關(guān)于機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用探討

王長迎

【摘?要】進(jìn)入二十一世紀(jì)以來，在我國社會(huì)高速發(fā)展的影響下，帶動(dòng)了我國科學(xué)技術(shù)水平的進(jìn)步。工程機(jī)械在我國裝備工業(yè)中不可或缺，在流動(dòng)式起重裝卸作業(yè)、路面建設(shè)養(yǎng)護(hù)、能源工業(yè)建設(shè)、農(nóng)林水利建設(shè)、土石方施工等工程中均需用到工程機(jī)械設(shè)備，如何延長工程機(jī)械使用壽命，確保有關(guān)機(jī)械設(shè)備安全穩(wěn)定，成為工程機(jī)械應(yīng)用進(jìn)程中需解決主要問題之一。其中，機(jī)電一體化技術(shù)作為可把控機(jī)械設(shè)備運(yùn)行實(shí)況的先進(jìn)技術(shù)手段，有利于提高大型、復(fù)雜、成本高、運(yùn)維難機(jī)械設(shè)備綜合管理質(zhì)量。本文通過探析機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用方略，以期提高工程機(jī)械綜合應(yīng)用質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化技術(shù);工程機(jī)械;應(yīng)用

引言

隨著工業(yè)實(shí)踐中的經(jīng)驗(yàn)積累、技術(shù)積累，以及科技的信息化與智能化發(fā)展，涌現(xiàn)出機(jī)電一體化技術(shù)。此技術(shù)屬于新興學(xué)科，包括自動(dòng)化控制技術(shù)、傳感技術(shù)和機(jī)械技術(shù)等，它的保持快速發(fā)展，推動(dòng)了工業(yè)化向前發(fā)展，成為振興民族工業(yè)與推動(dòng)中國制造發(fā)展的重要力量?；诂F(xiàn)代化科技的工程機(jī)械，機(jī)電一體化技術(shù)正在朝向自動(dòng)化與智能化的方向深度發(fā)展。

1機(jī)電一體化技術(shù)的特點(diǎn)

機(jī)電一體化設(shè)備的使用范疇主要體現(xiàn)在機(jī)械自動(dòng)化以及機(jī)械工程方面，是后期電子工程技術(shù)得以發(fā)展的主要推動(dòng)力。目前，機(jī)電一體化已在工程機(jī)械領(lǐng)域有了超高的使用率與推廣率。機(jī)電一體化技術(shù)的特點(diǎn)包括：（1）此項(xiàng)技術(shù)融合了多種學(xué)科知識(shí)，并且涵蓋了多種技術(shù)類型，具有極高的使用率且使用范圍較廣;（2）具有極高的優(yōu)化效果。在工程機(jī)械領(lǐng)域引進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)，可以提升生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保理念的落實(shí)。

2機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用

2.1實(shí)時(shí)監(jiān)控運(yùn)行狀態(tài)及設(shè)備故障

現(xiàn)代中國的建筑工程構(gòu)成了復(fù)雜，不同部件的有效配合是保證機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)行的必要條件。機(jī)械工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)反饋是安全工作的重要前提。在機(jī)電一體化開發(fā)技術(shù)的支持下，機(jī)械設(shè)備可以監(jiān)控企業(yè)自身運(yùn)行工作的狀態(tài)。故障或危險(xiǎn)因素的故障發(fā)現(xiàn)總是有效的診斷和有效的預(yù)警發(fā)布的必要條件。工作管理員可以根據(jù)顯示器和指示燈輕松確定相關(guān)設(shè)備的狀態(tài)，有助于確保培訓(xùn)設(shè)備的安全操作效率和安全性。

