張帆 劉佳
摘要:互聯(lián)網(wǎng)信息技術的迅猛發(fā)展,使得科學技術也發(fā)生了很大變革,尤其是網(wǎng)絡信息技術的發(fā)展,使得很多國家的經濟和工業(yè)生產都緊密的連續(xù)在一起,共同構成經濟全球化的發(fā)展格局。網(wǎng)絡信息技術快速發(fā)展也間接的帶動了遠程控制和監(jiān)控技術的發(fā)展,尤其是遠程控制與終端設備是機電一體化中使用比較廣泛的設備,通過在機械工程行業(yè)中使用機電一體化技術,將會在很大程度上提升機械工程生產、作業(yè)效率水平。未來創(chuàng)新型的機電一體化技術研究出來將會對整個機械工程行業(yè)產生巨大影響。
關鍵詞:機電一體化;機械工程;應用
1機電一體化系統(tǒng)概述
為了實現(xiàn)機械工程操作的高效化和準確性,實行機電一體化系統(tǒng)的普及是非常必要的。在目前的機械工程發(fā)展過程階段,機電一體化系統(tǒng)已經應用的比較廣泛,隨著實際應用技術的逐漸純熟,經驗的不斷積累,也表現(xiàn)出比較明顯的特征。第一,機電一體化系統(tǒng)的具體實現(xiàn)是需要經過多門學科、多門技術綜合得出的,涉及的門類比較繁多并且實際應用涉及范圍比較廣泛。第二,機電一體化系統(tǒng)是將各個學科的科學知識進行整理整合、提煉優(yōu)化出機械工程實際建設所需的操作系統(tǒng),幫助機械工程完成一些操作任務,并且可以保證建設過程中相對的安全。第三,機電一體化系統(tǒng)的建立是基于對于自動化以及機電技術的純熟理論基礎,通過這些基礎技術的支撐和引導,幫助機械工程建立起比較良好的符合實際要求的機電一體化系統(tǒng)。
2機電一體化系統(tǒng)特點
2.1安全性能好
機電一體化系統(tǒng)技術的使用,使工程機械安全性獲得不同程度的有效提升。在機械工程中,機電一體化技術不僅能夠實施隨時的監(jiān)測,而且自身還具備非常良好的保護功能。這讓相應工作人員的安全獲得了良好的保證,從而確保了產品本身的質量。
2.2應用范圍廣
機電一體化系統(tǒng)在具體的應用過程中,主要是融合了多項技術,因此使其存在著復合性的使用特征。此外,其應用的范圍也十分廣泛,適用于各種不同領域。機電一體化技術的使用不僅可以良好地解決原本技術功能較為單一的問題,而且還可以為各種行業(yè)提供多樣化的服務。
2.3科技含量高
機電一體化系統(tǒng)是一種綜合多種高科技的技術,本身具備較高效的科技含量,為其他高科技技術在各行各業(yè)的廣泛應用起到了一定的推動作用。
3機電一體化在工程機械當中的應用
3.1實現(xiàn)生產施工的半自動、自動化目的
工程機械在作業(yè)過程中的半自動、自動化實現(xiàn),能夠顯著降低在作業(yè)過程中工作人員的勞動強度,并且讓生產的效率得到顯著的提升。與此同時,還可以規(guī)避因為工作人員的經驗不足而導致的負面影響,如因人為主觀思想而導致的事故出現(xiàn)。以三菱公司的挖掘機為例,其能夠對挖掘機的軌跡系統(tǒng)給予針對性的控制,并在控制板當中,工作人員能夠預先設計好挖掘機的運行軌跡以及鏟斗的運行工作形狀等,然后借助機械當中的微機操作系統(tǒng),對挖掘機的不同部位發(fā)送相應的控制指令,從而實現(xiàn)自動化控制鏟刀、動臂以及斗桿等工作項目。在機械的作業(yè)過程中,能夠展現(xiàn)挖掘機的自動化工作能力,同時還可以對開口、斜坡以及特殊的斷面溝槽等在開挖過程中實現(xiàn)較高的精度控制。
3.2提高保養(yǎng)與維護效率
保養(yǎng)的質量將會直接決定設備是否會發(fā)生故障,所以必須定期對機械設備給予適當?shù)谋pB(yǎng)以及維護。機械設備的管理人員必須按照機械保養(yǎng)的標準以及說明書當中的指導進行針對性的保養(yǎng)維護,與相關技術人員進行技術交流,定期抽查并監(jiān)督保養(yǎng)的落實狀況。對發(fā)生故障的機械設備而言,傳統(tǒng)的機械設備只有在出現(xiàn)故障之后才會發(fā)現(xiàn)設備出現(xiàn)異常。對此,合理應用機電一體化技術,能夠在機械設備的許多部件當中安裝相應的感應設備。例如,溫度傳感器,在發(fā)動機的溫度超過界限值時,會自動發(fā)出報警,并借助顯示器讓施工人員了解發(fā)動機的工作狀態(tài),從而針對性地進行處理,預防故障的發(fā)生。通過機電一體化技術,能夠顯著提高機械設備使用性能,控制管理與維修成本。自動化報警體系能夠對產生的故障具體位置給予準確性定位,并且能夠有效地改善工作人員的工作條件,快速地優(yōu)化機械設備的工作效率,促使機械設備的維修、保養(yǎng)顯得更加有針對性和目的性,降低機械設備停機維修的時間,從而控制機械設備的使用成本,延長機械設備的使用壽命。
