工程機(jī)械中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用研究

摘要：伴隨著工業(yè)化建設(shè)進(jìn)程的快速推進(jìn)，工程機(jī)械中的競(jìng)爭(zhēng)形勢(shì)日益加劇，為增強(qiáng)行業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)力，人們愈發(fā)關(guān)注工業(yè)機(jī)械化。工程機(jī)械中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用不僅能提高機(jī)械運(yùn)行效率，還能推動(dòng)工程機(jī)械的變革進(jìn)程。文章對(duì)工程機(jī)械機(jī)電一體化進(jìn)行了概述，探討了機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的具體應(yīng)用，最后對(duì)機(jī)電一體化的發(fā)展進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：工程機(jī)械；機(jī)電一體化技術(shù)；工業(yè)機(jī)械化；網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)；微電子；傳感器 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TH39 文章編號(hào)：1009-2374（2015）19-0054-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.19.026

機(jī)電一體化技術(shù)即機(jī)械電子學(xué)，它涉及機(jī)械技術(shù)、計(jì)算機(jī)信息技術(shù)等眾多技術(shù)，具有較強(qiáng)的系統(tǒng)性、實(shí)踐性和交叉性。機(jī)電一體化技術(shù)在20世紀(jì)70年代左右便被人們熟知和應(yīng)用，伴隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展以及微電子技術(shù)的出現(xiàn)，使得機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)生了根本性的改變，它也被大面積應(yīng)用在工程機(jī)械領(lǐng)域，這不僅改善了機(jī)械面貌，還顯著提高了生產(chǎn)質(zhì)量，并提升了產(chǎn)品

性能。

1 工程機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)概述

1.1 工程機(jī)械

為在工程機(jī)械中更好地應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，我們應(yīng)明確工程機(jī)械的性能，并對(duì)其進(jìn)行全面的分析研究。伴隨著時(shí)代的更迭交替，人力施工逐漸退出工程項(xiàng)目中，慢慢以機(jī)械化的施工為主，這既減少了在人力中的成本投入，還顯著提升了工程施工效率。為進(jìn)一步提高工作效率，改善機(jī)械性能，應(yīng)將一體化技術(shù)融入到工程機(jī)械中。而在電子管理系統(tǒng)方面的探索和應(yīng)用推動(dòng)了機(jī)電一體化進(jìn)程，為工程機(jī)械的信息化、現(xiàn)代化和智能化奠定了基礎(chǔ)。

1.2 機(jī)電一體化

現(xiàn)階段，工程機(jī)械正處在重要的發(fā)展階段，而機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用推動(dòng)了工程機(jī)械發(fā)展進(jìn)程，使其逐漸朝著綜合技術(shù)模式的方向發(fā)展，這在很大程度上提升了工程機(jī)械的性能，并改善了工程機(jī)械的投入使用效果，增加了可靠性和經(jīng)濟(jì)性。在當(dāng)前的工程機(jī)械制造中，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用主要通過(guò)微電子處理器，來(lái)進(jìn)一步優(yōu)化、綜合處理和全面總結(jié)工程項(xiàng)目中所需的所有系統(tǒng)設(shè)備。伴隨著時(shí)代的進(jìn)步和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，工程機(jī)械的應(yīng)用范圍不斷拓展，并為一體化發(fā)展指明了前進(jìn)

方向。

在當(dāng)代工程項(xiàng)目中，主要以電子管理設(shè)備為主，且相關(guān)技術(shù)也被大面積應(yīng)用在工程機(jī)械中，例如，工程設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與自主故障檢測(cè)、消除等。在今后的工程項(xiàng)目施工中，將會(huì)更加嚴(yán)格要求機(jī)械性能，例如，電子控制設(shè)備將高效、經(jīng)濟(jì)、安全地應(yīng)用到大型工程機(jī)械中。據(jù)相關(guān)調(diào)查結(jié)果顯示，我國(guó)進(jìn)口的工程機(jī)械數(shù)量呈現(xiàn)上升態(tài)勢(shì)，如何最大限度地利用昂貴但性能卓越的進(jìn)口機(jī)械，是現(xiàn)階段相關(guān)部門迫切需要解決的主要問(wèn)題。

2 機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用

2.1 應(yīng)用特點(diǎn)

2.1.1 自動(dòng)檢測(cè)。自動(dòng)檢測(cè)是指可自動(dòng)檢測(cè)工程機(jī)械中的所有子系統(tǒng)，有效映射工程機(jī)械的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)。如若檢測(cè)到異常情況，將會(huì)自行報(bào)警并查找故障根源和具體位置。這在很大程度上提高了機(jī)械的運(yùn)行效率，降低了在檢測(cè)方面的投入力度，還可減少停機(jī)維修時(shí)間，保證工程機(jī)械的正常運(yùn)行。

2.1.2 高精度。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用可提升機(jī)械工作的精確度，提高運(yùn)行效率。例如，在混凝土攪拌設(shè)備中裝設(shè)電子稱量系統(tǒng)（微機(jī)控制），不僅能自動(dòng)稱重，還能獲得更好的混凝土攤鋪效果，施工質(zhì)量良好。同時(shí)，還能在提高工作效率的基礎(chǔ)上，減輕人工操作強(qiáng)度，進(jìn)而減少在人員中的成本投入。

