機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用

李衍磊

摘要：機(jī)械電氣是機(jī)械工程的常規(guī)生產(chǎn)方式，隨著機(jī)電一體化的產(chǎn)生，機(jī)械工程所產(chǎn)出的產(chǎn)品在功能方面變得更加地多樣化，而且質(zhì)量水平也得到了不小地提升。本文先對(duì)機(jī)械工程中地機(jī)電一體化展開概述，并且提出一體化的一些應(yīng)用特性，接著列舉了機(jī)電一體化的具體應(yīng)用，其中包括了節(jié)約能耗、故障診斷、提升工程機(jī)械的精確度等等，以及提出該技術(shù)未來(lái)的幾個(gè)發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化技術(shù);機(jī)械工程;未來(lái)發(fā)展方向

一、機(jī)械工程中機(jī)電一體化的概述

機(jī)電一體化是一門電子學(xué)科，它包含了信息、機(jī)械以及電子控制技術(shù)等，不論是在綜合性還是功能性上都體現(xiàn)出了較多的優(yōu)點(diǎn)。我國(guó)最開始對(duì)機(jī)電一體化進(jìn)行使用是在電力的生產(chǎn)上，引進(jìn)了機(jī)電一體化技術(shù)，其生產(chǎn)力得到了大大地提高，不論是設(shè)備的自動(dòng)化、故障檢修還是機(jī)械智能化都取得了不小的進(jìn)步。有效利用機(jī)電一體化能夠把對(duì)機(jī)械的管理工作變得更加具有集成性，管理人員使用終端設(shè)備就可以對(duì)所涉及到的各種機(jī)械設(shè)備進(jìn)行操控，完成工作。近些年來(lái)，我國(guó)在機(jī)電一體化的發(fā)展上，不僅僅再是單一地應(yīng)用于電力生產(chǎn)，而開始涉及到以機(jī)械工程為代表的人們更多生產(chǎn)生活方面中，機(jī)電一體化和機(jī)械工程的相互結(jié)合，讓機(jī)械工程的價(jià)值更多地得以體現(xiàn)，同時(shí)也極大地促進(jìn)了該行業(yè)的發(fā)展。

二、機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用特性

（一）、自動(dòng)檢測(cè)功能

引進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)的機(jī)械工程，在機(jī)械運(yùn)行的過程中可以進(jìn)行自動(dòng)化的檢測(cè)工作。具體而言，機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行時(shí)，機(jī)電一體化技術(shù)所擁有的自動(dòng)檢測(cè)能力可以應(yīng)用在機(jī)械的每一個(gè)子系統(tǒng)里面，由此工作人員能夠?qū)崟r(shí)地對(duì)設(shè)備的運(yùn)行有個(gè)清楚的認(rèn)識(shí)。一旦設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)異常狀況，自動(dòng)檢測(cè)裝置會(huì)馬上進(jìn)行報(bào)警提示，讓工作人員及時(shí)知道故障位置，為他們采取解決措施提供幫助，對(duì)于后期的設(shè)備維護(hù)工作也具有十分重要的意義。

（二）、高精度、高效性

機(jī)電一體化技術(shù)具有精度高、效率高等特點(diǎn)，可以盡可能地彌補(bǔ)當(dāng)下工程機(jī)械在運(yùn)行過程中存在的缺漏。應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)時(shí)，可以讓機(jī)械設(shè)備在工作精度以及工作效率兩個(gè)方面都得到比較大地提升。例如：建筑工程的混凝土攪拌設(shè)備中使用了電子稱量系統(tǒng)可以讓混凝土鋪得更加地均勻，讓建筑工程施工在效率和質(zhì)量?jī)煞矫娑既〉昧溯^大地提高。

