機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用

摘 要隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的不斷趨于白熱化，產(chǎn)品愈來(lái)愈需要有著高可靠性、實(shí)時(shí)性和環(huán)境適應(yīng)性等控制特點(diǎn)，要求工程機(jī)械的高自動(dòng)化和智能化。為了能夠完美的解決這些問(wèn)題，人們將機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用到在工程機(jī)械中。本文將簡(jiǎn)單分析一下機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用現(xiàn)狀及其優(yōu)勢(shì)，重點(diǎn)介紹機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的技術(shù)應(yīng)用，希望以此能夠促進(jìn)我國(guó)機(jī)械工程企業(yè)的發(fā)展。

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

機(jī)電一體化技術(shù)是一個(gè)能夠?qū)⑽㈦娮雍蜋C(jī)械技術(shù)完美融合在一起的新興技術(shù)，機(jī)械的人性化、自動(dòng)化和智能化等要求能夠得到實(shí)現(xiàn)，這也是提升機(jī)械設(shè)備工作效率和自動(dòng)化水平的重要手段，滿足了人們安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性的要求。下面本文首先簡(jiǎn)單分析一下機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用現(xiàn)狀。

1 機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用現(xiàn)狀

我國(guó)開(kāi)始研究機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用最早可以追溯到80年代初，我國(guó)有關(guān)專家和學(xué)者都一直在不斷的研究機(jī)電一體化技術(shù)，國(guó)家和相關(guān)企業(yè)也是大力支持，于是我國(guó)的機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。隨著我國(guó)智能控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷進(jìn)步，使得我國(guó)的機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用有了新的發(fā)展途徑。我國(guó)的微電腦工程機(jī)械控制技術(shù)雖然還有些不足，但其有著廣闊的發(fā)展前景和強(qiáng)大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

2 機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用有著很多的優(yōu)勢(shì)，具體概括來(lái)說(shuō)主要包括以下幾種優(yōu)勢(shì)，首先來(lái)說(shuō)其能夠提升工程設(shè)備的安全性能。應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，對(duì)有可能造成機(jī)械故障的過(guò)度勞損部件及時(shí)發(fā)出警報(bào)或者自動(dòng)調(diào)整機(jī)械的工作狀態(tài)，能夠有效監(jiān)控機(jī)械內(nèi)部工作的易疲勞部件，極大的提高了工程設(shè)備的性能，有著自動(dòng)狀態(tài)修復(fù)、監(jiān)控和自動(dòng)報(bào)警的功能。其次其能夠提高產(chǎn)品的使用性能。其能夠利用微電腦技術(shù)對(duì)工程機(jī)械實(shí)施半自動(dòng)或自動(dòng)控制，利用數(shù)字儀表代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀器，使得工作人員在操作機(jī)械工程的時(shí)候直觀方便，而且其能夠代替?zhèn)鹘y(tǒng)的部分人工控制功能，使得生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品更加精密，提高了材料的利用效率，還有效降低了人工操作量，最后是其會(huì)使工程機(jī)械的養(yǎng)護(hù)和調(diào)試更加簡(jiǎn)單。這是因?yàn)槠淠軌蛟诓婚_(kāi)機(jī)的狀態(tài)下，就可以利用自檢系統(tǒng)對(duì)工程機(jī)械完成調(diào)整和檢修，還能夠?qū)崿F(xiàn)工程設(shè)備工作模式的切換和設(shè)計(jì)。

3 機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的技術(shù)應(yīng)用

3.1 機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于柴油機(jī)的自動(dòng)控制

工程機(jī)械的動(dòng)力核心和機(jī)械功率有著很高的要求，所以通常采用柴油機(jī)。在機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用以前，人們的目光主要放在了降低柴油機(jī)污染物等級(jí)和提高柴油機(jī)的燃油耗率等方面去進(jìn)行傳統(tǒng)的柴油機(jī)優(yōu)化。而將其應(yīng)用柴油機(jī)控制之后，這有效降低了柴油機(jī)排放的廢氣量，有效提升了柴油機(jī)的動(dòng)力性能和經(jīng)濟(jì)性。這樣柴油機(jī)還能夠以工程機(jī)械的運(yùn)行狀態(tài)為依據(jù)恰當(dāng)?shù)恼{(diào)整其工作狀態(tài)，并能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)才有機(jī)會(huì)油門(mén)和調(diào)速器的自動(dòng)控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了才有機(jī)會(huì)的自動(dòng)升溫控制盒自動(dòng)啟動(dòng)停止控制等，在滿足工程機(jī)械的功率需求的基礎(chǔ)上有效提升了柴油機(jī)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，達(dá)到降低排放指標(biāo)的目的。

