機(jī)電一體化系統(tǒng)在機(jī)械工程中的運(yùn)用探討

崔良學(xué)

摘要：機(jī)電一體化技術(shù)是信息時(shí)代下的產(chǎn)物。隨著我國(guó)發(fā)展進(jìn)入了新時(shí)代，各行各業(yè)都進(jìn)入了嶄新的發(fā)展階段，在很多的生產(chǎn)領(lǐng)域、工程領(lǐng)域，機(jī)械設(shè)備已然成為了不可或缺的生產(chǎn)要素，對(duì)推進(jìn)生產(chǎn)作業(yè)的高效、穩(wěn)定開(kāi)展具有重要的意義。機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程方面的應(yīng)用具有很大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，不僅使得機(jī)械工程的性能和功能得以強(qiáng)化和提升，還使得設(shè)備使用時(shí)的安全系數(shù)更高、可靠性更好。隨著當(dāng)前自動(dòng)化、智能化技術(shù)等的快速發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)必將迎來(lái)嶄新的發(fā)展。本文就機(jī)電一體化系統(tǒng)在機(jī)械工程中的運(yùn)用展開(kāi)探討。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化技術(shù);機(jī)械工程;應(yīng)用

引言

在國(guó)家不斷進(jìn)步的推動(dòng)下，讓科技發(fā)展的速度日益加快，讓機(jī)電一體化技術(shù)迎來(lái)了更多的發(fā)展機(jī)會(huì)，取得了很大的成績(jī)，在未來(lái)，擁有良好的發(fā)展前景。尤其帶給機(jī)械工程方面的影響是非常大的。鑒于機(jī)電一體化技術(shù)的專(zhuān)業(yè)性特征十分明顯，不但拓展了具體的應(yīng)用范圍，而且使相關(guān)機(jī)械設(shè)備的性能得以增強(qiáng)，所以，科學(xué)分析機(jī)電一體化在機(jī)械工程中的技術(shù)應(yīng)用情況非常關(guān)鍵。

1機(jī)電一體化技術(shù)相關(guān)概念

當(dāng)前機(jī)電一體化技術(shù)被廣泛用于機(jī)械工程領(lǐng)域，涉及電子控制、機(jī)械控制、液壓控制等技術(shù)。機(jī)械工程與機(jī)電一體化技術(shù)的融合能夠優(yōu)化生產(chǎn)操作，目前我國(guó)機(jī)械工程行業(yè)在利用機(jī)電一體化技術(shù)的過(guò)程中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)微處理器的改進(jìn)，可以有效減少工業(yè)制造中存在的誤差，如今對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)利用提出越來(lái)越高的要求。需要設(shè)計(jì)人員根據(jù)機(jī)械工程的特征創(chuàng)新思想，進(jìn)一步促進(jìn)電子技術(shù)與機(jī)械技術(shù)的融合。

2機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用價(jià)值

2.1安全性高

傳統(tǒng)的機(jī)械工程存在著安全性不足的突出問(wèn)題，而機(jī)電一體化下的機(jī)械工程顯然具有更高的安全性。因?yàn)闄C(jī)電一體化中集成了機(jī)械技術(shù)、電氣技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)等先進(jìn)的技術(shù)，機(jī)械工程的性能得以提升，功能趨于完善，機(jī)電一體化技術(shù)的機(jī)械工程不僅具有基本的通行功能，更集遙感、定位、監(jiān)視和報(bào)警功能于一身，即使在機(jī)械運(yùn)行中出現(xiàn)了故障，故障診斷模塊也可以快速啟動(dòng)自我保護(hù)與報(bào)警。

2.2降低人力成本

機(jī)械工程中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，能夠通過(guò)遠(yuǎn)程自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)作，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的人為操作模式，簡(jiǎn)化工作流程，以實(shí)現(xiàn)機(jī)械工程的高效率、高質(zhì)量操作。機(jī)電一體化系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠有效減輕人員工作壓力，降低機(jī)械工程單位的人力資本投入數(shù)額。通過(guò)流程化、系統(tǒng)化及自動(dòng)化的運(yùn)作流程，還能夠準(zhǔn)確篩選重點(diǎn)需求，對(duì)后續(xù)機(jī)械工程項(xiàng)目的開(kāi)展奠定良好基礎(chǔ)。

