機電一體化在工程機械設備中的運用分析①

侯啟峰 劉芳

【摘 ?要】機電一體化技術是多項現代科學技術的綜合體，其中囊括了信息技術、計算機技術、電子技術、機械技術等，國外機電一體化技術發展起步較早，我國是在二十世紀70年代，才正式開展對機電一體化技術的研究，但在近十年來，我國機電一體化技術取得了飛速的發展，并在工程機械領域做出了突出貢獻，這得益于相關領域人員對此不斷的科研與探索。當前正處于科技發展日新月異的時代，不論是工程機械行業本身，還是機電一體化技術都在不但進步發展，對于此我們必須要把握住時代機遇，不斷的對機電一體化在工程機械中的技術應用做出探索研究，促使其向智能化、模塊化、綠色化的方向發展，這樣才能更好的提升我國工程機械行業生產效率和產品質量，從而為我國工程機械行業長遠發展做出保障。

【關鍵詞】機電一體化;工程機械;技術應用

機電一體化技術以機械電子理論為根基，以現代科技、計算機信息技術為輔助，可實現對工程機械項目信息更深入的開發，并實現對工程機械產品更高質量的輸出。本文之中筆者結合自身的實踐工作經驗，對機電一體化在工程機械中的技術應用做出了分析探討，希望能夠為我國的工程機械行業發展貢獻一份力量。

1機電一體化和工程機械的概述

1.1機電一體化

進入新世紀，科技的不斷進步和發展，促進了機電一體化技術的發展，機電一體化技術是將微機技術和信息技術還有機械技術應用在一起的一項新的綜合技術，我們將其稱為機電一體化技術。但是機電一體化技術并不是單純的將機械技術和計算機技術簡單相加的一項技術，機電一體化適合機械電氣化有區別的，在本質上是有差異的。并且機電一體化技術是當今階段自動化技術發展的最佳水平，與早期的技術相比，如今階段的機電一體化技術是機械的自動化，區別于之前的借助凸輪還有機械機構的自動化技術。并且隨著科技的不斷發展，對產品的性能也提出了更高的要求，電子控制系統在工程機械中所占的比重也將越來越大，功能也會變得越來越強大，應用范圍也會越來越大，對工程機械技術的發展有著強大的推動作用。

1.2工程機械

工程機械主要是用于工業的生產還有建設，還有國防工程的建設、城市的建設還有運輸建設等等，在現代工程的施工中，工程機械的自動化對施工對象有著非常重要的影響，能夠對工程的質量還有效率產生很大的影響。

1.3機電一體化和工程機械的關系

如今，工程機械的發展處于一個重要的階段，由于機電一體化在這其中的應用，工程機械技術的技術模式在不斷的進步和革新，逐漸實現了機械和技術計算機技術能夠綜合運用的一種技術模式，并且大大促進了工程機械的工作性能，并且技術也更加的安全可靠。應用的范圍也在逐漸的擴大，必將能夠有力地推動工程機械技術的發展。

2機電一體化在工程機械中的作用

機電一體化技術包含內容廣泛，涉及運動學、機械學、電子學等多方面的知識，因此具有集成性、融合性、復雜性的熱點，在工程機械領域之中，機電一體化技術具有不可替代的作用和價值，對此筆者從以下幾個方面進行分析。

（1）提高操作質量和精準性。當機電一體化技術集成到工程機械操作系統中后，工程機械設備的操作性能會明顯提高，可實現傳統機械無法實現的精細微調作業，如自適應操作、激光自動調平、自動換擋操作等，都是機電一體化技術應用的體現。而這不僅提升了工程機械作業生產的精準性，同時還實現了無人遠程控制，在幫助操作人員降低工作強度的同時，有效的保證了工程作業安全，彰顯出了機電一體化技術的作用價值。

