機電一體化在工程機械設(shè)備中的運用分析

衣文松

（煙臺市公路事業(yè)發(fā)展中心，山東 煙臺 264001）

0 引言

機電一體化是融合計算機、信息、電子科技以及機械技術(shù)的一門綜合性技術(shù)。我國的機電一體化技術(shù)發(fā)展雖然相較于科技發(fā)達國家起步晚，但隨著我國綜合國力的不斷提高，近年來取得了快速發(fā)展，并通過和工程機械行業(yè)的有效融合，實現(xiàn)工程機械設(shè)備的自動檢測，處理、記錄信息等功能，并對機械設(shè)備進行自動調(diào)節(jié)和控制，提高了工程機械設(shè)備的工作性能，同時降低了能量耗損，促進了我國機械設(shè)備的自動化和智能化發(fā)展，推動著我國機械生產(chǎn)行業(yè)持續(xù)穩(wěn)定的向前邁進[1]。

1 機電一體化工程機械設(shè)備的技術(shù)優(yōu)勢特點

1.1 提高電氣機械設(shè)備的精準度

在工程機械設(shè)備施工作業(yè)中，充分應(yīng)用電氣機械設(shè)備一體化技術(shù)，便于建立工程機械施工生產(chǎn)的電子控制體系。在工程機械設(shè)備作業(yè)中融入電子控制系統(tǒng)，有利于調(diào)整并提高機械施工數(shù)據(jù)測量的精準度，解決傳統(tǒng)人工操作帶來的巨大誤差，這種自動化計量的實踐應(yīng)用，可以推動工程建設(shè)施工的順利開展[2]。另外，機械電氣一體化應(yīng)用技術(shù)的實踐應(yīng)用，還可以同時減輕人工操作的勞動量，節(jié)省工程人力成本，提高建設(shè)的智能化水平。

1.2 提升電氣機械設(shè)備的安全質(zhì)量

工程機械設(shè)備的人工操作施工是機電一體自動化技術(shù)應(yīng)用的前身，人工機械操作施工技術(shù)的應(yīng)用安全穩(wěn)定性較差，機電自動化技術(shù)的應(yīng)用，大大提高了工程機械施工作業(yè)的安全系數(shù)。應(yīng)用機電自動化技術(shù)，實現(xiàn)工程機械設(shè)備在無人操作情況下，設(shè)備的主體操作部分依然可以進行系統(tǒng)自動調(diào)整，并及時給其他運行程序發(fā)出正確的工作指令。應(yīng)用機電自動化技術(shù)的機械設(shè)備，可以進行各種數(shù)據(jù)的準確傳輸，并精準進行相關(guān)處理，有效避免了人工操作造成的誤差，提高機械生產(chǎn)效率。比如，應(yīng)用機電一體化技術(shù)生產(chǎn)機械設(shè)備的零部件，只要在系統(tǒng)中準確輸入零部件的各種參數(shù)信息，就可以生產(chǎn)制造出精密的零部件[3]。同時，自動化機電控制系統(tǒng)還可以結(jié)合系統(tǒng)設(shè)定的參數(shù)，準確篩選出不合格的零部件產(chǎn)品，保障機械生產(chǎn)加工的產(chǎn)品質(zhì)量。

1.3 實現(xiàn)機械設(shè)備的節(jié)能減耗的設(shè)計目標

工程機械設(shè)備的生產(chǎn)，不僅需要保證生產(chǎn)效率，還需要在生產(chǎn)過程中降低能源損耗。實際生產(chǎn)中，可以利用機電一體化技術(shù)進行能源優(yōu)化設(shè)計，比如，選擇電阻較小的變壓器裝置，達到節(jié)約電力能源，降低電能運轉(zhuǎn)成本能耗的目的，并在工程機械設(shè)備生產(chǎn)中大力推廣節(jié)能裝置，節(jié)約各種能源的消耗。各種新型、綠色能源的在工程機械在生產(chǎn)中的應(yīng)用，對于節(jié)能減排，保護環(huán)境，促進我國經(jīng)濟和政治發(fā)展具有非同凡響的作用和意義，可以極大的滿足現(xiàn)代社會的各種發(fā)展需求，實現(xiàn)節(jié)能減耗的發(fā)展目標，提升工程機械設(shè)備生產(chǎn)效率和管理質(zhì)量。

2 機電一體化技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1 利用機電一體化技術(shù)開發(fā)傳感器檢測技術(shù)

應(yīng)用機電一體化技術(shù)研發(fā)的傳感器檢測設(shè)備，依托網(wǎng)絡(luò)信息和計算機技術(shù)控制系統(tǒng)的優(yōu)勢，通過轉(zhuǎn)變非電量信號，在工程作業(yè)中利用電量信號清晰明了的顯示生產(chǎn)過程中的各項數(shù)據(jù)。使機械設(shè)備自身的抗干擾性和抗沖擊性得到了大幅提升，同時增加了這些設(shè)備適應(yīng)外界環(huán)境的能力，有效保障設(shè)備自身的安全和生產(chǎn)質(zhì)量。根據(jù)機械設(shè)備的工作特點，在技術(shù)應(yīng)用中，應(yīng)保持機械設(shè)備傳感器部件的溫度在40°～130°合理范圍內(nèi)，把它的溫度浮動幅度控制在1%以內(nèi)，同時還要充分保證傳感器的良好密封性和耐磨性。為了控制好傳感器的溫度，可以引入更為精密的微控制器等電子設(shè)備作為傳感器的技術(shù)支撐，通過它的自動溫度補償調(diào)整，保障機械設(shè)備生產(chǎn)的標準化和自動化水平。傳感器檢測技術(shù)是推動我國機械生產(chǎn)行業(yè)智能化發(fā)展的重要技術(shù)形式[4]。

