機電一體化技術在工程機械的運用論文

　　摘要：機電一體化技術即機械電子學技術，是具有綜合性和跨學科性質的科學技術。機電一體化技術主要包括電子技術、現(xiàn)代信息技術、現(xiàn)代電子計算機技術等。熟練運用和掌握機電一體化技術，可以推動現(xiàn)代工程機械的發(fā)展。文中分析了機電一體化技術在現(xiàn)代工程機械中的運用。

　　關鍵詞：機電一體化；現(xiàn)代工程；工程機械

　　在國家建設與發(fā)展中，工程建設發(fā)揮著重要作用。而現(xiàn)代工程機械又是工程建設的關鍵環(huán)節(jié)。伴隨科技的進步與發(fā)展，機電一體化技術逐漸用于工程的建設之中，與工程機械相互結合，促進了現(xiàn)代工程機械的自動化及智能化，實現(xiàn)對工程機械的人性化管理。

　　１機電一體化技術在現(xiàn)代工程機械中的發(fā)展目標

　　機電一體化技術的發(fā)展應從硬件和軟件入手，為現(xiàn)代工程機械營造自動化生產條件，使現(xiàn)代工程機械生產具有ＰＬＣ自動化的功能。要想實現(xiàn)機電一體化技術，宏觀上是要依靠現(xiàn)代機械工程，微觀上則是依靠電氣自動化技術。機電一體化技術應努力實現(xiàn)發(fā)展目標：（１）通過集成化思想促進工程機械設備的一體化。目前，工程機械生產設備雖然都帶有ＰＬＣ設備，但其目的主要通過集成化思想來對工程機械生產設備進行集中控制。（２）為了實現(xiàn)工程機械設備生產的智能化，使設備運行過程中能夠大批量的自動生產，應在機械設備中設置故障檢修機制與自動保護措施，一旦生產過程中出現(xiàn)故障，設備能夠自行解決問題，使生產效果達到最佳，這是一個對人工依賴性較弱的智能化措施［１］。（３）應努力做到工程機械生產可視化管理，使操作人員能夠利用相關監(jiān)控設備觀察整個機械生產過程。通過對工程機械設備的監(jiān)控，第一時間掌握故障原因，快速解決故障問題，恢復設備的生產運行。

　　２機電一體化技術在現(xiàn)代工程機械中的具體運用

　　對機械工程機電一體化進行有效利用，可以在一定程度上提高工作效率，減緩能源的消耗速度，節(jié)約大量的能源。而且，隨著自動化程度的增高，精度便會提高，施工的質量也有保證。機電一體化的性能相對穩(wěn)定和安全，壽命比較長，從而降低了操作人員的工作難度，在實際工作中比較方便，可以更好地對工程機械的故障加以診斷并及時上報和處理。繼而找到發(fā)生故障的位置，縮短維修人員維修的時間，在現(xiàn)代工程機械中發(fā)揮了重要作用。（１）自動化作業(yè)過程機電一體化技術使工程機械在一定程度上完成機械作業(yè)的半自動化與自動化，減少了操作人員的工作難度，使機械作業(yè)效率得到明顯改善，也降低了操作人員業(yè)務能力不足對機械作業(yè)精度的負面影響。例如，三菱挖掘機可以自由控制軌跡系統(tǒng)，在操作人員設置好鏟斗的運動軌跡與形狀后，對應的系統(tǒng)就會依據各個傳感器顯示的信號，自行控制斗桿、鏟刀及動臂的運動，做到了斜坡、開口、溝槽等斷面的準確作業(yè)，從而實現(xiàn)自動化作業(yè)過程。（２）提高工程機械作業(yè)精度當前水泥、混凝土、瀝青等都采用了機電一體化系統(tǒng)來控制稱量系統(tǒng)，做到了稱量的自動化，使成品作業(yè)得以提高。自動化找平的有效運用，極大提高了瀝青和混凝土機器的施工質量，也提高了其工作效率［２］。通過運用自動供料系統(tǒng)，有效調節(jié)了瀝青和混凝土機器的用料，使攤鋪的質量與效果得到增強。并且，電子化操控推土機鏟刀、平地機刮刀與鏟運機鏟斗刀，不僅能減輕操作人員的工作壓力，也使作業(yè)的精確度和準確度得到了加強。（３）提高工程機械生產效率傳統(tǒng)工程機械對能量使用的不夠充分，利用率較低。例如，液壓挖掘機對燃料的利用僅為３０％，浪費了一大半的能量。當前我國面臨著能源緊缺的狀況，使工程機械需要不斷地節(jié)能降耗。例如，小松挖掘機就利用了最新的控制節(jié)能器，能夠節(jié)約四分之一的燃料，有效實現(xiàn)了節(jié)能降耗。日立挖掘機運用卡特節(jié)能控制方法，全面操控發(fā)動機和泵，對燃料的利用高達９０％以上，提高了能量利用率和機械生產效率。（４）加強機械工作裝置監(jiān)控對工程機械的相關工作裝置進行自動報警、故障自診與電子監(jiān)控，如液壓系統(tǒng)與傳動系統(tǒng)等。如果這些系統(tǒng)在運行時出現(xiàn)異常，就會自動找到出現(xiàn)問題的位置，并對問題故障報警處理。機電一體化技術的發(fā)展運用，不僅改變了操作人員的工作方式，提高了工程機械設備的生產效率，也使維修人員對機械的檢查工作更為簡單，一定程度上降低了機械設備維修的資金消耗，縮短了維修時間，有效延長了工程機械設備使用壽命。（５）機床中的發(fā)展應用機電一體化技術在具體應用過程中，Ｚ８０的ＣＰＵ應用軟件相對較多，其開發(fā)系統(tǒng)難度較低，因此適用于國內大部分的數控機床。國內數控機床通常使用的是Ｚ８０微機、Ｉ／Ｏ接口、光電隔離電路等。Ｚ８０的ＣＰＵ應用軟件和對應芯片相對廉價，應用范圍也比較大，并且維修方便、實用性強。Ｉ／Ｏ接口硬件也相對容易，Ｚ８０類型的計算機包含獨有的Ｉ／Ｏ指令，計算機運行時間相對較短，值得注意的是，其格式指令特別短，極大地減少了工程機械設備的掃描周期。同時，機電一體化技術在機床的應用中，由于大部分機床對工作臺和工具刀有較高的要求，需要工作臺與工具刀按照固定路線進行移動，因此，在應用機電一體化技術時，應仔細分析控制方式，判斷是否需要設置插補功能。需要副傳動高效運轉，降低滾珠摩擦造成的損失，防止工程機械操作過程中的爬行現(xiàn)象，使用氟塑貼面軌，增強其預緊、平穩(wěn)和耐磨的效果，最大限度地降低摩擦系數，反向消除死去區(qū)，定位準確性相對較高。為了消除螺母與螺紋之間的縫隙，多數機床傳動方式與執(zhí)行機構都采用滾珠絲杠副傳動方法。

