機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用

湯靖

摘 要：在中國的發(fā)展時(shí)間比較長的機(jī)電一體化，隨著經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步獲得了很多成就。電機(jī)控制是時(shí)代發(fā)展合技術(shù)進(jìn)步的綜合產(chǎn)物，具備消耗能源少，投入資金比較少的優(yōu)勢(shì)。機(jī)電一體化技術(shù)作為這種科學(xué)技術(shù)中間相融合的一大產(chǎn)物，其作為一種科學(xué)技術(shù)在推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面起著關(guān)鍵的作用?，F(xiàn)在，有很多企業(yè)為了提升項(xiàng)目的效率與質(zhì)量，展開引進(jìn)這種技術(shù)，而且還獲得了很好的效果。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；工程機(jī)械；應(yīng)用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.24.138

1 機(jī)電一體化概要

機(jī)電一體化又被普遍的稱之為機(jī)械電子學(xué)，是把機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、傳感技術(shù)有機(jī)結(jié)合，并綜合運(yùn)用到現(xiàn)實(shí)的項(xiàng)目機(jī)械當(dāng)中。隨著快速發(fā)展的機(jī)械一體化技術(shù)，一體化概念被普遍的接受與廣泛的運(yùn)用，是現(xiàn)代化機(jī)械區(qū)域中最受歡迎的技術(shù)問題之一。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展與普遍的運(yùn)用，機(jī)電一體化技術(shù)得到了空前的發(fā)展，漸漸產(chǎn)生了以機(jī)械與微電子技術(shù)為一體的綜合技術(shù)。

現(xiàn)在的機(jī)電一體化的關(guān)鍵內(nèi)容我們能夠劃分為3個(gè)階段，它們分別是機(jī)械運(yùn)行階段、電子處理階段與計(jì)算機(jī)輔助階段。這3個(gè)階段在機(jī)電一體化體系運(yùn)作經(jīng)過中，有著不一樣的作用，并且在不一樣的施工環(huán)境中，有著不一樣的運(yùn)用。盡管，這3個(gè)階段存在著很多不一樣的點(diǎn)，但是這3個(gè)階段有著非常嚴(yán)密的連續(xù)，假如機(jī)電一體化體系中有一個(gè)步驟發(fā)生了問題，那么將會(huì)對(duì)別的階段帶來嚴(yán)重的影響，這就足夠的表現(xiàn)出了機(jī)電一體化的延展性。

所以，“機(jī)電一體化”涵蓋“技術(shù)”與“產(chǎn)品”2個(gè)方面。只是，機(jī)電一體化技術(shù)是根據(jù)上述群體技術(shù)有機(jī)融合的一種綜合技術(shù)。而不是機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)和別的新技術(shù)的單一組合、拼湊。這是機(jī)電一體化和機(jī)械加電氣所產(chǎn)生的機(jī)械電氣化在概念上的基本不同。機(jī)械項(xiàng)目技術(shù)有純技術(shù)發(fā)展到機(jī)械電氣化，依然屬陳舊機(jī)械，其關(guān)鍵作用仍然是取代與放大的體力。但是發(fā)展到機(jī)電一體化后，當(dāng)中的微電子裝置除能替代某些機(jī)械部件的原有作用外，還可以賦予很多新的作用，像自動(dòng)檢驗(yàn)、自動(dòng)解決信息、自動(dòng)顯示記錄、自動(dòng)調(diào)節(jié)和控制自動(dòng)診斷和保護(hù)等。就是機(jī)電一體化產(chǎn)品不但是人的手和肢體的延伸，還是人的感官和頭腦的眼神，具備智能化的特點(diǎn)是機(jī)電一體化和機(jī)械電氣化在作用上的本質(zhì)不同。

2 機(jī)電一體化和工程機(jī)械的不同

機(jī)電一體化與工程機(jī)械有很多不一樣的地方。

機(jī)電一體化：機(jī)電控制是側(cè)重點(diǎn)，詳細(xì)到行業(yè)關(guān)鍵指：數(shù)控機(jī)床、PLC技術(shù)、接口技術(shù)、ECU控制單元、單片機(jī)運(yùn)用等，在這個(gè)專業(yè)里需求對(duì)電的控制高于機(jī)械本身。其優(yōu)點(diǎn)在于機(jī)電控制將是將來機(jī)械行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)之一，但它只是為機(jī)械行業(yè)服務(wù)，重點(diǎn)工作裝置還一定要由機(jī)械完成，就業(yè)面比較來說相對(duì)寬泛。

工程機(jī)械：側(cè)重于內(nèi)燃機(jī)、液壓和液力傳動(dòng)、底盤與關(guān)鍵工程機(jī)械構(gòu)造和設(shè)計(jì)，像裝載機(jī)、推土機(jī)、平地機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)等。詳細(xì)到行業(yè)關(guān)鍵包含柴油機(jī)、變矩器、油泵、液壓件等的設(shè)計(jì)和制造。它是機(jī)械行業(yè)的詳細(xì)運(yùn)用。其優(yōu)點(diǎn)在于工程機(jī)械行業(yè)是國家核心發(fā)展的行業(yè)，行業(yè)內(nèi)大型企業(yè)很多。

