論機(jī)電一體化在工程機(jī)械上的應(yīng)用與發(fā)展

米鎧軒 冉澤陽

摘 要：科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展帶動我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展迅速，加快我國各行業(yè)的發(fā)展進(jìn)程，為我國基礎(chǔ)建設(shè)貢獻(xiàn)力量。隨著社會的發(fā)展，科技的進(jìn)步，工程機(jī)械技術(shù)也取得了質(zhì)的變化。工程機(jī)械行業(yè)在整個市場行業(yè)中，有著不可或缺的作用。為了更好地發(fā)揮工程機(jī)械在企業(yè)中的作用，使企業(yè)在市場上具有更大的競爭力，我們必須要加強(qiáng)技術(shù)方面的革新，重點考慮機(jī)電一體化技術(shù)的創(chuàng)新和拓展應(yīng)用，以此可有效提高工程機(jī)械的效率，將工程和科學(xué)技術(shù)進(jìn)行融合。

我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)自改革開放發(fā)展至今取得了非常不錯的成就和成果，遙遙領(lǐng)先其他發(fā)展中國家。機(jī)電一體化是指通過合理運用機(jī)械功能、現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計理念，結(jié)合機(jī)械設(shè)備的具體應(yīng)用性能，在機(jī)械結(jié)構(gòu)信息處理過程中運用電子信息技術(shù)提高機(jī)械設(shè)備的使用性能，全面提升機(jī)械自動化水平，實現(xiàn)對各項工作的全面監(jiān)控，以保證工程機(jī)械在使用過程中能夠獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。

1? 機(jī)電一體化

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷更新，機(jī)電一體化被賦予了新的內(nèi)容，逐漸形成了一門自成體系的新型學(xué)科。但即便如此，機(jī)械一體化仍然采用系統(tǒng)觀點，運用了包括微電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、接口技術(shù)等在內(nèi)的多種群體技術(shù)，甚至信息技術(shù)、信息變幻技術(shù)、軟件編程技術(shù)等其他技術(shù)也逐漸融入到其中。機(jī)電一體化通過合理布局各功能單元，形成最優(yōu)的、質(zhì)量極高的系統(tǒng)工程技術(shù)。而機(jī)電一體化產(chǎn)品，便是在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生的新功能系統(tǒng)。

2? 機(jī)電一體化技術(shù)現(xiàn)狀

機(jī)電一體化技術(shù)的運用可以分為軟件與硬件運用，其中硬件包含傳感器、信息處理單元與機(jī)械技術(shù)。機(jī)電一體化技術(shù)運用于機(jī)械工作中，工作人員可從功能、密度與效果上優(yōu)化鋼材料，還可利用非金屬復(fù)合材料替代鋼料，借此提升其功能性與密度。機(jī)電一體化技術(shù)在傳感器運用過程中，工作人員應(yīng)當(dāng)重視傳感器的檢測性能，依據(jù)相關(guān)規(guī)律優(yōu)化傳感器。當(dāng)前，為了杜絕電磁影響，部分研究工作人員在傳感技術(shù)中采用了光纖材料，借此推動傳感器技術(shù)的升級，同時朝非接觸檢測方向發(fā)展。在信息處理技術(shù)中采用機(jī)電一體化技術(shù)，能夠有效提升信息處理設(shè)施的效率、可行性，包含數(shù)字模型轉(zhuǎn)化設(shè)施的技術(shù)改良、分時處理功能，借此提升信息處理技術(shù)的效果，優(yōu)化其抗影響性能。自動控制技術(shù)中運用機(jī)電一體化技術(shù)，可以對自動控制系統(tǒng)開展模擬與調(diào)節(jié)，從而加強(qiáng)自動診斷校準(zhǔn)與檢測功能。

3? 機(jī)電一體化在工程機(jī)械上的應(yīng)用

3.1工程機(jī)械設(shè)備精準(zhǔn)度控制中機(jī)電一體化的應(yīng)用

在建造大型項目時，不能缺少的是工程機(jī)械設(shè)施，這些大型項目中核處于核心位置的就是大型的旋轉(zhuǎn)挖鉆機(jī)器。在實際使用大型旋轉(zhuǎn)挖鉆機(jī)器的時候，設(shè)備的使用方式極為復(fù)雜，有著一定特點，作業(yè)步驟也較為繁瑣，在實際實施作業(yè)時，大型旋轉(zhuǎn)挖掘機(jī)器有著極高的精確度規(guī)定。為推進(jìn)其工作能力的有效提升，要把機(jī)電一體化技術(shù)之中的微處理裝置控制方式使用在這個機(jī)械設(shè)施之中，來保證提升大型挖掘旋轉(zhuǎn)機(jī)器的快捷性，簡化作業(yè)步驟，確保整體發(fā)揮出這一設(shè)備在現(xiàn)實之中運用的效果，從而確保項目的作業(yè)品質(zhì)。