（三）、自動(dòng)化運(yùn)行功能

傳統(tǒng)化的工程機(jī)械不存在自動(dòng)化的模式，然而在引進(jìn)了機(jī)電一體化技術(shù)后，可以把工程機(jī)械轉(zhuǎn)變?yōu)榘胱詣?dòng)或是自動(dòng)化的設(shè)備形態(tài)。這可以讓工人的工作量降低，并且在設(shè)備操作以及成本的人力成本的投入方面都可以有所降低。以前依靠人工操作的設(shè)備在運(yùn)行時(shí)難免會(huì)受到工人們技術(shù)水平的影響，還常常會(huì)出現(xiàn)操作失誤的狀況，進(jìn)而使得機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行不能達(dá)到穩(wěn)定安全的目的。但是機(jī)電一體化的存在可以有效地解決此類問題，讓設(shè)備出于半自動(dòng)或是自動(dòng)化的運(yùn)行狀態(tài)，減少人工操作帶來(lái)的失誤，提高企業(yè)的利益。

三、機(jī)械工程中機(jī)電一體化的應(yīng)用

隨著科技水平的不斷提升，機(jī)電一體化在我國(guó)的關(guān)注度變得越來(lái)越高。一些機(jī)械工程為主的企業(yè)開始引進(jìn)機(jī)電一體化，讓其和機(jī)械工程進(jìn)行有效地結(jié)合，讓工程的質(zhì)量得以保障，而且企業(yè)的生產(chǎn)效率也取得了很大的提高。經(jīng)調(diào)查可以發(fā)現(xiàn)，這類企業(yè)引進(jìn)機(jī)電一體化，關(guān)鍵是應(yīng)用在設(shè)備的故障檢測(cè)、精準(zhǔn)度以及節(jié)約能源等方面上，下面就來(lái)具體說(shuō)說(shuō)工程機(jī)械中機(jī)電一體化的一些具體應(yīng)用。

（一）、降低能源消耗

在早些年機(jī)械設(shè)備被建筑工程中使用，雖然降低了人力成本的投入，然而因?yàn)槭艿礁鞣N技術(shù)的制約，使得應(yīng)用于建筑工程的機(jī)械設(shè)備在利用率方面大多出于較低的狀態(tài)，但是在能耗方面消耗量卻是巨大的，相關(guān)企業(yè)需要投入大量的能源成本。因此成本投入和產(chǎn)值兩方面存在的矛盾，讓工程機(jī)械設(shè)備原有的功能不可以被全部利用起來(lái)。比如在建筑工程中使用到液壓挖掘機(jī)在施工的過程中，百分之七十的燃料是被浪費(fèi)掉的，僅有剩下的百分之三十才真正被應(yīng)用在建筑工程的施工過程中。但是在它引進(jìn)了機(jī)電一體化技術(shù)之后，建筑工程機(jī)械的能源消耗量被大大降低，而且效率也得到了不小的提升。比如“卡特電子效率節(jié)能控制系統(tǒng)”的使用，它可以對(duì)泵和發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行綜合協(xié)調(diào)把控，燃料消耗量不大而且液壓挖掘機(jī)的工作效率也取得了不小地提升。

（二）、故障診斷

機(jī)械生產(chǎn)的過程是一個(gè)長(zhǎng)久性運(yùn)行的過程，有損耗的情況是難以避免的，機(jī)械設(shè)備在高壓的工作狀態(tài)下會(huì)發(fā)生一系列的故障問題，因此想要盡可能地降低機(jī)械故障帶來(lái)的麻煩事件發(fā)生率。有關(guān)管理人員就需要加大對(duì)于故障檢測(cè)工作的關(guān)注力度，引進(jìn)機(jī)電一體化。機(jī)電一體化的出現(xiàn)能夠彌補(bǔ)故障診斷工作上的不足，體現(xiàn)出較大的優(yōu)勢(shì)。使用了同時(shí)擁有故障監(jiān)測(cè)和診斷能力的機(jī)電一體化技術(shù)，能夠讓管理人員對(duì)設(shè)備的實(shí)時(shí)情況有一個(gè)清楚的了解，而且在遇到故障問題之后，可以在第一時(shí)間采取有效地措施進(jìn)行合理化地解決，使得機(jī)械設(shè)備的使用壽命大大的延長(zhǎng)。經(jīng)調(diào)查研究可以發(fā)現(xiàn)，引進(jìn)了機(jī)電一體化之后，不僅故障診斷工作的效率大大提高，而且相關(guān)管理人員的工作壓力也減少了一些，在分析和設(shè)備維修等工作上花費(fèi)的事件縮短。還有就是此項(xiàng)技術(shù)在故障檢測(cè)的過程中使用的是模型解決的方法，能夠清楚故障的發(fā)生時(shí)間、頻率，甚至還可以預(yù)測(cè)故障的未來(lái)發(fā)生趨勢(shì)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)結(jié)果，工作人員能夠高效地檢查機(jī)械設(shè)備，事先制定出可能發(fā)生的故障的處理方式，讓設(shè)備地運(yùn)行更加的穩(wěn)定和安全?？偠灾?，故障診斷是機(jī)械工作中機(jī)電一體化發(fā)展的重要方向。

