機(jī)電一體化在工程機(jī)械上的應(yīng)用與發(fā)展分析

【摘 要】在將來的機(jī)械發(fā)展中，機(jī)電一體化將成為主流的發(fā)展方向?，F(xiàn)如今，機(jī)電一體化已經(jīng)越來越多的應(yīng)用在了工程機(jī)械中，而且，在這個(gè)領(lǐng)域已經(jīng)取得了一定的成就。機(jī)械一體化不僅能夠使工程機(jī)械的效率提高，而且能夠節(jié)省大量的人力勞動(dòng)。接下來將主要論述一下機(jī)械一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用，繼而簡(jiǎn)述其近些年來的發(fā)展情況以及將來的發(fā)展前景。

【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化；工程機(jī)械；應(yīng)用

機(jī)械一體化又被人們稱之為機(jī)械電子學(xué)，它是一種綜合技術(shù)，包括機(jī)械技術(shù)，電工電子技術(shù)，微電子技術(shù)，傳感器技術(shù)等眾多技術(shù)。當(dāng)今世界，計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速，并且得到廣泛的應(yīng)用，因此，在未來世界中，機(jī)電一體化將會(huì)有著更為廣闊的發(fā)展空間。由于對(duì)機(jī)械性能的要求不斷加強(qiáng)，因此機(jī)電控制裝置將更加廣泛的應(yīng)用在工程機(jī)械中，同時(shí)，其結(jié)構(gòu)也將越來越復(fù)雜。尤其是在我們國(guó)家，因?yàn)槲覈?guó)進(jìn)口和國(guó)產(chǎn)的工程機(jī)械的使用量一年又一年的增加，那么怎樣才能用好以及管理好價(jià)格昂貴的工程機(jī)械，怎樣才能使其在工程機(jī)械部門發(fā)揮最大作用是我們面臨的一個(gè)重要的問題。

1.工程機(jī)械中機(jī)電一體化的應(yīng)用

1.1監(jiān)視和控制系統(tǒng)

監(jiān)控系統(tǒng)是否正常作業(yè)是機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中應(yīng)用的一個(gè)良好的表現(xiàn)。當(dāng)系統(tǒng)的運(yùn)行出現(xiàn)問題的時(shí)候，電子監(jiān)控就會(huì)發(fā)出警報(bào)，當(dāng)然，甚至可以自動(dòng)的排除故障，使系統(tǒng)恢復(fù)正常的運(yùn)行，這樣的自動(dòng)化或者半自動(dòng)化的控制給工作帶來了很大方便。因此，通過充分的運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)，將會(huì)使得運(yùn)行故障所造成的損失和影響降到最低。

1.2節(jié)約能源

與現(xiàn)如今的工程機(jī)械的運(yùn)行相比較，傳統(tǒng)的工程機(jī)械運(yùn)行往往會(huì)對(duì)資源造成很大的浪費(fèi)。究其原因，最重要的一點(diǎn)就是，機(jī)械運(yùn)行效率一般情況下都沒有達(dá)到額定功率，這樣的不在滿負(fù)荷下運(yùn)行的機(jī)械將會(huì)產(chǎn)生許多的無用功，對(duì)能源就造成了浪費(fèi)。但是如果運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)，就能夠?qū)ζ溥M(jìn)行效率調(diào)節(jié)，以達(dá)到節(jié)能的目的。舉例說明，采用卡特電子效率節(jié)能控制系統(tǒng)的日本日立公司，通過綜合控制發(fā)動(dòng)機(jī)和泵，使得功率的利用率達(dá)到了百分之九十八。

1.3精確的把握成品作業(yè)

機(jī)電一體化技術(shù)中的電子控制系統(tǒng)應(yīng)用在工程機(jī)械設(shè)備上，就使得稱量精確，這樣的自動(dòng)化稱量也會(huì)將人工稱量的弱點(diǎn)降到了最低，明顯提高成品作業(yè)的精度。同時(shí)這樣的自動(dòng)測(cè)量還使得人力資源得到了節(jié)約，減輕了施工人員身上的負(fù)擔(dān)，這樣的自動(dòng)化或者半自動(dòng)化的控制給工作帶來了很大方便，例如，瀝青和水泥混凝土攪拌廠廣泛的采用了微機(jī)控制的電子稱量自動(dòng)化系統(tǒng)，使得瀝青混凝土攤鋪機(jī)的施工質(zhì)量得到了明顯的提高，與高效，快捷的現(xiàn)代工程施工的要求不謀而合。

1.4控制柴油機(jī)

柴油機(jī)行業(yè)的一項(xiàng)重要的戰(zhàn)略目標(biāo)就是降低柴油機(jī)的外排所造成的污染，但是，要想解決發(fā)動(dòng)機(jī)排放質(zhì)量進(jìn)而最低油耗間的矛盾卻是非常的困難。因此，將這兩種參變量調(diào)整到一個(gè)平衡點(diǎn)。在過去，人們只是考慮去提高燃油效率，這樣的話，雖然，污染物的排放量有所減少，但是污染物的排放濃度卻在顯著提高，并沒有什么實(shí)質(zhì)性的改變。但是，當(dāng)電子技術(shù)高速發(fā)展的時(shí)候，通過采用電子調(diào)速器，電子油門控制裝置，自動(dòng)停機(jī)裝置等裝置，不僅使柴油機(jī)能夠滿足經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，還能使夠?qū)ψ罴褔娪瓦M(jìn)行定時(shí)。

