机电一体化技术在机械工程上的应用及发展趋势论文_康慧太

机电一体化技术在机械工程上的应用及发展趋势论文_康慧太

康慧太

郑州市轨道交通有限公司 河南郑州 450000

摘要:现如今,我国机械工程领域的发展突飞猛进,作为机械工程领域的重点研究对象之一,机电一体化技术对机械工程的生产效率起着至关重要的影响。机电一体化技术可以从根本上转变机械工程的生产现状,扩大机械工程的使用范围,提高了机电产品的性能和质量,使机械工程向着更简单、更实用、更安全的方向发展。

关键词:机电一体化技术;机械工程;应用;发展趋势

1机电一体化概况

目前我国机电一体化技术已经得到了长足的进步现已成为包含多种理论知识且具有本身特点的技术,随着时代的快速发展,未来将会有更多的新技术融入到机电一体化技术中。在机械工程中应用机电一体化技术,使其机械工程实现自主控制。机电一体化技术通过将电子技术、计算机技术以及机械技术等有机地进行结合,其目的在于使其生产精度得到提高,从而提高产品质量,为了快速发展机电一体化技术,有关研究人员应从四方面开始着手。

1.1机械本体技术

要想提高机械本体技术,首先应通过减轻自身重量、提高性能以及准确度。对于减轻机械本体重量来说,可以使其机械尽量小型化,重量的减少也能使其性能得到提高。有关研究人员可使用非金属复合材料取代金属材料,以此提高机械的性能,同时也使其机械实现小型化,从而提高工作效率。

1.2信息处理技术

微电子技术的提高对于机电一体化技术有着重要的影响,因此若想进一步的发展机电一体化,应对其信息处理技术做进一步的创新,具体来说有关研究人员可以参考国内外先进经验,利用网络技术实现信息处理技术的更新,以此使其稳定性得到增强,处理速度更快,从而使得机电一体化技术更加可靠。

1.3传感技术

传感技术在机电一体化技术当中起到关键性的作用,通过电流的传递使其命令得到快速传输。在研究过程中,首先要考虑传感器的性能,其中包括传感器的稳定性、安全性以及精确性。对于传感器的稳定性来说,提高其抗干扰能力是至关重要的工作。因此,相关研究人员应积极开发先进的传感器,使其受到的干扰降到最低。

1.4软件技术

对于机电一体化系统来说,不可缺少的就是对软件的使用。软件要与机电设备硬件相互发展,如果设备硬件进行更新,而软件没有及时得到更新,那么也将使其机电一体化系统受到影响,反之也是同样结果。另外,若想提高软件技术,就要制定出相关的软件开发标准,以此规范软件程序。

2机电一体化技术的特征

2.1应用性强

机电一体化技术是以机械为应用基础,通过对机电的研究,实现机械工程机电性能得以开发的技术。机电一体化技术的应用广泛,受行业和机械种类的限制较少,对各个专业系统和产品的应用、开发等领域,具有着极其重大的影响,因此它的应用性极强。

2.2系统化突出

机电一体化技术的实施需要各种技术进行集成和合作,并且与产品的生产过程中综合在一起,形成的功能强大的完整系统。机电一体化技术的系统化突出,且具备较强的层次化。

2.3整体最优化

整体最优化指的是机电一体化技术的附加值较高,它在机械工程的应用中具有高效率、低耗能、少污染的特点。机电一体化技术的性能较高,若是将其充分利用,可实现机械工程整体的最优化。

2.4操作清晰化

对于在机电原理知识欠缺、操作技术欠佳的用户来说,机电一体化的清晰操作十分重要。机电产品的简单化可以使用户们,更好的了解机电一体化的操作方式,从而进行熟练的使用机电产品,实现机电产品真正强大的功能。

3机电一体化技术在机械工程上的应用

3.1节能方面的应用

在传统的工程机械制作应用过程中,不论是在机械设备的具体生产制作中,还是在之后的实践应用中,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。在工程机械中展开机电一体化的引入,可以对新型电子的节能装置展开使用,例如电子节能控制器,这样可以使工程机械,如碾压机,挖掘机的能源利用率可以得到很大程度的提升,这样就可以起到有效节约能源的效果。另外,机电一体化在工程机械上的应用还可以使工程机械具备有环保以及安全的特点,机械各板块之间的运行协调性将会有所提升,机械磨损将会变小,机械的运行效率便因此提升。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