2.2 機械工程故障診斷中的機電一體化應(yīng)用

工程機械設(shè)備生產(chǎn)中，應(yīng)用機電一體化技術(shù)進行工程機械故障診斷，有效提升了工程機械設(shè)備的質(zhì)量和作業(yè)效率。實際作業(yè)生活中，應(yīng)用機電一體化技術(shù)設(shè)備的工程機械，具有省燃料，噪音小的優(yōu)勢特點，可以改善工程機械設(shè)備操作人員的作業(yè)環(huán)境，同時提升機械設(shè)備的生產(chǎn)效率。

2.3 機電一體化技術(shù)在機床加工中的應(yīng)用

在機床加工生產(chǎn)中應(yīng)用機電一體化技術(shù)，通過先進的技術(shù)軟件，可以提升機床生產(chǎn)零部件的精度和質(zhì)量，同時增加機床機械設(shè)備的數(shù)字化程度。機床生產(chǎn)中除了應(yīng)用先進的機電一體化技術(shù)軟件外，還應(yīng)用這項技術(shù)進行相關(guān)的電路功能改良，充分發(fā)揮了相關(guān)技術(shù)軟件的優(yōu)勢作用，降低了環(huán)境因素對機床生產(chǎn)的影響程度，機電一體化技術(shù)在機床加工行業(yè)的應(yīng)用，為機床生產(chǎn)功能的高效發(fā)揮提高了可靠的保障。特別是在車床掃描過程中，充分體現(xiàn)出了和機電技術(shù)結(jié)合的Z80-CPU軟件系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢，不僅簡化了生產(chǎn)過程，而且提高了機床設(shè)備運行的安全性和可靠性。機床的實際生產(chǎn)操作，需要有機結(jié)合它的連續(xù)控制功能和差補功能，按照自動化控制的機床延伸的坐標軸方向設(shè)置機床道具的工作方向，同時它的輔助傳動系統(tǒng)必須保持高效運行，避免出現(xiàn)任何差錯；還要防止機床絲杠中的滾珠因過度摩擦產(chǎn)生破損。應(yīng)用機電一體化技術(shù)進行機床設(shè)備的生產(chǎn)加工，需要控制好設(shè)備運行情況，杜絕爬行失穩(wěn)狀況的發(fā)生，同時保證它有對抗各種拉力的良好性能，從而有效提高機床的生產(chǎn)效益，保證生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)高效的機械零部件。

2.4 應(yīng)用機電一體化技術(shù)進行工程機械設(shè)備的自動和半自動化生產(chǎn)

雖然機電一體化技術(shù)在我國工程機械設(shè)備生產(chǎn)中得到了大力的推廣和應(yīng)用，但在現(xiàn)實生產(chǎn)中，由于受資金和規(guī)模成本的影響，許多機械制造企業(yè)并沒有完全實現(xiàn)自動化生產(chǎn)管理，還存在相當多的半自動機械設(shè)備生產(chǎn)作業(yè)形式。不過，實際的生產(chǎn)操作人員的數(shù)量卻得到了大幅削減，極大的降低了工程機械生產(chǎn)的人工勞動量。相關(guān)企業(yè)要認識到自動化、數(shù)字智能化取代機械化，是工程機械設(shè)備生產(chǎn)行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。在技術(shù)轉(zhuǎn)化升級中，相關(guān)企業(yè)和人員應(yīng)該肯定并重視機電一體化對自身生產(chǎn)的重要促進作用，引進該項技術(shù)逐步提高機械生產(chǎn)的受控力度和自動化水平[5]。相關(guān)人員在機械生產(chǎn)實際操作中，還可以利用微機系統(tǒng)進行相關(guān)的技術(shù)調(diào)控，設(shè)計機械設(shè)備生產(chǎn)運行軌跡，對其發(fā)出指令，完成生產(chǎn)操作任務(wù)。操作人員還要設(shè)置好傳達指令的交互傳感系統(tǒng)，完善系統(tǒng)的工作性能，促進機械設(shè)備發(fā)揮出最大的生產(chǎn)功能。自動化是工程機械設(shè)備向智能化方向邁進的基石，可以大幅提升機械設(shè)備生產(chǎn)的精準度。

3 機電一體化在工程機械設(shè)備中的智能化發(fā)展趨勢

機電一體化技術(shù)可以滿足工程機械設(shè)備生發(fā)展產(chǎn)的智能化需求，在未來的發(fā)展中，會大力推動工程機械設(shè)備向網(wǎng)絡(luò)智能化方向發(fā)展。目前的工程機械設(shè)備應(yīng)用機電技術(shù)已經(jīng)完成了自動化發(fā)展轉(zhuǎn)變，但在實際生產(chǎn)中還需要人工完成一些參數(shù)的設(shè)定，離智能化還有一定差距。隨著科技的進步，通過技術(shù)人員的不斷努力，未來的工程機械生產(chǎn)會逐步降低人力資源的參與程度，利用機器人+機械的生產(chǎn)模式完成一些參數(shù)的設(shè)置調(diào)控，促進機械設(shè)備的自行運行，實現(xiàn)智能化生產(chǎn)管理，提高工程機械的生產(chǎn)效率。

4 結(jié)語

綜上所述，科技的迅猛發(fā)展，推動著工程機械設(shè)備生產(chǎn)和機電一體化技術(shù)發(fā)展進步。相關(guān)行業(yè)技術(shù)工作人員一定要牢牢把握住這一發(fā)展機遇，依托科技優(yōu)勢，應(yīng)用機電一體化技術(shù)提高工程機械的傳感器檢測精準度和工程故障檢測水平，加強機床加工和自動化、半自動化機械設(shè)備的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，促進我國工程機械行業(yè)的快速穩(wěn)定發(fā)展。