2.3操作方便

如今機(jī)械工程開(kāi)始利用在更多的制造領(lǐng)域中，向著科技化、專(zhuān)業(yè)化、智能化的方向發(fā)展，并且工程機(jī)也在不斷深入挖掘機(jī)電一體化的優(yōu)勢(shì)，使得操作具有智能化特征，大大降低了操作難度。在人工智能技術(shù)不斷應(yīng)用的背景下，機(jī)械工程還具備自我學(xué)習(xí)能力，可以根據(jù)不同生產(chǎn)場(chǎng)景改變運(yùn)行參數(shù)。

3機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用

3.1電液控制技術(shù)

電液控制技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)的重要表現(xiàn)，這一技術(shù)在機(jī)械工程領(lǐng)域的應(yīng)用可以提高作業(yè)的安全性。傳統(tǒng)的機(jī)械工程存在一定的功能局限性，應(yīng)用時(shí)的效率低，危險(xiǎn)系數(shù)高，機(jī)電一體化技術(shù)下的機(jī)械工程操作精度有所提升。比如，在一些領(lǐng)域的液壓挖掘機(jī)中，就應(yīng)用了電液控制技術(shù)，該技術(shù)使得機(jī)械控制系統(tǒng)的功能更為全面，其中，傳感器、控制器和角度設(shè)定器作為重點(diǎn)部件，完全滿(mǎn)足了液壓挖掘機(jī)的平整加工、壓實(shí)整平需求。當(dāng)前的技術(shù)發(fā)展條件下，自由控制、變結(jié)構(gòu)控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制都具有了一定的理論支持，但在具體應(yīng)用時(shí)還存在著一些現(xiàn)實(shí)性的問(wèn)題，控制算法的復(fù)雜性使得傳統(tǒng)的機(jī)械技術(shù)很難達(dá)成，只有現(xiàn)代化的控制理論方可實(shí)現(xiàn)。

3.2傳感器檢測(cè)技術(shù)

在機(jī)械工程當(dāng)中，需要注重對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的科學(xué)利用，發(fā)揮出傳感器檢測(cè)技術(shù)的良好功效，將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息化技術(shù)當(dāng)作技術(shù)支撐，把非電量信號(hào)有效轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的電量信號(hào)，如此，進(jìn)行機(jī)械工程生產(chǎn)的時(shí)候，能夠呈現(xiàn)出相關(guān)數(shù)據(jù)信息，以便增強(qiáng)機(jī)械設(shè)備自身的抗干擾能力、抗沖擊能力以及適應(yīng)方面的能力，以便確保機(jī)械工程生產(chǎn)工作的質(zhì)量達(dá)到相關(guān)規(guī)定。與此同時(shí)，應(yīng)該結(jié)合機(jī)械工程相關(guān)運(yùn)作的特征，注重對(duì)傳感器檢測(cè)技術(shù)的科學(xué)利用，發(fā)揮出其良好的密封、抗磨等作用，并且使機(jī)械工程傳感器的運(yùn)作溫度處于45～120°的范圍內(nèi)，讓傳感器產(chǎn)生變化的區(qū)間小于2%。所以，合理運(yùn)用微控制器裝置，并將相關(guān)電子裝置當(dāng)成固態(tài)傳感器設(shè)備，如此，能夠達(dá)到機(jī)械工程溫度自動(dòng)化補(bǔ)償?shù)男Ч?，以便?shí)現(xiàn)機(jī)械工程生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化目的。對(duì)于機(jī)械工程來(lái)說(shuō)，應(yīng)該凸顯出傳感器檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與作用，以便加快機(jī)械工程智能化發(fā)展的速度。

3.3節(jié)能控制技術(shù)

