吳笑天 高雪/遼寧省公路勘測(cè)設(shè)計(jì)公司

簡(jiǎn)述機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用

吳笑天 高雪/遼寧省公路勘測(cè)設(shè)計(jì)公司

隨著改革開放的不斷深入，科技水平的不斷提高，機(jī)電一體化在工程機(jī)械中得到了廣泛的應(yīng)用，既提高了工作的效率，又提高了我國(guó)工程機(jī)械的整體科技水平，促進(jìn)了我國(guó)工程機(jī)械的發(fā)展。

機(jī)電一體化；工程機(jī)械；應(yīng)用；發(fā)展方向

隨著我國(guó)科技水平的不斷提高，機(jī)電一體化的發(fā)展越來越受到矚目，越來越多的企業(yè)和相關(guān)部門都加入到了對(duì)機(jī)電一體化的研究，這不僅有助于機(jī)電一體化在我國(guó)的發(fā)展，更有助于提高我國(guó)未來工業(yè)的科技水平。接下來，筆者就對(duì)機(jī)電一體化在工程機(jī)械中應(yīng)用的相關(guān)問題做具體的闡釋。

一、機(jī)電一體化的發(fā)展方向

1.人工智能化。智能化是機(jī)電一體化發(fā)展的必然趨勢(shì)，隨著科技水平的不斷提高，機(jī)電一體化產(chǎn)品必然會(huì)越來越容易操作，節(jié)省很多的環(huán)節(jié)，提高工作的效率，節(jié)約成本。隨著物質(zhì)生活水平的不斷提高，人們對(duì)工程機(jī)械有了更多的要求，并不滿足于簡(jiǎn)單的完成任務(wù)，還要使其具有人工智能化，最好具有人性化的特點(diǎn)，能夠隨時(shí)隨地按照人們的想法進(jìn)行操作。

2.生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一。生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一對(duì)機(jī)電一體化有著重要的意義，目前生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的廠家和企業(yè)非常的多，都沒有統(tǒng)一的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，這樣如果出現(xiàn)問題，很難進(jìn)行替換，這一問題嚴(yán)重的阻礙了我國(guó)機(jī)電一體化的發(fā)展。生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，各個(gè)廠家和企業(yè)都能進(jìn)行大規(guī)模的生產(chǎn)，機(jī)器出現(xiàn)故障時(shí)也能隨時(shí)隨地的進(jìn)行替換，這樣不僅節(jié)省了維修的時(shí)間，也會(huì)相應(yīng)的提高機(jī)器的使用壽命。

3.環(huán)保小型化。隨著人們環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，環(huán)保意識(shí)已經(jīng)滲透到了各行各業(yè)，機(jī)電一體化也不例外。環(huán)保是機(jī)電一體化發(fā)展的主要方向，這不僅符合生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)，更符合我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的要求。環(huán)保對(duì)于機(jī)電一體化產(chǎn)品來說，不僅需要制造出來的產(chǎn)品具有環(huán)保的特點(diǎn)，更需要其自身具有環(huán)保的特性，在機(jī)電一體化產(chǎn)品進(jìn)行更新?lián)Q代時(shí)，能夠考慮到對(duì)環(huán)境的影響，最好能在棄之不用之后，還能進(jìn)行回收利用，這樣既減少了對(duì)環(huán)境的污染，又促進(jìn)了企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。小型化是未來機(jī)電一體化產(chǎn)品發(fā)展的重要方面，小型化的機(jī)器占用廠房的空間少，這樣就可以存放更多的機(jī)器，增加生產(chǎn)的數(shù)量，也就能增加企業(yè)的效益，小型化的機(jī)器還方便管理，在對(duì)進(jìn)行清理時(shí)，更是節(jié)省了時(shí)間。隨著我國(guó)科技水平的不斷提高，實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化產(chǎn)品小型化的進(jìn)程會(huì)越來越快。

4.網(wǎng)絡(luò)全覆蓋。網(wǎng)絡(luò)在當(dāng)今的世界已經(jīng)成為任何一個(gè)行業(yè)都不可或缺的物質(zhì)，隨著經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展，一個(gè)行業(yè)要想獲得快速準(zhǔn)確的信息，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)全覆蓋是其必然的選擇。機(jī)電一體化產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的全覆蓋，既能獲得世界上先進(jìn)的管理生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，又能有一個(gè)產(chǎn)品銷售購(gòu)買的平臺(tái)，這樣從產(chǎn)品的生產(chǎn)、銷售等各個(gè)環(huán)節(jié)都節(jié)省了大量的時(shí)間，在單位時(shí)間內(nèi)能夠生產(chǎn)出更多的產(chǎn)品，就變相的節(jié)約了生產(chǎn)的成本，增加了企業(yè)的效益。機(jī)電一體化實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)全覆蓋最大的優(yōu)勢(shì)就是有利于優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的推廣，提高我國(guó)機(jī)電一體化產(chǎn)品在世界上的影響力。

