機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用分析及若干研究

熊懋州

摘要：機(jī)電一體化作為一種新型技術(shù)，對(duì)工程機(jī)械的生產(chǎn)和發(fā)展具有非常重要的意義和作用。因此，本文在研究中主要以機(jī)電一體化為重點(diǎn)，探究機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用，進(jìn)而促進(jìn)工程機(jī)械的快速發(fā)展。

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

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了工程機(jī)械行業(yè)的進(jìn)一步優(yōu)化和完善，同時(shí)也對(duì)其領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)水平提出了新的要求。在實(shí)際發(fā)展中，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用給工程機(jī)械的發(fā)展注入了新的力量，對(duì)機(jī)械、液壓以及電子控制技術(shù)進(jìn)行了有效的融合，進(jìn)而大大提高工程機(jī)械的性能，延長(zhǎng)工程機(jī)械的使用壽命。因此，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用不僅是工程機(jī)械現(xiàn)代化發(fā)展需求，同時(shí)也是工程機(jī)械未來主要的發(fā)展方向，使得工程機(jī)械和現(xiàn)代科技有效的結(jié)合在一起，全面提高機(jī)械工程的科技水平和運(yùn)行效率，改善工程機(jī)械的相關(guān)使用性能，進(jìn)而推動(dòng)工程機(jī)械的進(jìn)一步創(chuàng)新與改革。

一、機(jī)電一體化技術(shù)綜合分析

機(jī)電一體化技術(shù)即結(jié)合應(yīng)用機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)于一體。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用，機(jī)電一體化技術(shù)獲得前所未有的發(fā)展，成為一門綜合計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)、伺服傳動(dòng)技術(shù)和機(jī)械技術(shù)等交叉的系統(tǒng)技術(shù)，目前正向光機(jī)電一體化技術(shù)方向發(fā)展，應(yīng)用范圍愈來愈廣泛。其發(fā)展方向主要表現(xiàn)為以下幾方面，第一，模塊化。模塊化是機(jī)電一體化重要的發(fā)展方向，在實(shí)際應(yīng)用中，機(jī)電一體化具有多個(gè)動(dòng)力單元，這些動(dòng)力單元可以實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械圖像處理、識(shí)別以及測(cè)距等操作功能，并自動(dòng)化生成一套完整的標(biāo)準(zhǔn)單元，迅速開發(fā)出新的機(jī)械產(chǎn)品，進(jìn)而滿足項(xiàng)目工程的實(shí)際需要。同時(shí)，規(guī)模化有助于生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，進(jìn)而促進(jìn)即機(jī)電一體化企業(yè)的快速發(fā)展。第二，網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)格技術(shù)的發(fā)展給機(jī)電一體化的應(yīng)用帶來新的方向，并將全球經(jīng)濟(jì)與生產(chǎn)緊密的連接在一起，促進(jìn)企業(yè)發(fā)展的全球化，進(jìn)而擴(kuò)大了機(jī)電一體化產(chǎn)品的銷售渠道。除了銷售渠道之外，同時(shí)也促進(jìn)了機(jī)電一體化產(chǎn)品的技術(shù)革新和完善，其中最具代表性的就是現(xiàn)場(chǎng)總線與局域網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用。第三，微型化。微型化主要是指機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)，又稱微電子機(jī)械系統(tǒng)，泛指幾何尺寸不超過1立方厘米的機(jī)電一體化產(chǎn)品，并向微米、納米級(jí)發(fā)展。微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運(yùn)動(dòng)靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)【1】。

二、機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用

（一）工程機(jī)械作業(yè)精度控制

在實(shí)際的工程機(jī)械生產(chǎn)中，成本的精度是工程機(jī)械的主要標(biāo)準(zhǔn)與要求，若成品精度發(fā)生較大的偏差，會(huì)大大降低機(jī)械產(chǎn)品的使用性能，進(jìn)而影響工程機(jī)械的運(yùn)行效率和運(yùn)行質(zhì)量。機(jī)電一體化的實(shí)際應(yīng)用很好的解決了成品精度問題，通過自動(dòng)化數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)，可以在實(shí)際生產(chǎn)中進(jìn)行操作數(shù)據(jù)的收集和整理，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械生產(chǎn)的實(shí)際監(jiān)控，保證成品精度和整體質(zhì)量。例如，在使用攪拌機(jī)進(jìn)行混凝土攪拌施工中，要對(duì)混凝土各個(gè)原料重量進(jìn)行人工計(jì)量，這樣很容易會(huì)造成數(shù)據(jù)誤差，進(jìn)而影響混凝土配比的合理性，降低混凝土整體質(zhì)量。在機(jī)電一體化應(yīng)用后，可以通過微機(jī)控制電子稱量系統(tǒng)對(duì)各種施工原料進(jìn)行稱量，降低傳統(tǒng)計(jì)量方式的誤差，實(shí)現(xiàn)混凝土原料配比的高精度，保證項(xiàng)目工程施工質(zhì)量【2】。

