機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的技術(shù)應(yīng)用分析

趙鵬飛

中交路橋南方工程有限公司 北京 101121

1 機(jī)電一體化概述

機(jī)電一體化是基于科學(xué)技術(shù)背景下演變而來的，很多典型的技術(shù)都參與其中，例如，機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)、電氣電子信息技術(shù)、控制自動(dòng)化技術(shù)等。機(jī)電一體化不只是將機(jī)械和電氣進(jìn)行整合，還是將這兩項(xiàng)技術(shù)有效集成，從而調(diào)機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)運(yùn)行的穩(wěn)定性和高效性。

在機(jī)械設(shè)備使用過程中將機(jī)電一體化技術(shù)合理應(yīng)用，一則能降低機(jī)械設(shè)備和質(zhì)量，減小施工運(yùn)行使用面積，二則提高生產(chǎn)施工效率。信息技術(shù)能將生產(chǎn)運(yùn)行過程總的各種信息數(shù)據(jù)儲(chǔ)存、交換，并分析其合理性。軟件系統(tǒng)是將機(jī)電一體化技術(shù)有效劃分為子系統(tǒng)，再結(jié)合本身具有的接口技術(shù)促進(jìn)每個(gè)子系統(tǒng)的高效連接[1]。自動(dòng)化技術(shù)能將將機(jī)械設(shè)備從人工手動(dòng)控制轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣?dòng)控制，還能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的檢驗(yàn)測試功能，例如，運(yùn)行速度控制、自診斷功能等。自動(dòng)檢測和自動(dòng)化技術(shù)有很大關(guān)聯(lián)性。自動(dòng)化技術(shù)對環(huán)境的適應(yīng)性非常強(qiáng)，所以能促進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)水平有效提升。

2 機(jī)電一體化應(yīng)用的必要性

2.1 提高施工效率

機(jī)械設(shè)備是各行各業(yè)中必不可少的施工機(jī)械，尤其對于建筑工程來說，能代替大量的人工和勞動(dòng)力。然而，因?yàn)閮?nèi)在因素和外界因素的影響而限制其有效發(fā)展，并且在技術(shù)方面發(fā)展的不夠成熟。所以，既浪費(fèi)了大量的自然資源和能源，由提高的施工成本支出，很多工程機(jī)械設(shè)備都不能有效利用。從而降低了工程所帶來的經(jīng)濟(jì)效益，企業(yè)的利潤也得不到提高。例如，在傳統(tǒng)的機(jī)電一體化技術(shù)背景下生產(chǎn)的液壓挖機(jī)，在施工過程中大多數(shù)的油料都被浪費(fèi)掉，只有少部分能被利用。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展提高了能源利用率，生產(chǎn)施工效率也有了很大的提高。

2.2 提高工程機(jī)械的精準(zhǔn)度

機(jī)械設(shè)備是工程質(zhì)量影響的關(guān)鍵性因素之一，因?yàn)楣こ藤|(zhì)量受人的行為、物的狀態(tài)、環(huán)境質(zhì)量等因素影響。所以，機(jī)械設(shè)備是屬于物的狀態(tài)范疇[2]。機(jī)械設(shè)備的狀態(tài)也就是與運(yùn)行精度有關(guān)系，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用不僅能提高機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行精度，還能提高自動(dòng)化控制程度。很大程度上節(jié)省人工費(fèi)，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。例如，在傳統(tǒng)的混凝土拌合過程中都是用人工來進(jìn)行，經(jīng)常有拌和不均勻，配合比不符合要求等問題，導(dǎo)致混凝土質(zhì)量不符合施工標(biāo)準(zhǔn)要求。然而，使用機(jī)電一體化技術(shù)后，混凝土配合比可以根據(jù)要求自動(dòng)控制，提高混凝土的質(zhì)量，工程質(zhì)量也就能有效保障。

3 機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的技術(shù)應(yīng)用

3.1 傳感器檢測技術(shù)