3 工程機(jī)械中機(jī)電一體化的運(yùn)用

3.1 節(jié)能功能

機(jī)電一體化節(jié)能功能在項(xiàng)目機(jī)械中的運(yùn)用，也在必然程度上優(yōu)化了機(jī)械現(xiàn)實(shí)運(yùn)行狀態(tài)。就是在陳舊的項(xiàng)目機(jī)械現(xiàn)實(shí)運(yùn)行中因?yàn)槠錂C(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)需要耗費(fèi)很多的能源，從而造成在工程機(jī)械迅速發(fā)展的背景下，漸漸凸顯出來社會(huì)能源短缺的問題，而且能源浪費(fèi)的情況也變得愈發(fā)嚴(yán)重。而導(dǎo)致這情況的因素關(guān)鍵歸咎于陳舊工程機(jī)械現(xiàn)實(shí)運(yùn)行中經(jīng)常處于功率不能達(dá)到相應(yīng)規(guī)范的運(yùn)行狀態(tài)，最后在這運(yùn)行狀態(tài)下，能源浪費(fèi)情況一定會(huì)常常出現(xiàn)。在這背景下，如果將機(jī)電一體化節(jié)能功能運(yùn)用于工程機(jī)械運(yùn)行中，就能有效改善陳舊機(jī)械運(yùn)行中存在的能源浪費(fèi)情況，而且也能完成對(duì)功率的適當(dāng)調(diào)節(jié)，達(dá)到最好的節(jié)能結(jié)果，同時(shí)也能有效處理現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展中存在的能源短缺問題。

3.2 提升精度

機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的運(yùn)用，經(jīng)過精密的電子控制體系，讓工程機(jī)械作業(yè)的精度大大增加了，大大提升了整個(gè)生產(chǎn)經(jīng)過的良品率。陳舊的機(jī)床加工的產(chǎn)品的精度許多時(shí)候是憑借操作人員的經(jīng)驗(yàn)與操作的熟練程度，產(chǎn)品相對(duì)低的良品。而運(yùn)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明顯提升，其能夠依據(jù)控制體系的命令自動(dòng)實(shí)施作業(yè)，并依據(jù)反饋體系的信號(hào)及時(shí)調(diào)整作業(yè)，大大提升了產(chǎn)品良品率。例如最優(yōu)秀的數(shù)控金切機(jī)床的加工精度已經(jīng)能夠達(dá)到0.001mm左右，超精密數(shù)控機(jī)床的微細(xì)切削與磨削加工精度能達(dá)到0.05μm左右。

3.3 自動(dòng)報(bào)警、電子監(jiān)控和故障自檢作用

在項(xiàng)目機(jī)械中，電子監(jiān)控就是對(duì)其傳動(dòng)體系、工作配件、制動(dòng)體系、發(fā)動(dòng)機(jī)和液壓體系等的工作狀態(tài)實(shí)施監(jiān)控，一旦在監(jiān)控經(jīng)過中發(fā)覺了異常情況，自動(dòng)報(bào)警體系就會(huì)對(duì)產(chǎn)生故障的位置實(shí)施正確地定位，之后就可以有效改善工作人員的工作條件，快速提升機(jī)械設(shè)備的效率，還能夠讓設(shè)備的維護(hù)檢修工作變得更加容易，減少停機(jī)維修的時(shí)間，讓維修應(yīng)用的費(fèi)用降低，機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用壽命盡量延長。

3.4 實(shí)現(xiàn)作業(yè)過程的自動(dòng)化或半自動(dòng)化

項(xiàng)目機(jī)械完成自動(dòng)化或半自動(dòng)化控制，能夠讓操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度減輕，提升生產(chǎn)率，并減少由于操作者不足的經(jīng)驗(yàn)對(duì)作業(yè)精度的影響，比如，某公司的挖掘機(jī)設(shè)有挖掘軌跡控制體系，鏟斗運(yùn)動(dòng)軌跡的形狀操作者在控制板上設(shè)定好后，微機(jī)控制體系可以依據(jù)各類的角度傳感器的信號(hào)，自動(dòng)控制動(dòng)臂、斗桿與鏟刀的運(yùn)動(dòng)，完成各類特定開口與斷面溝槽、斜面的精確挖掘，讓挖掘作業(yè)完成了自動(dòng)化。

4 結(jié)語

機(jī)電一體化不但是工程機(jī)械行業(yè)的發(fā)展的趨勢(shì)，也是世界整個(gè)機(jī)械行業(yè)的關(guān)鍵發(fā)展趨勢(shì)。機(jī)電一體化技術(shù)是新技術(shù)，是在陳舊技術(shù)的基本上發(fā)展而來的，機(jī)電一體化技術(shù)具備顯著的綜合性與先進(jìn)性。怎樣把機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用到工程機(jī)械以至更普遍的范圍中，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)，為人們的生活供應(yīng)更多的方便與樂趣，是我們要思考與努力的。

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