（二）實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械自動(dòng)化

在工程機(jī)械中引進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)，可以有效實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目工程的自動(dòng)化與半自動(dòng)化作業(yè)施工，有效降低施工人員的勞動(dòng)強(qiáng)度與勞動(dòng)量，降低施工人員的使用，有效節(jié)省項(xiàng)目工程的人力資源，在保證施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上減少了施工成本，有助于項(xiàng)目工程經(jīng)濟(jì)利益最大化實(shí)現(xiàn)。除此之外，在施工質(zhì)量方面，自動(dòng)化技術(shù)可以有效防止施工過程中的人為失誤，提高工程作業(yè)精度，保證工程機(jī)械的運(yùn)行效率和運(yùn)行質(zhì)量。

（三）提高工程監(jiān)控水平

機(jī)電一體化技術(shù)通過先進(jìn)的電子監(jiān)控系統(tǒng)，可以在工程機(jī)械生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)與操作系統(tǒng)的高度結(jié)合，利用模擬攝像頭和模擬硬盤攝像機(jī)實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械的實(shí)際監(jiān)控，采用300萬像素逐行掃描CMOS，捕捉運(yùn)動(dòng)圖像無鋸齒，提高監(jiān)控畫面的清晰度，支持同軸高清輸出，實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械的無死角循環(huán)監(jiān)控。同時(shí)，其電子監(jiān)控系統(tǒng)還包含傳動(dòng)系統(tǒng)、執(zhí)行裝置、制動(dòng)系統(tǒng)以及液壓系統(tǒng)等，在工程機(jī)械生產(chǎn)中可以準(zhǔn)確找出故障的位置，并對(duì)對(duì)故障位置進(jìn)行數(shù)據(jù)收集和處理，找出發(fā)生故障的原因，發(fā)出警報(bào)提示管理人員，進(jìn)而保證工程機(jī)械的正常運(yùn)行。

（四）節(jié)約工程能耗

在傳統(tǒng)工程機(jī)械生產(chǎn)中，為了保證機(jī)械的正常運(yùn)行往往要消耗大量的資源，其主要原因是在機(jī)械生產(chǎn)會(huì)帶動(dòng)額定負(fù)荷進(jìn)行非正常運(yùn)作，使得機(jī)械運(yùn)行效率沒有達(dá)到規(guī)定功率，或者是存在過載運(yùn)行的情況，大量增加了工程機(jī)械的運(yùn)行能耗，不利于工程機(jī)械的可持續(xù)發(fā)展。而機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，可以根據(jù)實(shí)際的工程需要，自動(dòng)對(duì)機(jī)械功率進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)而節(jié)省了不必要的能耗，達(dá)到工程機(jī)械運(yùn)行節(jié)約能耗的目的。另外，在燃料能量方面，機(jī)電一體化技術(shù)可以在保證工程機(jī)械運(yùn)行質(zhì)量的基礎(chǔ)上，提高機(jī)械利用率，達(dá)到節(jié)省燃料的目的。

結(jié)束語：

本文通過對(duì)機(jī)電一體化在機(jī)械工程中的應(yīng)用分析，讓我們知道了機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用不僅是工程機(jī)械現(xiàn)代化發(fā)展需求，同時(shí)也是工程機(jī)械未來主要的發(fā)展方向，提高工程機(jī)械的運(yùn)行效率和運(yùn)行質(zhì)量。因此，本文主要提出工程機(jī)械作業(yè)精度控制、實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械自動(dòng)化、提高工程監(jiān)控水平等措施，不斷優(yōu)化機(jī)電一體化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械的快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]張良秀. 機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用分析[J]. 黑龍江交通科技，2014，10：177+179.

[2]劉貴昌. 機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用分析[J]. 黑龍江科技信息，2015，25：113.

[3]錢立兵. 淺談機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用[J]. 機(jī)電信息，2011，15：197+199.