摘要:随着我国经济水平以及科学技术水平的不断进步和发展,在人们日常的生活以及工作中,机电一体化技术得到极为广泛的应用。在机械生产中,机电一体化在工程机械中的应用在技术上取得了较大的技术性突破。本文通过对工程机械中机电一体化技术的应用进行全面的了解和分析,结合实际情况,针对工程机械中机电一体化的发展提出几点参考意见。
关键词:机电一体化;工程机械;应用发展
前言
目前,工程机械各种性能的提高正是因为将机电一体化技术引入到工程机械中,使得机械、液压技术和电子控制技术有机结合。目前现代工程机械的许多领域都应用了电子技术,表现为应用电子控制装置(系统),这种装置(系统)以微机或微处理器为核心,诸如工程机械的状态监控与故障自诊,拌和设备称重计量过程的自动控制等。随着科学技术的不断发展,功能越来越先进、结构越来越复杂的电子控制装置将广泛地应用于现代工程机械上。
1机电一体化在工程机械中的应用
1.1控制柴油机
发动机排放质量与最低油耗间的矛盾,给柴油机技术的深入发展和研究带来了很大的困难。随着电子技术的发展,冷风扇的转速随温度的变化自动控制、电子节能液压泵系统减小能耗、根据负荷条件自动调节柴油机油门、电子控制自动变速等装置的应用,使柴油机在各种变工况下自动选择能同时满足经济指标和排放指标的最佳喷油定时,充分实现节约能源、净化排气、提高效率的目的。
1.2数控机床
机电一体化技术的应用当中,数控机床可谓最成功的典型。随着机电一体化的发展,数控机床技术也有了质的提高:结构更合理、功能更广、操作更方便、控制精度更高。数控机床结构的发展逐步趋向总线式、模块化、紧凑型,且采用多CPU、多主总线的体系。在数控机床中,开放性的设计逼近可以在很大程度上提高系统的兼容性和层次性,以便用户的编程和对设备进行改装和升级。一般情况下,可以在系统中引入在线诊断、模糊控制等技术,这些技术可以提高数控机床的智能化水平。其中,在线诊断功能可以将机床中出现的刀具破损等一系列故障或潜在性的故障反馈给操作人员,以便可以根据故障的情况,迅速采取控制手段;模块化的设计,可以丰富系统功能,使得机床控制操作都更加简便,一般情况下,都是通过一台机床控制多台机床,使它们同时、独立的完成各自的任务,实现多过程、多通道的控制。
1.3降低能耗,提高生产率
传统工程机械的燃料能量利用率仅为20% 左右,非常低,所以提高能量利用率在现代工程机械的发展中势在必行。新型节能控制器(OLLS 系统)应用于日本小松公司生产的新型挖掘机上后,燃料可节省23%,节能效果良好,因为该系统能使发动机转矩和泵吸收转矩经常保持在最佳配合状态,可有效地利用发动机功率,使作业机构动作迅速,大大提高了生产率。同时在使用质量差的燃料造成发动机功率下降的情况下,由于微机控制系统能自动调节油泵吸收转矩,不会出现以往发动机冒黑烟或停车的现象。
1.4电子监控、自动报警及故障自诊
电子监控和故障诊断专家系统设置各种类型的传感器,监控工程机械的发动机、传动系统和液压系统等的运行状态,在故障发生之前预先发现问题,从而避免损坏机件事故的发生,保证作业人员安全。同时能动报警并准确地判断故障发生的位置,提供处理方法,降低设备维修成本,降低设备故障率及停机台次,保证设备安全、稳定及长周期运行。如日本三菱Ms160O 型矿用液压挖掘机、美国卡特皮勒公司生产的936 型装载机等都备有电子监控报警系统。
1.5作业过程的自动化或半自动化
