分析機電一體化在工程機械中的應用

周春明+唐宇飛

摘 要：現如今我們處在一個信息爆炸時代，機電一體化作為現代技術的發(fā)展核心力量，在工程領域中占有重要地位，并推動了工程領域的發(fā)展。它的發(fā)展從根本上改變了傳統的固有模式，在引領行業(yè)發(fā)展的同時也促進其向智能化、自動化、一體化的方向發(fā)展。尤其是在微機處理方面得到了較大的發(fā)展。

關鍵詞：機電一體化；工程機械；應用

一、機電一體化概述

機電一體化又稱機械電子學，是由微電子技術、計算機技術、信息技術、自動控制技術、機械技術、液壓技術以及其他技術相互融合而成的一門獨立的交叉學科。伴隨著機電一體化技術的產生和發(fā)展，促使工程機械技術實現了機械、液壓、電子控制技術等多種技術的有效融合，從而顯著提升了工程機械的使用性能和經濟效益?，F階段，機電一體化技術在工程機械中的應用主要是借助于微電子處理器的重要作用，通過全面優(yōu)化、處理各種系統設備，從而推動工程機械行業(yè)的全面發(fā)展。機電一體化技術包括機械制造、信息處理、傳感器、自動控制、傳動等幾項技術，機電一體化具有以下特征：①應用廣泛。機電一體化技術不受任何行業(yè)、機械種類的限制，滲透到各個專業(yè)系統和產品的應用、開發(fā)技術中，它的應用性因此廣而且強。②系統化突出。機電一體化是將各種技術協同合作和集成應用，產品和過程綜合在一起形成一個完整且功能完全的系統。③整體最優(yōu)化。整體最優(yōu)化主要是指機電一體化的附加值高、效率高、性能高，材料、能源省，消耗以及污染低，充分利用機電一體化的技術，綜合運用，達到整體最優(yōu)化。④簡便的操作。機電產品操作簡便的特性能讓普通的用戶熟練使用機電產品強大的功能。

二、機電一體化在工程機械中的應用

現在的工業(yè)發(fā)展中離不開機電一體化技術，為了滿足工業(yè)發(fā)展需求，機電一體化技術也在不斷融入新的技術。在不斷提升與完善的過程中，機電一體化技術的作用更加顯著，機械工程的發(fā)展也愈發(fā)離不開它的支持，兩者呈現相輔相成的狀態(tài)。

2.1工程機械節(jié)能施工中的機電一體化

傳統工程機械工作時機械運行效率低，往往需要消耗大量的能源，且能源利用率低，非常不符合經濟性原則。主要是因為傳統機械經常處于超載運行狀態(tài)之下，而沒有嚴格按照機械的額定功率來使用，導致工程機械做出大量無用功，能源過渡消耗。而工程機械引入機電一體化之后，這一狀況就得到了很好的改善。在機電一體化的運行下，首先工程機械運行被很好的控制在額定功率范圍內，這就大大提高了機械做出的有用功；其次，根據工程機械實際工作情況與施工需要，還可以對機械功率進行靈活的調節(jié)，降低機械運轉對能源的消耗。因此，工程機械應用機電一體化有利于能源的節(jié)約。

2.2工程機械監(jiān)控方面的機電一體化

機電一體化在工程機械中的應用，為其提供了故障自診技術、電子監(jiān)控技術和自動報警技術。運用這些技術對工程機械運行狀態(tài)進行在線實時監(jiān)控，傳動系統、制動系統、液壓系統和人機界面操作系統等所有系統都將處于有效的監(jiān)控范圍之內。當某一系統發(fā)生故障或異常時，在電子監(jiān)控系統的有效監(jiān)控下，自動報警系統會在第一時間內發(fā)出警報，同時故障自診技術對故障進行定位、診斷與分析，找出故障發(fā)生的具體位置與故障發(fā)生的原因，并作出故障處理決策，將故障隔絕起來，從而避免故障對系統繼續(xù)造成影響，保障系統持續(xù)正常運行?？梢?，機電一體化在工程機械中的應用有利于提高工程機械系統運行的可靠性，提高機械設備工作效率，改善人員工作環(huán)境。

