探究機電一體化技術(shù)在機械工程上的應(yīng)用及其趨勢

趙志達

【摘 要】伴隨我國社會經(jīng)濟與工程技術(shù)的迅速發(fā)展，機電一體化也得到迅猛提升并被廣泛應(yīng)用到諸多機械工程領(lǐng)域之中，其為機械工程的生產(chǎn)效率與發(fā)展帶來了革命性提升，使其所生產(chǎn)的機電產(chǎn)品質(zhì)量、性能更為出色?；跈C電一體化技術(shù)對機械工程的巨大作用與影響，本文就從其技術(shù)在機械工程領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展趨勢做詳細的探究分析。

【關(guān)鍵詞】機電一體化；機械工程；應(yīng)用；發(fā)展趨勢

1機電一體化技術(shù)的基本特征

機電一體化技術(shù)在實踐應(yīng)用中的涵蓋范疇是相當廣泛的，其本身具有一定的獨特性，通過對可靠資料進行研究及分析可以發(fā)現(xiàn)，機電一體化技術(shù)內(nèi)設(shè)的關(guān)聯(lián)性技術(shù)種類十分復(fù)雜，實際上它是對各個學(xué)科的融合性應(yīng)用，無論是機械學(xué)科本身，還是拓展性學(xué)科，只要有應(yīng)用需求，機電一體化技術(shù)就能實現(xiàn)對學(xué)科的高度融合，并使之成為一個整體，為后續(xù)使用提供基礎(chǔ)保障，而機電一體化技術(shù)之所以能夠被量化應(yīng)用，也是因為其本身應(yīng)用優(yōu)勢較強，這已經(jīng)突破了機械工程應(yīng)用的局限性，但是本文著重闡述的還是機電一體化技術(shù)在機械工程中的應(yīng)用，并在此基礎(chǔ)上對其發(fā)展趨勢做出衡量及判斷。

2機電一體化在工程機械上的具體應(yīng)用

2.1節(jié)能方面的應(yīng)用

對于傳統(tǒng)機械工程制作與應(yīng)用，不管是機械設(shè)備制作與生產(chǎn)，或者是實踐應(yīng)用，機械設(shè)備的功能整合力度與協(xié)調(diào)性都不高，如此不僅影響了機械設(shè)備運行效率，同時也對能源帶來了嚴重的損耗。

將機電一體化技術(shù)應(yīng)用到工程機械中，能最大程度的優(yōu)化新型電子節(jié)能技術(shù)與各種裝置應(yīng)用，如：電子節(jié)能控制器，它能讓挖掘機、碾壓機的能源應(yīng)用得到最大程度的發(fā)揮，同時這也是節(jié)能減耗的有效途徑。除此之外，將機電一體化應(yīng)用到工程機械中，還能讓工程機械擁有安全、環(huán)保等特性，從整體上提高機械板塊的協(xié)調(diào)性與運作效率，減小機械磨損，提高機械運作效率。

2.2在監(jiān)控中的一些應(yīng)用

在對工程機械展開使用的時候，為了保障其中出現(xiàn)的故障可以在最短的時間內(nèi)被人們發(fā)現(xiàn)并且解決，就需要對監(jiān)控技術(shù)展開應(yīng)用，通過對機械一體化展開應(yīng)用可以使監(jiān)控效能得到更進一步的利用以及發(fā)揮。機電一體化可以對控制技術(shù)，電子技術(shù)以及一些其他的技術(shù)展開應(yīng)用從而進行電子監(jiān)控裝置的研發(fā)，實現(xiàn)對遠程監(jiān)控系統(tǒng)的建立，這樣就可以對工程機械內(nèi)部的運行展開實時的動態(tài)的監(jiān)控，其中包括對工作裝置、發(fā)動機、傳動系統(tǒng)等各個模塊的檢測。借助對工程機械展開全方位的檢測來實現(xiàn)對機械故障的自主診斷以及自主決策，并且在第一時間進行警報的發(fā)出，這樣方便操作人員對故障展開及時的處理，使工程機械可以在最快的時間內(nèi)恢復(fù)正常的工作另外借助機電一體化的監(jiān)測，還可以起到將故障發(fā)生頻率降低的效果，就可以將機械維修費用降低，減少一些不必要的資金浪費。

2.3在自動化中的具體應(yīng)用

現(xiàn)階段自動化技術(shù)在人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活中得到了越來越廣泛的普及，機械設(shè)備的自動化作業(yè)已然成為工程機械的一個非常重要的需求以及特征，機電一體化的應(yīng)用進一步將工程機械作業(yè)實際自動化水平提高，已經(jīng)基本實現(xiàn)了機械工程作業(yè)的半自動化甚至是自動化。自動化機械作用和傳統(tǒng)的手工作用方式相比，不論是運行效率還是作業(yè)效果都是自動化更勝一籌，同時自動化作業(yè)還可以將勞動強度降低，很大程度時起到節(jié)約人力的效果，有效的減少因為操作人員疲勞或者是機械過度疲勞導(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

