機(jī)電一體化在工程機(jī)械上的應(yīng)用與發(fā)展

【摘要】機(jī)電一體化是一門綜合性的專業(yè)性技術(shù)，其在工程機(jī)械上的應(yīng)用可有效提高工作效率，實現(xiàn)節(jié)能減排。本文將對機(jī)電一體化在工程機(jī)械上的應(yīng)用目的、作用以及應(yīng)用模式進(jìn)行深入分析。

【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化；工程機(jī)械

引言

近年來，伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，我國機(jī)電一體化技術(shù)有了長足的發(fā)展，在各個領(lǐng)域的應(yīng)用范圍也越來越廣泛，對國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生了積極影響。目前，機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的運(yùn)用已經(jīng)相對成熟，且擁有良好的發(fā)展前景，明確工程機(jī)械機(jī)電一體化的目的、作用以及應(yīng)用模式，對提高工程機(jī)械效率，實現(xiàn)節(jié)能減排，促進(jìn)行業(yè)健康發(fā)展均具有十分積極的意義。

1、工程機(jī)械機(jī)電一體化的目的

1.1 可有效提高工作效率，實現(xiàn)節(jié)能減排。工程機(jī)械中常常用到柴油機(jī)，以柴油機(jī)為例，機(jī)電一體化能夠通過改善柴油機(jī)的輸出功率使柴油充分燃燒，凈化排氣，從而達(dá)到節(jié)能減排的目的。比如，電子技術(shù)在柴油機(jī)中的應(yīng)用可有效減少輸出功率的能量損失；柴油機(jī)的油門可以根據(jù)負(fù)荷的變化進(jìn)行隨機(jī)的調(diào)節(jié)；風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速可以利用溫度的變化進(jìn)行自動控制。總之，機(jī)電一體化在工程機(jī)械上的應(yīng)用對提高機(jī)械的工作效率，實現(xiàn)節(jié)能減排具有十分重要的影響。

1.2 提高操縱性能。在過去，純機(jī)械式操縱系統(tǒng)對人工依賴性強(qiáng)，難以達(dá)到精細(xì)化操縱的目的，而機(jī)電一體化在工程機(jī)械上的應(yīng)用不但克服了人力操縱效率低下、容易出錯的問題，還能實現(xiàn)精細(xì)操縱自動化，甚至能夠?qū)崿F(xiàn)無人操縱或遠(yuǎn)距離操縱，比如無人駕駛機(jī)、水下推土機(jī)等。

1.3 提高安全性。機(jī)電一體化在工程機(jī)械上的應(yīng)用大大提高了工程機(jī)械的安全性，比如，工程機(jī)械中的傳感器可對機(jī)械的各個系統(tǒng)進(jìn)行實施監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)問題可及時發(fā)出警報，避免了更大故障的發(fā)生。比如，起重機(jī)中的傳感器可將相關(guān)的數(shù)據(jù)信息傳遞到計算機(jī)，通過運(yùn)算評估起重機(jī)發(fā)生側(cè)翻危險的可能性，一旦發(fā)現(xiàn)存在這種風(fēng)險，會立即發(fā)出警報。

1.4 提高可靠性。為了確保工程機(jī)械的各個系統(tǒng)都能夠正常的運(yùn)作，在機(jī)械中設(shè)置傳感器，然后通過電子系統(tǒng)裝置可準(zhǔn)確判斷機(jī)械各個系統(tǒng)的工作情況，如果某個系統(tǒng)出現(xiàn)了故障，傳感器還能夠?qū)收喜课贿M(jìn)行預(yù)測，給維修保養(yǎng)人員提供可靠依據(jù)。

1.5 實現(xiàn)合理化管理。工程機(jī)械管理不僅要保證工程機(jī)械能夠平穩(wěn)運(yùn)行，還涉及到工作情況記錄、機(jī)械維修保養(yǎng)、機(jī)械更新周期、機(jī)械使用費(fèi)用、成本核算等，而機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用實現(xiàn)了對機(jī)械的合理化管理，原因在于機(jī)電一體化不但能夠?qū)C(jī)械在使用過程中各個系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控，還能夠自動記錄工作狀況、運(yùn)行時間，幫助工作人員明確施工方法、進(jìn)行成本核算等。

