機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用

孫明照

摘 要：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。

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

1、工程機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)概述

1.1工程機(jī)械現(xiàn)狀分析

從本質(zhì)上來說，如果我們想要有效的提高工程機(jī)械的應(yīng)用效率，把機(jī)電一體化技術(shù)引入其中，就必須要對工程機(jī)械的使用性能有一個(gè)充分的了解，才能對工程機(jī)械中的機(jī)電一體化進(jìn)行系統(tǒng)的探究。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，工程項(xiàng)目中的人力作用已經(jīng)在逐漸的消退，取而代之的是機(jī)械化施工，機(jī)械化在工程中的施工可以很大程度上減少施工中的人力成本，還可大大提高工程的運(yùn)行效率。要想使施工進(jìn)程的工作效率最大化，就要逐步對機(jī)械性能進(jìn)行更新，電子信息系統(tǒng)的應(yīng)用與探索在不斷促進(jìn)機(jī)電一體化的發(fā)展進(jìn)程，所以現(xiàn)階段的工程機(jī)械所面臨的要求就是要把機(jī)電一體化應(yīng)用到工程機(jī)械當(dāng)中。

1.2機(jī)電一體化的概述

就針對于目前的實(shí)際情況來看，我國的工程機(jī)械依然處于關(guān)鍵的發(fā)展時(shí)期，所以將機(jī)電一體化應(yīng)用到工程機(jī)械當(dāng)中成為現(xiàn)階段發(fā)展階段的必然要求，機(jī)電一體化的應(yīng)用可以促進(jìn)工程機(jī)械的發(fā)展，并且使得機(jī)械工程逐步地向綜合且系統(tǒng)的趨勢發(fā)展，這樣會(huì)大大提高工程機(jī)械的運(yùn)行效率，而且也會(huì)對工程機(jī)械的投入使用效果進(jìn)行改善，提升經(jīng)濟(jì)性以及可靠性。在現(xiàn)階段的工程機(jī)械的制造過程中對機(jī)電一體化的使用主要體現(xiàn)在微電子處理器方面，以此來實(shí)現(xiàn)綜合的處理以及優(yōu)化、總結(jié)項(xiàng)目中的系統(tǒng)設(shè)備。隨著當(dāng)前經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，隨之而來的工程機(jī)械的發(fā)展在不斷為機(jī)電一體化引導(dǎo)發(fā)展方向。在現(xiàn)階段的工程項(xiàng)目發(fā)展過程中，電子設(shè)備的應(yīng)用依舊是運(yùn)行的主體，并且相關(guān)的技術(shù)也在工程機(jī)械的運(yùn)行過程中被大范圍的引用，比如工程中設(shè)備運(yùn)行過程中的自主故障消除與檢測以及實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)檢測等，而且電子控制設(shè)備也在安全、高效以及經(jīng)濟(jì)的應(yīng)用至大型的工程機(jī)械當(dāng)中。根據(jù)可靠的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，我國對工程機(jī)械的進(jìn)口數(shù)量在不斷提升，這也是當(dāng)前機(jī)械工程在發(fā)展中面臨的重要問題。

2、機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用技術(shù)

自工程機(jī)械應(yīng)用步入機(jī)電一體化時(shí)代以后，圍繞新體系的技術(shù)環(huán)節(jié)也在不斷增多。文章介紹幾種機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的常用應(yīng)用技術(shù)，希望為工程機(jī)械應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展提供更多有效參考。

2.1傳感器檢測技術(shù)

