摘要:在社会主义市场经济规模不断扩大的发展趋势之下,对于科学技术的创新力度在逐步的提升之中,在进行科技与经济的互相促进发展之中,需要加强机械工程的科学技术应用程度,机械工程一方面是国家发展的重要工业部门,另一方面也是人们生活日常需要的重要工业生产部门,机电一体化的发展逐渐成为重要的发展趋势,本文针对机械工程中机电一体化的运用进行深入的探究与分析。
关键词:机械工程;机电一体化;运用;发展方向
1机电一体化概述
1.1机电一体化的内涵
机电一体化涵盖的内容与学科较多,从广义上来讲主要是指机械工程技术与微电子技术的融合,但是随着科学技术的创新发展,机电一体化的发展之中还融入了通信技术与物联网智能技术等,为机械工程的生产带来重要的变革,在机械系统的现代化系统创新之中,可以运用微电子、通信等技术来进行机械工程生产的智能化、计算的智能化、监控的智能化等,更好的进行机械工程的生产与制造,机械工程的发展与众多行业都具有紧密联系如重要的汽车制造业、冶金行业等重要的国家经济支柱性产业,因此,对于机械工程的机电一体化创新发展可以在很大程度上推动我国的现代化经济发展。
2机械工程中机电一体化的具体应用
2.1提高工程机械精确度
将机电一体化技术应用于工程机械施工中能有效调整施工准确度,具体表现在电子控制系统中。把电子控制系统应用于工程机械中,可使称量数据更准确,进而解决旧式人工操作所产生的误差,把自动化称量应用于实践中,促工程机械施工的顺利进行。同时,机电一体化技术在工程机械中的应用还能减少人力工作量,节省资金成本,增强工程施工现代化水平。
2.2在监控系统中的应用
机械工程中的机电一体化可以提升监控系统的智能化程度,加强机械工程不同生产部门的安全系统与智能化生产系统,减少在机械工程生产中过多的人力投入,并且监控系统的升级可以提升对生产机械的检修系统优化程度,包括对液压系统、制动系统等大型系统的监控能力,提升对机械生产的各部门监控能力,减轻人工检修的负担,提升检修的便捷性,形成机械工程的标准化系统,实时的监控生产所需的每一台智能机械,保障生产工作的顺利有序进行。一旦出现问题,也可以根据监控系统的数据显示及时找到出问题的设备,再进行人工检修,可以节省大部分的排查时间,优化机械工程工作效率,提升机械工程的经济可回收效益。
2.3在机床生产中的具体应用
在机械工程中机电一体化应用,主要的机床应用是数控机床的普及应用,在传统的机械工程机床生产之中,需要大量的劳动力投入,并且无法保障工作效率与质量,无法形成标准化的流水线生产,而数控机床的机电一体化应用,可以加强机床的生产效率,提升机械生产的智能化与标准化,并且可以提升质量的标准化。数控机床的机电一体化应用对于生产机械的创新也有着巨大的进步,提升机械生产对于设备的伤害与磨损程度,减少机床生产过程中的机械消耗,减少在机械工程生产中的成本投入,现代化的生产已经逐渐在机械工程的生产中开始普及。机电一体化的机床生产目前正在冶金行业中大量的进行推广普及,提升冶金行业的智能化生产水平,在传统的冶金行业生产中对于自然资源的浪费是很大的弊病,通过智能的机电一体化生产可以提升对冶金资源的利用程度,促进我国的冶金工业现代化水平进步。
2.4机电自动化应用
工程机械在开展自动化应用前,主要依靠人工操作,存在不少的不安全因素,而应用自动化后,则使安全操作系数明显提升。自动化能让工程机械于无人操控的状况下也正常工作,且主体部分还可依照系统工作情况发出相应指令,对整个系统进行调整。机电一体化的自动化能进行数据准确传输,提高信息处理精准性,还能减少人为错误,增强工作效率。例如,在工程机械生产精密零件时,应做好零件各参数的控制,通过机电工程一体化系统能保证零件更精密,自动化系统可结合所设定参数完成零件的制造,同时还能检测出其中的不合格产品,增强产品质量。
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2.5布式控制系统
