工程機械中機電一體化技術(shù)的運用

任秋勝

【摘 要】隨著我國對科技創(chuàng)新的重視，機電一體化技術(shù)在我國已經(jīng)發(fā)展到了相對較高的水平，但是仍然存在著許多困難和挑戰(zhàn)，因此，我們必須依靠科技創(chuàng)新，不斷提高機電一體化技術(shù)的應(yīng)用水平，逐漸克服當(dāng)下遇到的難題。首先介紹機電一體化技術(shù)的基本含義，其次在機械工程中的應(yīng)用，以期對其他工程技術(shù)人員起到一定的參考作用。

【關(guān)鍵詞】機械工程；機電一體化；應(yīng)用

引言

機電一體化技術(shù)交叉融合了多種學(xué)科技術(shù)，如機械技術(shù)、電子技術(shù)、信息技術(shù)、傳感器技術(shù)、接口技術(shù)等，但并不是各種技術(shù)的簡單疊加，而是根據(jù)現(xiàn)代化生產(chǎn)和生活的需要進行融合的一種技術(shù)集成方式。機電一體化技術(shù)對人們的生活和工作都產(chǎn)生了相對較大的影響，也在很大程度上促進了科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。機電一體化技術(shù)的應(yīng)用目標(biāo)主要由兩部分組成，一是要更好地發(fā)揮系統(tǒng)的作用，使系統(tǒng)發(fā)揮出最大的使用價值；二是要有效改善系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，促進物質(zhì)的有效傳遞，實現(xiàn)不同信息的準(zhǔn)確對接。機電一體化技術(shù)在應(yīng)用過程中也遇到了較多的麻煩，由于系統(tǒng)的構(gòu)成較為復(fù)雜，如果不能有效地進行維護和管理，很容易出現(xiàn)機器故障。為了保證機電一體化技術(shù)在工程機械中更好地應(yīng)用，除遵從科學(xué)的設(shè)計規(guī)則外，還需要配備專業(yè)的維修工程師進行定期保養(yǎng)。

1機電一體化的含義以及內(nèi)容

機電一體化是把信息技術(shù)與電子工程技術(shù)等現(xiàn)代技術(shù)成果充分運用到機械工程領(lǐng)域，為機械工程的發(fā)展提供更智力與技術(shù)支持的一門新型技術(shù)成果。機械工程技術(shù)充分融合了現(xiàn)代信息技術(shù)成果而發(fā)展起來的一門新的技術(shù)，將信息技術(shù)作為機械工程技術(shù)發(fā)展的重要支持與平臺，是機電一體化的重要特征。主要是以微電子技術(shù)為代表的現(xiàn)代信息技術(shù)與傳統(tǒng)的機械工程技術(shù)充分融合，通過軟件平臺把機電技術(shù)的功能與成果充分展示出來，從而發(fā)揮其價值。這不是簡單的學(xué)科和技術(shù)的疊加，而是通過有機的結(jié)合將各項技術(shù)的最新成果充分發(fā)揮出特色與優(yōu)勢，為現(xiàn)代機電一體化技術(shù)的發(fā)展提供良好的平臺與保障。

2機電一體化應(yīng)用的必要性

2.1提高施工效率

在機械設(shè)備剛剛開始投入到建筑施工領(lǐng)域的時候，節(jié)省了大量的人工。但是由于發(fā)展還不夠成熟，在技術(shù)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(dǎo)致了工程在效益方面和成本方面有很大的懸殊，利潤低下。在建設(shè)施工的整個過程之中，機電一體化技術(shù)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掉的，只有很小的一部分燃料是被真實利用了的。而在機電一體化技術(shù)應(yīng)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。例如“卡特電子效率節(jié)能控制系統(tǒng)”，這一項系統(tǒng)可以有效地對發(fā)動機和泵進行綜合協(xié)調(diào)控制，不但可以節(jié)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(fā)揮作用。

2.2優(yōu)化柴油機

在柴油機行業(yè)，能夠在提高柴油機的經(jīng)濟性的同時還可以降低污染物的排放，這一直是整個行業(yè)追求的目標(biāo)。而柴油機技術(shù)的發(fā)展中面臨的一大難題就是，如何在保證發(fā)動機質(zhì)量的前提下把耗油量也降到最低，想要讓這二者能夠達(dá)到最大的平衡，之前的做法就是把重點全都放在燃油的耗油率上，從最后的排放物來看是有一定的效果的。雖然把發(fā)動機的耗油量給降到了最低，但同時排放物的濃度也增加了，所以，還是要在降低發(fā)動機耗油量的同時降低排放物的污染等級，以前那些比較傳統(tǒng)的供油方法早已經(jīng)滿足不了現(xiàn)在的需求。而在現(xiàn)在，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)彌補了這種不足，不管是采用電子調(diào)速器還是電子控油裝置，柴油機都可以自動優(yōu)化，既可以達(dá)到良好的經(jīng)濟效益，還可以降低污染物的排放，這也是柴油機行業(yè)在技術(shù)領(lǐng)域的一大進步。