1.5其他應(yīng)用

在國(guó)外，其生產(chǎn)的推土機(jī)，裝載機(jī)，鏟運(yùn)機(jī)等都采用了電子控制的自動(dòng)變速器，這種變速器能夠根據(jù)外負(fù)荷的而變化情況而改變自身的傳動(dòng)系的傳動(dòng)比，通過使用這種變速器，不僅使燃油的經(jīng)濟(jì)性得到了提高，而且大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。為了使作業(yè)的安全性得到提高，現(xiàn)代的起重機(jī)上都用上了電子控制的力矩限制器。國(guó)外有些工程機(jī)械上設(shè)置了無線遙控裝置以代替人工操作，避免了工程機(jī)械所帶來的危險(xiǎn)。

現(xiàn)代工程機(jī)械的一項(xiàng)非常重要的指標(biāo)就是電子系統(tǒng)的可靠性。在工程機(jī)械中，露天作業(yè)居多，因此避免不了要暴曬，雨霧，強(qiáng)風(fēng)，塵埃等侵襲。面對(duì)如此惡劣的工作環(huán)境，電子控制系統(tǒng)應(yīng)該滿足一些條件，要可靠，能夠穩(wěn)定的工作，抗老化，還要有較長(zhǎng)的壽命，密封性要好，能夠防水，抗干擾能力要強(qiáng)，能夠在種種干擾下可靠地工作。

2.機(jī)電一體化的發(fā)展情況

現(xiàn)在，工程機(jī)械的發(fā)展正處于一個(gè)非常關(guān)鍵的時(shí)候，工程機(jī)械的技術(shù)模式逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐詸C(jī)械，液壓，電子控制技術(shù)等綜合在一起的模式，這種技術(shù)，不僅能夠使工程機(jī)械的性能呢的到極大的提高和促進(jìn)，而且具有更加經(jīng)濟(jì)性，安全性和可靠性的特點(diǎn)。在當(dāng)前的工程機(jī)械的制造系統(tǒng)中，其核心的工作模式主要采用微電子處理器。當(dāng)今國(guó)民經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)正在高速發(fā)展，工程機(jī)械在我國(guó)逐漸普及，這樣，機(jī)電一體化就能夠更加科學(xué)的發(fā)展。

3.機(jī)電一體化的發(fā)展前景

3.1智能化方向

智能化一詞主要是針對(duì)機(jī)器行為的描述，它的基礎(chǔ)是控制理論，然后融入人工智能，運(yùn)籌學(xué)，計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)，模糊數(shù)學(xué)，心理學(xué)，生理學(xué)和混沌動(dòng)力學(xué)等元素，將機(jī)器得到判斷事物，邏輯思維，以及自主決策的能力，從而使得控制目標(biāo)得到更高。

3.2網(wǎng)絡(luò)化方向

當(dāng)有機(jī)電一體化的新產(chǎn)品被研發(fā)出來的話，如果它有多特的功能，可靠地質(zhì)量，那么很快，就會(huì)在全球火熱暢銷。再有，網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)在全世界普及開來，那么運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程控制作用和監(jiān)視技術(shù)去控制終端的機(jī)電一體化設(shè)備就更為方便。運(yùn)用局域網(wǎng)和現(xiàn)場(chǎng)總線控制家用電器已經(jīng)越來越普遍，這樣能夠使人們從高科技技術(shù)那里得到便利和快樂。因此，機(jī)電一體化技術(shù)將會(huì)朝著網(wǎng)絡(luò)方向更快的發(fā)展。

3.3微型化方向

所謂的微型化，指的是機(jī)電一體化將進(jìn)軍微觀領(lǐng)域。在國(guó)外，稱之為微電子機(jī)械系統(tǒng)，指的是幾何尺寸不超過1立方厘米的產(chǎn)品。微機(jī)電一體化產(chǎn)品有著眾多的特點(diǎn)，它產(chǎn)品體積小，較少的耗能，靈活的運(yùn)動(dòng)能力，在醫(yī)療，軍事等方面有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。微機(jī)電產(chǎn)品的加工技術(shù)非常的精密，包括光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)兩類。

4.總結(jié)

簡(jiǎn)而言之，在未來，機(jī)電一體化技術(shù)必將發(fā)揮著更加重要的作用，將會(huì)在更加廣泛的領(lǐng)域內(nèi)有所應(yīng)用，也將會(huì)成為未來工程機(jī)械的發(fā)展方向。當(dāng)然，為了能夠早日將機(jī)電一體化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)大放光彩，還需要在研究方面加大力度，使機(jī)電一體化水平得到提高，以得到長(zhǎng)足發(fā)展。 [科]

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