关于我国工程机械机电一体化发展的探讨论文_刘梅

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摘要: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。

关键词:工程机械;机电一体化;发展

引言

机电一体化技术作为未来我们国家工程机械设备产品运行的主要发展方向,在先进的科学技术推动下,机电一体化技术逐渐朝着微型化、系统化及智能化方向发展,在工程实践过程中,机电一体化技术已经广泛地应用于工程机械设备中,不仅提高了工程机械设备的整体质量水平,而且也在一定程度上节省了劳动力,促进了工程企业整体经济效益的提高。

1 机电一体化概述

机电一体化系统来源于传统机械系统,其本质是现代机械系统,即在传统的机械零部件上,增加了流体、气动、热、声等学科和技术领域的元器件,并未改变传统机械系统逻辑构成的功能模块。机电一体化系统的实质是强化了控制功能的一种用非机械手段实现的现代机械系统。为了实现预期的机械变换过程,机械技术和电子和软件技术需要紧密协同和集成,这种协同和集成使得设计者在生成建设性的方案解方面拥有更大的自由度,更能满足多样化的用户需求。机械技术能够生成物理结构和运动,信息处理和控制技术大大提高了功能执行的速度,更容易引入和实现逻辑的行为与控制,这些结合形成了新颖独特的机电一体化系统,并且最终系统的功能大于其各子系统或部件的功能之和。机电一体化系统的结构较简单、成本更低廉、性能更强。不过,获取这些利益的代价是机电一体化系统的跨学科性质导致的设计复杂性。

2 工程机械中机电一体化的相关应用

2.1数控机床

数控机床可以说是机电一体化技术在工程机械的诸多应用当中最成功的典型。随着机电一体化技术越来越成熟,数控机床技术也越来越完善,结构越来越合理,使用功能越来越广泛,操作更加智能,控制精度更高。数控机床逐步发展为模块化、总线式、紧凑型的结构,而且采用多CPU、多主总线的体系。在数控机床中,为了便于用户的编程和对设备进行改装和升级,大多采用开放性的设计,因为这样可以有效地提高数控机床系统的兼容性和层次性。

2.2机械精度控制

产品的精度直接影响企业的利益,成品的性能在主要参数上出现一点偏差,其精度会大受影响,所以严格把控对产品精度的控制与调整是重中之重的,而工程机械生产中实现机电一体化能有效准确的对主要参数数据进行控制。如,在混凝土搅拌过程中,利用传统的计量工具对不同原材料进行称量测重必定会有误差产生,但电子称量系统由电脑控制,就可对不同的原材料进行精准的测重称量,此法可极大的降低误差,进而混凝土的功能性也会得到保障。除此之外自动找平系统的技术应用,在路面修建过程中,可使路面摊铺的更加平整。自动供料系统中通过超声波技术的应用,达到自动供料的目的,进而完全保证了摊铺路面质量。

2.3确保精度

工程质量方面,机械工程中机电一体化系统的应用最有意义的一点就是可以确保精度。传统的机械工程一般都是人工操作,工艺相对来说比较简单,在相关数据统计、工程测量与计算等环节误差的出现频率非常高,所以传统机械工程的整体质量往往不能保证。而有了机电一体化系统在机械工程中的应用,不仅很大程度上提高了机械工程的相关数据测量的精准度,还实现了数据测量的自动运行,有效的保证了机械施工的整体质量。在保证了机械工程精准度的前提下,机械工程的工作效率就可以大大增加,还能很大程度上降低施工人员的劳动强度,减少人力。综上所述,机电一体化系统不但可以确保工程的精准度,还可以使机械施工更加现代、高效与快捷,使机电一体化系统的应用前景更加广阔。

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2.4分布式控制系统

与集中式控制系统不同的是,分布式控制系统是一对多的控制和指挥,因为分布式控制系统的功能非常强大,而且非常安全,所以分布式控制系统成为了机电一体化的主流技术。一般情况下,根据实际情况可以把分布式控制系统分为两级、三级或更多级。另一方面,随着测控技术的不断发展,分布式控制系统也在不断地创新,至今分布式控制系统还可以实现实时调度、在线最优化等功能,逐渐成为了一种将测、控、管集合为一体的综合系统,大大提高了其可靠性。

3工程机械中机电一体化技术的发展方向

社会的不断发展与进步,在现代工业生产过程中,合理使用机电一体化技术,对产品生产质量水平的提高也起到了一定的促进作用,尤其在工程机械生产方面,随着科学技术的不断改革与创新,工程机械设备也逐渐朝着智能化、系统化及微型化的方向发展。

3.1 机电一体化技术朝着微型化发展

随着现代科学技术的不断发展与进步,机电一体化技术朝着微型化的方向发展,所谓的微型化主要特点表现为相关的电子设备产品尺寸非常之小,一般情况下,其体积都在1立方米以下,并且这种微型设备产品具有较高的性能。与正常的机电一体化技术设备产品相比,微型的机电一体化技术设备产品不仅耗能小、体积小,而且具有较高的灵活性,被广泛的应用到工程机械设备产品过程中。

3.2机电一体机化技术朝着系统化发展

所谓的系统化主要指的是,工程机械结构上具有一定的模块化的性质,在整个系统的运行过程中,机械设备产品能够灵活地进行重组,并且根据建筑工程的实际施工情况,随意地进行组合,增强了机械设备产品的实用性。同时,随着工程机械设备产品系统化水平的不断提高,为了能够在一定程度上对机械设备的所有子系统进行有效的控制,必须要求提高其综合性能,完善工程机械产品的各方面性能。

3.3 机电一体化技术朝着智能化发展

随着数字化进程的不断加快,在工业生产过程中,经过工程机械设备产品的不断改革与创新,逐渐研发出人工智能技术与机电一体化技术相结合的工程机械设备产品,并且与人工智能机器人进行联合应用,对机械设备整体质量与性能的提高产生较大的促进作用。除此之外,工程机械设备朝着智能化方向发展的过程中,运用人工智能及先进的计算机设备,不仅使得工程机械设备产品低能耗及高效率的生产目标得以快速实现,且也使得工业生产整体质量水平有了显著的提高。

结束语

进入21 世纪以来,我国的经济水平和科学技术水平飞速发展,机电一体化技术在人们的日常生活和工作中的应用也越来越广泛。其中,机电一体化技术在工程机械中的应用不仅可以从根本上进一步提高机械的生产效率,而且还可以使工程机械的使用更加灵活和便利。因此,机电一体化在机械生产中工程机械方面的应用取得了非常不错的技术性突破。本文通过分析机电一体化技术在工程机械中的应用,并且结合实际情况,对机电一体化技术在工程机械中的应用发展提出几点参考意见。

参考文献:

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[4]索小娟,陈光伟,王娜.工程机械机电一体化技术的应用与发展[J].科技传播,2013,514:157-158.

[5]王金玉,牛肖梅.工程机械机电一体化技术的应用与发展[J].科技创业家,2013,18:83.

论文作者:刘梅

论文发表刊物:《基层建设》2018年第18期

论文发表时间:2018/7/20

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