采用自动化或半自动化控制方式在提高生产率的同时降低了操作者的劳动强度,作业精度也不会受到操作人员的技术和生产经验的影响,达到提高工程机械的运作效率和质量的目的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆例如,日本和欧美各国研制的新型挖掘机可实现作业模式自动化,工作装置—铲斗的形状与运动轨迹可由操作人员预先在在自动化的挖掘轨迹控制板上设定,完成后各种传感器将信号将传输到微机控制系统,动臂、斗杆和铲刀受到微机系统的控制而按预设定动作,完成各种特定形状和断面沟槽和斜面等,从而减少操作人员因经验不足产生的误差或事故的发生。
2发展趋势
机电一体化现在虽然已经给我国的工程机械施工领域带来了非常大的发展与推动,但是在目前我们国家经济、科技和社会都飞速发展的现状中,机电一体化还有非常大的发展空间,机电一体化必须要顺应时代的潮流、融入更多的高尖端技术,扩大其应用领域,否则就无法跟上时代的步伐,从而其他技术取代或被社会淘汰。目前,机电一体化在我国的发展趋势主要有以下几个方面:
2.1智能化
所谓的智能化,通俗些的来说,就是指将机器赋予人的智能,智能化趋势可以说是机电一体化未来发展的必然趋势,因为在当前互联网已经高度发达的状态下,“物联网”的出现成为了当前全世界的发展潮流,而在我国,自从“感知中国”的概念被温家宝总理提出来之后,智能化更成为我国将来发展的终极目标,所以机电一体化作为一种融合了机械、电子技术、计算机、信息技术等多种高精端技术的一项技术,智能化必然会成为他的终端发展形态。
2.2微型化
微型化同智能化一样,也可以说是目前我国高科技领域的一个主要的发展趋势,当某一领域的科学技术发展到了已经非常纯熟的一个阶段时,该领域的科研者们便开始往小型化、微型化的方向努力,微型化对于机电一体化的发展具有很大的意义,不仅仅在工程机械施工领域,对于很多领域的应用都有非常大的优势,尤其是在一些保密性较强的科学研究领域,会发挥不可估量的作用。目前在我国,机电一体化的微型化发展并不是非常顺利,微型机械的发展大大的阻碍了卫星机电一体化设备的生产与发展,所以还有很多方面需要我们国家不断的摸索和发现。
2.3环保化
说实话,我们国家前几十年一味地发展经济而忽略了环境的保护,这为我们现在的环境带来了非常大的影响,目前我国的环境情况不容乐观、可以说是环境趋势非常严峻,所以我们就要花费非常大的代价去改善环境。而机电一体化虽然作为国家的重要发展项目,受到各个领域的重视,但是也不能以牺牲环境为发展前提,在国家号召节能减排、保护环境的大趋势之下,机电一体化在机械施工领域的发展也必
然会趋向于环保化,况且节能型的机电一体化设备的发展对于机电一体化本身来说也有巨大的益处。
2.4网络化
机电一体化的网络化发展又区别于智能化,在当今网络信息时代,网络信息技术可以说是覆盖了全球范围,所以如果能将机电一体化与网络进行一定的结合,能将机电一体化连入互联网中,从而通过互联网间接地实现对机电一体化设备的控制,这将对机电一体化领域的发展也有重要的意义,不仅仅提高了工作人员的工作效率,节省了人力,还能实现对机电一体化设备的远程控制,大大的方便了其使用的范围与适用空间。对于提高机电一体化的使用效率及扩大机电一体化的使用领域都有相当大的助益。
结束语
总之,机电一体化对工程机械具有重要的应用意义,它不仅改善了机械面貌、优化了机械性能,还显著提升了机械运行效率,它和工程机械的融合将成为未来的主要发展趋势。为不断提升机电一体化水平,完全实现机械化,我们应积极探讨,大胆尝试,勇于改进,最终将工程机械机电一体化推上更高的层面。
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论文作者:雷小龙
论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期
论文发表时间:2018/4/13
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