機(jī)電一體化系統(tǒng)在機(jī)械工程中的應(yīng)用

張業(yè)佳

摘 要：機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程中應(yīng)用越加廣泛，一方面體現(xiàn)了機(jī)電一體化技術(shù)已然獲得了較為成熟的體系，另一方面也表明了科學(xué)技術(shù)對(duì)于未來(lái)社會(huì)生產(chǎn)有著重要的影響與作用。機(jī)電一體化為傳統(tǒng)的機(jī)械行業(yè)帶來(lái)了新的發(fā)展方向，在機(jī)械工程應(yīng)用過(guò)程中，充分提高了生產(chǎn)效率，使其機(jī)械生產(chǎn)加工準(zhǔn)確度得到極大地提高，同時(shí)也使得生產(chǎn)作業(yè)人員的人身安全得以保障。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)將不斷地應(yīng)用于機(jī)械工程當(dāng)中。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化系統(tǒng)；機(jī)械工程；應(yīng)用

1 機(jī)電一體化概況

目前我國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)得到了長(zhǎng)足的進(jìn)步現(xiàn)已成為包含多種理論知識(shí)且具有本身特點(diǎn)的技術(shù)，隨著時(shí)代的快速發(fā)展，未來(lái)將會(huì)有更多的新技術(shù)融入到機(jī)電一體化技術(shù)中。在機(jī)械工程中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，使其機(jī)械工程實(shí)現(xiàn)自主控制。機(jī)電一體化技術(shù)通過(guò)將電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及機(jī)械技術(shù)等有機(jī)地進(jìn)行結(jié)合，其目的在于使其生產(chǎn)精度得到提高，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量，為了快速發(fā)展機(jī)電一體化技術(shù)，有關(guān)研究人員應(yīng)從四方面開(kāi)始著手。

1.1 機(jī)械本體技術(shù)

要想提高機(jī)械本體技術(shù)，首先應(yīng)通過(guò)減輕自身重量、提高性能以及準(zhǔn)確度。對(duì)于減輕機(jī)械本體重量來(lái)說(shuō)，可以使其機(jī)械盡量小型化，重量的減少也能使其性能得到提高。有關(guān)研究人員可使用非金屬?gòu)?fù)合材料取代金屬材料，以此提高機(jī)械的性能，同時(shí)也使其機(jī)械實(shí)現(xiàn)小型化，從而提高工作效率。

1.2 信息處理技術(shù)

微電子技術(shù)的提高對(duì)于機(jī)電一體化技術(shù)有著重要的影響，因此若想進(jìn)一步的發(fā)展機(jī)電一體化，應(yīng)對(duì)其信息處理技術(shù)做進(jìn)一步的創(chuàng)新，具體來(lái)說(shuō)有關(guān)研究人員可以參考國(guó)內(nèi)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息處理技術(shù)的更新，以此使其穩(wěn)定性得到增強(qiáng)，處理速度更快，從而使得機(jī)電一體化技術(shù)更加可靠。

1.3 傳感技術(shù)

傳感技術(shù)在機(jī)電一體化技術(shù)當(dāng)中起到關(guān)鍵性的作用，通過(guò)電流的傳遞使其命令得到快速傳輸。在研究過(guò)程中，首先要考慮傳感器的性能，其中包括傳感器的穩(wěn)定性、安全性以及精確性。對(duì)于傳感器的穩(wěn)定性來(lái)說(shuō)，提高其抗干擾能力是至關(guān)重要的工作。因此，相關(guān)研究人員應(yīng)積極開(kāi)發(fā)先進(jìn)的傳感器，使其受到的干擾降到最低。

2 機(jī)電一體化在工程機(jī)械上的具體應(yīng)用

2.1 節(jié)能方面的應(yīng)用

在傳統(tǒng)的工程機(jī)械制作應(yīng)用過(guò)程中，不論是在機(jī)械設(shè)備的具體生產(chǎn)制作中，還是在之后的實(shí)踐應(yīng)用中，機(jī)械設(shè)備原本各功能板塊之間的整合程度以及協(xié)調(diào)性能都比較低，這樣就會(huì)導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行的實(shí)際效率比較低，造成非常嚴(yán)重的能源浪費(fèi)。

在工程機(jī)械中展開(kāi)機(jī)電一體化的引入，可以對(duì)新型電子的節(jié)能裝置展開(kāi)使用，例如電子節(jié)能控制器，這樣可以使工程機(jī)械，如碾壓機(jī)，挖掘機(jī)的能源利用率可以得到很大程度的提升，這樣就可以起到有效節(jié)約能源的效果。另外，機(jī)電一體化在工程機(jī)械上的應(yīng)用還可以使工程機(jī)械具備有環(huán)保以及安全的特點(diǎn)，機(jī)械各板塊之間的運(yùn)行協(xié)調(diào)性將會(huì)有所提升，機(jī)械磨損將會(huì)變小，機(jī)械的運(yùn)行效率便因此提升。

