論機(jī)電一體化在工程機(jī)械上的應(yīng)用與發(fā)展

陳旭峰

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平得到了明顯的提高。作為集合信息技術(shù)、機(jī)械制造以及電子應(yīng)用等相關(guān)技術(shù)于一體的機(jī)電一體化技術(shù)已然得到空前的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械領(lǐng)域，隨著機(jī)電一體化的使用，機(jī)械工程實(shí)現(xiàn)了半自動(dòng)化以及自動(dòng)化，這使得機(jī)械加工作業(yè)的精確度得到了極大的提高。因此，本文闡述了機(jī)電一體化在機(jī)械工程中的具體應(yīng)用以及發(fā)展方向，希望本次研究能夠?qū)C(jī)電一體化的未來(lái)發(fā)展有所幫助。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；工程機(jī)械；應(yīng)用；發(fā)展方向

科學(xué)信息技術(shù)影響著人們的生活，同時(shí)科學(xué)技術(shù)在多種領(lǐng)域以其不斷創(chuàng)新的特點(diǎn)使得許多專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域相互交織、相互融合，對(duì)于機(jī)械工程領(lǐng)域表現(xiàn)尤為明顯。機(jī)電一體化同時(shí)也被稱(chēng)作是機(jī)械電子學(xué)，是將精密機(jī)械技術(shù)、控制技術(shù)、信息技術(shù)、微電子技術(shù)、電工電子技術(shù)以及機(jī)械技術(shù)展開(kāi)有機(jī)的結(jié)合并且將其應(yīng)用到實(shí)際生活中的一項(xiàng)綜合性技術(shù)，現(xiàn)如今機(jī)電一體化已經(jīng)在人們的各項(xiàng)生產(chǎn)生活中得到了非常廣泛的應(yīng)用，在工程機(jī)械上也不例外。

1 對(duì)機(jī)電一體化進(jìn)行分析

機(jī)電一體化技術(shù)通過(guò)將電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及機(jī)械技術(shù)等有機(jī)地進(jìn)行結(jié)合，其目的在于使其生產(chǎn)精度得到提高，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量。機(jī)電一體化技術(shù)的誕生給工程機(jī)械帶來(lái)了前所未有的變革，徹底改變了工程機(jī)械傳統(tǒng)的生產(chǎn)加工制造和設(shè)計(jì)理念、方式方法，在提高工程機(jī)械工作效率，使用性能、精度等各方面起著巨大的作用。當(dāng)前，關(guān)于機(jī)電一體化的研究呈現(xiàn)良好勢(shì)頭，在這樣的背景形勢(shì)下，加強(qiáng)機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用研究無(wú)疑對(duì)技術(shù)創(chuàng)新具有重要實(shí)踐指導(dǎo)意義。

2 機(jī)電一體化在工程機(jī)械上的具體應(yīng)用

2.1 節(jié)能方面

在傳統(tǒng)的工程機(jī)械制作應(yīng)用過(guò)程中，不論是在機(jī)械設(shè)備的具體生產(chǎn)制作中，還是在之后的實(shí)踐應(yīng)用中，機(jī)械設(shè)備原本各功能板塊之間的整合程度以及協(xié)調(diào)性能都比較低。這樣就會(huì)導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行的實(shí)際效率比較低，造成非常嚴(yán)重的能源浪費(fèi)[1]。在工程機(jī)械中展開(kāi)機(jī)電一體化的引入，可以對(duì)新型電子的節(jié)能裝置展開(kāi)使用，例如電子節(jié)能控制器，這樣可以使工程機(jī)械，如碾壓機(jī)，挖掘機(jī)的能源利用率可以得到很大程度的提升，這樣就可以起到有效節(jié)約能源的效果。另外，機(jī)電一體化在工程機(jī)械上的應(yīng)用還可以使工程機(jī)械具備有環(huán)保以及安全的特點(diǎn)，機(jī)械各板塊之間的運(yùn)行協(xié)調(diào)性將會(huì)有所提升，機(jī)械磨損將會(huì)變小，機(jī)械的運(yùn)行效率便因此提升。