1.6 優(yōu)化機(jī)械配置。工程機(jī)械可根據(jù)實際需要優(yōu)化機(jī)械配置，滿足人們的各種需求。以汽車為例，現(xiàn)代汽車配有空調(diào)、收音機(jī)、照明、音響等裝置，人們在乘坐汽車時會覺得更加的舒適。

2、機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的重要作用

機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用較為廣泛且發(fā)揮著重要作用，具體表現(xiàn)在以下幾個方面。

2.1 監(jiān)控作用。工程機(jī)械中的零部件較多，比如發(fā)電機(jī)、工作裝置等等，如果在工程機(jī)械的運(yùn)行過程中對這些零部件缺乏必要的監(jiān)控，不但會影響機(jī)械的工作效率，還會增加維修費(fèi)用，甚至?xí)驗槲茨芗皶r發(fā)現(xiàn)工程機(jī)械中的小故障而引發(fā)重大故障，因此，對工程機(jī)械進(jìn)行全面的動態(tài)監(jiān)控是確保機(jī)械設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)行的基礎(chǔ)。工程機(jī)械中的電子監(jiān)控可有效實現(xiàn)對工程機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)以及各個零部件的實時監(jiān)控，為機(jī)械使用人員和維修人員及時發(fā)現(xiàn)故障和解決故障提供依據(jù)，大大提高了機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行效率，降低了維修成本，可確保機(jī)械設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行。

2.2 節(jié)能功能。一直以來，能耗量高、能源使用效率低是傳統(tǒng)工程機(jī)械普遍存在的問題，比如，液壓挖掘機(jī)的能量利用率僅為30%左右，造成了能源的大量浪費(fèi)，難以實現(xiàn)節(jié)能減排的目的。電子節(jié)能控制器在機(jī)械工程中的應(yīng)用有效改善了工程機(jī)械能耗量高的狀態(tài)，提高了能源的利用率，真正實現(xiàn)了節(jié)能減排的目的。

2.3 稱量精確。傳統(tǒng)人工稱量工作強(qiáng)度大，效率低，容易出錯，而電子控制系統(tǒng)在工程機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用有效克服了以上問題，不僅提高了稱量工作的效率，還能使稱量結(jié)果更加精準(zhǔn)。電子控制系統(tǒng)將人從繁雜的稱量工作中解放了出來，在節(jié)約人力成本的同時提高了稱量的精度度，使稱量工作變得更加的高校、快捷。

2.4 可有效降低工人的勞動強(qiáng)度。在機(jī)械化程度較低的年代，生產(chǎn)活動大部分需要依靠工人來完成，不但工作效率得不到保證，還可能會因為工人操作失誤影響作業(yè)精度，而機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的運(yùn)用將人從繁雜的工作中解放了出來，不僅提高了工作效率和作業(yè)的精準(zhǔn)度，還有效降低了工人的勞動強(qiáng)度。

3、機(jī)電一體化技術(shù)在現(xiàn)代工程機(jī)械中的應(yīng)用模式

3.1 機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)床創(chuàng)新中的應(yīng)用。我國數(shù)控機(jī)床比較青睞于Z80—CPU系統(tǒng)，原因在于該系統(tǒng)開發(fā)容易，配套的芯片性價比高，通用性較強(qiáng)，便于維修。Z80系列的接口譯碼硬件、微機(jī)執(zhí)行時間、指令格式等要素都能滿足數(shù)控機(jī)床的實際需要，比如，Z80系列的指令格式短，在對機(jī)床工作狀況進(jìn)行掃描時可有效縮短掃描周期。

3.2 機(jī)電一體化在其他行業(yè)的應(yīng)用。以推土機(jī)、裝載機(jī)等工程機(jī)械為例，電子控制自動化變速器在工程器械中的使用不僅大大提高了工作效率，還能節(jié)省人力成本，降低勞動強(qiáng)度，節(jié)約能源。自動化變速器應(yīng)用靈活，傳動系統(tǒng)的傳動化可根據(jù)實際的施工要求來改變，傳動比也能依據(jù)負(fù)荷變化情況來改變，對提高工作效率、節(jié)能減排具有十分重要的意義。

4、結(jié)語

綜上所述，隨著社會的不斷進(jìn)步，機(jī)電一體化在工程機(jī)械上的應(yīng)用將會越來越廣泛，相關(guān)從業(yè)者要加強(qiáng)學(xué)習(xí)，切實將機(jī)電一體化與現(xiàn)代工程施工有效結(jié)合，最大程度提高工作效率，降低能源消耗，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

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