机械的实际使用过程中,应当充分掌握机电一体化技术的应用情况,并且把握住机电一体化技术的发展方向,从而使得机电一体化技术能够得到更好的应用以及发展,进而促进工程机械能够得到更好的发展。
参考文献
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论文作者:周晓伟
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第32期
论文发表时间:2019/2/28
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