2.3工程機械施工精度控制中的機電一體化

工程機械應用機電一體化所產生的有利改變不僅是實時監(jiān)控和能源節(jié)約，還有工程施工精度的控制。機電一體化中的電子控制系統可以有效提高工程機械稱量過程的自動化水平，提高稱量的精度，減小由人工測量所帶來的誤差給工程施工造成的負面影響，從而可以很好的保證機械加工出成品的精度，提高工程機械制造產品合格率。另外，電子自動測量技術在工程機械施工中的運用，也可以大大提高工程施工精度，降低產品加工誤差，而且該技術還可以在很大程度上減輕工作人員勞動強度，節(jié)省人力資源，提高工程機械自動化、現代化運作水平。

三、機電一體化未來發(fā)展趨勢

就機電一體化當前發(fā)展狀態(tài)與在工程機械等領域應用情況來看，其不但應用前景廣闊，而且發(fā)展態(tài)勢良好，且在當前取得成果基礎上未來還會向著更大的目標前進。整體而言，微型化、智能化和信息化是機電一體化未來發(fā)展的三個主要方向。

3.1微型化

不管是互聯網行業(yè)，科研領域、醫(yī)學領域還是機械制造行業(yè)，都在向著微型化方向發(fā)展。就機電一體化產品制造行業(yè)而言，其產品設計、加工與生產也在逐漸趨于微型化，許多機電制造商正積極致力于研發(fā)出微型機電一體化設備，在不影響各項功能正常使用的前提下實現設備體積與重量的減小。在機電一體化微型化發(fā)展進程中，國外已研發(fā)出了一套電子機械系統設備，該設備尺寸大多不超過1cm3，處于國際領先水平，且逐漸向著納米級進攻。體積小、低能耗的微型機電一體化產品不僅適用于諸多領域，而且在各個領域中均占據明顯優(yōu)勢地位，對推動全球機械行業(yè)快速發(fā)展具有重要意義。

3.2信息化

所謂機電一體化就是指在綜合運用多種技術下所設計出的一種設備。所以綜合性、多功能性是機電一體化設備擁有的最突出、最基本特點。伴隨網絡信息技術在機電一體化中應用地不斷深入與成熟，信息化將成為機電一體化未來發(fā)展的一大主流趨勢。網絡信息技術中的遠程控制技術、監(jiān)控技術、大數據處理技術等各種技術在機電一體化中的應用都有可能使機電一體化誕生出新的產品，設計出質量更可靠、設備性能更穩(wěn)定、功能更強大的機電一體化產品。實際上，遠程控制終端就屬于一種機電一體化設備。伴隨網絡在世界范圍內的越來越普及以及信息技術發(fā)展的越來越成熟，機電一體化與網絡信息技術之間的融合也將會越來越密切。

3.3智能化

根據其他領域和國外發(fā)達國家研究成果所受啟發(fā)，目前已經有研究學者嘗試將計算機科學、運籌學、動力學、人工智能等多種新理論方法與智能化技術融入到機電一體化當中，以實現對機電一體化技術水平的進一步增強和拓展，實現機電一體化的智能化運作。人工智能、計算機科學、心理學等技術在機電一體化中的引用可以賦予機電一體化產品一定的判斷能力、自主決策能力與邏輯思維，從而促進機電一體化產品功能的有效提升。而將擁有智能化功能的機電一體化應用到工程機械當中，對人類的智能進行模擬，對機械設備行為進行描述，無疑會使機電一體化在工程機械中占據更大優(yōu)勢，使工程機械對機電一體化產生更強的依賴性。

結語

機械工程是我國發(fā)展的主要行業(yè)，機械工程領域中涉及到多種技術，對機械工程發(fā)展都起著一定的作用，機電一體化具備的優(yōu)點也在不斷地被挖掘。本文只是筆者的簡要總結加個人拙見，希望本文的研究能夠為相關工作人員提供思考，相信隨著我國科學技術的不斷發(fā)展，機械工程在機電一體化技術的推動下將取得更大的進步。

參考文獻：

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[2]費宏偉.談機電一體化在工程機械中的應用[J].城市建設理論研究：電子版，2015.

[3]李松峰.簡述機電一體化在工程機械中的應用[J].民營科技，2015.

作者簡介：

周春明（1984.03.15），性別：女，學歷：沈陽工業(yè)大學，民族：漢 籍貫：河北 職稱：助理工程師 單位：大連順澤船舶電器工程有限公司，研究方向：船舶配電

唐宇飛（1984.07.06），性別：男，學歷：沈陽工業(yè)大學，民族：漢 籍貫：山東 職稱：助理工程師 單位：大連宜順機電有限公司，研究方向：機電一體化