機(jī)電一體化技術(shù)在現(xiàn)代工程機(jī)械中的應(yīng)用

李寶山

摘要：隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)電一體化廣泛使用在工程施工機(jī)械中，使用范圍更加廣泛，使用程度越來越大，但需要培訓(xùn)工作人員的知識素養(yǎng)和文化素質(zhì)。將施工和機(jī)電一體化結(jié)合在一起，不僅能夠提高施工效率。而且機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用在工程施工中，還節(jié)省企業(yè)成本，提高工程質(zhì)量，讓工程施工更加快捷和高效。

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

1導(dǎo)言

現(xiàn)代機(jī)械工程中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)是非常重要的。機(jī)電一體化技術(shù)在應(yīng)用過程中，其不斷優(yōu)化升級，且發(fā)展速度非?？?，這確保了現(xiàn)代機(jī)械工程技術(shù)要求的適應(yīng)性和匹配。在現(xiàn)代工程機(jī)械運用機(jī)電一體化技術(shù)加強(qiáng)了工程機(jī)械的性能，并進(jìn)一步推動了現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)。這篇文章主要探討了現(xiàn)代工程機(jī)械中機(jī)電一體化技術(shù)的有效利用。

2機(jī)電一體化概述

機(jī)電一體化內(nèi)容主要包含機(jī)械技術(shù)；信息通信技術(shù)；系統(tǒng)控制；自動化技術(shù)；自動檢測技術(shù)。機(jī)械技術(shù)不僅能實現(xiàn)機(jī)電一體化，也能夠?qū)C(jī)械技術(shù)和機(jī)電技術(shù)的有效結(jié)合，從而提升工程機(jī)械性能，包括安全性和可靠性。在工程機(jī)械過程中有效應(yīng)用機(jī)電一體化，一方面讓機(jī)械體積和重量得到縮減，另一方面可提升機(jī)械操作率。信息通信技術(shù)內(nèi)容包括信息存儲、信息交換和人工智能等技術(shù)。系統(tǒng)控制是先從整體角度分析有關(guān)技術(shù)，再將此技術(shù)分為若干個小單元。系統(tǒng)控制技術(shù)的核心部分是接口技術(shù)，它能夠保證讓系統(tǒng)各部分有效連接，系統(tǒng)控制技術(shù)是由自動化技術(shù)分析、設(shè)計系統(tǒng)和調(diào)試部分組成。自動化技術(shù)能實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)和控制，是自動檢測技術(shù)的保證，包括速度控制技術(shù)、自我診斷和檢索等，檢測性能和系統(tǒng)自動化程度有著必然聯(lián)系。自動檢測技術(shù)可在不同環(huán)境下運作，從而讓機(jī)電一體化水平得到顯著提升。

3當(dāng)代工程機(jī)械運用機(jī)電一體化的策略

從 20 世紀(jì) 70 年代開始，國外將機(jī)電一體化運用于工程機(jī)械的領(lǐng)域，到了 80 年代，高新技術(shù)逐漸興起，微電子技術(shù)是其主要代表，這使得工程機(jī)械的相關(guān)制造技術(shù)得到了飛速發(fā)展，尤其是伴隨信息處理、傳感檢測、微處理、微型計算機(jī)等技術(shù)的發(fā)展與引入，使工程機(jī)械整體面貌發(fā)生了根本性的改變，并提高了產(chǎn)品的綜合性能，讓工程機(jī)械邁入發(fā)展的嶄新時期。基于微處理器、微機(jī)的電子控制技術(shù)已經(jīng)被西方先進(jìn)國家廣泛應(yīng)用到工程機(jī)械領(lǐng)域，并且變成工程機(jī)械中十分重要的一部分，智能化與機(jī)電一體化的工程機(jī)械將變?yōu)橹饕陌l(fā)展趨勢。與此同時，現(xiàn)階段的工程施工過程中，施工工藝的優(yōu)劣會受到工程機(jī)械經(jīng)濟(jì)性、自動化程度、性能等多個方面的影響，并且工程機(jī)械中電子、電氣控制系統(tǒng)性能和質(zhì)量的高低還會在很大程度上影響工程機(jī)械使用壽命、生產(chǎn)效率、施工質(zhì)量、可靠性、經(jīng)濟(jì)性、動力性等多個方面。因此，電子控制的系統(tǒng)逐漸變成衡量工程機(jī)械水平的重要指標(biāo)之一。

3.1故障自診、電子監(jiān)控和自動報警

監(jiān)控工程機(jī)械的液壓系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、工作裝置、傳動系統(tǒng)、發(fā)動機(jī)等工作的狀態(tài)，若發(fā)現(xiàn)工作中存在異常的現(xiàn)象，可以在自動報警的同時對故障部位準(zhǔn)確地定位，充分改善工作人員所處的工作條件，優(yōu)化設(shè)備檢查、維護(hù)的工作，提高機(jī)器的運行效率，維修的費用也大大降低，有效縮短維修的時間，從而使設(shè)備使用的壽命得以延長。

3.2提高生產(chǎn)率并節(jié)能降耗

原有工程機(jī)械利用能量的效率低，如，液壓挖掘機(jī)利用燃料能量的效率只有 30%，能量利用率低使得工程機(jī)械需朝著節(jié)能的方向發(fā)展。在日本，日立公司生產(chǎn)了一種挖掘機(jī)的節(jié)能控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含卡特效率電子控制系統(tǒng)，借助對泵、發(fā)動機(jī)的綜合控制，讓功率整體利用率達(dá)到98%以上，提高生產(chǎn)率。