二、機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用

1.降低功耗，提高生產(chǎn)率。一般的工程機(jī)械使用時(shí)功耗較高，但是生產(chǎn)效率卻比較低，例如傳統(tǒng)的液壓挖掘機(jī)不僅功耗較高，能量利用率不到30%，而且生產(chǎn)率較低。但是應(yīng)用了機(jī)電一體化技術(shù)的工程機(jī)械利用先進(jìn)的電子控制系統(tǒng)使機(jī)械的功耗大大降低，生產(chǎn)率明顯提高。例如采用了卡特電子系統(tǒng)的液壓挖掘機(jī)，功率利用率明顯提高，從而使機(jī)器的生產(chǎn)率大大增加。又如將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，由于電子調(diào)速器等的應(yīng)用，使柴油發(fā)動(dòng)機(jī)可以根據(jù)不同的情況選擇不同的工作模式，降低了柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的功耗，增加了柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率。

2.提高精度，增加良品率。機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用，通過精密的電子控制系統(tǒng)，大大增加了工程機(jī)械作業(yè)的精度，使得整個(gè)生產(chǎn)過程的良品率大大提高。傳統(tǒng)的機(jī)床加工的產(chǎn)品的精度很多時(shí)候是依靠操作人員的經(jīng)驗(yàn)和操作的熟練程度，產(chǎn)品的良品較低。而應(yīng)用的機(jī)電一體化技術(shù)的數(shù)控加工機(jī)床或者加工中心的加工精度顯著提高，其可以根據(jù)控制系統(tǒng)的命令自動(dòng)進(jìn)行作業(yè)，并根據(jù)反饋系統(tǒng)的信號(hào)及時(shí)調(diào)整作業(yè)，產(chǎn)品良品率大大提高。比如最先進(jìn)的數(shù)控金切機(jī)床的加工精度已經(jīng)可以達(dá)到0.001mm左右，超精密數(shù)控機(jī)床的微細(xì)切削和磨削加工精度可達(dá)到0.05μm左右。

3.實(shí)現(xiàn)作業(yè)過程自動(dòng)化或者半自動(dòng)化。將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于工程機(jī)械中，可以實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械的自動(dòng)化或者半自動(dòng)化控制，從而減少了機(jī)械操作者的工作強(qiáng)度，提高了工程機(jī)械的作業(yè)精度。先進(jìn)的工程機(jī)械大部分已實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)化控制甚至全自動(dòng)化控制，例如三菱公司研發(fā)的挖掘機(jī)，操作人員通過在操作面板上設(shè)定鏟斗的運(yùn)動(dòng)軌跡，再有微機(jī)控制系統(tǒng)控制機(jī)器的作業(yè)，整個(gè)作業(yè)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。又如一些小型煤礦掘進(jìn)機(jī)要在低矮的礦山內(nèi)作業(yè)，工作條件不允許操作人員進(jìn)入，這時(shí)就必須應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，利用電子控制系統(tǒng)等，實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)機(jī)的無人全自動(dòng)化作業(yè)。

4.其他方面的應(yīng)用。機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用還有許多，一些起重機(jī)采用了電子力矩限制器，能自動(dòng)檢測(cè)出起重機(jī)吊載物體的質(zhì)量以及起重臂的角度等，從而實(shí)時(shí)監(jiān)控其工作的安全情況；一些化纖行業(yè)的機(jī)械中運(yùn)用了配備有測(cè)速控制器、傳感器等的精密卷繞控制系統(tǒng)，可以自動(dòng)控制機(jī)器的卷繞交叉角的角度等，提高了機(jī)械作業(yè)的精度；還有很多工程機(jī)械裝有電子監(jiān)控系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控機(jī)械液壓系統(tǒng)等各個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行工作情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障問題并自動(dòng)報(bào)警，從而提高了機(jī)器的安全性和可維護(hù)性。

三、結(jié)語

綜上所述，機(jī)電一體化在工程機(jī)械中有了廣泛的應(yīng)用，它不僅提高了工程的速度和質(zhì)量，還能提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。隨著我國(guó)科技水平的不斷發(fā)展，機(jī)電一體化產(chǎn)品會(huì)有很大的發(fā)展前景，機(jī)電一體化會(huì)越來越適應(yīng)工程生產(chǎn)的需求，不僅具有環(huán)保的功能，更融入了先進(jìn)的科技理念。本文是根據(jù)筆者多年的工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出來的，希望能夠?yàn)橛嘘P(guān)人員和部門提供有益的借鑒，更希望能夠?yàn)槲覈?guó)機(jī)電一體化的發(fā)展貢獻(xiàn)出自己的一份力量。

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［2］魏建碑.淺談機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用［J］.黑龍江科技信息.2009 （25）.

［3］史鳳蘭.機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用［J］.科技致富向?qū)?2010（30）.