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,到生产再到加工组装等任何一个环节的精度都可以得到有效的保证,都可以符合工程机械相关标准,工程机械在整体精度上才可以满足工程的实际需求。工程机械制造存在有零配件、构件非常多,结构非常复杂的特点,一般技术很多时候成品机械的质量以及精度无法得到保证,而进行机电一体化技术的选择来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称量准确性可以得到保障,使称量的自动化可以得到实现,这样就可以避免由于手工称量出现的误差,使机械称量精度提高。

4机电一体化发展趋势

4.1网络化

随着网络技术的兴起和快速发展,科学技术以及工业生产等领域都迎来了巨大的变革,而且网络的出现也使得全球的经济和生产联合在了一起,从而形成了经济全球化的局面。随着网络的不断普及,基于网络诞生的各种远程控制以及监视技术也逐渐成为热点,而远程控制和终端设备本质上其实就是机电一体化的产品,可以预想到,机电一体化新产品一经研究出来,就会因为自身的所具有的独特功能以及可靠的质量而风靡全球。而且家用电器的网络化是目前发展的大势所趋,不仅给大众们的家庭范围内带来极大的便利和娱乐,也使得机电一体化的网络化趋势更加明显。

4.2微型化趋势

这是指机电一体化技术在工程机械中的应用发展方向逐步向微观领域及微型设备中延伸,也成为电子机械系统。其在各个领域上都有着不同的应用,具有能耗低和体积极小的优点。其生产出来的产品一般会小于1cm3,并且逐渐向更小的纳米等级发展。目前主要有蚀刻技术和光刻技术两种。

4.3智能化趋势

智能化能够赋予机电一体化产品一定的决策、思维逻辑和判断推理等能力,这是将动力学、计算机科学、心理学和人工自能等多方面的思想理论和方法,以控制管理理论为核心,融入到机电一体化技术中,描述机械设备的行为。其能够模拟一定的人工智能,追求的目标是更先进更高的控制目标。

4.4绿色化

工业的发展虽然使人们的生活更加舒适,物质方面也更加丰富,然而随着资源的不断减少以及生态环境遭到的严重污染和破坏,保护环境资源成为了目前发展的重要趋势。正是基于这种大环境下,绿色产品的概念随之诞生,无论是在设计、制造、使用还是效果的过程中,绿色产品都应当符合环境保护和人类健康的要求,因此绿色化的机电一体化产品发展,具有着广阔的前景。

4.5模块化

因为机电一体化的产品种类和生产厂家较为繁多和复杂,而研发标准化的机电一体化机械接口、电气接口、动力接口和环境接口等产品是一项十分复杂而重要的任务,因此模块化可以说是一项极为艰巨而重要的工程,如控制单元中的视觉、图像处理、识别以及测距等功能,以及机械装置中的典型操作等。而机电一体化技术的应用能够在标准单元迅速地开发出新产品并进行大规模的生产,甚至在制定了各项标准后,还能够使各部件与各单元进行匹配,对于电气产品的标准化和系列化带来积极的影响。

5结束语

总之,随着我国社会经济以及科学技术的不断发展,在工程机械中,机电一体化技术得到了非常广泛的应用,而且机电一体化技术逐渐成为工程机械的主要发展方向。现在我们除了要加强对机电一体化理论知识的探索和研究力度,更要积极向发达国家学习,引进相关先进技术,除此之外,国家还应着重培养我们自己的机电一体化人才,为我国机电一体化技术的发展打下扎实的基础。

参考文献:

[1]杨乐新.机电一体化技术在机械工程上的应用及发展趋势[J].山东工业技术,2015(22):169.

[2]李鹏.机电一体化技术在机械工程上的应用及发展趋势[J].科技创新与应用,2016(08):148.

[3]黄骏.机电一体化技术在机械工程上的应用及其趋势展望[J].科技展望,2016,26(19):84.

论文作者:康慧太

论文发表刊物:《建筑科技》2017年第21期

论文发表时间:2018/2/26

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

机电一体化技术在机械工程上的应用及发展趋势论文_康慧太
下载Doc文档

猜你喜欢