2.1.3 自動(dòng)化。在機(jī)電一體化系統(tǒng)中，工程機(jī)械常常處在半自動(dòng)化或者完全自動(dòng)化狀態(tài)，這可大大降低在人員中的成本投入，并能縮減工作量，降低工作強(qiáng)度。在原有的人力操控機(jī)械的情形中，時(shí)常會(huì)出現(xiàn)因操作人員工作經(jīng)驗(yàn)欠缺或者疲倦而引發(fā)操作失誤的現(xiàn)象，但機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用可有效地避免這一

問(wèn)題。

2.2 具體應(yīng)用

2.2.1 監(jiān)控作用。對(duì)于工程機(jī)械而言，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用將設(shè)備系統(tǒng)的全程、動(dòng)態(tài)電子監(jiān)控變成現(xiàn)實(shí)，一旦出現(xiàn)運(yùn)行故障將會(huì)立即發(fā)出警報(bào)，以此來(lái)警示工作人員。有些更加進(jìn)步的機(jī)電一體化可自發(fā)清除系統(tǒng)故障，及時(shí)修復(fù)，保證工程機(jī)械的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)而降低機(jī)械故障對(duì)正常生產(chǎn)的影響程度。

2.2.2 調(diào)整施工精度。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用可調(diào)整施工精度，具體表現(xiàn)在電子控制系統(tǒng)中。在工程機(jī)械中裝設(shè)電子控制系統(tǒng)，不僅能增加稱量結(jié)果的精確度，還將自動(dòng)化稱量變成現(xiàn)實(shí)，有效避免和降低了人工操作誤差，為施工精度提供重要保障。另外，電子控制系統(tǒng)的應(yīng)用還能減少人力投入，減輕工作強(qiáng)度，大大提升了工程施工的現(xiàn)代化水平。

2.2.3 節(jié)能作用。在原有的工程機(jī)械工作過(guò)程中，為保證機(jī)械的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，需要消耗龐大的能源，這主要是因?yàn)楣こ虣C(jī)械大部分情況超載運(yùn)行或者根本沒(méi)有達(dá)到額定功率，做了許多無(wú)用功。而機(jī)電一體化的應(yīng)用可較好地改善這一問(wèn)題，它能適當(dāng)調(diào)節(jié)施工功率，具有節(jié)能作用，節(jié)省了較多的資源。

3 機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展前景

3.1 與網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的融合

與機(jī)電一體化相關(guān)的技術(shù)和產(chǎn)品，只有具備完善的功能與可靠的質(zhì)量，才能在市場(chǎng)中站穩(wěn)腳跟并迅速普及。伴隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的飛速發(fā)展，我們已步入信息時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)被大面積地應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，而其與機(jī)電一體化技術(shù)的融合也將是時(shí)代發(fā)展的必然，將會(huì)促進(jìn)遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展。

3.2 與微電子的融合

機(jī)電一體化與微電子的融合，將會(huì)減小產(chǎn)品尺寸，主要朝著納米級(jí)的方向發(fā)展。這種產(chǎn)品具有技能高、重量輕的優(yōu)勢(shì)，它可被應(yīng)用到不同的領(lǐng)域中，并擁有顯著的優(yōu)勢(shì)。而微機(jī)機(jī)械技術(shù)是實(shí)現(xiàn)這一融合的基礎(chǔ)保障，只有不斷完善微機(jī)機(jī)械技術(shù)，才可能實(shí)現(xiàn)微機(jī)電一體化。截止到目前為止，主要存在光刻與蝕刻這兩種技術(shù)。

3.3 與傳感器的融合

現(xiàn)階段，傳感器被大范圍應(yīng)用在工程機(jī)械中。例如，在發(fā)電機(jī)中裝設(shè)機(jī)油壓力傳感器等裝置可調(diào)控發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)，并能實(shí)時(shí)監(jiān)控工作狀態(tài)；在瀝青攤鋪機(jī)中裝設(shè)傳感器，不僅可自動(dòng)找平，還能勻速前進(jìn)，可進(jìn)一步達(dá)到平整度標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)下，傳感器技術(shù)蓬勃發(fā)展，對(duì)精度、可靠性提出了更高的要求，信息采集也將朝著多樣化、集約化的方向發(fā)展，由此可知，在未來(lái)，傳感器將會(huì)被大面積應(yīng)用到工程機(jī)械中。

4 結(jié)語(yǔ)

機(jī)電一體化對(duì)工程機(jī)械具有重要的應(yīng)用意義，它不僅改善了機(jī)械面貌、優(yōu)化了機(jī)械性能，還顯著提升了機(jī)械運(yùn)行效率，它和工程機(jī)械的融合將成為未來(lái)的主要發(fā)展趨勢(shì)。為不斷提升機(jī)電一體化水平，完全實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，我們應(yīng)積極探討，大膽嘗試，勇于改進(jìn)，最終將工程機(jī)械機(jī)電一體化推上更高的層面。

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作者簡(jiǎn)介：鄭媛（1988-），女，遼寧營(yíng)口人，吉林工程職業(yè)學(xué)院助教，研究方向：機(jī)電一體化。

（責(zé)任編輯：陳 倩）endprint