2.2 監(jiān)控應(yīng)用

在機(jī)電一體化的發(fā)展過(guò)程中，電子監(jiān)控系統(tǒng)一直以來(lái)都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。其作用就是監(jiān)督機(jī)電一體化系統(tǒng)中各個(gè)子系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，這些子系統(tǒng)包括機(jī)械工程的傳動(dòng)系統(tǒng)、感應(yīng)系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)等[2]。如果這些子系統(tǒng)中任何一個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)異常，則電子監(jiān)控系統(tǒng)則會(huì)發(fā)出警報(bào)，提醒工作人員有故障產(chǎn)生，同時(shí)也能夠精確報(bào)告其故障位置，方便工作人員快速發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題。電子監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用使得機(jī)電一體化系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)行，以此使得機(jī)械工程中遇到問(wèn)題能夠及時(shí)的解決，從而提高了生產(chǎn)效率以及減少機(jī)械工程因故障造成的損失。

2.3 自動(dòng)化應(yīng)用

現(xiàn)階段自動(dòng)化技術(shù)在人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活中得到了越來(lái)越廣泛的普及，機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化作業(yè)已然成為工程機(jī)械的一個(gè)非常重要的需求以及特征，機(jī)電一體化的應(yīng)用進(jìn)一步將工程機(jī)械作業(yè)實(shí)際自動(dòng)化水平提高，已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了機(jī)械工程作業(yè)半自動(dòng)化甚至是自動(dòng)化。自動(dòng)化機(jī)械作用和傳統(tǒng)的手工作用方式相比，不論是運(yùn)行效率還是作業(yè)效果都是自動(dòng)化更勝一籌，同時(shí)自動(dòng)化作業(yè)還可以將勞動(dòng)強(qiáng)度降低，很大程度時(shí)起到節(jié)約人力的效果，有效的減少因?yàn)椴僮魅藛T疲勞或者是機(jī)械過(guò)度疲勞導(dǎo)致的安全事故發(fā)生的頻率。

2.4 精度控制

工程機(jī)械加工及設(shè)計(jì)對(duì)精度有著非常嚴(yán)格的要求，只有從設(shè)計(jì)，到生產(chǎn)再到加工組裝等任何一個(gè)環(huán)節(jié)的精度都可以得到有效的保證，都可以符合工程機(jī)械相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，工程機(jī)械在整體精度上才可以滿足工程的實(shí)際需求。工程機(jī)械制造存在有零配件、構(gòu)件非常多，結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜的特點(diǎn)[3]。一般技術(shù)很多時(shí)候成品機(jī)械的質(zhì)量以及精度無(wú)法得到保證，而進(jìn)行機(jī)電一體化技術(shù)的選擇來(lái)對(duì)工程機(jī)械成品展開(kāi)精度控制可以起到非常良好并且穩(wěn)定的控制效果，使產(chǎn)品加工的精度可以得到保障。之所以可以取得該成效的原因是電子控制技術(shù)的開(kāi)發(fā)以及向工程機(jī)械領(lǐng)域的延伸。電子控制系統(tǒng)選擇的是具備有現(xiàn)代化特點(diǎn)的控制技術(shù)以及電子科技技術(shù)從而使稱(chēng)量準(zhǔn)確性可以得到保障，使稱(chēng)量的自動(dòng)化可以得到實(shí)現(xiàn)，這樣就可以避免由于手工稱(chēng)量出現(xiàn)的誤差，使機(jī)械稱(chēng)量精度提高。

3 機(jī)電一體化未來(lái)發(fā)展方向

3.1 全息系統(tǒng)化方向

全息系統(tǒng)化指的是機(jī)電一體化系統(tǒng)全方面實(shí)現(xiàn)命令的傳遞與執(zhí)行，在未來(lái)機(jī)電一體化發(fā)展中，這種特點(diǎn)將會(huì)越發(fā)明顯。機(jī)電一體化使其從不同方位實(shí)現(xiàn)命令的精確執(zhí)行已然成為機(jī)械工程智能化發(fā)展趨勢(shì)，這一趨勢(shì)預(yù)示著信息技術(shù)將會(huì)得到更進(jìn)一步的發(fā)展，從而使其機(jī)電一體化技術(shù)全面提高。

