機電一體化系統(tǒng)在機械工程中的實際應(yīng)用

王瑞龍

摘要：機電一體化技術(shù)是工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物，機電一體化技術(shù)目前已經(jīng)在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用，并且展現(xiàn)出了巨大優(yōu)越性，在監(jiān)控控制、故障診斷、精度提升等方面發(fā)揮了重要作用。本文將圍繞機電一體化技術(shù)，探討其在機械工程中的實際運用，并展望其未來發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：機械工程;機電一體化;應(yīng)用

一、機電一體化技術(shù)概述

機電一體化是一門典型的現(xiàn)代化交叉學科，它涉及到機械、電氣等諸多技術(shù)。它是研究將電子器件的信息處理和控制功能附加或融合在機械裝置中的一種復(fù)合化技術(shù)。就傳統(tǒng)來說，它是機械制造和電子技術(shù)的功能集成，就現(xiàn)代化來說，它是人工智能的重要手段之一，尤其是其控制和執(zhí)行機構(gòu)，因此它將扮演重要的角色。

機電一體化技術(shù)具有如下幾方面的特點：

（一）具有一定的檢測性。在機電一體化技術(shù)中，其自身有比較強的自動檢測系統(tǒng)，這樣的話可以對機械系統(tǒng)中包括的一些子系統(tǒng)進行全方位的檢查，出現(xiàn)問題，系統(tǒng)會自動發(fā)出警報，有利于有關(guān)人員很好的判斷出故障發(fā)生的位置，這樣方便可以在最短的時間對故障進行解決，從而恢復(fù)設(shè)備的安全運行。

（二）具備一定的精準性。在實際運行過程中，要求機電一體化技術(shù)需要具備比較高的準確度，并在使用的時候，可以全方位的加強機械工作的準確性以及時效性，以此可以使得機械性能有效提高。比如，在施工過程中，混凝土攪拌設(shè)備中需要安放一定的電子稱量系統(tǒng)，在這樣的情況下，可以使得其發(fā)揮出自身的優(yōu)勢，同時還可以確保混凝土攤鋪的平衡性，以此還能使得施工質(zhì)量得到比較大的保障。

（三）具有一定的自動化特性。因為機電一體化技術(shù)不單單有自身的作用，其實還有科學先進的自動化應(yīng)用功能，在實際發(fā)展過程中，可以按照機電一體化的使用，以使得以往的手工機械設(shè)備直接轉(zhuǎn)換成半自動化完全自動化的運行情況，由此一來，不單單減少了企業(yè)在人員中的成本投入，并且還可以很好的降低人們承擔的壓力，緩解了作業(yè)中產(chǎn)生的難度。

二、機電一體化系統(tǒng)在機械工程中的實際應(yīng)用

（一）機電一體化在監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

機電一體化、自動化的安全控制以及其修復(fù)能力，可以將其應(yīng)用于監(jiān)控系統(tǒng)中，包括機械工程中制動系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)等一些裝置中，這樣能夠?qū)C電一體化技術(shù)充分體現(xiàn)在工程機械設(shè)備中，對目標進行全方位監(jiān)控。另外，監(jiān)控系統(tǒng)也能自行查找機械工程中各種故障，若是機械中出現(xiàn)不正常情況，監(jiān)控系統(tǒng)就會發(fā)出警報，方便工作人員及時處理故障。由此可見機電一體化在機械工程中的應(yīng)用能夠改變工作人員的工作環(huán)境，從而提高機械工程的工作效率，監(jiān)控系統(tǒng)的警報能夠幫助工作人員解決系統(tǒng)中的故障，避免造成更大的損失，提高其經(jīng)濟效益，延長機械在工程中的使用時間

（二）機電一體化在機床中的應(yīng)用

目前，我國的數(shù)控機床都是按照坐標軸進行工作的，為了實現(xiàn)目標，將采取補刀功能，對數(shù)控機床中的滾珠絲杠進行改善，如此便可以減少其在機器中的摩擦力，加快轉(zhuǎn)動速度，消除現(xiàn)在低速運轉(zhuǎn)的情況。所以說在機床中使用機電一體化技術(shù)能更快的實現(xiàn)機床的運轉(zhuǎn)，而且運轉(zhuǎn)成本低，操作簡單。