機(jī)械工程多為大型設(shè)備，在應(yīng)用時(shí)的功率高，處于高強(qiáng)度的運(yùn)行條件下，根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)調(diào)查，機(jī)械工程的能量利用率僅達(dá)到了20%，存在十分嚴(yán)重的能源浪費(fèi)情況。機(jī)電一體化在當(dāng)前機(jī)械工程中的應(yīng)用還體現(xiàn)在節(jié)能控制技術(shù)的應(yīng)用中，比如，功率單元電子控制器在一些機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用，充分發(fā)揮了現(xiàn)代電子技術(shù)與節(jié)能控制技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，在微型電子計(jì)算機(jī)的參與條件下，根據(jù)需求來(lái)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)速度和液壓泵輸出的靈活控制，機(jī)械運(yùn)行中的燃油消耗量大大減少，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能。與此同時(shí)，CPUC在機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行中，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的發(fā)送機(jī)的速度、液壓壓力等參數(shù)，有效根據(jù)所獲得的這些數(shù)據(jù)和信息，確定最優(yōu)的泵輸出，保持了發(fā)動(dòng)機(jī)最為理想的運(yùn)行狀態(tài)，在功率單元電子控制器下的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行效率得以大大提升。

4機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展勢(shì)態(tài)

4.1可持續(xù)性與智能化

以具體的狀況而言，我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)獲得了飛速的發(fā)展，帶給生態(tài)環(huán)境很大的污染和危害，增加了自然環(huán)境保護(hù)工作的難度。從未來(lái)發(fā)展的視角來(lái)說(shuō)，機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用應(yīng)該引入可持續(xù)性發(fā)展理念。在相關(guān)設(shè)計(jì)領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，應(yīng)該提高對(duì)相關(guān)資源的利用率，體現(xiàn)出生產(chǎn)工作的合理性。與此同時(shí)，有關(guān)研究工作者則應(yīng)該加快在新興技術(shù)方面的探究速度，同時(shí)參考具體的狀況，合理利用相關(guān)技術(shù)，讓機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展變得越來(lái)越智能化。

4.2網(wǎng)絡(luò)化

機(jī)電一體化產(chǎn)品的應(yīng)用，能夠發(fā)揮遠(yuǎn)程控制的作用。將機(jī)電一體化系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的遠(yuǎn)程監(jiān)管，自動(dòng)化控制。比如可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控總線(xiàn)、移動(dòng)局域網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)等，為機(jī)械工程工作的開(kāi)展創(chuàng)設(shè)便利條件。在網(wǎng)絡(luò)化的管理模式下，還能夠?qū)崟r(shí)與相關(guān)部門(mén)、技術(shù)人員溝通等，合理應(yīng)用各類(lèi)資源，加強(qiáng)信息溝通及技術(shù)研究。

4.3綠色化

從目前國(guó)內(nèi)社會(huì)發(fā)展的現(xiàn)狀來(lái)講，綠色環(huán)保問(wèn)題已經(jīng)引起了很大的關(guān)注與重視，如何實(shí)現(xiàn)人和自然環(huán)境之間的協(xié)同發(fā)展成為一項(xiàng)巨大的挑戰(zhàn)。需要不同國(guó)家緊密聯(lián)系具體的狀況，做好對(duì)相關(guān)資源的配置與應(yīng)用工作。依靠工業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展，讓整個(gè)社會(huì)的發(fā)展速度變快，不過(guò)為了規(guī)避或者減小帶給生態(tài)環(huán)境的污染壓力，應(yīng)該引入更多的綠色環(huán)保技術(shù)與材料，讓機(jī)電一體化技術(shù)朝著綠色化的方向發(fā)展。

結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)代機(jī)械工程行業(yè)發(fā)展過(guò)程中，需要充分認(rèn)識(shí)到機(jī)電一體化系統(tǒng)應(yīng)用的必要性，學(xué)習(xí)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的工作經(jīng)驗(yàn)，將先進(jìn)的理念及專(zhuān)業(yè)的技術(shù)融入到機(jī)械工程生產(chǎn)中，推動(dòng)我國(guó)機(jī)械工業(yè)發(fā)展。

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