傳感器是每個(gè)電氣、電子信息行業(yè)中應(yīng)用非常廣泛的技術(shù)，所以傳感器檢測技術(shù)也普遍應(yīng)用于機(jī)械行業(yè)中，它來源于機(jī)電一體化，應(yīng)用于機(jī)電一體化。由計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)這些技術(shù)將壓力、溫度、濕度等非電量信號(hào)變送為電量信號(hào)，這樣一來機(jī)械設(shè)備就能在運(yùn)行過程中以數(shù)據(jù)信息方式體現(xiàn)，工程機(jī)械的抗干擾能力就是通過傳感器檢測技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，這在很大程度上能提高了機(jī)械設(shè)備的環(huán)境適應(yīng)性和抗沖擊性能，進(jìn)而提高設(shè)備的運(yùn)行效率。

其中，微型控制器是機(jī)械設(shè)備機(jī)電一體化應(yīng)用過程中的固態(tài)性傳感設(shè)備的硬件支撐，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備溫度、濕度的自動(dòng)補(bǔ)償性能，以便提高施工機(jī)械向著標(biāo)準(zhǔn)化、線性化方向發(fā)展提供基礎(chǔ)條件。所以，傳感器檢測技術(shù)的應(yīng)用是促進(jìn)機(jī)械設(shè)備智能化發(fā)展的基礎(chǔ)。

3.2 工程機(jī)械中節(jié)約能耗的應(yīng)用

能耗巨大是現(xiàn)階段大型工程設(shè)備運(yùn)行的困擾和特點(diǎn)。在傳統(tǒng)的工程機(jī)械運(yùn)行過程中，生產(chǎn)運(yùn)行效率低、能源消耗量大的問題非常普遍同時(shí)，在生態(tài)、綠色、環(huán)保的相關(guān)政策要求下，機(jī)械設(shè)備也要降低其能源消耗量，因此，機(jī)械設(shè)備傳統(tǒng)的運(yùn)行方式達(dá)不到高質(zhì)量、高效率的生產(chǎn)要求[3]。所以，機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于工程機(jī)械設(shè)備中，在資源有效的條件下實(shí)現(xiàn)了能源的充分、合理利用，使用少量能源的條件下提高生產(chǎn)效率，促進(jìn)機(jī)械設(shè)備滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)需要。

3.3 信號(hào)處理I/O接口技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，提高了處理機(jī)械設(shè)備的作業(yè)方式的重視度。因?yàn)?，合理的處理方法和形式能提高其運(yùn)行質(zhì)量和效率。在機(jī)械工程設(shè)備中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，能借助I/O傳輸技術(shù)處理各種數(shù)據(jù)信息和信號(hào)。例如，在工程機(jī)械運(yùn)行過程中用微處理設(shè)備對各種信息和數(shù)據(jù)記性邏輯處理、分析判斷和信息的轉(zhuǎn)換等一系列處理，最終能全方位的綜合控制命令[4]。另外，I/O接口傳輸技術(shù)還能達(dá)到自診斷的目的，大概過程是I/O接口對相關(guān)信息按指令處理，然后再相應(yīng)的設(shè)備上顯示，對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)反饋并有效傳輸，從而實(shí)現(xiàn)具體操作人員和機(jī)械設(shè)備的互相交流，保證機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的常態(tài)化。

4 結(jié)語

現(xiàn)階段，在科技發(fā)展進(jìn)程影響下，機(jī)電一體化應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，在各行各業(yè)中都有了良好的社會(huì)影響了。在這樣好的發(fā)展條件下，機(jī)電一體化技術(shù)促進(jìn)了機(jī)械設(shè)備性能質(zhì)量的提高，從而滿足了各生產(chǎn)企業(yè)對生產(chǎn)效率的要求和目標(biāo)。提高機(jī)械設(shè)備機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用力度，不僅順應(yīng)了國家相關(guān)節(jié)能降耗的政策，也降低了企業(yè)的運(yùn)營成本，滿足更高的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求。因此，相關(guān)企業(yè)要熟練掌握機(jī)電一體化技術(shù)，才能促進(jìn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。