摘要:机电一体化也叫机械电子学,它是机械技术、微电子技术、计算机技术及信息技术相互影响、渗透与结合而形成的一门新兴的边缘学科。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系统的总称。
关键词:机电一体化;工程机械;应用
随着科学技术与社会经济的快速发展与不断完善,机电一体化技术得到飞速发展并以其独有的远程观测以及精准度等特点在机电机械中的作用越来越突出。机电一体化技术为基础的机电自动化控制中的应用,能够通过信号的收集和处理来实现自动化和智能化控制机电,从而促进机电行业的可持续发展。基于此,文章从多个角度与层面就工程机械机电一体化技术的应用与发展进行深入分析与探究。
一、机电一体化技术的概述
随着改革开放的不断推进,我国的机电一体化得到迅猛发展,无论是理论知识还是技术水平都取得巨大进步,大大提高了生产效率,节约生产成本,从而实现经济效益与社会效益的最大化。机电一体化就是综合运用机械、计算机、微机以及电子电力等多门先进技术,对各项功能进行合理分配与处理,从而实现高质量、多功能、物污染以及低消耗的功能,从本质上来说,机电一体化技术不是一门技术,而是建立在多项先进技术之上而产生的一种新型技术。机电一体化也被称为电子学,属于一门新型的边缘综合学科,随着科学技术与信息技术的迅猛发展,促进了工程建设领域的革新与创新。但是,我国机电一体化理论探究与实践分析还处于发展的初级阶段,机电一体化系统与相应制度还不够完善。与西方先进国家相比较,我国机电一体化起步较晚,在发展中还存在一定不足之处。机电一体化技术将对电工电子技术、微电子技术以及信息技术等技术有机结合在一起,并综合应用到实际生产中,运用到社会与生活的各个领域中。
二、工程机械中机电一体化技术的应用
(一)机电一体化和工程机械的关系思考
对于较传统工程机械来说,在现阶段,通过利用机电一体化技术,能够使得各种性能方面都得以明显改善。比如操作舒适性能够得以有效提高;机械能耗能有效大幅度降低,明显提高机械功效。可靠性不断提高;不断提高相应的作业精度和作业效率。
(二)机电一体化对工程机械功能的改进探讨
在现代工程机械领域中,高性能的要求表现无所不在:第一,需要较高的机械功效且较小的能耗;第二,系统一般具有监视运行状态的功能,以及故障自诊和自动报警功能;第三,应具有较高的技术性价比;第四,较低的使用成本;第五,越来越高的自动化程度及精度;第六,具有较长的使用寿命,较为简单且安全的操作。下面对于现代工程机械的电子控制相关内容进行分析。
(1)控制柴油机
要想进一步深入发展柴油机技术,应该要解决发动机排放质量与最低油耗间的矛盾。在电子技术发展十分迅速的今天,采用电子节能液压泵系统能够有效减小能耗,还能自动控制冷风扇的转速随温度的变化,这样的条件下,电子控制自动变速,还包括根据负荷条件自动调节柴油机油门等内容都能得以实现,能够使得在各种变工况下的柴油机,在满足经济指标和排放指标的最佳喷油时间的同时,能够实现净化排气、节约能源、提高效率。
(2)降低能耗,提高生产率
在现代工程机械的发展中提高能量利用率显得十分必要,这是因为传统工程机械的燃料能量利用率非常低,往往只有20%左右。通过在日本小松公司生产的新型挖掘机上应用新型节能控制器(OLLS系统),具有比较好的节能效果,相比可节省能源23%。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该系统能有效地利用发动机功率,满足发动机转矩和泵吸收转矩能保持在最佳配合状态,通过动作迅速的作业机构而实现生产率的大大提高。
(3)保证成品的作业精度
通过在某些工程机械设备上引入电子控制系统,能够满足系统对于称量精确且过程自动化的要求,同时还能使得劳动强度的以降低,工作效率不断提高,使得人工称量的误差尽可能减少,从而使得拌合成品的作业精度有所保证。比如,对于沥青、混凝土拌合机械设备来说,其计量功能都基本实现自动化,微机控制技术在电子计量系统中被广泛采用。
(4)作业过程的自动化或半自动化
为了尽可能的提高工程机械的运作质量和效率,通过采用自动化或半自动化控制方式,一方面能够使得操作者的劳动强度有所降低,另外一方面也能保证作业精度也不会受到操作人员的技术和生产经验的影响。比如,作业模式自动化能够在日本和欧美各国研制的新型挖掘机中得以体现,操作人员预先在在自动化的挖掘轨迹控制板上设定工作装置—铲斗的形状与运动轨迹,然后可以通过微机控制系统接受相关各种传感器所传送的信号而进行控制,受到微机系统的控制,完成相关的动臂、斗杆和铲刀等预定动作,特定形状和断面沟槽和斜面就能够顺利完成,这样就可以避免相关的因为操作人员经验少而出现的事故。
(5)电子监控、自动报警及故障自诊
为了进一步保证作业人员和机械设备的安全,避免机件或设备事损坏故的发生,应该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,这是通过电子监控和故障诊断专家系统设置各种类型的传感器得以实现。在故障发生之前预先发现问题更有助于问题的解决。
三、工程机械机电一体化技术的发展
(一)传感技术的融合
目前,传感器技术在现代工程机械上应用较为广泛。比如,发动机可以通过机油压力传感器、冷却水温度传感器等来进行发动机的运转状态的检测和控制;沥青摊铺机上的传感器能够实现摊铺机在工作时实现自动找平且行走速度不变的特点,还能满足摊铺出来预定的平整度、坡度和厚度的路面的要求。在感器技术的迅猛发展的今天,精度要求越来越高,可靠性和稳定性也能不断提高,越来越广的采集信息范围也超着集成、多功能化和智能化方向发展,所以,未来在工程机械上将应用越来越多种类的传感器。
(二)工程机械机电一体化趋于计算机与信息处理技术的应用
计算机是实现信息处理的主体,信息处理技术包括范围应用比较广,主要包括信息的输入、识别、运算、变换、存储及输出等等方面。计算机技术范围涉及到网络与通信技术、硬件和软件技术、数据库技术等等方面。要想工程机械机电一体化技术发展不断进步,应该大力发展计算机应用及信息处理技术。
(三)电子控制理论的指导性增强
工程机械现代化的重要标志就是以微电子为核心的高新技术,通过其应用和推广,在相关控制理论指导下,能够满足系统智能化设计的要求,完成相关的设计后的系统仿真等等。
四、结束语
综上所述,随着科学技术与社会经济的快速发展与不断完善,工程机械的主流发展方向就是机电一体化,当前工程机械机电一体化技术已经被应用到各个领域中,在应用过程中,遵循以为人本的原则,并且充分融合其他先进的科学技术与信息技术,机电一体化会有更广阔的发展空间。
参考文献
[1]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,2018.
论文作者:张兆举1 赵永强2 孙林杰3
论文发表刊物:《新材料.新装饰》2019年2月下
论文发表时间:2019/7/19
标签:机电一体化论文; 工程机械论文; 技术论文; 作业论文; 功能论文; 系统论文; 电子论文; 《新材料.新装饰》2019年2月下论文;