機電一體化在工程機械上的應用與發展

趙慶偉

（江蘇省揚州技師學院，江蘇 揚州 225000）

機電一體化在工程機械的應用中，電子控制系統尤為重要，相關工作人員對電子控制系統的使用是實現機電一體化應用的關鍵，對工程機械的施工質量和施工進度有著較大的影響，就目前來看，機電一體化技術已經成為工程機械工作人員必須掌握的技術之一。

一、機電一體化在工程機械中的應用與作用

（一）電子監控中的應用

工程機械中電子監控的主要作用是對發動機、傳動系統、工作裝置等的運行狀態進行全面的監控，給維修人員及時的傳遞各系統的運行情況和信息，以便于其及時發現故障，解決故障，確保各項設備、各系統的正常運行，如果監控系統出現問題，一旦發生故障，工作人員很難及時發現，這會對整個工程機械的運行造成極大影響，嚴重時會導致整個運行系統的癱瘓，從而帶來不可估量的經濟損失。

（二）節能作用

傳統的工程機械設備對能量的利用率比較低，這就造成了能源的極大浪費，不符合可持續發展的原則，例如液壓式挖掘機的能量利用率僅為30%，機電一體化技術能夠借助電子節能控制器提高大型設備的能量利用率，這對工程機械的節能有著重要作用，由于操作簡單，電子節能控制器能夠減少設備的磨損，變相提高了設備的使用年限，對提高工作效率也有著積極意義。

（三）精確稱量

如何精確稱量一直是工程機械中的一個重要問題，機電一體化技術中的電子控制系統能夠實現稱量的微機控制，將整個稱量過程自動化，這就大大減少了人為誤差對稱量結果的影響，同時提高了測量結果的精確度，此外，這種自動化的稱量程序減少了人力的使用，對節省人力資源也有著重要的意義，符合現代施工高效、快捷的原則要求。

（四）降低勞動強度

傳統的工程機械施工操作中對工作人員的要求十分高，這是由于其工作強度大、工作量大的原因，機電一體化技術的應用能夠實現工程機械的自動化、半自動化，許多之前需要大量人力的工作都由機電技術中的控制系統代替，這就大大降低了工程機械施工過程中的勞動強度，同時人力操作會由于工作人員自身的原因對施工質量造成一定影響，而機電一體化的應用能夠避免這一現象的發生，對提高工作準確度也有著重要意義。

（五）其他應用

傳統的裝載機、推土機等大型設備并不會根據實際的負載量調整自身的傳動，例如一些很少的工作量，設備不會智能調小其傳動，這在一定程度上浪費了能源，機電一體化技術的應用能夠在這些大型設備上增加電子控制的自動化變速器，這些設備可以根據實際的負載量來調整傳動，實現利用最小的傳動完成工作，這樣能夠節省能源，從而節省經濟成本，同時這種電子控制的自動化變速器能夠實現大型設備的半自動化，降低了設備的操作難度，為工作人員減輕了勞動強度。

二、機電一體化的未來發展趨勢

機電一體化技術是以電子、計算機、光學、系統控制等多種學科和技術為基礎的一門綜合性技術，隨著科技的發展，各個學科在其領域都有了新的突破，這就給機電一體化技術的發展提供了動力，就目前的發展形勢來看，機電一體化技術的發展趨勢主要體現在以下幾個方面：

（一）智能化趨勢

智能化應用已經深入到人們生活、工作的各個領域當中，在機電一體化技術中也有著深刻的應用，其符合以人為本的基本原則，在未來的發展過程中，智能化會成為機電一體化技術主要的發展方向之一。機電一體化技術在控制理論的基礎上有機結合了計算機科學、心理學、自動化控制學等重要的科學，這給機電一體化技術智能化發展提供了有力的科學基礎，其主要原理是通過對人類智能的模擬，實現以人工智能化的機器代替人力來解決實際問題，進行各種勞動。

（二）微型化趨勢

以最小的體積占用實現控制效果是機電一體化技術微型化發展的核心，微型化是機電一體化技術未來的發展趨勢，其當前科研工作的主攻方向是將機電一體化產品向體積小、耗能小、操作靈活的方向發展，許多科研單位已經實現了機電一體化產品的體積控制在1cm3之內，相信在未來，機電一體化產品會實現微米、納米級的體積標準。

（三）網絡化趨勢

當今時代是網絡化的時代，網絡時代的來臨使得網絡化成為了機電一體化技術未來發展的主要趨勢，例如，當前許多工程機械中都實現了網絡控制的監控系統的應用，計算機網絡的滲透不僅能夠實現機電一體化在操作上的先進性，同時能夠使其具備強大的數據處理功能，對工程機械各個系統的運行狀態的數據進行整理分析，能夠發現運行過程中出現哪些問題，哪里需要改進，這對工程機械的發展有著重要作用。

（四）個性化趨勢

不同種類的工程機械對機電一體化技術的要求不盡相同，這就促使機電一體化技術向著個性化方向發展，機電一體化要具備自身的個性化特點，以此來滿足不同種類工程機械的需求，當前機電一體化個性化發展已經初見效果，呈現出了智能制造、模擬制造、敏捷制造等個性化的特點。

（五）環保化

環境保護是人類發展永恒不變的主題，機電一體化技術的環保化發展符合人類可持續發展的原則，是新時代機電一體化技術的發展趨勢，機電一體化產品在使用的過程中要不污染環境，同時產生的廢料等要能夠可回收利用。

結論

綜上所述，機電一體化在工程機械中的應用十分重要，把握機電一體化的發展趨勢，合理利用機電一體化，對機械工業的振興和發展有著重要意義。

[1]黃宋義.工程機械中機電一體化的應用[J].科技資訊，2019（18）.

[2]鄧培彬.在工程機械中機電一體化技術的應用[J].低碳世界，2013.