工程機械加工及設(shè)計對精度有著非常嚴格的要求，只有從設(shè)計，到生產(chǎn)再到加工組裝等任何一個環(huán)節(jié)的精度都可以得到有效的保證，都可以符合工程機械相關(guān)標準，工程機械在整體精度上才可以滿足工程的實際需求。工程機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，一般技術(shù)很多時候成品機械的質(zhì)量以及精度無法得到保證，而進行機電一體化技術(shù)的選擇來對工程機械成品展開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)的開發(fā)以及向工程機械領(lǐng)域的延伸。電子控制系統(tǒng)選擇的是具備有現(xiàn)代化特點的控制技術(shù)以及電子科技技術(shù)從而使稱量準確性可以得到保障，使稱量的自動化可以得到實現(xiàn)，這樣就可以避免由于手工稱量出現(xiàn)的誤差，使機械稱量精度提高。

3機電一體化技術(shù)在機械工程上的趨勢展望

3.1智能化

人類對于人工智能的研究從未停止，今年谷歌公司研究的機器人阿爾法狗打敗世界圍棋冠軍李在石后，科學(xué)家在對于機械智能的發(fā)展有了更進一步的研究。而今，智能化設(shè)備無處不在，極大地方便了我們的日常生活。因此，在未來的工程機械中，機電一體化技術(shù)的發(fā)展也必將伴隨著智能化的參與。在未來的設(shè)備中，可以運用人工智能、心理學(xué)、算法等思想，使工程機械具有一定的運算能力和自主判斷能力。

3.2模塊化

機電一體化技術(shù)產(chǎn)品具有種類繁多、生產(chǎn)廠家標準不統(tǒng)一的特點，因而研制和開發(fā)具有統(tǒng)一標準的接口，對產(chǎn)品單元模塊化非常有必要，這也是未來機電一體化技術(shù)發(fā)展的重要目標。比如在研究具有減速、變頻調(diào)速電機的一體化動力驅(qū)動單元，具有圖像處理、視覺識別和距離測試等功能電機一體化控制單元等。在進行產(chǎn)品設(shè)計時，利用模塊化標準進行生產(chǎn)，可以使產(chǎn)品標準化，避免資源的浪費和閑置。

3.3環(huán)?；?/p>

可持續(xù)發(fā)展一直是我國發(fā)展的環(huán)保理念，同時也是要求企業(yè)在發(fā)展中需要遵循的一個原則。在未來工程機械高度發(fā)展的過程中，可能會對環(huán)境帶來破壞和污染。這與我國實現(xiàn)綠色產(chǎn)品概念的愿望是相悖的，因此，這就要求機電一體化技術(shù)在應(yīng)用過程中，能夠避免環(huán)境造成污染，對能源可以做到循環(huán)利用的程度。

3.4網(wǎng)絡(luò)化

信息技術(shù)的發(fā)展推進網(wǎng)絡(luò)化的普及，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)幾乎被應(yīng)用于各個行業(yè)。在機電一體化技術(shù)發(fā)展中，機械工程中涉及到的精密儀器和檢測設(shè)備也已經(jīng)實現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)了對設(shè)備的遠程監(jiān)控，減少了人力，提高了工作的效率。在未來，所有的機電產(chǎn)品都會和網(wǎng)絡(luò)相連接，真正實現(xiàn)機電一體化。實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化也是機電一體化技術(shù)面對外界環(huán)境所做出的必然轉(zhuǎn)變。

3.5高性能化

高性能是一個好的機械產(chǎn)品必須具備的特點，而機電一體化產(chǎn)品就具備優(yōu)良的高性能，其中尤為突出的就是產(chǎn)品的運行速度快、精度高、穩(wěn)定性強等方面，正是這些方面使機電產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)多任務(wù)、多數(shù)據(jù)的操作，而且在產(chǎn)品發(fā)生問題時，維修人員能夠以最快的時間找到問題出現(xiàn)的原因并及時調(diào)整好。將來機電一體化產(chǎn)品的性能還能夠進一步優(yōu)化，在實際使用中得到認可和關(guān)注。

4 結(jié)束語

機電一體化是當今機械工程應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)手段，也是未來機械設(shè)備發(fā)展的核心理念，相關(guān)學(xué)者與技術(shù)人員對其進行研究、應(yīng)用，必須明確其發(fā)展趨勢與應(yīng)用目的。通過不斷提升其技術(shù)的應(yīng)用深度，實現(xiàn)機電一體化技術(shù)對機械工程生產(chǎn)的推動與提升作用。

[1]魯鑫康.工程機械中機電一體化技術(shù)的應(yīng)用[J].電子制作，2014，09.

[2]索小娟，陳光偉，王娜.工程機械機電一體化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展[J].科技傳播，2013，14.