2.3提高工程機械的精準(zhǔn)度

在很大程度上，一個工程的質(zhì)量好壞要取決于建筑工程機械的精準(zhǔn)度。采用了機電一體化技術(shù)之后，建筑工程機械大多可以實現(xiàn)半自動化或者是全自動化，這也就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(zhǔn)度。如果在建筑施工的過程采用人力來進行混凝土拌合，配合比經(jīng)常會出現(xiàn)不準(zhǔn)確的狀況，這樣混凝土的質(zhì)量也就沒有辦法達(dá)到施工的要求。而如果是采用機電一體化技術(shù)來進行操作的話，它的配合比也很容易控制，這樣結(jié)果也會更加精準(zhǔn)，施工的整體質(zhì)量也會得到保證。

3機電一體化的應(yīng)用

3.1數(shù)控機床的應(yīng)用

在機電一體化技術(shù)的應(yīng)用中，數(shù)控機床是基礎(chǔ)而且主要的平臺與載體，經(jīng)過多年的開發(fā)與改進，在功能實現(xiàn)和操作性能的精準(zhǔn)方面都有了明顯的提升。特別是隨著信息技術(shù)的應(yīng)用更是如虎添翼，主要表現(xiàn)：第一，數(shù)控機床基本已經(jīng)實現(xiàn)了信息化、模塊化，多數(shù)能夠通過CPU和主部線等朝著集成化的方向發(fā)展；第二，硬件設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)程度更高，總體系統(tǒng)的擴展性能和兼容性能有了新的突破；第三，大容量的存儲器與軟件，使數(shù)據(jù)技術(shù)有了新的突破，可以同時支持多過程同時運行，極大提升了生產(chǎn)效率；

3.2保證施工進程

現(xiàn)在的很多建筑工程都會應(yīng)用電子控制的自動變速器，因為它可以根據(jù)外界的具體負(fù)重情況來改變傳動系統(tǒng)的傳動比，這個特點對于提高機械設(shè)備的能源利用效率是有很大的幫助的；另一方面，發(fā)動機的功率也得到了充分的發(fā)揮。相關(guān)的工作人員也就可以更加簡單地來進行操作，節(jié)省了大量的人工勞動力。更重要的是，它還可以防止各種各樣的機械事故，更好地保證了機械運轉(zhuǎn)過程的可靠性和安全性，建筑工程的工作環(huán)境一般都比較惡劣，也比較復(fù)雜，如果是全部采用人工的話，很容易出現(xiàn)各種各樣的事故，施工人員的安全也沒辦法得到保障。但是現(xiàn)在很多工程都會采用機電一體化技術(shù)的無人操控，可以有效提高工作的安全性，規(guī)避事故的發(fā)生。另外，惡劣的天氣也不會影響施工的進程，保證了施工的質(zhì)量。尤其是現(xiàn)在的機電一體化技術(shù)發(fā)展較快，基本上可以滿足現(xiàn)代建筑施工的需要。補足人工操作的缺點，更好地完成施工。

3.3計算機集成制造系統(tǒng)的應(yīng)用

計算機集成制造系統(tǒng)是信息技術(shù)在機械工程領(lǐng)域運用的另一大成果。這種集成不僅是把各個系統(tǒng)功能的簡單疊加，而是通過全局進行優(yōu)化配置，重新進行排列組合，實現(xiàn)總體上的集成。通過整體工作中設(shè)計、生產(chǎn)、管理等多個環(huán)節(jié)和系統(tǒng)的重新組合，實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的總體控制和資源的優(yōu)化配置，進而發(fā)揮出各個流程的最大功能；③柔性制造系統(tǒng)。柔性制造系統(tǒng)是指以計算機應(yīng)用技術(shù)為基礎(chǔ)與平臺，將自動化、智能化等先進技術(shù)充分融合，并結(jié)合產(chǎn)品生產(chǎn)、加工、管理、信息技術(shù)等優(yōu)化集成。同時與庫管系統(tǒng)自動化技術(shù)等配合，以實現(xiàn)生產(chǎn)制造系統(tǒng)的整體優(yōu)化，從而減少時間、空間對生產(chǎn)經(jīng)營活動的限制與影響，并且進一步提升產(chǎn)品的生產(chǎn)、運輸和管理的效率，有效控制成本，實現(xiàn)企業(yè)的效益。

3.4 半自動化與自動化機電一體化技術(shù)的應(yīng)用

工程機械達(dá)到減輕工作量、降低勞動強度的目的可以通過實現(xiàn)半自動化及自動化作業(yè)達(dá)成。引入自動化技術(shù)可以最大限度地規(guī)避異常問題，確保精度。舉個例子來說，某些廠家在挖掘機生產(chǎn)方面，選擇應(yīng)用挖掘軌跡控制系統(tǒng)等類型的自動化系統(tǒng)，預(yù)先設(shè)定好鏟斗運行軌跡，并利用計算機技術(shù)或者微機控制進行直接操控，如自動化地控制鏟刀與動臂桿的運行效率，以便更好地提升作業(yè)準(zhǔn)確率。

4結(jié)束語

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，建筑工程機械和機電一體化技術(shù)都在不斷發(fā)展，相信在不久的未來，機電一體化技術(shù)在建筑施工領(lǐng)域的應(yīng)用會更加廣泛。而它的應(yīng)用主要還是表現(xiàn)在3個方面，第一個方面就是智能化，第二個方面是模塊化，最后一個方面就是綠色化。建設(shè)施工也應(yīng)朝著降低人力勞動成本、提高效率的方向發(fā)展。

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