论机电一体化在工程机械上的应用与发展董剑论文_董剑

论机电一体化在工程机械上的应用与发展董剑论文_董剑

摘要:机电一体化技术在实践应用中涉及到的内容较多,具有较高的复杂性。同时作为科学技术发展的产物—机电一体化技术经过不断的发展在社会生产的多个领域得到了广泛的应用。可以说机电一体化技术是微电子技术、机械技术等的综合体,在现代化信息管理、数控管理中发挥着越来越大的作用,对社会经济的发展以及产业结构转型也具有积极的意义。基于此,本文主要阐述了机电一体化在工程机械上的应用与发展,希望能为今后我国机电行业的发展带来一定的帮助。

关键词:机电一体化;工程机械;发展;应用

一、机电一体化简介

机电一体化一词最早(20世纪70年代)起源于日本,其英文名称“Mechatronics”取自“mechanics”的前半部分和"electronics”的后半部分,意为机械电子学或者机电一体化。目前,较为熟知的定义是由日本机械振兴协会经济研究所于1981年提出的:“机电一体化是在机械主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术,并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成的系统的总称。”今天机电一体化己经成为一门有着自身体系的新型科学,随着生产和科学技术的发展,它还将不断被赋予更多新的内容。但其基本的特征可概括为:机电一体化是从系统的观点出发,综合运用机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、传感器技术、自动控制技术、计算机技术、接口技术、信号变换技术以及软件编程技术等多种技术,根据系统功能目标和优化组织结构目标,合理配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值并使整个系统最优化的系统工程技术。

二、工程机械领域中机电一体化的发展

纵观我国工程机械制造及其相关领域对机电一体化的应用和研究,智能化、微型化、绿色化、网络化和个性化将是机电一体化技术未来发展的几大趋势。主要内容:(1)当前,一些发达国家和经济发达区已实现了机电一体化技术在工程机械中的智能化应用,但整体而言机电一体化技术的智能化水平还较低,还未能实现广泛意义上的智能化。相关领域研究人员仍然积极致力于机电一体化的智能研究工作中,并向着高度智能化方向发展,旨在实现机电一体化技术智能化水平的进一步提升;(2)随着机电一体化技术的不断应用,依据实际需要和时代发展趋势,微型化将成为未来机电一体化的主要形态和特征。微电子技术、集成芯片等在机电一体化中的应用,充分反映出了人们对小体积、轻重量、低能耗、高灵活机电一体化产品的渴望和追求,而现代机电一体化产品体积不超过1cm3的发展方向更足以说明机电一体化微型化的发展态势;(3)在国家大范围的宣传倡导之下,绿色生态发展理念开始逐渐向各个领域渗透,形成了绿色建筑、绿色矿业、绿色城市等以绿色为主的新一代产业、事物。作为我国重要支柱行业之一的机械行业,机电一体化的应用也呈现出绿色化的发展趋势,主要体现在研发无污染、低能耗、可回收再利用的机电一体化产品,绿色机电一体化产品不会对生态环境造成污染和破坏,可以有效减少能源资源的浪费;(4)信息技术的迅猛发展和计算机网络的普及应用,还推动着机电一体化向着网络化、个性化方向发展,使得机电一体化生产模式、结构越来越富有个性,呈现出模拟制造、智能制造、敏捷制造等特点。

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三、机电一体化在工程机械中的应用

3.1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。

3.2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。

3.3工程机械监控中的应用

在现代工程机械的运行中,监控是不可缺少的重要的技术。工程机械在使用中不可避免地会发生一些故障,利用监控系统能够及时地发现并给予解决,确保工程机械用良好的状态来维持运行。而机电一体化可以在电子监控装置中使用电子技术与控制技术等多种技术,通过建立远程监控系统,让工程机械的监控能够得到更高程度的应用。具体来说,远程监控系统中包含了工作装置、发电机、传动系统等多个模块,能够实时地、全方位地监控工程机械的运行状态,并能自主决策和自行诊断工程机械的异常状况,并在第一时间内发出报警,提醒操作人员及时地处理故障并消除。

3.4工程机械作业精度控制中的应用

工程机械的运行需要有严密的精度控制,尤其是设计、加工制造的过程,对精度有着非常严格的要求,需要符合相关标准。为了确保工程机械整体的精度符合实际需求,很多的工程机械制造具备复杂的结构,并且零部件的种类繁多,如果采用传统的技术很难保证成品的机械精度和质量。采用机电一体化技术来控制工程机械产品的加工制造过程,在经受不断的实践考验中,可以取得非常好的控制效果,并能确保生产的产品按照特定的加工精度来完成,这些成果的取得受益于电子控制系统的应用,并且其在向工程机械领域不断地延伸。与人工程量造成很大误差缺陷相比,电子控制系统主要是运用现代化的电子控制技术来称量,其自动化的特点可以实现精确化的机械作业。

四、结束语

综上所述,机电一体化技术应用以机械技术和电子技术为依托,同时通过与其他相关技术及学科的交叉融合不断提升技术应用范围。我国经过多年的发展,机电一体化在实践应用过程中取得了一定的成绩,对多个领域的发展具有十分重要的意义。另外在科学技术日新月异的今天,越来越多的先进技术逐渐被融入到机电一体化技术应用中去,一方面提升了企业经济效益,另一方面对国民经济的发展也具有深刻的影响。

参考文献:

【1】周阳.机电一体化在工程机械上的应用及其发展研究[J].内燃机与配件,2019(12):243

【2】朱慧,鲁芸.机电一体化技术在工程机械上的应用与发展[J].山东工业技术,2018(04):141

论文作者:董剑

论文发表刊物:《城镇建设》2020年第3期

论文发表时间:2020/4/13

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