　　３機電一體化技術在現(xiàn)代工程機械中的運用方向

　�。ǎ保┲悄芑�通常來講，智能化是現(xiàn)代工程機械和傳統(tǒng)工程機械的主要區(qū)別，而該區(qū)別主要表現(xiàn)形式就是智能化的產品。這種智能化技術結合了生理學、人工智能與計算機智能的思想與方法，成功對人類智能進行了模擬。該智能化技術正在不斷的發(fā)展和探索中，以后將會有很廣闊的發(fā)展空間。（２）微型化機電一體化技術在長期的發(fā)展和運用過程中，逐漸出現(xiàn)了微型機電一體化的操作系統(tǒng)，這是機械技術和電子技術深度結合而得到的產物，通常也被稱為微電子機械技術。微型機電一體化技術相關產品，其體積向著納米和微米方向發(fā)展，體積低于１ｃｍ３的機電一體化技術產品，在各個領域發(fā)揮著突出作用，如政治、軍事、醫(yī)療等。其運動方式靈活、體積與耗能極小的特點，受到科學技術行業(yè)的廣泛關注。（３）高性能化高性能化包括可靠的應用、高效的應用模式、高精度應用模式、高速度應用模式等。最新的ＣＮＣ系統(tǒng)運用的ＣＰＵ就是多總線連接機構，滿足高性能化進行生產。該系統(tǒng)采用簡單集機指令，能同時處理和操作多任務、多系統(tǒng)，確保機電一體化技術產品擁有較高的性能［３］。

　　４結束語

　　總而言之，機電一體化技術在現(xiàn)代工程機械領域中得以廣泛應用。機電一體化技術有著廣闊的發(fā)展前景和應用空間，不但提高了現(xiàn)代工程機械的工作效率，降低了現(xiàn)代工程機械能源的使用量，為現(xiàn)代工程機械各方面的工作都提供了便利，還增加了作業(yè)精度，完善了各方面的應用，從而推動現(xiàn)代工程機械飛速發(fā)展。

　　參考文獻：

　　［１］薛邵文．基于德國“雙元制”的課程教學模式的研究與實踐———以機電一體化技術專業(yè)《電工電子產品制作與調試》課程為例［Ｊ］．酒城教育，２０１８，（０１）：６－１１．

　�。郏玻堇钍辣颍�基于“雙元制”本土化培養(yǎng)目標與教學計劃改革與實踐———以瀘州職業(yè)技術學院機電一體化技術專業(yè)為例［Ｊ］．酒城教育，２０１８，（０１）：１２－１６．

　　［３］李珂．信息技術在機電一體化教學中的應用探微［Ｊ］．科學大眾（科學教育），２０１８，（０１）：

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