機電一體化在現(xiàn)代工程機械中的運用

王天奇

摘要：機電一體化技術在工程機械中的應用，主要靠微機控制系統(tǒng)來實現(xiàn)；同時電子技術的快速發(fā)展以及不斷的進化為工程機械與微機控制技術的有機融合創(chuàng)建了很好的條件，并有效的推動了機電一體化的發(fā)展。由于微機控制系統(tǒng)在工程機械中的運用發(fā)揮的功效日漸明顯，在工程機械中對微機控制系統(tǒng)運用的好壞與否將直接影響到工程機械工作的質量與進程。本文就此探討關于機電一體化的概況以及在工程機械中的運用。

關鍵詞：機電一體化；機械；工程

1機電一體化與工程機械

1.1機電一體化的概述

將微機技術、信息技術以及機械技術應用在一起的、新的綜合技術，我們稱之為機電一體化技術。步入新世紀之后，我國的國民經濟能力有了極大的提升，發(fā)展了許多先進的科技，從而促進了機電一體化的高速發(fā)展。而機電一體化在信息技術快速發(fā)展的推動下，得到了核心的技術，為工程機械技術的進步提供了主要的技術支持。

1.2工程機械的概述

工程機械它主要用于工業(yè)上的建設和生產、國防建設工程、運輸建設能源、礦產等原料工業(yè)建設和生產、農、林、水利、城市建設、工業(yè)與民用建筑、環(huán)境保護工程等方面。在現(xiàn)代的工程施工中，工程機械的自動化程度和實用性對施工對象的質量有著巨大的影響；微機控制系統(tǒng)與工程機械的電氣部分的質量好壞和性能優(yōu)缺又影響工程機械生產中的工作質量、實用性，動力性、使用壽命以及工作效益等。

2機電一體化現(xiàn)狀分析

所謂機電一體化，就是指將微電子技術、計算機技術、信息技術和機械技術結合在一起的一種新的綜合性技術。我國是在20世紀70年代末開始進行機電一體化技術的研究，由于受基本國情的影響，我國的機電一體化技術發(fā)展緩慢。直到進入21世紀以來，我國的國民經濟水平得到極大的提升，各種先進科技不斷發(fā)展，才促使了機電一體化的快速發(fā)展。

工程機械正處于一個發(fā)展的關鍵階段，隨著機電一體化的引入，工程機械技術逐步實現(xiàn)了以機械、液壓、電子控制技術等多個環(huán)節(jié)綜合的技術模式，這種技術模式的應用極大的提高和促進了工程機械的性能，也促使了工程機械在使用總更加的經濟、安全和可靠。

目前的工程機械制造系統(tǒng)中，采用機電一體化技術通常都是以微電子處理器為核心的工作模式，是在工程項目中通過對于各種系統(tǒng)裝置進行優(yōu)化和全面處理與總結的過程。在目前的社會發(fā)展中，隨著國民經濟和科學技術的發(fā)展，我國工程機械應用逐漸普及，這也為智能化與一體化發(fā)展提供了科學的指導方向。目前以微機或微處理器為核心的電子控制裝置在現(xiàn)代工程機械中的應用已相當普及，電子控制技術已深入到工程機械的許多領域。

3機電一體化在工程機械中的應用

3.1稱量精確性的提升

稱量過程的自動化可以通過機械設備中的微機控制系統(tǒng)，微機控制在稱量系統(tǒng)中的應用，使得稱量誤差減少，稱量更為精確，從而促使工作效率提高。與此同時，自動化稱量系統(tǒng)的采用還節(jié)省了人力，很大程度上使施工人員的工作強度降低，使得工程施工更為高效、快捷，更為有利于現(xiàn)代工程施工發(fā)展。

3.2自動化的機械操作大大降低勞動的強度

工程機械施工操作中由于機電一體化的引入而實現(xiàn)了操作的半自動化或全自動，這樣可以降低勞動強度，提升工作效率，并且對操作者的工作經驗要求大大降低，不會因此而造成作業(yè)的精度影響。

3.3電子節(jié)能

傳統(tǒng)的工程機械在使用中，有著較低的能量利用率，例如說液壓挖掘機僅僅只有三成左右的能量利用率，而工程機械在電子節(jié)能控制器的運用下，能夠使挖掘機等大型工程機械裝備的能量利用率大大提高，從而起到了節(jié)能的作用。電子節(jié)能控制器在操作上較為簡單，同時還能減少機械的磨損，進而提高工作效率。