2.2在工程機(jī)械智能制造中的應(yīng)用

目前，工程機(jī)械行業(yè)均朝著智能化方向在不斷地發(fā)展，應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，可以使工程的機(jī)械智能趨于更加完善。在機(jī)電一體化技術(shù)的基礎(chǔ)上，智能化工程機(jī)械終會(huì)實(shí)現(xiàn)，相比自動(dòng)化，智能化技術(shù)更加先進(jìn)。因?yàn)槭褂米詣?dòng)化技術(shù)時(shí)，人工輔助是不可缺少的，必須對(duì)相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。但是智能化技術(shù)應(yīng)用在現(xiàn)代的工程機(jī)械中時(shí)，完全可以摒棄人工操作。在對(duì)參數(shù)設(shè)置時(shí)，完全可以由機(jī)器人與機(jī)械協(xié)調(diào)進(jìn)行，按照實(shí)際的生產(chǎn)需求，進(jìn)行智能化應(yīng)用。

2.3應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)增強(qiáng)工程機(jī)械功能性

第一，精度控制功能。為提高工程機(jī)械運(yùn)行質(zhì)量，滿足其在工程、工業(yè)等領(lǐng)域應(yīng)用需求，技術(shù)人員可應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)針對(duì)工程機(jī)械運(yùn)行精度予以控制，以道碴清篩機(jī)為例，技術(shù)人員可在該技術(shù)加持下針對(duì)清篩參數(shù)加以調(diào)整，確保清篩成果滿足路面工程建設(shè)需求;第二，自動(dòng)化控制功能。自動(dòng)化控制技術(shù)是機(jī)電一體化常用技術(shù)手段，技術(shù)人員可在工程機(jī)械所在系統(tǒng)內(nèi)配置PLC，作為可編程邏輯控制器其具有操作簡單、安全穩(wěn)定、成本較低等特點(diǎn)，可高效輸入輸出工程機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)所需數(shù)據(jù)，通過編程控制相關(guān)設(shè)備，繼而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控工程機(jī)械目標(biāo)，有效提高工程機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)效率;第三，監(jiān)控功能。技術(shù)人員可在工程機(jī)械中敷設(shè)傳感器，將有關(guān)設(shè)備安全、低耗、穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)錄入其中，一旦工程機(jī)械在運(yùn)行期間參數(shù)不穩(wěn)定，通過電流、電壓、功率等要素的自動(dòng)化分析傳感器會(huì)及時(shí)做出響應(yīng)，針對(duì)工程機(jī)械狀態(tài)得出判斷，并將判斷結(jié)果傳輸至集控中心或技術(shù)人員移動(dòng)終端，以便及時(shí)了解工程機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)情況，通過遠(yuǎn)程監(jiān)管、故障干預(yù)、參數(shù)調(diào)試、系統(tǒng)優(yōu)化，保障工程機(jī)械運(yùn)行穩(wěn)定，繼而使機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量得以提高。

2.4作業(yè)精度提升方面的應(yīng)用

對(duì)于工程機(jī)械生產(chǎn)制造來說，控制好成品精度是非常重要的。如果工程機(jī)械相關(guān)參數(shù)設(shè)計(jì)不合理，將直接影響產(chǎn)品精度，降低產(chǎn)品原有性能。工程機(jī)械有效借助機(jī)電一體化技術(shù)，可以強(qiáng)化對(duì)機(jī)械參數(shù)的控制，確保參數(shù)設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性。例如，如果路面工程采用自動(dòng)找平技術(shù)，可以確保路面的平整性;將微機(jī)控制電子稱量技術(shù)應(yīng)用在混凝土攪拌中，有助于精確稱量各種原材料，將計(jì)量誤差控制到最小;將超聲波技術(shù)應(yīng)用到自動(dòng)供料系統(tǒng)中，有助于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)供料，保障攤鋪質(zhì)量。

2.5實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)作業(yè)

