機電一體化在工程機械上的應(yīng)用與發(fā)展

郝長山

摘要：隨著科技的進步，在工程機械應(yīng)用的領(lǐng)域開始引入機電一體化技術(shù)，并為工程機械帶來了前所未有的技術(shù)革命。機電一體化涵蓋了自動化技術(shù)、信息技術(shù)、電子技術(shù)等各種先進的技術(shù)，將原來傳統(tǒng)的機械生產(chǎn)加工制造與設(shè)計的理念徹底顛覆，可以有效地提高工程機械的工作效率與使用性能。現(xiàn)階段，機電一體化的發(fā)展呈現(xiàn)良好的趨勢，在此形勢下，加強機電一體化在工程機械中的應(yīng)用，對其未來的技術(shù)創(chuàng)新具有重要的實踐指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：機電一體化;工程機械;應(yīng)用

引言：工業(yè)建設(shè)是一個國家經(jīng)濟的重中之重，這一點也是從新中國成立之后才越來越明顯，國家一向支持工業(yè)發(fā)展，改革開放之后更是如此。要知道工業(yè)的發(fā)展肯定是離不開工業(yè)設(shè)備的支持，工業(yè)動力的發(fā)展是提升工業(yè)效率的重要手段，它能快速提升工業(yè)行業(yè)生產(chǎn)的效率，快速促進發(fā)展。機電一體化技術(shù)的推廣使用在一定程度上就起到了這樣的作用，使得現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)邁上了一個新臺階，步入了一個新的發(fā)展階段。

1. 機電一體化內(nèi)容分析

機電一體化是一種將機械技術(shù)、信息技術(shù)以及微電子技術(shù)等技術(shù)進行有效結(jié)合的綜合性新型技術(shù)。機電一體化在工程機械中的應(yīng)用，能夠提高工程機械的投入效果，也能夠提高機械設(shè)備的使用性能，從而促進經(jīng)濟性的有效提升。而且，如果將機電一體化應(yīng)用在工程機械制造過程中，還能夠自主檢測機械設(shè)備中的故障，實現(xiàn)對設(shè)備運行情況的實時動態(tài)檢測，提高設(shè)備的應(yīng)用效果。

2. 機電一體化在工程機械中的應(yīng)用

2.1機電一體化在工程機械設(shè)備中的節(jié)能應(yīng)用

在以往傳統(tǒng)的工程機械制造中，機械設(shè)備的功能應(yīng)用容易受到設(shè)備自身的影響，造成設(shè)備之間的功能模塊不能有效整合與協(xié)調(diào)，經(jīng)常出現(xiàn)設(shè)備運行效率低下，能源浪費嚴重的情況。使用機電一體化設(shè)備就能裝入新型的電子節(jié)能裝置（電子節(jié)能控制器）等，可以極大地提高各類工程機械比如碾壓機、挖掘機等的能源利用效率，實現(xiàn)節(jié)能效應(yīng)。機電一體化在工程機械設(shè)備中的應(yīng)用，能夠有效地協(xié)調(diào)各個功能模塊之間的關(guān)系，將機械磨損大大降低，提升機械的運行效率。圖1所示的為JCB小型挖掘機上采用的一種電控的油門執(zhí)行機構(gòu)，驅(qū)動器采用了一種液壓缸，在結(jié)構(gòu)上采用角度傳感器實時反饋油門的位置，另外配合連接到液壓缸上的一個電磁閥實現(xiàn)電子油門及自動怠速功能。圖2為NewHolland小挖的自動怠速系統(tǒng)，其油門仍采用機械拉桿（軟軸）的形式，只是設(shè)計了一個自動怠速結(jié)構(gòu)，當系統(tǒng)監(jiān)測到需要自動怠速的時候，電磁鐵吸合，機構(gòu)動作，發(fā)動機回到怠速狀態(tài)。

2.2機電一體化在工程機械監(jiān)控中的應(yīng)用

在現(xiàn)代工程機械的運行中，監(jiān)控是不可缺少的重要的技術(shù)。工程機械在使用中不可避免地會發(fā)生一些故障，利用監(jiān)控系統(tǒng)能夠及時地發(fā)現(xiàn)并給予解決，確保工程機械用良好的狀態(tài)來維持運行。而機電一體化可以在電子監(jiān)控裝置中使用電子技術(shù)與控制技術(shù)等多種技術(shù)，通過建立遠程監(jiān)控系統(tǒng)，讓工程機械的監(jiān)控能夠得到更高程度的應(yīng)用。具體來說，遠程監(jiān)控系統(tǒng)中包含了工作裝置、發(fā)電機、傳動系統(tǒng)等多個模塊，能夠?qū)崟r地、全方位地監(jiān)控工程機械的運行狀態(tài)，并能自主決策和自行診斷工程機械的異常狀況，并在第一時間內(nèi)發(fā)出報警，提醒操作人員及時地處理故障并消除。

