在機(jī)械工程中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)的分析

曹春穎

【摘 ?要】在機(jī)械工程的實(shí)施過(guò)程中，不斷采取機(jī)電一體化技術(shù)，已經(jīng)受到了相關(guān)人員的重視與推廣。本文對(duì)機(jī)械工程與機(jī)電一體化進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹，并對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程領(lǐng)域的具體應(yīng)用進(jìn)行了分析。

【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化;機(jī)械工程;科學(xué)技術(shù);

1機(jī)電一體化技術(shù)與機(jī)械工程概述

1.1機(jī)電一體化

對(duì)于機(jī)電一體化技術(shù)來(lái)說(shuō)是一個(gè)非常整體的概念，不僅對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行了充分的融合，而且還對(duì)信息技術(shù)、電子技術(shù)以及傳感器技術(shù)進(jìn)行了充分的融合。通過(guò)結(jié)合優(yōu)化組織目標(biāo)來(lái)指導(dǎo)系統(tǒng)功能目標(biāo)為主要的原則，對(duì)系統(tǒng)里面的每個(gè)單元進(jìn)行了合理的布局，這樣就可以讓每個(gè)單元變得更加規(guī)范、成熟，從而可以更好地發(fā)揮系統(tǒng)的最佳效果。一般來(lái)說(shuō)將所有的功能系統(tǒng)稱(chēng)作是機(jī)電一體化技術(shù)。

1.2工程機(jī)械

工程機(jī)械指一些大型的機(jī)械化工程所必須需要利用的機(jī)械設(shè)備，對(duì)于機(jī)械工程這項(xiàng)技術(shù)來(lái)說(shuō)，其應(yīng)用的范圍是非常廣泛的，不僅包括了國(guó)防建設(shè)，而且還涉及到了交通運(yùn)輸以及礦山生產(chǎn)等領(lǐng)域。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，工程機(jī)械正在逐漸朝著自動(dòng)化方向以及智能化方向發(fā)展。

1.3機(jī)械工程應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

鎖著機(jī)械工程發(fā)展速度越來(lái)越快，并且對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)以及自動(dòng)控制技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，使得機(jī)械性能有了大幅的提升，并且其使用效率是非常高的，而且還具有很好的經(jīng)濟(jì)性能。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代工程機(jī)械正在逐漸朝著微型計(jì)算機(jī)以及比較小的處理器方向發(fā)展，并且對(duì)于電控技術(shù)來(lái)說(shuō)，在進(jìn)行觀察鯨魚(yú)的許多領(lǐng)域都得到了非常好的應(yīng)用，例如電子調(diào)速汽油機(jī)、自動(dòng)攪拌設(shè)備等，這些都是通過(guò)電控技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)的。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，讓人們逐漸認(rèn)識(shí)到提高工作效率的重要性，因此在這種情況下電力電子技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)成為了必然的趨勢(shì)，這樣也可以更好地為我國(guó)的工業(yè)發(fā)展還能做出更大的貢獻(xiàn)。

2機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程領(lǐng)域的具體應(yīng)用

2.1機(jī)電一體化技術(shù)在煉鋼技術(shù)里面的應(yīng)用

鋼鐵行業(yè)來(lái)說(shuō)，是我國(guó)非常重要的一個(gè)產(chǎn)業(yè)。當(dāng)前主要使用的機(jī)電一體化系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)處理器來(lái)作為主要的核心部位的，并且將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、操控設(shè)備以及儀器儀表等設(shè)備有機(jī)的融合在一起，將各種技術(shù)進(jìn)行有機(jī)的整合，從而可以將機(jī)械設(shè)備的工作效率有效的提升上去，并且對(duì)于延長(zhǎng)機(jī)械設(shè)備的使用壽命也是有很多好處的?，F(xiàn)在的煉鋼技術(shù)正在逐漸將通信技術(shù)以及微型處理器有機(jī)的整合在一起，這樣可以更好的促進(jìn)鋼鐵企業(yè)的快速發(fā)展。對(duì)于交流傳動(dòng)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，對(duì)一些比較先進(jìn)的數(shù)學(xué)理論進(jìn)行了充分的利用，對(duì)于解決一些非常復(fù)雜的矢量技術(shù)具有很多好處，而且對(duì)于交流調(diào)速系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，其主要的優(yōu)點(diǎn)正在逐漸凸顯出來(lái)，而且對(duì)于直流電機(jī)或者是交流電機(jī)來(lái)說(shuō)，其速度也可以進(jìn)行穩(wěn)定轉(zhuǎn)換。