信息時(shí)代的到來為機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展提供了重要的方向，有些機(jī)電一體化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化及半自動(dòng)化。采取機(jī)電智能技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)工程機(jī)械自動(dòng)化程度的不斷提升，在促進(jìn)工程生產(chǎn)效率的基礎(chǔ)之上實(shí)現(xiàn)質(zhì)量的提高。和傳統(tǒng)的生產(chǎn)和施工相比，自動(dòng)化作業(yè)的優(yōu)勢明顯，能夠?qū)⑷藶槭д`造成的影響降到最低，促進(jìn)工程向著現(xiàn)代化的方向發(fā)展。舉例而言，某國家設(shè)計(jì)的一款挖掘機(jī)，在設(shè)計(jì)的過程中采用了微機(jī)控制系統(tǒng)，提高了工程施工的質(zhì)量。在施工的過程中，該系統(tǒng)的應(yīng)用能夠有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)施工環(huán)境的自動(dòng)監(jiān)測，能夠控制動(dòng)臂桿和鏟刀，根據(jù)各傳感信息輸出控制指令，控制作業(yè)裝置自動(dòng)完成挖掘、回轉(zhuǎn)和卸土作業(yè)。為提高挖掘機(jī)的使用作業(yè)精度奠定基礎(chǔ)。

3基于機(jī)電一體化的工程機(jī)械發(fā)展策略

3.1網(wǎng)絡(luò)化

基于機(jī)電一體化的工程機(jī)械，離不來計(jì)算機(jī)技術(shù)的支持，尤其是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，為科學(xué)技術(shù)和工業(yè)生產(chǎn)等帶來很大的沖擊，促使生產(chǎn)生活模式發(fā)生改變。基于網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電一體化設(shè)備的遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制，為技術(shù)的推廣應(yīng)用提供支持與保障。隨著現(xiàn)場總線與局域網(wǎng)以及現(xiàn)代化通信技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)的功能日益強(qiáng)大。面向生產(chǎn)與應(yīng)用場景的多樣化需求，機(jī)電一體化產(chǎn)品將會(huì)朝向網(wǎng)絡(luò)化方向進(jìn)一步發(fā)展。

3.2綠色化

現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展注重生態(tài)環(huán)境保護(hù)，圍繞生產(chǎn)作業(yè)和其他環(huán)節(jié)，積極探索資源高效利用與回收利用的方法，研究降低能源消耗的方法?；诖吮尘?，綠色產(chǎn)品概念的出現(xiàn)，成為時(shí)代發(fā)展的趨勢。綠色產(chǎn)品要從設(shè)計(jì)和制造以及使用全壽命過程，做好嚴(yán)格的把控，制造對(duì)環(huán)境與人類健康威脅較少的產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的高效利用。貫徹綠色化理念的機(jī)電一體化產(chǎn)品，要達(dá)到不污染生態(tài)環(huán)境且可以回收再利用的標(biāo)準(zhǔn)。通過全面提高系統(tǒng)整體性能的水平，研發(fā)智能化功能，改善人的作業(yè)環(huán)境，同時(shí)提高整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)的可回收性，減少機(jī)械系統(tǒng)的原材料消耗，降低整個(gè)系統(tǒng)的能源消耗。

結(jié)束語

隨著科學(xué)技術(shù)和時(shí)間的推移，行業(yè)都取得了好的結(jié)果。工業(yè)是國家的主要技術(shù)產(chǎn)業(yè)，工程機(jī)械是工業(yè)的重要組成部分，其發(fā)展尤為關(guān)鍵，能有力地促進(jìn)我國工業(yè)的科學(xué)社會(huì)發(fā)展。機(jī)電一體化是工程機(jī)械發(fā)展的成果，這一技術(shù)的進(jìn)步表明該國的產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)入了新的階段。在今后的開發(fā)研究過程中，機(jī)電一體化管理技術(shù)企業(yè)將有更多的機(jī)會(huì)促進(jìn)電一體化技術(shù)、創(chuàng)新、工程機(jī)械的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]邱乾綱，沈纓，趙翠，等.機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用分析[J].建材發(fā)展導(dǎo)向，2020，18（8）：67-69.

[2]張斯其，徐茂林，張科.關(guān)于機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用研究[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2020（6）：247-249.

[3]袁國生.機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用探討[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2020（14）：188-189.

[4]蔡珠華.機(jī)械工程中機(jī)電一體化的應(yīng)用發(fā)展分析[J].科學(xué)與信息化，2020（18）：111.

（作者單位：山東海瀚消防設(shè)備安裝工程有限公司）