（三）、提高建筑工程機(jī)械精準(zhǔn)度

就建筑工程施工而言，所用的機(jī)械設(shè)備精準(zhǔn)度對(duì)于工程的最終質(zhì)量都有著很大的關(guān)系。在機(jī)電一體化技術(shù)的輔助之下，建筑工程設(shè)備可以是半自動(dòng)化或是自動(dòng)化的運(yùn)行狀態(tài)，這不僅可以大大地減少人力成本，而且施工精準(zhǔn)度也可以有很大地提高。例如建筑工程施工時(shí)，混凝土拌合的工作必不可少，要是采用人工拌合的方法，配合比誤差會(huì)比較大，進(jìn)而造成最終所要使用到的混凝土達(dá)不到既定的質(zhì)量水準(zhǔn)，但是通過一體化技術(shù)的幫助，可以讓拌合工作自動(dòng)化進(jìn)行，并且對(duì)配合比進(jìn)行相當(dāng)精確的把控，讓混凝土達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)，保證工程的質(zhì)量。

四、未來(lái)發(fā)展方向

（一）、可持續(xù)化、智能化與系統(tǒng)化

在我國(guó)工業(yè)化不斷發(fā)展的當(dāng)下，污染問題也逐步顯現(xiàn)出來(lái)，對(duì)人們賴以生存的環(huán)境危害是巨大的。所以未來(lái)的發(fā)展規(guī)劃中不能不考慮環(huán)保因素，機(jī)電一體化技術(shù)需要有可持續(xù)發(fā)展的理念，在設(shè)計(jì)時(shí)要降低能源的浪費(fèi)，保證生產(chǎn)的科學(xué)性以及生態(tài)性。另外設(shè)計(jì)人員還需要加強(qiáng)對(duì)于自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，并且多與當(dāng)下發(fā)展迅速的信息化技術(shù)相結(jié)合，讓機(jī)電一體化技術(shù)更加的可持續(xù)化、智能化以及系統(tǒng)化發(fā)展。

（二）、網(wǎng)絡(luò)化、區(qū)域化

通過對(duì)當(dāng)下的人工智能以及生理學(xué)的探究，以此來(lái)全面地提高機(jī)電一體化技術(shù)的綜合能力，讓機(jī)電一體化技術(shù)朝著網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展前進(jìn)。還有該技術(shù)還得需要和當(dāng)下一些工程技術(shù)的多多相互融合，讓自動(dòng)化更加的切實(shí)實(shí)際，能夠更加科學(xué)合理地應(yīng)用。由此我國(guó)的工程機(jī)械才可以穩(wěn)定的發(fā)展，走在世界的領(lǐng)先水平，達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

結(jié)語(yǔ)：

總而言之，機(jī)電一體化技術(shù)引進(jìn)機(jī)械工程之后可以促使其得到更大更優(yōu)質(zhì)地發(fā)展，鑒于此，研究人員更加需要在智能化以及自動(dòng)化的技術(shù)方面加大研究力度，并且結(jié)合上機(jī)械設(shè)備的實(shí)際工作情況，讓機(jī)械設(shè)備的功能效率可以盡大化地發(fā)揮出來(lái)，以此來(lái)滿足目前社會(huì)在機(jī)械工程上提出的各種要求，

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（作者單位：上海電力建設(shè)有限責(zé)任公司）