淺談工程機械中機電一體化技術的應用

蔣利娟

【摘要】自20世紀70年代開始，機電一體化技術在國外投產應用，時間進入80年代后，微電子技術的成熟應用更是把機電一體化技術推向了發展快車道。工程施工機械引入機電一體化，將電子控制技術和機械技術進行有機結合，促進工程施工機械性能的提高。

【關鍵詞】機電一體化技術；工程機械；應用要點

對機電一體化技術的研究，必須先要了解工程機械的發展現狀。在科學技術和經濟飛速發展的今天，工程機械也在不斷發展，工程項目中的人力作用已經漸漸消失，取而代之的是大型的機械設備的工作，這樣大大提高了生產和工作效率。

一、機電一體化應用的必要性

（一）提高施工效率

在機械設備剛剛開始投入到建筑施工領域的時候，節省了大量的人工。但是由于發展還不夠成熟，在技術方面受到了很大的限制，所以消耗了大量的能源，增加了成本的支出，大量的工程機械都沒能夠得到充分利用，導致了工程在效益方面和成本方面有很大的懸殊，利潤較低。在建設施工的整個過程中，機電一體化技術中的老式液壓挖掘機，有超過一半以上的燃料是完全被浪費，只有很小的一部分燃料是被真實利用了。而在機電一體化技術應用的后期，能源消耗方面有了很大的改進和提高，效率方面也有了顯著的提升。如卡特電子效率節能控制系統，這一項系統可以有效地對發動機和泵進行綜合協調控制，不但可以節省大量的燃料，還可以很好地提高液壓挖掘機的性能，使它充分發揮作用。

（二）提高工程機械的精準度

在很大程度上，一個工程質量的好壞取決于建筑工程機械的精準度。采用了機電一體化技術之后，建筑工程機械大多可以實現半自動化或者是全自動化，這也在很大程度上降低了人力成本的投入，同時還可以提高機械的精準度。如果在建筑施工的過程中采用人力來進行混凝土拌合，配合比經常會出現不準確的狀況，這樣混凝土的質量也就沒有辦法達到施工的要求。而如果是采用機電一體化技術來進行操作，它的配合比就很容易控制，這樣結果也會更加精準，施工的整體質量也會得到保證。

二、工程機械中機電一體化技術的應用要點

（一）機床中的發展應用

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，其開發系統難度較低，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CP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象，使用氟塑貼面軌，增強其預緊、平穩和耐磨的效果，最大限度地降低摩擦系數，反向消除死去區，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行機構都采用滾珠絲杠副傳動方法。

（二）機電一體化技術在煤礦機械中的應用

基于傳統的煤炭行業，機電一體化技術的應用為其開辟了新的篇章。其常見應用有現場監控管理、事故的診斷、現場預警系統以及危機應對處理等。為了確保施工現場的安全以及穩定進行，在線監控系統可以有效地對煤炭機械設備進行實時數據采集，確保其處于正常工作狀態。當相關設備出現故障等問題時，監控設備可以第一時間發現問題并立即制定解決方案，從而盡可能提高設備工作效率，避免設備過度損耗，提高設備利用率。

（三）傳感檢測技術

當今的傳感檢測技術日趨發達，在機電一體化中，傳感檢測技術扮演著感受器官的角色，基于日益強大的傳感檢測技術，機械設備實現了自我檢測、自我調節、自我控制。傳感檢測技術水平的高低直接反映了機械自動化程度的高低，兩者可以說是成正比的。現代工程要求傳感器能快速精確地獲取信息，并且能夠在嚴酷惡劣的環境中正常工作，如在高溫、高濕、海水浸泡等惡劣環境，傳感檢測技術是檢驗機電一體化系統是否達到高水平的重要參數。

（四）自動控制技術

自動控制技術范圍很廣，包括如速度控制、進程控制、自我調整（自糾錯、自動校正、自動報警等）高精度定位控制等技術，自動控制技術從控制方式上分為兩種，分別是閉環控制與開環控制，其中閉環控制是指有反饋的控制技術，開環控制技術主要是指按照事先確定好的程序，依次發出信號去控制對象。

三、結語

總而言之，機電一體化技術在現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展前景和應用空間，不但提高了現代工程機械的工作效率，降低了現代工程機械能源的使用量，為現代工程機械各方面的工作都提供了便利，增加了作業精度，完善了各方面的應用，從而推動現代工程機械飛速發展。

參考文獻

[1]孟慶春.機電一體化技術的應用與發展[J].科技情報開發與經濟，2012（01）：115～116.

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