3.2數(shù)控機(jī)床

機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于工程機(jī)械中，最典型的應(yīng)用是數(shù)控機(jī)床。該技術(shù)的不斷完善和成熟，使得我國的數(shù)控機(jī)床在性能精準(zhǔn)度和操作的簡單性上都得到了提高。我國的數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)和功能正向著更好的方向發(fā)展。在今天越來越多的數(shù)控機(jī)床采用開放性的設(shè)計來提高自身的層次性和兼容性。這樣一來，方便我們對其進(jìn)行控制和升級。將該技術(shù)與機(jī)床進(jìn)行巧妙的融合，可以提高它的智能化水平。經(jīng)過實踐檢驗證明，數(shù)控機(jī)床中應(yīng)用診斷功能可以將安全工作過程中所發(fā)生的危險以及潛在危險等反饋給系統(tǒng)，系統(tǒng)上報給操作人員，這樣一來就可以節(jié)約時間，促進(jìn)相關(guān)的工作人員采取一定的措施來處理危險問題。

3.3在工程機(jī)械節(jié)能系統(tǒng)中的運用

在我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)期間，能源的消耗量較大，所以目前相關(guān)部門大力提倡節(jié)能減耗，而工程機(jī)械也要遵循這一原則?，F(xiàn)如今，很多機(jī)械設(shè)施都依靠柴油來驅(qū)動，不僅能耗較高，還會對環(huán)境產(chǎn)生不良影響。而機(jī)電一體化技術(shù)的運用，可以將柴油的供給效率提升到97%左右，在相同的功率之下，可以節(jié)省22%的柴油能源，從而實現(xiàn)了節(jié)能減排的效用。隨著機(jī)電一體化技術(shù)的深入研發(fā)，這一作用將會更加顯著。

3.4紡織機(jī)械

絡(luò)筒機(jī)是紡織機(jī)械系統(tǒng)的重要組成部分。采用正向傳輸方式。筒管和導(dǎo)絲以固定的頻率運動，但交叉角是不斷變化的?？刂葡到y(tǒng)由繞線電機(jī)、速度傳感器、變頻器和控制器四部分組成，有效地使用角繞組和步進(jìn)精密繞組可以減少重疊。系統(tǒng)在實際運行中會自動運行，信號將傳輸?shù)絋PU，經(jīng)過進(jìn)一步處理后通過繞線速度傳感器傳送到PCC，再參考相關(guān)表格找出相應(yīng)的繞線比，判斷繞線比的合理性和科學(xué)性。大大提高設(shè)備的效率和可靠穩(wěn)定性能。

4? 機(jī)電一體化發(fā)展趨勢

4.1綠色發(fā)展趨勢

機(jī)電一體化技術(shù)的綠色運用主要是降低產(chǎn)品消耗與減少污染。在產(chǎn)品設(shè)計、制作與運用過程結(jié)合機(jī)電一體化技術(shù)中，不但不會對環(huán)境造成污染，同時也不會給人們的身體健康帶來影響。機(jī)電一體化技術(shù)的綠色運用能推動產(chǎn)品運用效果的有效提高，避免對人們的身體健康、自然環(huán)境造成傷害，因此機(jī)電一體化綠色運用的發(fā)展趨勢極為重要。

4.2人格化趨勢

1.人是機(jī)電產(chǎn)品使用對象，因此，如何將機(jī)器人尤其是家用機(jī)器人的智能性、情感性進(jìn)行優(yōu)化升級，實現(xiàn)人機(jī)一體化，在產(chǎn)品研發(fā)過程中顯得愈發(fā)重要。在研發(fā)過程中，將模仿生物機(jī)理作為另一項重要發(fā)展方向。當(dāng)前，機(jī)電一體化裝置在科技革新的影響下，對信息具有極強(qiáng)的依賴性，在機(jī)器工作過程中，其具體的工作行為與生物的活動具有諸多相似之處。2.如何使新型機(jī)體具有生命力，仍然是核心難點。生物的特點在于機(jī)體與大腦相互統(tǒng)一，相互幫助，而機(jī)電一體化產(chǎn)品是否能夠達(dá)到生物系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，其核心重點便在于硬件和軟件是否能夠相互聯(lián)系，融為一體。因此，當(dāng)前我們在生物系統(tǒng)的研發(fā)過程中，對相應(yīng)的理論和技術(shù)探究不夠深入，基礎(chǔ)還不夠牢靠，為了使機(jī)電一體化產(chǎn)品能夠進(jìn)一步發(fā)展，具有逼真的人格化特點，還需要我們不斷地研究和探索。

4.3網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢

信息技術(shù)的發(fā)展與運用，某種程度上推動了人們生活與工作效率的提高，不斷深入和影響人們的日常生活生產(chǎn)，體現(xiàn)出機(jī)電一體化技術(shù)的優(yōu)點。運用機(jī)電一體化技術(shù)增強(qiáng)對遠(yuǎn)程監(jiān)控終端設(shè)施的設(shè)計，使得該設(shè)施能夠被廣泛運用到各個行業(yè)之中。因此，應(yīng)當(dāng)提高對機(jī)電一體化技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化運用的重視程度。

5? 結(jié)語

總而言之，在工程機(jī)械設(shè)施中運用機(jī)電一體化技術(shù)，需要相關(guān)企業(yè)明晰機(jī)電一體化對工程機(jī)械的意義，從而采取有效手段對該技術(shù)進(jìn)行高效運用，這樣有利于工程機(jī)械更加自動化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化和環(huán)保化。

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作者簡介：

米鎧軒（2000.7—），男，漢，陜西省西安人，本科，西安工程大學(xué)，研究方向：機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)。

冉澤陽（2000.11—），男，漢，陜西省西安人，本科，西安工程大學(xué)，研究方向：機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)。

（西安工程大學(xué)，陜西 西安 710600）