（三）機電一體化在包裝機械以及控制機械精度上的應(yīng)用

包裝機械是一項較為復(fù)雜的工作，是機械工程的主要內(nèi)容。在以前，包裝機械的主要連接手段是控制電路，進而使機械的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，容易出現(xiàn)操作難、機械故障等問題，另外，也需要請專業(yè)人員對其進行維護，造成了人力、財力以及物力等資源浪費。而將機電一體化技術(shù)應(yīng)用于機械包裝上，提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益，減少了不必要的資源浪費。另外，機械的精度在一定程度上決定著產(chǎn)品質(zhì)量，進而對企業(yè)的經(jīng)濟效益產(chǎn)生影響。將機電一體化技術(shù)應(yīng)用其中可以有效地提高產(chǎn)品精度。例如：利用該技術(shù)進行測量，使誤差得到有效控制。

（四）機電一體化在建筑工程機械中的應(yīng)用

在計算機技術(shù)迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用的今天，機電一體化技術(shù)也發(fā)展到了一個新的高度，且應(yīng)用范圍越來越廣。現(xiàn)如今已經(jīng)有較多的建筑工程機械都采用了電子控制的自動變速器，比如說鏟運機、推土機以及裝載機，它可以實現(xiàn)對傳動系統(tǒng)的自動化控制，能夠根據(jù)外界實際情況對傳動系統(tǒng)的傳動比進行合理管控，不僅降低了設(shè)備工作期間的能源損耗，同時使發(fā)動機的功率顯著增強。另一方面降低了工作人員的勞動強度，避免了翻車、操作失誤造成的安全隱患，提高了機械設(shè)備運轉(zhuǎn)過程中的安全性。另外，機電一體化技術(shù)可實現(xiàn)工程機械的無人操控，對于一些惡劣復(fù)雜的施工環(huán)境，工程機械可不受外界環(huán)境的干擾，能夠健康穩(wěn)定的運轉(zhuǎn)，既保證了施工質(zhì)量和進度，同時又節(jié)省了大量的人力。

三、機電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢

總體來說，機電一體化主要向著智能化、模塊化、微型化發(fā)展。首先從其功能上來說，現(xiàn)代信息化技術(shù)要求機電光結(jié)合起來，有效地輔助以人工智能完成各種復(fù)雜活動，這要求機電一體化本身不斷地智能化，具體即是在模擬人的智能中發(fā)揮作用，例如在信息感知、信號處理和分析判斷等領(lǐng)域不斷實現(xiàn)自動化，現(xiàn)代科學越來越模糊各個專業(yè)的狹隘作用，而追求不斷的集成和綜合，這也是其智能化的體現(xiàn)。另外模塊化也是當前的一個主要發(fā)展趨勢，就目前而言，機電一體化產(chǎn)品的人機交互還比較落后，各部分內(nèi)容混雜在一起，難以實現(xiàn)有效的管理和運營，這就要求機電一體化不斷綜合集成其功能模塊，最后實現(xiàn)較為自然的人機交互方式。最后微型化是現(xiàn)代智能化發(fā)展的一個普遍趨勢，除去部分重工業(yè)要求相應(yīng)的規(guī)模，當今大多數(shù)科學技術(shù)要求實現(xiàn)其體積的微型化，它不僅可以反向促進功能，而且在使用體驗上也更勝一籌。總之機電一體化將會向著智能化和自然化發(fā)展。

四、結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)代工業(yè)機械需要集成感知、控制、操作等諸多方面的技術(shù)，需要很高的機電一體化技術(shù)支持，尤其對于現(xiàn)代不斷信息化的局面，具體實現(xiàn)方式也是不斷更新，未來要更加大對機電一體化系統(tǒng)的研究力度，實現(xiàn)我國機電一體化技術(shù)多樣化發(fā)展，促進工程機械領(lǐng)域的突飛猛進。

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