摘要：随着社会经济的发展，我国的工程建设越来越多，机电一体化技术也逐渐成熟。机电一体化技术主要包括微机控制、机械传动、电子信息等内容C现首先介绍机电一体化技术的基木含义，其次对其在工程机械行业应用的功能划分进行概述，最后通过ANSYS有限元软件对其实用性进行仿真模拟，以期对其他工程技术人员起到一定的参考作用。
关键词：机电一体化；工程机械；有限元；仿真
随着当前机电一体化技术手段的不断创新优化，其在很多方面都表现出了理想的作用效果，尤其是面临着工程机械方面的新要求，更是需要切实围绕着机电一体化技术进行深入探究，确保其能够实现对于工程机械的优化更新。机电一体化技术涉及到的内容相对而言比较丰富，其需要结合多个不同学科进行交叉渗透，如此也就能够较好实现自身的更强应用，对于机械工程的优化和应用改进效果也极为明显，值得引起高度重视。
1机电一体化的含义
组成机电一体化的技术内容包括：信息化技术，机械技术，微电子技术等，是在相关先进的技术基础之上进行研发实现的，其所具有的性能和生产力能够促使工程建设的效益性和可靠性得到良好的提升。将机电一体化良好的投入到工程机械制作当中，微电子技术处理器会与优化系统设备进行相互作用，对设备进行检测，对于工程机械的运行状态的情况实现精准的掌握，从而降低工程故障出现的可能性，影响其正常工作。机电一体化的优势主要体现在以下几个方面：第一，普及范围广。机电一体化的特点是复合性，通过对各种先进技术良好的融合，对于其优势也实现了有效融合，切实的满足了工程机械全面性的需求，因此，其被引入的范围越来越广，应用的程度越来越深。第二，应用效果好。机电一体化其数字化和程序控制的内化设备，促使其能够自动化的实现对按钮和手柄进行操控，很大程度上减轻了工作人员繁杂和繁重的工作的负担。第三，安全性高。机电一体化其自身具有的相对完善的功能设备，在应用到工程机械进行工作的过程中，各种性能都能够很好的发挥自己的作用，例如自动报警装置，自动监测装置，监控装置等，机电一体化中具有的自动化装置对于工程机械的情况实现时刻的明确，在发现有问题出现，自动化装置会立刻采取措施，切实的保护其设备良好的发挥其功能。
2机电一体化技术在工程机械中的应用
2.1电子监控方面的功能改进
机电一体化技术在工程机械中的运用首先在电子监控系统方面表现出了较强的作用价值，这种电力监控方面的功能改进主要就是指借助于机电一体化技术能够更好发现工程机械系统运行中可能存在的各类隐患问题，对于一些故障缺陷进行及时发现，如此也就能够提升电子监控的作用价值，做到故障缺陷的零失误。这种电子监控方面的功能改进同样也需要协同自动报警功能进行处理，保障电子监控发现的具体故障问题，能够得到及时警报处理，进而也就能够缩短故障处理间隔，将该类故障问题形成的威胁和隐患降到最低，有效实现设备维护控制。
2.2在工程机械施工精度控制中的应用
随着机电一体化技术在工程机械领域的应用程度越来越深，为工程建设切实的实现先进化，精准化，高效率目标做出了巨大的贡献。例如，在进行沥青水泥混凝土搅拌机械工作过程中，通过机电一体化技术中的计算机称量系统，促使称重工程切实的实现精确化和自动化。而如果在工程机械进行中涉及到找平的问题，其技术也能够良好的满足其要求。从而促使施工的质量问题和效率问题都得到了很好的保障。除此之外，针对材料供应的问题上，如果能够切实的保障，就能够有效提升其工程完成的效率，而机电一体化就这个问题已经给予良好的解决办法，具体实现在超声波技术。
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2.3作业功能
机电一体化在工程机械中应用的作业功能主要体现在工作质量方面，工程机械的显著特点就是对作业精准度的要求过高，一旦无法保证机械设备的作业精准度，就很难生产出合格的产品，而机电一体化技术由于具有强大的计算机控制技术，能够有效解决工程机械精准度小高的问题。
3机电一体化工程机械的有限元仿真分析
为了有效节约计算机的运行空问，在能较为真实反映电气控制板主要元件发热情况的前提下，对电气控制板进行了简化处理，其主要尺寸为:200mmX150mmX3mm。本文假设在空气自然对流状态下换热系数的大小是4W/（m2，℃），电气控制板的其他发热量较小的元件忽略小计，将上节建立好的三维模型导入ANSYS中，通过meshing对模型进行网格划分，网格划分完成后设计需要的边界条件，首先分别输入环境温度为302K,315K,模拟电流为0.2A和0.8A。假设当工程机械设备电气控制板流过电流时，电气控制板的各部分电流密度都相等，并且生热速率一致。第一步，针对工程机械工作环境温度为302K、通电电流为0.2A时的电气控制板进行有限元仿真模拟，电气控制板的最高温度为312K，最低温度为311K，最高温度低于330K，最高温度出现在右侧，即电阻较大的一侧，在此种工作条件下，工程机械的电气控制板小会出现热失效的风险，工程机械能够保证正常作业。第二步，针对工作环境温度为302K、通电电流为0.8A时的电气控制板的发热情况进行仿真模拟。通过仿真结果可以看出，电气控制板的最高温度为328K,最低温度为327K，最高温度低于330K，但也较为接近330K,因此认为当大电流通过电气控制板时，尽管环境温度小是很高，但是依然存在发生热失控的风险，只是尚没有达到热失控的程度，最高温度同样出现在右侧，即电阻较大的地区。经过对比可以发现，温度上升较为明显，说明电流的大小对温度的升高有较大影响。第三步，针对工作环境温度为315K、通电电流为0.2A时的电气控制板的发热情况进行仿真模拟。通过仿真结果可以看出，电气控制板的最高温度为322K,最低温度为321K，最高温度低于330K，距离330K还有一定的差距，尚没有达到热失控的程度。通过与图2的对比可以发现，当环境温度升高时，电气控制板的温度也随之升高，因此工程机械设备在高温环境下作业时，尽管工作电流小大，但同样需要做好散热措施，最高温度同样出现在电阻较大的地区。第四步，针对工作环境温度为315K、通电电流为0.8A时的电气控制板的发热情况进行仿真模拟。通过仿真结果可以看出，电气控制板的最高温度为335K,高于330K，最高温度同样出现在电阻较大的地区，此时已经达到了热失控的程度。当环境温度升高并且工程机械处于电流较大的工作状态时，电气控制板的温度会急剧升高，因此工程机械设备在高温、大电流的情 况下作业时，必须做好散热措施，这样才能使机电一体化技术在工程机械中的应用起到积极的作用。
结语
综上所述，对于工程机械中机电一体化技术的应用，其确实能够表现出较强的作用优势，并且还体现在多个方面，应该结合具体工程机械进行详细分析探究，并且还需要结合各类新技术进行有效融合，实现未来发展运用的智能化、微型化以及高效性。
参考文献
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[3]陈伟洪.机电一体化技术在现代工程机械中的发展运用分析[J].装备制造技术,2014(1):77~78+89.
论文作者:张宝杰
论文发表刊物:《电力设备》2018年第29期
论文发表时间:2019/3/26
标签：工程机械论文; 机电一体化论文; 控制板论文; 技术论文; 电气论文; 电流论文; 作业论文; 《电力设备》2018年第29期论文;