工程机械中机电一体化的应用发展研究论文_龚伟

工程机械中机电一体化的应用发展研究论文_龚伟

华南泵业有限公司 广东 广州 510000

摘要:随着我国经济的发展和科技的进步,工程机械机电一体化进程加快。机电一体化技术是多项现代科学技术的综合体,其中囊括了信息技术、计算机技术、电子技术、机械技术等,在近年来,我国机电一体化技术取得了飞速的发展,并在工程机械领域做出了突出贡献,这得益于相关领域人员对此不断的科研与探索。

关键词:机电一体化;工程机械;应用;发展

引言

机电一体化即为将机械和微电子技术相结合,让机器变得人性化和智能化。它把机械技术、电子电工技术、微电子技术、信息技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等有机结合,然后应用到实际中。现代化的自动生产设备正在朝着完全机电一体化方向前进,可以大大节约成本,解放生产力,提高生产效率。

1机电一体化技术的研究意义

目前,我国有许多专家、学者从事机电一体化技术的相关研究工作,该技术的完善与发展能够促进机电产品质量的提升,对产品的外观、功能性进行完善,使其更加人性化、智能化。第一,该技术可以强化产品功能性,拓展产品用途。其打破了传统单技术、单功能的产品格局,将信息、电子等技术融入到产品之中,赋予了产品更强大的功能。不仅如此,新的机电产品可以应用在多样化的场合、领域之中,并根据用户需求提供相应的服务内容,具有较强的应变能力。第二,该技术可以提升产品精度。应用机电一体化技术能够使产品机构变得更加简洁,减去原有的传动部件,降低了机械磨损、受力变形等原因导致的运动误差。不仅如此,利用计算机检测等技术,能够对动态误差进行校正补偿,进而实现使用精度的提升。第三,该技术能够使产品更加安全可靠。应用机电一体化技术的产品自动化水平较高,具有自我监控、自动诊断、保护等功能。不仅能够减少设备产品对人身造成的安全隐患,还能减少设备事故发生率,满足了安全可靠的使用要求。第四,应用该技术能够简化操作难度。利用计算机、数字显示等技术进行人机界面的改良,减少了人工操作的工作量,也去除了按钮、手柄等操作设施,从而缩减操作时间,降低人工培训成本,提升机电设备的使用效益。第五,该技术能够提升产品柔性。即利用软件优化工作程序,进而满足多元化用户需求。如,工业机器人对运动自由度要求较高,手爪部分要具备更换工具的条件。应用该技术,可以利用控制程序来控制运动轨迹,转变机器人的运动姿态,进而完成各种类型的工业作业。第六,该技术促进了产品功能性的上升,并且简化了操作流程和方法,全面提升了机电设备的生产能力、作业效率和质量。可以利用虚拟原型的机电一体化技术,进行模型的设计和建设,对仿真技术的研究也有一定的帮助。

2机电一体化在工程机械中的技术应用

2.1传感器检测技术

传感器检测技术是工程机械中机电一体化技术的应用体现,其以信息技术和计算机技术控制系统为基础,将非电量信号转变为电量信号,这样在工程机械作业生产过程中,就可以实现最佳数据的显示,从而提高机械设备内在的抗干扰性能,促使工程机械设备具有更强的抗冲击能力和外界环境自主适应能力,从而为工程机械生产作业过程质量安全控制提供保障。此外考虑到工程机械的主要运行特性,在应用传感器检测技术时,所使用的传感器应该具有更好的密封性能和抗磨能力,同时要确保工程机械传感器运行温度控制在40°~130°之间,并且传感器的变化范围不能超过1%。为此可以使用微控制器这种更精密的电子设备作为固态传感器的支撑,这样就可以实现工程机械温度的自动补偿,从而为工程机械的标准化与线性化生产提供保障,在工程机械中,传感器检测技术是一种必不可少的机电一体化技术,推动我国工程机械行业朝着更加智能化的方向发展。