3.4運用于監(jiān)控

工程機械中的微機監(jiān)控可以對工程機械的工作裝置、發(fā)電機、傳動系統(tǒng)等的運作狀態(tài)進行全方位的監(jiān)控，自動發(fā)現(xiàn)故障或問題，及時反饋給維修人員一定的信息，協(xié)助使用人員和維修人員發(fā)現(xiàn)問題和故障，并定時檢修設備，很大程度上維持機械的正常運作，大大提升工作效率，減少維修費用，一定程度上避免了不必要的損失和重大事故的發(fā)生。

3.5其他方面的應用

現(xiàn)階段一些微機控制的自動化變速器在裝載機，推土機等不同工程機械上的使用，能夠依據實際的作業(yè)要求來變更傳動系統(tǒng)的傳動性能，這一點在提升工作效率的情況下，還讓復雜的人工操作過程變得簡單，從而降低勞動強度。比如說在裝載機和推土機上裝上微機控制的自動變速裝置，它能根據負荷的變化狀況來自動調節(jié)傳動系統(tǒng)的傳動比，這不但提升了發(fā)動機的效率，并且提升了燃料的經濟性，同時也減輕了勞動強度，降低了工作難度。

4現(xiàn)代機電一體化運用于工程機械領域的發(fā)展趨勢

4.1智能化

步入了新世紀的發(fā)展環(huán)境，智能化是未來發(fā)展的重要趨勢和方向。就目前看來，智能化的研究日漸增多，智能化的應用趨勢更為明顯，其中數控機床和機器人的人工智能化應用就是這其中的重要表現(xiàn)。通常而言，智能化指的是在相關的控制理論基礎上，對運籌學、信息科學，人工智能、生理學、心理學等新的思想、新的辦法在工程機械上的應用與分析，使得機電一體化在工程機械上的行為具有思維、推理判斷、邏輯以及智能決策等能力，從而滿足機電一體化的更高需求。雖然，這不可能具有與人相同或接近的智能，但智能化必定是時代發(fā)展的大勢所趨。

4.2網絡化

互聯(lián)網網絡的迅猛發(fā)展必將進一步促進機電一體化在工程機械中的運用。新式的機電一體化產品只需質量可靠、功能強大、有著良好的社會價值和經濟效益，必將在最快的世紀內借助網絡快速暢銷。與此之外，監(jiān)控技術以及遠程操控技術也將會在工程機械中得到更多的應用?？偠灾?，機電一體化必將日益趨向信息化和網絡化。

4.3高性能應用化

高性能應用化包括有：高精確性的應用模式、高效率的應用化模式、高速的應用化模式以及高可靠的應用性。最新的CNC系統(tǒng)采用多處理中心（CPU）結構以多線程連接，就是為滿足這四個特點產生的，這個系統(tǒng)運用精簡的指令集機，可以實現(xiàn)多個操作系統(tǒng)同時處理任務、從而保證該產品具有較其他產品更為杰出的性能。

4.4模塊化

模塊化是一個利于各部件或各單元之間配合的一個進化方向，例如研發(fā)一個含有智能變速、減速一體的動力單元，或同時具備圖像處理、識別和視覺等功能的控制單元等。然而，隨著時代的進步以及社會分工的深入，機電一體化產品的類型與數量越來越多，所以機械產品的動力、電氣和機械接口等的生產實現(xiàn)標準化是至關重要的。只有這樣，才能促使社會更為進步，讓新產品的研發(fā)更為快速，讓工程機械的生產規(guī)模更為龐大。因此，模塊化是工程機械機電一體化發(fā)展中的一項長期且艱巨的任務：模塊化也將促使機電一體化在工程機械中的進一步應用。

5結束語

總之，機電一體化技術以其多樣化的優(yōu)勢，先進科技含量，使工程機械實現(xiàn)了自動化和現(xiàn)代化。我們的企業(yè)管理者和工程機械技術人員必須高度重視和研究，不斷改進技術水平，充分發(fā)揮機電一體化的作用，促進我國工程機械行業(yè)的良好發(fā)展。

參考文獻

[1]臧秋聲。談機電一體化在工程機械中的應用[J]民營科技，2011（8）

[2]王捍東.基于機電一體化概述的核心科技應用與走勢分析[J].河南科技.2013（12）

（作者單位：博思特能源裝備（天津）股份有限公司）