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摘要:随着市场竞争的不断趋于白热化,产品愈来愈需要有着高可靠性、实时性和环境适应性等控制特点,要求工程机械的高自动化和智能化。为了能够完美的解决这些问题,人们将机电一体化技术运用到在工程机械中。
关键词:机电一体化技术;机械工程;应用与走向
1导言
机电一体化的出现引发了一场世界范围的改革。机电一体化就是成功将机械、电子设备以及信息结合为一体,并将新型技术应用在新的领域中。机械工程中出现的微电子技术,成功的将我们带入机电一体化时代,大大影响着我们的生产和生活。
2机电一体化技术的基本特征
机电一体化技术作为一门应用广泛的技术,有其自身的特点,通过实际调查总结和查阅相关资料,本文总结出了机电一体化技术的 3个主要特点,接下来详细说明如下。
2.1应用的广泛性:机电一体化技术由于涉及的技术较多,是一门涉及多学科的交叉技术,正是由于这一特点,使得机电一体化技术应用十分广泛,已经远远超出了机械工程的应用范畴,当然,本文的研究重点还是放在机电一体化技术在机械工程上的应用及发展趋势。
2.2具有很强的逻辑性:由于机电一体化的核心任务就是把各种技术合理融合,应用到机械领域中,把系统的机械机构和上位机软件控制合为一体,也就是形成一个统一的整体,从这个层面来说,机电一体化技术具有很强的逻辑性,或者说拥有很强的系统性。
2.3机电一体化具有很强的最优化建模理论:机电一体化技术经过多年的发展,已经形成完整的最优化理论体系,相关算法可以参阅相关文献,限于论文篇幅,在这里不再累述。
3机电一体化概念
机电一体化的概念,就是指在机械的功能设计和应用里,在机械结构的主功能、信息处理、功能控制等方面,将控制装置安装电子化集成和控制软件等进行有机结合形成统一的系统,系统通过引进电子技术,使装置在程序预定的操作功能下,综合运用机械技术、微电子技术以及电力电子技术,再配合系统布局的各个功能单元里配置,完成机械系统智能性控制,实现机械设备多功能、高质量、低能耗、环保和运行可靠性高的效果。机电一体化技术就是将以上的技术有机结合在一起来实现设备的机械性能综合技术应用,机电一体化技术不是简单将机械技术和微电子技术组合一下就完成的,是一个友好的复杂的系统结合技术过程。我们如果能正确的应用机电一体化技术,就能在取代原有传统机械的功能外,还会增加自动检测和处理信息、自动调节与控制、自动诊断和保护等很多新功能。
4机电一体化在工程机械中的技术应用
4.1机电一体化技术应用于柴油机的自动控制
工程机械的动力核心和机械功率有着很高的要求,所以通常采用柴油机。在机电一体化技术应用以前,人们的目光主要放在了降低柴油机污染物等级和提高柴油机的燃油耗率等方面去进行传统的柴油机优化。而将其应用柴油机控制之后,这有效降低了柴油机排放的废气量,有效提升了柴油机的动力性能和经济性。这样柴油机还能够以工程机械的运行状态为依据恰当的调整其工作状态,并能够实现对才有机会油门和调速器的自动控制,进而实现了才有机会的自动升温控制盒自动启动停止控制等,在满足工程机械的功率需求的基础上有效提升了柴油机的经济指标,达到降低排放指标的目的。
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4.2工程机械中应用故障自动诊断、自动报警和电子监控技术
在工程机械的实际运行情况下,工程机械的液压系统、制动系统、工作装置、传动系统和发动机等运行系统不论哪个出现故障,都会导致工程机械不能够正常使用,如果不能快速判断工程机械发生故障的部位,需要大量的物力人力对其进行维修。而将故障自动诊断、自动报警和电子监控技术应用到工程机械中去之后,工程机械在运行时不论哪一个部分出现了故障或者发挥不灵敏,电子系统都会自动的发出警报提醒工作人员,粗壮之外还讷讷够准确的判断出出现毛病的部位,进而提升了工程机械的工作效率,还能够减低驾驶人员的工作紧迫感。
4.3实现工程作业的半自动化或自动化
其能够实现工程作业的半自动化或自动化,有效提高了工程机械的自动化水平,减少了因人工失误导致工程建设质量受到影响的情况发生,实现了工程建设精度的提高,提高了工作效率。比如很多国产的大型工程机械都配置了电子系统控制的自动变速箱,如推土机、挖掘机等大型工程机械,其能够提高燃油的经济性能,对发动机功率进行有效控制,并减少了人工的操作。
4.4与传感器融合
将机油压力传感器等装置转配到发电机中去,可以先行对监控工作状态的实时监控,实现可调控的工作状态。将传感器装配到沥青铺路机上去,可以实现铺路机的匀速前进,而且可以自动找平。根据目前集约化和多样性的信息采集发展方向,可以预测未来传感器必将蓬勃发展。
5机电一体化在机械工程领域的发展趋势
5.1个性化
我们生活在经济、科技高速发展的时代,消费者的需求逐步多样化和差异化,机电一体化技术的发展就要满足个体化的需求,这就要求机电一体化的生产模式改变,根据实际市场要求设计出满足个性化需求的产品,做到精益生产。
5.2高性能化
我们对好产品的定位大部分是从其性能出发的。好的产品必然具有很好的性能。产品在使用的过程中能够带给用户好的体验,包括产品的运行速度、稳定性能。同时,一旦产品出现问题,工作人员能够迅速准确找到问题发生的原因并将问题解决。产品在机电一体化技术的使用下,会进一步完善其性能,更好的满足用户的需求。
5.3智能化
机电一体化的智能化是与传统生产方式的最大区别,这是其他技术难以达到的。随着科技水平的进一步提高,机电一体化的智能化水平会越来越高,通过对人类大脑的模拟,进行判断、分析和决策,研制出新方法,自动编制运行程序,从而实现更高的生产目标。
5.4微型化
微型化是将机械技术与电子技术相结合。通过对产品大小的控制,任何产品都不能超过1立方厘米,并通过改进,进一步缩小产品的体积,以便广泛应用在医疗、军事等领域。
5.5绿色化
机电一体化技术在发展过程中必须兼顾可持续发展的理念,在确保产品特色的基础上实现对环境的保护,尽量生产能够进行回收的产品。
5.6网络化
网络在我们的生活中较为普及,我们必须善于运用这一便捷产物。在机械工程领域,一些精密仪器和检测设备也实现了联网,实现远程控制,降低了资源的浪费,提升了工作的效率和质量。因此,在不远的未来,机电一体化技术的网络化必将是发展趋势所在。
6结语
机械工程的发展是市场经济中的重要一环,机械工程的未来发展趋势必然是机电一体化。随着人们对机电一体化技术认识程度的逐渐加深,该技术的优势不断凸显,当前已经被应用到除机械工程外的其他领域中。我国的机械工程发展比较晚,在未来的发展中必须不断借鉴国内外先进的经验,并引进高科技的生产设备,不断振兴机械工业。
参考文献
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[3]赵耀辉.评析机电一体化技术在工程机械中的应用[J].门窗,2014,08:114.
论文作者:李间好
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第8期
论文发表时间:2017/10/9
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