3.2 工程機(jī)械中應(yīng)用故障自動(dòng)診斷、自動(dòng)報(bào)警和電子監(jiān)控技術(shù)

在工程機(jī)械的實(shí)際運(yùn)行情況下，工程機(jī)械的液壓系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、工作裝置、傳動(dòng)系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)等運(yùn)行系統(tǒng)不論哪個(gè)出現(xiàn)故障，都會(huì)導(dǎo)致工程機(jī)械不能夠正常使用，如果不能快速判斷工程機(jī)械發(fā)生故障的部位，需要大量的物力人力對(duì)其進(jìn)行維修。而將故障自動(dòng)診斷、自動(dòng)報(bào)警和電子監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用到工程機(jī)械中去之后，工程機(jī)械在運(yùn)行時(shí)不論哪一個(gè)部分出現(xiàn)了故障或者發(fā)揮不靈敏，電子系統(tǒng)都會(huì)自動(dòng)的發(fā)出警報(bào)提醒工作人員，粗壯之外還訥訥夠準(zhǔn)確的判斷出出現(xiàn)毛病的部位，進(jìn)而提升了工程機(jī)械的工作效率，還能夠減低駕駛?cè)藛T的工作緊迫感。

3.3 實(shí)現(xiàn)工程作業(yè)的半自動(dòng)化或自動(dòng)化

其能夠?qū)崿F(xiàn)工程作業(yè)的半自動(dòng)化或自動(dòng)化，有效提高了工程機(jī)械的自動(dòng)化水平，減少了因人工失誤導(dǎo)致工程建設(shè)質(zhì)量受到影響的情況發(fā)生，實(shí)現(xiàn)了工程建設(shè)精度的提高，提高了工作效率。比如很多國(guó)產(chǎn)的大型工程機(jī)械都配置了電子系統(tǒng)控制的自動(dòng)變速箱，如推土機(jī)、挖掘機(jī)等大型工程機(jī)械，其能夠提高燃油的經(jīng)濟(jì)性能，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)功率進(jìn)行有效控制，并減少了人工的操作。

3.4 與傳感器融合

將機(jī)油壓力傳感器等裝置轉(zhuǎn)配到發(fā)電機(jī)中去，可以先行對(duì)監(jiān)控工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)可調(diào)控的工作狀態(tài)。將傳感器裝配到瀝青鋪路機(jī)上去，可以實(shí)現(xiàn)鋪路機(jī)的勻速前進(jìn)，而且可以自動(dòng)找平。根據(jù)目前集約化和多樣性的信息采集發(fā)展方向，可以預(yù)測(cè)未來(lái)傳感器必將蓬勃發(fā)展。

4 機(jī)電一體化技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)

4.1 微型化趨勢(shì)

這是指機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用發(fā)展方向逐步向微觀領(lǐng)域及微型設(shè)備中延伸，也成為電子機(jī)械系統(tǒng)。其在各個(gè)領(lǐng)域上都有著不同的應(yīng)用，具有能耗低和體積極小的優(yōu)點(diǎn)。其生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品一般會(huì)小于1cm3，并且逐漸向更小的納米等級(jí)發(fā)展。目前主要有蝕刻技術(shù)和光刻技術(shù)兩種。

4.2 智能化趨勢(shì)

智能化能夠賦予賦予機(jī)電一體化產(chǎn)品一定的決策、思維邏輯和判斷推理等能力，這是將動(dòng)力學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、心理學(xué)和人工自能等多方面的思想理論和方法，以控制管理理論為核心，融入到機(jī)電一體化技術(shù)中，描述機(jī)械設(shè)備的行為。其能夠模擬一定的人工智能，追求的目標(biāo)是更先進(jìn)更高的控制目標(biāo)。

5 總結(jié)

本文首先對(duì)機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析，然后概述了機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，并且從機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于柴油機(jī)的自動(dòng)控制、工程機(jī)械中應(yīng)用故障自動(dòng)診斷、自動(dòng)報(bào)警和電子監(jiān)控技術(shù)、實(shí)現(xiàn)工程作業(yè)的半自動(dòng)化或自動(dòng)化、與傳感器融合等四個(gè)個(gè)方面分析了機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的技術(shù)應(yīng)用，并且從微型化趨勢(shì)和智能化趨勢(shì)預(yù)測(cè)了機(jī)電一體化技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。雖然我國(guó)現(xiàn)在的工程機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)的整體水平相比西方國(guó)家還有很多不足，但是筆者相信隨著中國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，我國(guó)必將實(shí)現(xiàn)這一技術(shù)質(zhì)的飛躍。

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作者單位

軍事交通學(xué)院 天津市 300161