機電一體化系統在機械工程中的應用

張業佳

摘 要：機電一體化技術在機械工程中應用越加廣泛，一方面體現了機電一體化技術已然獲得了較為成熟的體系，另一方面也表明了科學技術對于未來社會生產有著重要的影響與作用。機電一體化為傳統的機械行業帶來了新的發展方向，在機械工程應用過程中，充分提高了生產效率，使其機械生產加工準確度得到極大地提高，同時也使得生產作業人員的人身安全得以保障。隨著科學技術的不斷發展，機電一體化技術將不斷地應用于機械工程當中。

關鍵詞：機電一體化系統；機械工程；應用

1 機電一體化概況

目前我國機電一體化技術已經得到了長足的進步現已成為包含多種理論知識且具有本身特點的技術，隨著時代的快速發展，未來將會有更多的新技術融入到機電一體化技術中。在機械工程中應用機電一體化技術，使其機械工程實現自主控制。機電一體化技術通過將電子技術、計算機技術以及機械技術等有機地進行結合，其目的在于使其生產精度得到提高，從而提高產品質量，為了快速發展機電一體化技術，有關研究人員應從四方面開始著手。

1.1 機械本體技術

要想提高機械本體技術，首先應通過減輕自身重量、提高性能以及準確度。對于減輕機械本體重量來說，可以使其機械盡量小型化，重量的減少也能使其性能得到提高。有關研究人員可使用非金屬復合材料取代金屬材料，以此提高機械的性能，同時也使其機械實現小型化，從而提高工作效率。

1.2 信息處理技術

微電子技術的提高對于機電一體化技術有著重要的影響，因此若想進一步的發展機電一體化，應對其信息處理技術做進一步的創新，具體來說有關研究人員可以參考國內外先進經驗，利用網絡技術實現信息處理技術的更新，以此使其穩定性得到增強，處理速度更快，從而使得機電一體化技術更加可靠。

1.3 傳感技術

傳感技術在機電一體化技術當中起到關鍵性的作用，通過電流的傳遞使其命令得到快速傳輸。在研究過程中，首先要考慮傳感器的性能，其中包括傳感器的穩定性、安全性以及精確性。對于傳感器的穩定性來說，提高其抗干擾能力是至關重要的工作。因此，相關研究人員應積極開發先進的傳感器，使其受到的干擾降到最低。

2 機電一體化在工程機械上的具體應用

2.1 節能方面的應用

在傳統的工程機械制作應用過程中，不論是在機械設備的具體生產制作中，還是在之后的實踐應用中，機械設備原本各功能板塊之間的整合程度以及協調性能都比較低，這樣就會導致設備運行的實際效率比較低，造成非常嚴重的能源浪費。

在工程機械中展開機電一體化的引入，可以對新型電子的節能裝置展開使用，例如電子節能控制器，這樣可以使工程機械，如碾壓機，挖掘機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約能源的效果。另外，機電一體化在工程機械上的應用還可以使工程機械具備有環保以及安全的特點，機械各板塊之間的運行協調性將會有所提升，機械磨損將會變小，機械的運行效率便因此提升。

2.2 在監控中的一些應用

在對工程機械展開使用的時候，為了保障其中出現的故障可以在最短的時間內被人們發現并且解決，就需要對監控技術展開應用，通過對機械一體化展開應用可以使監控效能得到更進一步的利用以及發揮。機電一體化可以對控制技術，電子技術以及一些其他的技術展開應用從而進行電子監控裝置的研發，實現對遠程監控系統的建立，這樣就可以對工程機械內部的運行展開實時的動態的監控，其中包括對工作裝置、發動機、傳動系統等各個模塊的檢測。借助對工程機械展開全方位的檢測來實現對機械故障的自主診斷以及自主決策，并且在第一時間進行警報的發出，這樣方便操作人員對故障展開及時的處理，使工程機械可以在最快的時間內恢復正常的工作另外借助機電一體化的監測，還可以起到將故障發生頻率降低的效果，就可以將機械維修費用降低，減少一些不必要的資金浪費。

2.3 在自動化中的具體應用

現階段自動化技術在人們日常生產生活中得到了越來越廣泛的普及，機械設備的自動化作業已然成為工程機械的一個非常重要的需求以及特征，機電一體化的應用進一步將工程機械作業實際自動化水平提高，已經基本實現了機械工程作業的半自動化甚至是自動化。自動化機械作用和傳統的手工作用方式相比，不論是運行效率還是作業效果都是自動化更勝一籌，同時自動化作業還可以將勞動強度降低，很大程度時起到節約人力的效果，有效的減少因為操作人員疲勞或者是機械過度疲勞導致的安全事故發生的頻率。

2.4 在作用精度控制方面的應用

工程機械加工及設計對精度有著非常嚴格的要求，只有從設計，到生產再到加工組裝等任何一個環節的精度都可以得到有效的保證，都可以符合工程機械相關標準，工程機械在整體精度上才可以滿足工程的實際需求。工程機械制造存在有零配件、構件非常多，結構非常復雜的特點，一般技術很多時候成品機械的質量以及精度無法得到保證，而進行機電一體化技術的選擇來對工程機械成品展開精度控制可以起到非常良好并且穩定的控制效果，使產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的開發以及向工程機械領域的延伸。電子控制系統選擇的是具備有現代化特點的控制技術以及電子科技技術從而使稱量準確性可以得到保障，使稱量的自動化可以得到實現，這樣就可以避免由于手工稱量出現的誤差，使機械稱量精度提高。

3 機電一體化發展趨勢

3.1 網絡化

隨著網絡技術的興起和快速發展，科學技術以及工業生產等領域都迎來了巨大的變革，而且網絡的出現也使得全球的經濟和生產聯合在了一起，從而形成了經濟全球化的局面。隨著網絡的不斷普及，基于網絡誕生的各種遠程控制以及監視技術也逐漸成為熱點，而遠程控制和終端設備本質上其實就是機電一體化的產品，可以預想到，機電一體化新產品一經研究出來，就會因為自身的所具有的獨特功能以及可靠的質量而風靡全球。而且家用電器的網絡化是目前發展的大勢所趨，不僅給大眾們的家庭范圍內帶來極大的便利和娛樂，也使得機電一體化的網絡化趨勢更加明顯。

3.2 微型化趨勢

這是指機電一體化技術在工程機械中的應用發展方向逐步向微觀領域及微型設備中延伸，也成為電子機械系統。其在各個領域上都有著不同的應用，具有能耗低和體積極小的優點。其生產出來的產品一般會小于1cm3，并且逐漸向更小的納米等級發展。目前主要有蝕刻技術和光刻技術兩種。

3.3 智能化趨勢

智能化能夠賦予機電一體化產品一定的決策、思維邏輯和判斷推理等能力，這是將動力學、計算機科學、心理學和人工自能等多方面的思想理論和方法，以控制管理理論為核心，融入到機電一體化技術中，描述機械設備的行為。其能夠模擬一定的人工智能，追求的目標是更先進更高的控制目標。

4 結束語

隨著我國經濟的快速增長，我國科學技術水平得到了明顯的提高。作為集合信息技術、機械制造以及電子應用等相關技術于一體的機電一體化技術已然得到空前的發展，機電一體化技術現已被廣泛應用于工程機械領域，隨著機電一體化的使用，機械工程實現了半自動化以及自動化，這使得機械加工作業的精確度得到了極大的提高。

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