（2）提高工程機械節能運行效率。機電一體化技術在工程機械中的應用，顛覆了傳統工程機械液壓傳動方式，可實現對設備的自動負壓控制，從而促使傳統機的傳出效率得到改善和提升。這樣在實際生產作業的過程中，機械液壓分配會更加合理，可更好的滿足節能運行需求。以工程機械發動機為例，在機電一體化技術應用下，可實現設備溫度高低的自動控制，這樣就可以確保發動機熱效率始終處于最佳性能指標，而這樣就從無形之中實現了節能運行的目的，是機電一體化技術在工程機械中作用價值的體現。

3機電一體化在工程機械中的技術應用

3.1傳感器檢測技術

傳感器檢測技術是工程機械中機電一體化技術的應用體現，其以信息技術和計算機技術控制系統為基礎，將非電量信號轉變為電量信號，這樣在工程機械作業生產過程中，就可以實現最佳數據的顯示，從而提高機械設備內在的抗干擾性能，促使工程機械設備具有更強的抗沖擊能力和外界環境自主適應能力，從而為工程機械生產作業過程質量安全控制提供保障。此外考慮到工程機械的主要運行特性，在應用傳感器檢測技術時，所使用的傳感器應該具有更好的密封性能和抗磨能力，同時要確保工程機械傳感器運行溫度控制在40°～130°之間，并且傳感器的變化范圍不能超過1%。為此可以使用微控制器這種更精密的電子設備作為固態傳感器的支撐，這樣就可以實現工程機械溫度的自動補償，從而為工程機械的標準化與線性化生產提供保障，在工程機械中，傳感器檢測技術是一種必不可少的機電一體化技術，推動我國工程機械行業朝著更加智能化的方向發展。

3.2信號處理I/O接口技術

伴隨著科技的迅速發展，現代工程機械作業生產越來越重視各種形式型號的處理，這樣可以更好的為機械生產作業安全和質量提供保障。而工程機械中機電一體化技術的應用，可實現I/O接口技術進行信號處理。如可以在工程機械設備之中加入一臺微處理器，然后再結合I/O接口技術，就可以使用傳感器檢測機械設備中的各種信息，進而進行相關的邏輯分析、判斷和轉換，最終通過信號的處理應用，實現最終全面綜合執行機構的控制命令。此外借助信號處理I/O接口技術，還可以實現工程機械的自動診斷功能，如I/O接口收到信息后，可進行相關處理，然后再通過相關系統進行顯示、響應和可靠有效的傳輸，這樣就可以實現工程機械設備的人機交互，而在這個過程中，就可以實時的對工程機械設備的運行情況作出診斷檢測，從而確保工程機械正常運行，因此信號處理I/O接口技術是機電一體化在工程機械中重要的應用技術體現。

3.3工程機械故障診斷技術

工程機械故障診斷技術也是機電一體化在工程機械中重要應用技術體現，在工程機械作業生產過程中，具有機電一體化系統的新型機械工程設備，不僅運行燃料節省，而且噪音還比較小，可以更好為操作人員優化作業生產環境，使工程機械作業效率得到有效的提升。此外由于工程機械設備內部系統構造復雜，涉及到的技術環節范圍比較廣，因此出現故障問題有時是不可避免。而機電一體化在工程機械中應用，廣泛的借助了安全容錯技術，同時還具有自動診斷功能模塊，從而為工程機械設備的各個零部件提供服務，并可以通過電子監測系統實現對機械故障自動化識別，然后依照科學智能化的算法，偵測出具體的故障點，從而實現對工程機械設備的有效定位和自動化修復，這無疑都是傳統機械不能匹敵的，在融入機電一體化在工程機械中中，操作人員可以更加安心的作業生產，為我國的工程機械行業長遠發展做出了重要保障。

參考文獻：

[1]王玉榮.機電一體化在工程機械中的應用及仿真分析[J].機電信息，2018（36）：117-118.

[2]何祚勇，趙元航，王良禮，郭又銘.機電一體化在工程機械中的技術應用分析[J].南方農機，2018，49（19）：170.

[3]孫力.機電一體化技術在工程機械中的應用探討[J].湖北農機化，2018（07）：38.

[4]吳梅雅.機電一體化技術在現代工程機械中的應用分析[J].科技資訊，2018，16（21）：38+40.