2.3機電一體化在工程機械作業(yè)精度控制中的應(yīng)用

工程機械的運行需要有嚴密的精度控制，尤其是設(shè)計、加工制造的過程，對精度有著非常嚴格的要求，需要符合相關(guān)標準。為了確保工程機械整體的精度符合實際需求，很多的工程機械制造具備復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，并且零部件的種類繁多，如果采用傳統(tǒng)的技術(shù)很難保證成品的機械精度和質(zhì)量。采用機電一體化技術(shù)來控制工程機械產(chǎn)品的加工制造過程，在經(jīng)受不斷的實踐考驗中，可以取得非常好的控制效果，并能確保生產(chǎn)的產(chǎn)品按照特定的加工精度來完成，這些成果的取得受益于電子控制系統(tǒng)的應(yīng)用，并且其在向工程機械領(lǐng)域不斷地延伸。與人工程量造成很大誤差缺陷相比，電子控制系統(tǒng)主要是運用現(xiàn)代化的電子控制技術(shù)來稱量，其自動化的特點可以實現(xiàn)精確化的機械作業(yè)。

3. 關(guān)于機電一體化的未來發(fā)展

3.1更加微型化

對于機電一體化來說，微型機電一體化系統(tǒng)也是一個重要的發(fā)展方向。而且，這還是電子技術(shù)與機械技術(shù)在納米尺度基礎(chǔ)上進行有效融合而產(chǎn)生的物質(zhì)。微型機電一體化產(chǎn)品，一般是指幾何尺寸非常小，可用微米、納米等來進行概括，其體積一般不超過1立方厘米的產(chǎn)品，是一種非常先進的機電一體化產(chǎn)品。而且，其在生物醫(yī)療領(lǐng)域、軍事領(lǐng)域等方面的有效應(yīng)用，也具有著不可比擬的重要意義。由于微型機電一體化產(chǎn)品的耗能小、體積小，而且使用起來非常靈活，因此，這也將會成為未來的一種關(guān)鍵技術(shù)[1]。

3.2更加網(wǎng)絡(luò)化

由于機電一體化在工程機械中的使用具有著非常重要的意義。所以在未來，一旦有新的機電一體化產(chǎn)品被研制出來，只要功能獨特、質(zhì)量過關(guān)，那么就能夠在全球范圍內(nèi)暢銷。而且，由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)在社會的各個區(qū)域內(nèi)普及，在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上產(chǎn)生的各種遠程控制設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備也得到了非常廣泛的應(yīng)用。由此看來，各種家用電器網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展也已經(jīng)開始。由此可以知道，在未來，機電一體化也將會朝著網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。

3.3更加環(huán)保化

環(huán)保，是一個非常重要的主題，也是人類在發(fā)展過程中不可忽視的、永恒不變的主題。如今，社會上的發(fā)展、變化，都需要秉承著環(huán)保的原則。因此，機電一體化技術(shù)的發(fā)展，也需要符合環(huán)保的主題。而且，機電一體化的環(huán)保化發(fā)展，不僅符合人類發(fā)展的基本原則，還是機電一體化技術(shù)在新時代下的一種重要發(fā)展趨勢[2]。

結(jié)論：

簡而言之，在科技技術(shù)飛速發(fā)展的背景下，各種科技技術(shù)在各行各業(yè)中的應(yīng)用也越來越廣泛，而且還收獲了很好的效果。而在工程機械中，機電一體化的合理應(yīng)用，也收獲了很大的成效。在不久的將來，機電一體化在工程機械中的應(yīng)用也將會越來越廣泛。因此，相關(guān)的工作人員不僅要掌握這門技術(shù)，還應(yīng)該要加強對這方面的研究，推動工程機械行業(yè)的有效發(fā)展。

參考文獻：

[1]李志金，王永林，陳漢典，郭一鳴.淺析機電一體化在工程機械中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢[J].中國科技博覽，2017，80（110）：146.

[2]王鐸一.工程機械中機電一體化技術(shù)的應(yīng)用分析[J].山東機械，2018（10）：134-156.