2.2信号处理I/O接口技术

伴随着科技的迅速发展,现代工程机械作业生产越来越重视各种形式型号的处理,这样可以更好的为机械生产作业安全和质量提供保障。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而工程机械中机电一体化技术的应用,可实现I/O接口技术进行信号处理。如可以在工程机械设备之中加入一台微处理器,然后再结合I/O接口技术,就可以使用传感器检测机械设备中的各种信息,进而进行相关的逻辑分析、判断和转换,最终通过信号的处理应用,实现最终全面综合执行机构的控制命令。此外借助信号处理I/O接口技术,还可以实现工程机械的自动诊断功能,如I/O接口收到信息后,可进行相关处理,然后再通过相关系统进行显示、响应和可靠有效的传输,这样就可以实现工程机械设备的人机交互,而在这个过程中,就可以实时的对工程机械设备的运行情况作出诊断检测,从而确保工程机械正常运行,因此信号处理I/O接口技术是机电一体化在工程机械中重要的应用技术体现。

2.3工程机械故障诊断技术

工程机械故障诊断技术也是机电一体化在工程机械中重要应用技术体现,在工程机械作业生产过程中,具有机电一体化系统的新型机械工程设备,不仅运行燃料节省,而且噪音还比较小,可以更好为操作人员优化作业生产环境,使工程机械作业效率得到有效的提升。此外由于工程机械设备内部系统构造复杂,涉及到的技术环节范围比较广,因此出现故障问题有时是不可避免。而机电一体化在工程机械中应用,广泛的借助了安全容错技术,同时还具有自动诊断功能模块,从而为工程机械设备的各个零部件提供服务,并可以通过电子监测系统实现对机械故障自动化识别,然后依照科学智能化的算法,侦测出具体的故障点,从而实现对工程机械设备的有效定位和自动化修复,这无疑都是传统机械不能匹敌的,在融入机电一体化在工程机械中中,操作人员可以更加安心的作业生产,为我国的工程机械行业长远发展做出了重要保障。

3机电一体化技术在工程机械上的发展前景

3.1智能化

智能机器人每年都会出现在媒体中,热度一直居高不下,机电一体化技术目前已经实现了工程机械的自动化,未来的发展方向应该朝着智能化前进,进一步优化工程机械的各项性能。未来的工程机械可以加入智能系统,使设备可以在工作时自行计算数据,分析信息以及判断操作,而不只是简单的听从命令。智能化的工程机械可以进一步解放生产力。

3.2模块化

机电一体化技术产品普遍不会有统一的标准,所以种类繁杂,过于散乱,所以模块化管理产品很重要。比如说将需要精准监测偏差值功能的产品统一标准,这样可以使行业内规划更加明确,有利于后续的继承与研究,同时还能够充分利用资源,降低企业的成本,产生更大的效益。

3.3环保化

目前我国的经济发展水平已经达到发达国家水平,国家已经将可持续发展列为一项战略,因此机电一体化技术也应当朝向环保化发展,为我国的环境保护出一份力。工程机械排放污染物是不可避免的,将来机电一体化技术应当致力于减少污染,以及使排放物可以回收利用,节约资源,实现绿色产品理念。

结语

综上所述,在现代工程机械制造业发展的过程中,为了提升机械的使用效率和质量,就要加强自动化、智能化技术的研究。机电一体化技术能够提升机电产品的功能性、作业精确度、安全性、稳定性,满足我国现代工程机械的使用需求,可以加大研究和发展的力度。

参考文献

[1]马剑.机电一体化生产系统中PLC的应用研究[J].科技风,2019(04):76.

[2]王利敏,冯鑫磊.机电一体化技术在现代工程机械中的发展运用研究[J].中国战略新兴产业,2018(16).

[3]梅红超.机电一体化技术在现代工程机械中的发展应用研究[J].数字化用户,2018,24(38).

论文作者:龚伟

论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年12期

论文发表时间:2019/8/23

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