3.3節(jié)能應用
傳統(tǒng)的工程機械設備的能源消耗量相當龐大,但能源的使用效率卻非常低,能源的浪費現(xiàn)象非常嚴重。在應用機電一體化之后,可以借助類似于電子節(jié)能控制器的設備,大幅度提升挖掘機等大型工程機械設備的能源使用效率,并達到最大化的節(jié)能目的,不僅能夠實現(xiàn)能源的節(jié)省,還能夠提高設備的使用性能,操作也顯得更加便捷。除此之外,借助機電一體化技術,能夠讓工程機械的工作環(huán)境得到有效的優(yōu)化,促使工程機械的使用更加環(huán)保和安全,并最大限度降低機械的磨損程度,提升機械設備的整體工作效率。
3.4工程機械作業(yè)精度控制
在工程機械眾多操作中,成品的精密度非常重要,其中核心參數(shù)如果出現(xiàn)了誤差,直接對產品性能有一定影響,但是如果能夠有效利用機電一體化技術,就能夠對整體操控過程的參數(shù)進行控制。比如,在混凝土攪拌環(huán)節(jié)中,如按照傳統(tǒng)技術來測量原材料的重量就會產生誤差,而在微機控制電子稱量系統(tǒng)中,就可以對所有原材料做出精準測量,大大減少誤差。在修建路面作業(yè)中,可以利用自動找平系統(tǒng)使路面建設更加平坦工整。
4機電一體化系統(tǒng)在機械工程中的發(fā)展趨勢
4.1自動化設備檢測系統(tǒng)
自動化設備檢測系統(tǒng)能夠自動發(fā)現(xiàn)機電設備生產過程中的危險操作并將其排除,同時自動化設備檢測系統(tǒng)還可以利用無損傷探傷法,對機電設備生產過程中的生產設備進行探傷以綜合分析其生產狀態(tài)以及故障發(fā)生率,從而在很大程度上提前排除了設備故障威脅,切實保障機電工程生產安全性。同時,該系統(tǒng)還可以和設備故障報警系統(tǒng)共同使用,在設備發(fā)生安全事故時,設備報警系統(tǒng)可以向工作人員發(fā)出警報并急停設備,大大降低了故障對于機械電 子工程生產過程中的威脅。
4.2儀表監(jiān)控系統(tǒng)
儀表監(jiān)控可以準確識別當前機電設備生產狀態(tài)從而預防各種故障。傳統(tǒng)的儀表監(jiān)控有微處理器以及大規(guī)模集成電路等,隨著科學技術的發(fā)展,一部分機械電子工程已經使用可編程 邏輯控制器、分布式控制系統(tǒng)等,利用先進的儀表監(jiān)控系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀表,在可編程邏輯控制器和分布式控制系統(tǒng)的科研基礎上,研究人員又研制出了新一代儀表監(jiān)控系統(tǒng)如現(xiàn)場總線系統(tǒng)等。
4.3自律分配化系統(tǒng)方向
通常情況下,只有機電一體化系統(tǒng)發(fā)展到一定程度后,自律分配化系統(tǒng)才可以投入使用。自律分配化系統(tǒng)需要借助獨立的運行模式,具有比較強的自律性,其會隨著外界環(huán)境的變化而發(fā)生相應的變化,以更好地適應外界環(huán)境需求。自律分配化系統(tǒng)可以根據(jù)總指令,來使每個子系統(tǒng)獨立完成相應的工作,這樣既可以避免由于某一子系統(tǒng)故障而導致機械工程無法順利進行,還可以有效提高機電一體化系統(tǒng)的柔性,提高機械工程的運行效率。
5結束語
總之,通過與現(xiàn)代信息技術的充分融合與集成,機電一體化技術已經日臻成熟并取得了重大突破,并在機械工程領域得到了廣泛的推廣與認可。但目前此項技術還有很大的發(fā)展空間與研究的價值,應當以現(xiàn)有的技術成果為平臺,進一步研究新的信息技術成果,并及時與機械工程的需要相結合,從而促進技術的創(chuàng)新、行業(yè)的進步和社會的發(fā)展。
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