傳感器檢測技術(shù)能夠?qū)⒎请娏哭D(zhuǎn)換為電量，它是基于電信號(hào)轉(zhuǎn)換的功能塊，在工程機(jī)械中，它實(shí)現(xiàn)了最佳數(shù)據(jù)的現(xiàn)實(shí)與控制過程?，F(xiàn)代傳感器檢測技術(shù)基于信息技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)體系之上，在工程機(jī)械中采用傳感器能夠提高機(jī)械設(shè)備本身的抗干擾性、靈敏性與穩(wěn)定性，同時(shí)確保設(shè)備具有一定的抗沖擊能力與氣候適應(yīng)能力?？紤]到工程機(jī)械的主要作業(yè)特點(diǎn)，它對傳感器的密封、耐磨要求較高。工程機(jī)械中車用傳感器的溫控精度要控制在40～130℃，且保證其變化幅度小于1%。可考慮利用高度發(fā)達(dá)的電子器件來將微控制器作用于固態(tài)傳感器配套部件之中，用以實(shí)現(xiàn)對工程機(jī)械的溫度補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)化與線性化。

2.2信號(hào)處理I/O接口技術(shù)

現(xiàn)代工程機(jī)械設(shè)備越來越講求對信號(hào)的多元化表現(xiàn)形式，例如在機(jī)械設(shè)備中加入微處理器來結(jié)合I/O接口技術(shù)實(shí)現(xiàn)對信息信號(hào)的有效處理過程，再配合傳感器檢測機(jī)械設(shè)備中的各種信息，對它們進(jìn)行必要的邏輯分析、判斷、轉(zhuǎn)換，最后綜合執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制指令。另外，工程機(jī)械設(shè)備也加入了自診斷功能，基于I/O接口技術(shù)來實(shí)現(xiàn)信息優(yōu)化，通過系統(tǒng)顯示、應(yīng)答與可靠傳輸來完成人機(jī)交互過程。利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、傳遞與處理也是目前工程機(jī)械設(shè)備的重要技術(shù)環(huán)節(jié)，它對電信號(hào)變換與電平轉(zhuǎn)換電子線路進(jìn)行了相應(yīng)改造，基本實(shí)現(xiàn)了I/O接口電路的有效構(gòu)建過程。

2.3工程機(jī)械故障診斷技術(shù)

融入了機(jī)電一體化系統(tǒng)的新型工程機(jī)械其運(yùn)行噪聲、燃料成本更低，減輕技術(shù)操作人員的工作壓力，也提高生產(chǎn)效率。但工程機(jī)械由于涉及諸多技術(shù)環(huán)節(jié)，其發(fā)生故障是在所難免的。機(jī)電一體化系統(tǒng)中的安全容錯(cuò)體系就能幫助工程機(jī)械規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。它的故障自診斷功能模塊可以服務(wù)于工程機(jī)械的各個(gè)部位，借助電子檢測控制系統(tǒng)來發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常，再根據(jù)特定算法判斷具體故障位置，第一時(shí)間實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的有效定位及修復(fù)。從現(xiàn)有的電子故障診斷技術(shù)體系來看，主要包括發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)及金屬微粒含量分析儀器、工程機(jī)械金屬磨耗原子光譜吸收儀、紅外線分光光度儀、超聲波探傷儀等。

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)對才有機(jī)會(huì)油門和調(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)測未來傳感器必將蓬勃發(fā)展。

總之，機(jī)電一體化技術(shù)為工程機(jī)械應(yīng)用所帶來的優(yōu)化提升是全方位的，它的智能化、模塊化與綠色環(huán)?；际钱?dāng)前人類所最為關(guān)注的領(lǐng)域。因此它也必將成為未來工業(yè)發(fā)展的焦點(diǎn)，為人們所廣泛利用和深入研究。

參考文獻(xiàn)

[1]陳偉洪.機(jī)電一體化技術(shù)在現(xiàn)代工程機(jī)械中的發(fā)展運(yùn)用分析[J].裝備制造技術(shù)，2014，01：77

-78+89.

[2]魯鑫康.工程機(jī)械中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用[J].電子制作，2014，09：108-109.

[3]鄭媛.工程機(jī)械中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用研究[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2015，19：54-55.

[4]臧秋聲.談機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用[J].民營科技，2013，11：15.