工程機械中機電一體化的應用發展

宋海波

大連冰山菱設速凍設備有限公司 遼寧大連 116000

1 工程機械機電一體化技術概述

1.1 工程機械

工程機械作為工程建設的主要部分，只有在其中科學合理的運用機電一體化技術，才能夠保證工程機械的順利進行。在時代不斷進步的背景下，我國的工業模式發生了質的變化，從傳統的人力施工發展成為現如今的機械施工，這不但在一定程度上降低了成本的支出，而且還保證了工程的建設效率。在此基礎上，為了保證工程的工作效率能夠得到提升，將機電一體化技術融入到工程機械中是一項有效的措施。

1.2 機電一體化的概念

機電一體化技術是一個電子學科領域，它結合了機械技術和電子控制技術等各種學科，如控制科學，機械設計和制造以及自動化技術。具有較強的綜合性。機電一體化技術在早期主要被應用在電力生產企業中，目前則在設備自動化、機器人以及設備故障監測等領域得到了長足的發展。在發展過程中，機電一體化技術已逐步將工程技術融入機械工程，電子工業，傳感器和信息技術等眾多科學領域。傳統的機械設備是在生產過程中通過手動操作生產的，生產效率不高。在后來工程機械設備的生產過程中大規模應用了流水線作業方式，在流水線作業方式中，生產人員只需要專精自己負責的生產環節就可以大幅提高工程機械設備產品的總體生產質量和生產效率。隨著科學技術的發展和人民生活水平的提高，勞動力的價格逐漸提高，企業為了增加工程機械產品的產能，與工程機械生產有關的生產設備已經大量引進，這些生產設備大多采用機電一體化技術。

2 現代工程機械中機電一體化技術應用

2.1 在機床中的應用

Z80-CPU軟件是機床生產控制中的有效軟件，軟件中的機電一體化技術會使機床生產精度和質量得到保證，也會使機床數字化程度更高。除了相關軟件外，機床系統中還有各種電路，這些電路功能不同，軟件應用優勢較顯著，其對應用環境沒有限制，應用了機電一體化技術的機床功能比較可靠。而結合了該技術的Z80-CPU軟件在機床運行掃描中，也會發揮技術優勢，使該過程變得簡單有效，所以機床運行過程的安全可靠性也能得到保證。在具體的機床操作運行中，機床的連續控制功能要與插補功能結合起來，工作刀具運行方向便是數字化機床坐標軸延伸方向，機床的副傳動需要保持高效運行，不能出現一絲差錯，滾珠絲杠在運行中，其也不能發生過度摩擦破損現象。機床要借助機電一體化技術控制本身的運行狀況，切忌出現爬行等失穩現象，其還要對抗運行中的各種拉力，以保證機床運行效率和機械零部件加工質量[1]。

2.2 用于降低工作強度

在傳統的機械工程工作中，工作強度非常大，而且工作量也非常大。因此，工作人員也常常面臨著非常高的要求。但是若是能夠合理地使用機電一體化技術，就能夠實現工程機械的自動化操作，或者是半自動化操作，能夠將之前的人力工作都利用先進的控制系統來代替。這樣一來，就能減少工作人員的工作量和工作強度。與此同時，在實際的操作過程中，由于人力操作本身的原因，還有可能會對工作質量造成影響。而機電一體化技術的使用，就能充分避免這種現象，這對于工作準確度的提高來說，也具有重要的意義。

2.3 機電一體化技術在實時監測和故障診斷系統中的應用

在工程機械和設備的生產中，可以通過過程控制系統進行整個機械設備生產過程的實時監控和故障診斷。因此，機械設備生產的穩定性和可靠性可以在一定程度上得到改善。過程控制系統可以監測設備生產過程中的系統故障并診斷、對設備生產過程中出現故障的識別振幅，推斷故障時間，準確預測故障趨勢。過程監測可以通過解析模型的方式來監測設備生產過程中的故障，但這種監測方式由于涉及到的設備以及技術難度較高，所以在目前還未得到普遍應用；過程監測還可以基于系統數據庫監測的方式進行設備生產過程中的故障監測，這種過程控制方法較為實用，但仍存在一定的局限性。基于各種診斷方法，相關人員結合相關數據分析和校正，形成了新的設備安全生產監控系統，稱為設備過程監控和模糊診斷系統。在這種監測系統中，其可將故障發生的部分事實以及主元分析結果一同發送到中央處理計算機中，通過專家人為的分析診斷對故障發生情況進行決策。

2.4 機電一體化技術在緊急停車系統中的應用

緊急停機系統的主要任務是監控設備生產過程中主要生產過程的關鍵參數和工作條件。當發現有危害生產過程中的異常工作行為時系統自動進行緊急停車。一般情況下在機械設備生產過程中緊急停車的方式和作用都是大不相同的。正常停車是因設備需要檢修以及維護等原因所進行的有原因、有計劃的停車；當發生設備損壞或當地機械設備生產工作區停機和突然停電等事故時，部分緊急停車是一種臨時停車行為；綜合緊急停車是生產過程中突然斷電，水源和氣源被切斷引起的全面停機。一般來說，緊急停車系統與機械設備生產過程中的生產安全直接相關，因此必須保證緊急停車系統的可靠性。因此，緊急停車系統具有三個串聯的工作單元：檢測單元，邏輯單元和執行單元串聯在一起工作，避免在發生緊急情況時因為某一單元出現故障而造成停車失靈，以確保緊急停車系統的可靠性。在三個單元的工作過程中，其需要遵循獨立設置、中間環節最少、冗余以及故障安全等四項基本原則。

機電一體化技術綜合性、集成性較強，在技術應用中，其也在不斷優化升級，且發展速度很快，這可以保證技術與機械工程要求的適應性與匹配度。相關人員在利用該技術時，還需要將最先進的機電一體化技術應用在機械制造加工中。這種技術發展空間較大，所以其發展前景良好，相關人員還需要根據工程機械實際需求，優化該技術。綜上所述，以上內容就是對工程機械中機電一體化的應用發展的論述。