机电一体化在工程机械中的实践论文_杨阳

机电一体化在工程机械中的实践论文_杨阳

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摘要:目前,随着机电一体化技术的迅速发展和被人们的广泛应用,机电一体化技术获得了前所未有的发展。现在的机电一体化技术是机械技术、信息技术和微电子技术等多种技术结合,并运用到实践中去,其发展使冰冷的机器变得更加人性化与智能化。合理运用机电一体化技术,能够在一定程度上加速工程机械的发展,这也是当下工程机械有关部门高度关注的一门技术。

关键词:机电一体化;工程机械;微电子技术

机电一体化是由多种技术进行有机结合,能够应用到实践中去的综合技术,现代化的自动生产设备可以说都是机电一体化的设备。机电一体化技术由于受外界因素影响,在国内的发展进度相对缓慢。从进入21世纪开始,整体经济水平有了很大的改善,相对的科学技术发展也推动了机电一体化技术发展。

1、机电一体化技术的现状

机电一体化技术主要包含智能化、绿色化、微型化和系统化等方式。微型化和绿色化是一体化技术的发展动力,也是机械与电子技术的整合前提,具有耗能低,运行灵活等更多优势。

1.1智能化与模块化

机电一体化技术的智能化和模块化不仅是其发展中的重要方向,更是一项重要而艰巨的工程。人工智能在该技术中的研究逐渐得到关注,所谓“智能化”就是对设备的判断与描述,在操控理论的前提下,结合人工智能、计算机科学、模糊数学和心理学等新方法,模拟人类思维,使它具有判断力和自主决策能力,以保证得到更高的控制目标。由于机电一体化产品种类和生产厂家较多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂,但又是十分重要的事。由于利益冲突,很难制定这方面的标准,但能够组建一些大企业的形成。显然,无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业来说,规模化将给机电一体化带来更好的前程。

1.2网络化与微型化

在上个世纪九十年代,网络技术是计算机技术最突出的成就。网络技术的迅速发展为某些方面上改革起到了非常重要的作用。并且,该技术的新产品一旦问世,只要能够保证质量可靠,相信很快会风靡全球。微型化在上个世纪八十年代末被国外称为微电子机械系统(MEMS)。微机电一体化产品体积小、使用灵活,在信息和生物医疗方面有着不可代替的作用。因此,机电一体化的新型产品无疑朝着网络化方向发展。

1.3绿色化与系统化

工业的飞速发展为人们带来了极大的便利,但这种便利有利有弊。它既能保证人们日常所需丰富物质,生活舒适;同时又使人们赖以生存的资源减少,生态环境受到严重污染。因此,绿色产品在这种环境下应运而生,绿色化也必然是时代的趋势。绿色产品在制造与销毁的过程中,要符合规定的环境保护和人类健康的要求,对环境危害减少,资源使用率极高。机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境,报废后能回收利用。因此,设计绿色健康的机电一体化产品是当前时代的趋势。系统化后的机电一体化技术,可以实现综合管理与子系统协调控制。在未来,机电一体化将会更加注重产品与人类的关系,一是人是机电一体化的最终使用对象,其最高境界就是实现人机一体化。二是模仿生物机理,制造机电一体化产品。并且,有许多机电一体化产品的设计和研发的灵感都是来源于动物。

2、机电一体化技术在机械工程中的具体应用措施

2.1检测技术的实际应用

机电一体化中的传感器检测技术可以完成转换电量信号的工作。该技术在工程机械中的使用,能够呈现出最佳数据并可以对其进行操控。现有的传感器检测技术是以计算机技术为中心的,但在工程机械中使用的传感器,不但能够有效的增强设备稳定性和敏感性能力,还能够提高机械设备对环境的适应能力与抗击能力。因工程机械具有一定的运动属性,所以在工程机械中使用的传感器需具有较强的耐磨性和密封性。

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2.2机电一体化技术在数控机床改造中的应用

数控机床工作需要根据坐标轴进行高精度运动,其控制方式需具有相应的互补功能,并能够完成连续控制。开环系统的结构较为简洁,为维修、保养带来了极大的便利,相对成本也会随之降低,因此通常情况下会在数控机床中应用环伺服系统。由于滚珠丝杠具有较高的传动效率,运动行为相对稳定,并且磨损消耗较小,只要合理使用滚珠丝杠副传动,就能够有效的解决丝杠和螺母之间存在间隙的问题,在使用过程中更够更加精准度定位,消除死角。

2.3机电一体化技术在工程机械闭环控制的应用

闭环运动控制系统是目前工业自动化中常见的闭环控制机电一体化系统。工作人员可以在操控台的基础下,按照要求选择能够合理满足具体工业要求的构成部分,从而形成合适的机电一体化系统。在控制技术不断完善的过程中,控制器结构将更加有利于相对应功能的扩展,从而为机电一体化技术下一步研究提供更多的选择。

2.4机电一体化技术在纺织机械中的应用

在化纤机械中,系统内部通常会使用积极式传动方式,使机器中导丝器与筒子的往返频率数值相对固定,而卷绕交叉角又一直处于动态状态。该系统主要包括测速传感器等,防止出现重叠现象,并且采用了步进精密和摆频干扰等多种卷绕控制方式。

3、机电一体化在工程机械中的保护应用

工程机械系统出现故障时会影响工程的使用,如不能及时判断出故障的原因及修复,不止影响到工程的发展,还可能会投入过多的人力、财力来维护。因此机电一体化的使用有利于机电自动报警和自动诊断故障。一旦机械工程中的任何一个部位出现故障时,电子控制就可以在第一时间自动报警,同时显示出故障区域,从而保证工作质量,提高工作效率。

因机械工程对该功率的要求较高,所以整个工程通常以柴油机为机械核心。将机电一体化技术运用到柴油机中,不但能够降低柴油机排气量,还可以提高柴油机的经济性与动力。降低柴油机污染物与提高燃油消耗率为主要目的,借用该技术的工作性能,合理控制好柴油机,使该机器与工程机械工作状态相结合,对柴油机进行科学调整,使其达到最适合的状态,以求达到自动控温和启停等要求。在柴油机中使用该控制系统,不但可以提高柴油机的经济指标,还能够在保证机械功率要求的前提下减少排放量。

当代机械工程的发展趋势必然是工程机械的智能化与自动化。为保证经济水平,提高工作效率,需不间断地提升自动化程度。在机械工程中使用机电一体化技术,能够在一定程度上提升自动化能力,防止过多的失误发生,在保证工作效率的前提下,从根本上提升精准度。目前我国相关部门已经将一体化作为工程机械发展的重点,并使用了相关机械设备。

结束语:随着时代的进步与发展,传统技术的弊端已经很难满足现代化生产的需求。加强机电一体化技术不但可以实现工程机械现代化,还能提高工程机械使用效率。因此工程机械企业应对机电一体化技术有清晰的认识与了解,能够正确的掌握机电一体化技术在工程机械中的发展趋势,提升企业自身工程机械现代化水平。机械与科学技术的完美融合,将机电一体化技术应用到生产与制造中,以求更好的符合现代化生产要求。相信在未来,机电一体化技术将会有更高科技技术的发展。

参考文献:

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[4]易群,李彩丽,YIQun,等.工程机械中机电一体化的实践[J].装备制造技术,2015(8):246-247.

论文作者:杨阳

论文发表刊物:《电力设备》2019年第5期

论文发表时间:2019/7/8

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