2.2 在監(jiān)控中的一些應(yīng)用

在對(duì)工程機(jī)械展開(kāi)使用的時(shí)候，為了保障其中出現(xiàn)的故障可以在最短的時(shí)間內(nèi)被人們發(fā)現(xiàn)并且解決，就需要對(duì)監(jiān)控技術(shù)展開(kāi)應(yīng)用，通過(guò)對(duì)機(jī)械一體化展開(kāi)應(yīng)用可以使監(jiān)控效能得到更進(jìn)一步的利用以及發(fā)揮。機(jī)電一體化可以對(duì)控制技術(shù)，電子技術(shù)以及一些其他的技術(shù)展開(kāi)應(yīng)用從而進(jìn)行電子監(jiān)控裝置的研發(fā)，實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的建立，這樣就可以對(duì)工程機(jī)械內(nèi)部的運(yùn)行展開(kāi)實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)的監(jiān)控，其中包括對(duì)工作裝置、發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)等各個(gè)模塊的檢測(cè)。借助對(duì)工程機(jī)械展開(kāi)全方位的檢測(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械故障的自主診斷以及自主決策，并且在第一時(shí)間進(jìn)行警報(bào)的發(fā)出，這樣方便操作人員對(duì)故障展開(kāi)及時(shí)的處理，使工程機(jī)械可以在最快的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)正常的工作另外借助機(jī)電一體化的監(jiān)測(cè)，還可以起到將故障發(fā)生頻率降低的效果，就可以將機(jī)械維修費(fèi)用降低，減少一些不必要的資金浪費(fèi)。

2.3 在自動(dòng)化中的具體應(yīng)用

現(xiàn)階段自動(dòng)化技術(shù)在人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活中得到了越來(lái)越廣泛的普及，機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化作業(yè)已然成為工程機(jī)械的一個(gè)非常重要的需求以及特征，機(jī)電一體化的應(yīng)用進(jìn)一步將工程機(jī)械作業(yè)實(shí)際自動(dòng)化水平提高，已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了機(jī)械工程作業(yè)的半自動(dòng)化甚至是自動(dòng)化。自動(dòng)化機(jī)械作用和傳統(tǒng)的手工作用方式相比，不論是運(yùn)行效率還是作業(yè)效果都是自動(dòng)化更勝一籌，同時(shí)自動(dòng)化作業(yè)還可以將勞動(dòng)強(qiáng)度降低，很大程度時(shí)起到節(jié)約人力的效果，有效的減少因?yàn)椴僮魅藛T疲勞或者是機(jī)械過(guò)度疲勞導(dǎo)致的安全事故發(fā)生的頻率。

2.4 在作用精度控制方面的應(yīng)用

工程機(jī)械加工及設(shè)計(jì)對(duì)精度有著非常嚴(yán)格的要求，只有從設(shè)計(jì)，到生產(chǎn)再到加工組裝等任何一個(gè)環(huán)節(jié)的精度都可以得到有效的保證，都可以符合工程機(jī)械相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，工程機(jī)械在整體精度上才可以滿足工程的實(shí)際需求。工程機(jī)械制造存在有零配件、構(gòu)件非常多，結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜的特點(diǎn)，一般技術(shù)很多時(shí)候成品機(jī)械的質(zhì)量以及精度無(wú)法得到保證，而進(jìn)行機(jī)電一體化技術(shù)的選擇來(lái)對(duì)工程機(jī)械成品展開(kāi)精度控制可以起到非常良好并且穩(wěn)定的控制效果，使產(chǎn)品加工的精度可以得到保障。之所以可以取得該成效的原因是電子控制技術(shù)的開(kāi)發(fā)以及向工程機(jī)械領(lǐng)域的延伸。電子控制系統(tǒng)選擇的是具備有現(xiàn)代化特點(diǎn)的控制技術(shù)以及電子科技技術(shù)從而使稱量準(zhǔn)確性可以得到保障，使稱量的自動(dòng)化可以得到實(shí)現(xiàn)，這樣就可以避免由于手工稱量出現(xiàn)的誤差，使機(jī)械稱量精度提高。

3 機(jī)電一體化發(fā)展趨勢(shì)

3.1 網(wǎng)絡(luò)化

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和快速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)以及工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域都迎來(lái)了巨大的變革，而且網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)也使得全球的經(jīng)濟(jì)和生產(chǎn)聯(lián)合在了一起，從而形成了經(jīng)濟(jì)全球化的局面。隨著網(wǎng)絡(luò)的不斷普及，基于網(wǎng)絡(luò)誕生的各種遠(yuǎn)程控制以及監(jiān)視技術(shù)也逐漸成為熱點(diǎn)，而遠(yuǎn)程控制和終端設(shè)備本質(zhì)上其實(shí)就是機(jī)電一體化的產(chǎn)品，可以預(yù)想到，機(jī)電一體化新產(chǎn)品一經(jīng)研究出來(lái)，就會(huì)因?yàn)樽陨淼乃哂械莫?dú)特功能以及可靠的質(zhì)量而風(fēng)靡全球。而且家用電器的網(wǎng)絡(luò)化是目前發(fā)展的大勢(shì)所趨，不僅給大眾們的家庭范圍內(nèi)帶來(lái)極大的便利和娛樂(lè)，也使得機(jī)電一體化的網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì)更加明顯。

3.2 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。

3.3 智能化趨勢(shì)

智能化能夠賦予機(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)。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平得到了明顯的提高。作為集合信息技術(shù)、機(jī)械制造以及電子應(yīng)用等相關(guān)技術(shù)于一體的機(jī)電一體化技術(shù)已然得到空前的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械領(lǐng)域，隨著機(jī)電一體化的使用，機(jī)械工程實(shí)現(xiàn)了半自動(dòng)化以及自動(dòng)化，這使得機(jī)械加工作業(yè)的精確度得到了極大的提高。

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