2.2機(jī)電一體化技術(shù)在大型挖鉆機(jī)上面的應(yīng)用

從目前來(lái)看，大型旋挖鉆機(jī)在一些大型工程里面的適用范圍是非常廣泛的，并且其主要的用途就是在一些打樁基礎(chǔ)施工里面。目前，挖鉆機(jī)同國(guó)外還是存在著一定的差距的。國(guó)外關(guān)于挖鉆機(jī)的技術(shù)是非常成熟的，配套的設(shè)施也比較完善，因此在使用過(guò)程中所取得的效果還是比較好的。但是挖鉆機(jī)的技術(shù)水平相對(duì)比較落后，而且缺乏非常專(zhuān)業(yè)的操作人員。由于旋挖鉆機(jī)在使用過(guò)程中相對(duì)比較復(fù)雜，而且對(duì)精度的要求還是比較高的，為了將其精度提升上去，通常采取的辦法就是通過(guò)微型處理器進(jìn)行控制，這樣一來(lái)就在很大程度上促進(jìn)了機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，并且在具體的實(shí)踐過(guò)程中得到了完善。

2.3機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用

對(duì)于煤礦資源來(lái)說(shuō)，在進(jìn)行開(kāi)發(fā)的過(guò)程中其開(kāi)采環(huán)境是非常復(fù)雜的，而且所受到的影響因素也比較多，具體的作業(yè)過(guò)程都是在地下完成的，因此具有比較高的難度系數(shù)，在進(jìn)行煤炭開(kāi)采的過(guò)程中所使用的是被通常需要有比較高的可靠系數(shù)以及安全系數(shù)。通過(guò)將機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦里面的應(yīng)用，可以在很大程度上降低能源的消耗，而且還可以對(duì)環(huán)境進(jìn)行很好的保護(hù)。通過(guò)將機(jī)械原理、液壓技術(shù)以及電力電子技術(shù)有機(jī)的結(jié)合在一起，是的煤礦機(jī)械設(shè)備在使用過(guò)程中變得更加安全可靠，從而對(duì)煤礦的生產(chǎn)起到了保障作用。

就目前而言，煤礦在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用主要就是微型計(jì)算機(jī)、通信技術(shù)，這樣就可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，并且在發(fā)生危險(xiǎn)的時(shí)候進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警。此外，電控技術(shù)在煤礦機(jī)械里面的應(yīng)用也變得更加廣泛，比較常見(jiàn)的有挖煤機(jī)以及升降機(jī)，通過(guò)利用PLC調(diào)速系統(tǒng)，可以將提升機(jī)的工作效率有效提升上去;并且通過(guò)PLC變頻技術(shù)可以使得挖煤機(jī)的產(chǎn)量大幅度提升上去;通過(guò)利用自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)，可以使得煤礦在開(kāi)采過(guò)程中安全性得到很大的提升。通過(guò)利用PLC，具體如圖1所示，可以對(duì)煤礦生產(chǎn)過(guò)程中的所用活動(dòng)進(jìn)行控制，其主要的內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：數(shù)據(jù)的采集、對(duì)順序進(jìn)行控制、以及對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。在其內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要的組成部分包括了CPU、存儲(chǔ)單元、電源模塊以及輸入輸出模塊。在進(jìn)行程序設(shè)計(jì)的時(shí)候，其步驟可以用圖二進(jìn)行概括。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，正在逐漸推動(dòng)著煤礦機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)朝著更高層次發(fā)展，而且隨著對(duì)于煤炭的需求量不斷增加以及對(duì)于安全生產(chǎn)的要求變得更高，在接下來(lái)的時(shí)間里面肯定會(huì)研究出更多的先進(jìn)設(shè)備來(lái)提高煤礦機(jī)械的使用性能，并且將煤礦的產(chǎn)能提升上去。

2.4機(jī)電一體化技術(shù)在航天精工上面的應(yīng)用

科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，智能化正在逐漸成為航空航天領(lǐng)域機(jī)電一體化技術(shù)的一個(gè)非常重要的發(fā)展方向，且影響力越來(lái)越大。由于人工智能的研究不斷深入，機(jī)器人同數(shù)控機(jī)床變得越來(lái)越智能化就是一個(gè)明顯的例子。在這里所說(shuō)的“智能化”只要就是對(duì)機(jī)器人行為的表達(dá)，主要就是在控制的基礎(chǔ)上，將人工智能、運(yùn)籌學(xué)以及計(jì)算機(jī)等全新的思想融入到機(jī)器人里面，并且模擬人類(lèi)的智能，使其具備推理判斷的能力。尤其是近些年在飛行系統(tǒng)方面的建設(shè)，自動(dòng)導(dǎo)航等一系列以機(jī)電一體化技術(shù)為基礎(chǔ)的航空智能正在逐漸取代原來(lái)傳統(tǒng)的飛行操控方法，正在逐漸成為航空領(lǐng)域最主要的飛行控制技術(shù)。

3結(jié)束語(yǔ)

從上面的敘述中我們可以看出，機(jī)電一體化技術(shù)的飛速發(fā)展是滿(mǎn)足時(shí)代的發(fā)展需求的，并且隨著工業(yè)發(fā)展速度越來(lái)越快，不斷將機(jī)電一體化技術(shù)工程機(jī)械進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合在一起，大幅度提升工程機(jī)械的使用性能，促進(jìn)各項(xiàng)工程項(xiàng)目的安全開(kāi)展。在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)，機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械里面的應(yīng)用會(huì)逐漸朝著微型化以及系統(tǒng)化方向發(fā)展，逐漸智能化，這樣就可以更好的為工業(yè)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。

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