和集中式控制系统有区别的是,分布式控制系统属于一对多的控制与指挥,由于分布式控制系统功能相当强大,并且相当安全,因而分布式控制系统变成了机电一体化的主流技术。通常情况下,结合具体情况即可将分布式控制系统分作两级、三级或更多级。此外,因测控技术的深入发展,分布式控制系统也在原有基础上进行了极大创新,现今分布式控制系统所具备的在线最优化、实时调度等功能,慢慢变成了一种集测、控、管等为一体的综合性系统,增强了工程机械设备的可靠性。
2.6其他应用
机电一体化技术在其它领域的工程机械中也得到了广泛应用,如为了提高发动机功率,工序优化,降低能耗,减少工作量而在推土机、装载机、铲运机等设备中所应用的自动变速器;为了增强作业安全性在起重设备里所应用的力矩限制器;为了在恶劣工作环境、危险环境、或人员不能到达之处驾驶而用到的无线遥控装置等。又如在化纤行业工程机械中的广泛应用,精密卷绕控制系统里,控制系统主要由金属导纱器电机、变频器与高强度摩擦辊构成,另附加测速拧制器与传感器共同构成,此类工程机械里,卷绕筒子通常应用积极式传动,卷绕交叉角不断变化,又在筒子和导丝器的往复频率间为一固定比值。总的来说,机电一体化在工程机械领域的一系列应用,主要都是为了保证工程机械能正常运行,属于机械工程发展的一种趋势。
3工程机械中机电一体化技术的发展方向
在现代工业生产里,有效应用机电一体化技术,可使产品生产质量水平得到有效提高,特别是在工程机械生产上,伴随科学技术的改革和创新,工程机械设备慢慢朝系统化、智能化和微型化方向发展。
3.1机电一体化技术向微型化方向发展
在现代科学技术日益发展与进步的同时,又将机电一体化技术推向了微型化发展方向,而所谓的微型化典型特征即为相应的电子设备产品尺寸相当小,通常情况下,体积不足1m³,加上此类微型设备产品性能均较高,和正常机电一体化技术设备产品相比,微型机电一体化技术设备产品除了能耗低、体积小外,还有灵活性强的优点,在工程机械设备产品中得到了大力应用。
3.2机电一体机化技术向系统化方向发展
所谓的系统化即指工程机械结构方面具备相应的模块化性质,在系统运行中,机械设备产品可灵活重组,同时结合工程具体施工情况,随意给予组合,提高机械设备产品实用性。另外,在工程机械设备产品系统化水平提高之际,为了可在某种程度上对机械设备所有子系统展开有效控制,还应增强其综合性能,使工程机械产品各方面性能均得到完善。
3.3机电一体化技术向智能化方向发展
伴随数字化进程的加快,工业生产中,通过工程机械设备产品的改革与创新,又相继研发了人工智能技术和机电一体化技术彼此结合的工程机械设备产品,和人工智能机器人展开联合应用,使机械设备整体质量和性能均得到了提高。另外,工程机械设备向智能化方向发展的这个过程里,依靠人工智能与先进计算机设备,让工程机械设备产品低能耗与高效率生产目标得到实现,还提升了工业生产整体质量水平。未来机电一体化技术还将实现和网络信息技术和传感器等的有效融合。
4结语
综上所述,在我国机械工程的机电一体化发展道路还处于初步起始阶段,缺少具体的系统化应用,缺少专业性的一体化应用体系,在未来机电一体化发展道路中需要不断加强科学技术在机械工程中的应用程度,扩展产学研的结合水平,推进机械工程的进一步创新发展,力求将科学技术融合到我国的各行各业发展之中,促进智能化的现代化社会建设,进一步满足人民对于美好生活的需求。
参考文献:
[1]白双庆.浅谈机电一体化技术在机械工程中的应用[J].科技风,2019(09):156157.
[2]聂立权.机电一体化在工程机械制造中的应用研究[J].中国设备工程,2019(05):211-213.
论文作者:周海川
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/5
标签:机电一体化论文; 机械工程论文; 工程机械论文; 技术论文; 控制系统论文; 机械设备论文; 工程论文; 《基层建设》2019年第15期论文;