3.3 作業(yè)精度的提升

實現(xiàn)了稱量過程的高度自動化。要想使成品料作業(yè)的精度得到保證，水泥混凝土、瀝青的拌和設(shè)備運用電子稱量系統(tǒng)，該系統(tǒng)由微機(jī)控制，實現(xiàn)了稱量過程的高度自動化。運用自動找平的系統(tǒng)以后，提升了瀝青混凝土所有的攤鋪機(jī)質(zhì)量，從而提升施工質(zhì)量。自動供料的系統(tǒng)運用超聲波技術(shù)以后，讓瀝青混凝土所用的攤鋪機(jī)在供料時做到自動調(diào)節(jié)，全面提高攤鋪工作的質(zhì)量。平地機(jī)刮刀、推土機(jī)鏟刀運用電子控制，既提升了作業(yè)效率與精度，又減輕了工作人員的負(fù)擔(dān)。

3.4作業(yè)過程實現(xiàn)半自動化或自動化

工程機(jī)械使作業(yè)過程實現(xiàn)半自動化或自動化的控制，可以減輕工作人員的負(fù)擔(dān)，讓生產(chǎn)率充分提高，避免工作人員由于經(jīng)驗不足影響作業(yè)精度，如，在日本，三菱公司開發(fā)了具備挖掘軌跡控制系統(tǒng)的挖掘機(jī)，工作人員進(jìn)行鏟斗設(shè)定以后，挖掘機(jī)的微機(jī)控制系統(tǒng)可以自動進(jìn)行動臂、鏟刀、斗桿的運動控制，實現(xiàn)自動化。機(jī)電一體化中的遙控技術(shù)在工程機(jī)械上應(yīng)用。隨著工程機(jī)械功能的不斷擴(kuò)展，遙控技術(shù)被運用到了很多環(huán)境中。其很多時候是出于為了操作的便利和保護(hù)操作的人員。例如在水泥混凝土的泵車上就廣泛的采用遙控技術(shù)，還有一些小型多功能的產(chǎn)品上也有應(yīng)用到。

3.5機(jī)電一體化在路基機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用

現(xiàn)今，機(jī)械化施工已成為道路建設(shè)的行業(yè)趨勢，這就使我國道路修建事業(yè)向著現(xiàn)代化、專業(yè)化及規(guī)范化方向發(fā)展。路基工程機(jī)械化施工，就是通過合理選擇施工時的機(jī)械，科學(xué)合理的完成工程作業(yè)。對路基機(jī)械化的重點就是要對設(shè)備進(jìn)行機(jī)電一體化，做到機(jī)械化，要做到以下幾點：①選用合適的設(shè)備充分發(fā)揮其效率，在施工時要確保技術(shù)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，做到配套機(jī)械和周圍環(huán)境要協(xié)調(diào)一致在滿足使用要求的同時減少人員工作的強(qiáng)度等等。②確保機(jī)械的養(yǎng)護(hù)和維修，提高機(jī)械的完整度，在設(shè)備的管理中要擁有保養(yǎng)和維修計劃，保證在機(jī)械生產(chǎn)期間能夠高效的使用。把設(shè)備生產(chǎn)使用中的運轉(zhuǎn)效率作為關(guān)注的重點，要使在設(shè)備故障出現(xiàn)時對機(jī)械的影響程度達(dá)到最小。在道路路基施工中要考慮到故障機(jī)械設(shè)備對整個工程的質(zhì)量影響、維修費及其影響質(zhì)量效果的程度比重。以道路路基工程水泥混凝土攪拌設(shè)備為例，它就應(yīng)用了先進(jìn)的控制電子稱量的系統(tǒng)，這就使其稱量過程實現(xiàn)了現(xiàn)代化，出成品料的效率和精度得到了保證。在瀝青混凝土攤鋪機(jī)中應(yīng)用了自動找平系統(tǒng)，這就使工程質(zhì)量得到了很大程度上提高，同時在供料系統(tǒng)中引進(jìn)超聲波技術(shù)等，這些都有效的提高 r 瀝青混凝土攤鋪機(jī)的作業(yè)質(zhì)量。還有我們所熟知的鏟運機(jī)鏟斗刀刃、推土機(jī)鏟刀和平地機(jī)刮刀中都應(yīng)用了電子控制系統(tǒng)，這樣就使作業(yè)的精度和效率得到提高，有效降低了勞動的強(qiáng)度?？傊?，機(jī)電一體化技術(shù)在道路路基機(jī)械設(shè)備中被廣泛的應(yīng)用，它也將受到越來越多的重視，為道路建設(shè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)，而作為設(shè)備的使用者和管理者，要能夠順應(yīng)發(fā)展，學(xué)習(xí)和掌握機(jī)電一體化技術(shù)，只有這樣才能參與到現(xiàn)代化工程建設(shè)中，為建設(shè)事業(yè)做出貢獻(xiàn)。

4結(jié)語

如今的機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備，早已不是只能實現(xiàn)單一功能的機(jī)械產(chǎn)品，而是融合機(jī)電一體化技術(shù)的多功能設(shè)備產(chǎn)品，機(jī)電一體化技術(shù)的變革對機(jī)械制造模式及機(jī)械產(chǎn)品產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。在社會生產(chǎn)實踐中，人們也逐漸感受到機(jī)電一體化呈現(xiàn)出來的優(yōu)越性，它能夠減少人力消耗、降低能源耗損、提高生產(chǎn)效率等。大力發(fā)展機(jī)電一體化的同時，要時刻保持清醒的頭腦，堅持“以人為本”和可持續(xù)發(fā)展的原則不動搖，不斷提高技術(shù)水平，學(xué)習(xí)國外先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)和管理經(jīng)驗，以求更好地為現(xiàn)代工程施工服務(wù)。

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（作者單位：通用半導(dǎo)體（中國）有限公司）