3.2 自律分配化系統(tǒng)方向

現(xiàn)階段，機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)得到了快速的發(fā)展，這使得其控制系統(tǒng)擁有大量的反應(yīng)經(jīng)驗(yàn)，從而能夠應(yīng)對(duì)大多數(shù)的緊急事件，即通常人們所說(shuō)的自律分配化系統(tǒng)。每當(dāng)自律分配化系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)中的各個(gè)子系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)行，且子系統(tǒng)之間不收到彼此間的影響，同時(shí)子系統(tǒng)在經(jīng)歷長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行也會(huì)獲得大量的反應(yīng)經(jīng)驗(yàn)，這使得子系統(tǒng)也能夠輕松應(yīng)對(duì)絕大多數(shù)的緊急事件。另外，在機(jī)電一體化的總系統(tǒng)發(fā)出命令信息后，子系統(tǒng)會(huì)根據(jù)命令發(fā)生相對(duì)應(yīng)的改變，這一特點(diǎn)使得機(jī)電一體化系統(tǒng)可以有效地防止由于某個(gè)子系統(tǒng)發(fā)生故障而導(dǎo)致機(jī)電一體化整個(gè)系統(tǒng)發(fā)生故障的問(wèn)題出現(xiàn)，自律分配化系統(tǒng)能夠有效的提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

3.3 微型化節(jié)能化的發(fā)展趨勢(shì)

機(jī)電一體化在工程機(jī)械上使用將會(huì)呈現(xiàn)出一種微型化的發(fā)展趨勢(shì)，將工程機(jī)械產(chǎn)品的體積降低，從而使產(chǎn)品的實(shí)際空間占有量降到最低，這樣工程機(jī)械的運(yùn)行將會(huì)消耗比較低的能量。當(dāng)前機(jī)電一體化產(chǎn)品的實(shí)際體積已經(jīng)呈現(xiàn)出一種減小的趨勢(shì)，在不久之后，機(jī)電一體化產(chǎn)品將會(huì)實(shí)現(xiàn)納米，微米級(jí)別體積的運(yùn)作以及生產(chǎn)，使工程機(jī)械的運(yùn)行變得更加環(huán)保節(jié)儉，另外伴隨著機(jī)械一體化技術(shù)的不斷完善以及改革的同時(shí)，非常有望在今后實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械上的零污染應(yīng)用，所用的能源全部為可再生能源，提升機(jī)械工程的廢物利用率以及回收率。

3.4 個(gè)性化的發(fā)展趨勢(shì)

科學(xué)技術(shù)在不斷的發(fā)展更新，機(jī)電一體化在工程機(jī)械上的應(yīng)用也開(kāi)始呈現(xiàn)出一種多元性以及多樣性。因?yàn)椴煌瑱C(jī)械對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)存在有不同的要求，因此只有機(jī)電一體化產(chǎn)品可以更加的實(shí)用以及靈活才可以在工程機(jī)械應(yīng)用發(fā)面表現(xiàn)出針對(duì)性以及具體性[3]。機(jī)電一體化在工程機(jī)械上的應(yīng)用會(huì)出現(xiàn)一種個(gè)性化的發(fā)展趨勢(shì)，使工程機(jī)械工作的展開(kāi)具有完善性以及細(xì)致性。

4 結(jié)論

機(jī)電一體化是現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，是多種技術(shù)綜合作用的結(jié)果，更是工業(yè)化發(fā)展的必由之路。它在工程機(jī)械中的應(yīng)用極大地推動(dòng)了我國(guó)機(jī)械工業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展。盡管現(xiàn)階段機(jī)電一體化程度還較低，但其作用、地位和價(jià)值卻是不可否認(rèn)的。因此我國(guó)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)及其應(yīng)用的研究和創(chuàng)新，推動(dòng)我國(guó)機(jī)械工業(yè)快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]朱慧，魯蕓.機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械上的應(yīng)用與發(fā)展[J].山東工業(yè)技術(shù)，2018（04）：141.

[2]劉永平.論機(jī)電一體化在工程機(jī)械上的應(yīng)用與發(fā)展[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2018（01）：251-252.

[3]荀同煜.關(guān)于機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用研究[J].南方農(nóng)機(jī)，2017，48（23）：128+134.

[4]王曉琴.機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械上的應(yīng)用與發(fā)展[J].機(jī)械管理開(kāi)發(fā)，2017，32（03）：162-163.