機電一體化在工程機械中的技術應用分析

趙會彬

摘 ?要： 隨著我國對工程機械需求的不斷提升，機電一體化技術已經(jīng)滲透到機械工程領域的方方面面，并結(jié)合當前機械工程的發(fā)展模式進行了有效融合。在工程機械中應用機電一體化技術，能大幅度提高實際的生產(chǎn)效率，提升安全系數(shù)，促進節(jié)能減耗，加強工作精度，既保證員工人身安全，又保證工程質(zhì)量。文章主要就機電一體化技術在工程機械中的應用展開了論述。

關鍵詞：機電一體化;工程機械;應用

1 機電一體化技術概述

機電一體化是集中機械技術與電子技術為一身的綜合技術，機械技術 與電子技術一直都是工程機械發(fā)展中最為核心的兩項技術，通過對這兩項 技術的整合，讓這兩項技術中的有優(yōu)點進行了有效的結(jié)合，并且還從中產(chǎn) 生了新的優(yōu)點，同時也摒棄了其各自的一些缺點，可謂是性能非常豐富、 優(yōu)秀的一項技術。其在我國現(xiàn)代工程機械中的運用，推動了該方面的發(fā) 展。并且隨著我國信息化技術以及機械技術的不斷發(fā)展，使得該技術也得 到了相應的發(fā)展，同時也獲得了很多領域?qū)I(yè)人士的關注，因此讓其在很 多領域內(nèi)都獲得了不同程度的應用。通過近些年的發(fā)展，機電一體化也逐 漸成為了一項專門的發(fā)展領域，國家也向其中投入了巨大的資金以及資源 來幫助其進行更進一步的發(fā)展，并且還因此在許多高校中衍生了許多與該 技術有關的專業(yè)課程，通過這樣的方式來培養(yǎng)相關的專業(yè)人才[1]。

2 機電一體化技術在工程機械中的應用優(yōu)勢

機電一體化技術在工程機械中的應用有著很多的優(yōu)勢，具體概括來說 主要包括以下幾種優(yōu)勢，第一，能夠提升工程設備的安全性能。應用機電 一體化技術，對有可能造成機械故障的過度勞損部件及時發(fā)出警報或者自 動調(diào)整機械的工作狀態(tài)，能夠有效監(jiān)控機械內(nèi)部工作的易疲勞部件，極大 的提高了工程設備的性能，有著自動狀態(tài)修復、監(jiān)控和自動報警的功能; ?第二，能夠提高產(chǎn)品的使用性能。其能夠利用微電腦技術對工程機械實施 半自動或自動控制，利用數(shù)字儀表代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀器，使得工作人員在操作機 械工程的時候直觀方便，而且其能夠代替?zhèn)鹘y(tǒng)的部分人工控制功能，使得 生產(chǎn)出來的產(chǎn)品更加精密，提高了材料的利用效率，還有效降低了人工操 作量;第三，會使工程機械的養(yǎng)護和調(diào)試更加簡單。這是因為其能夠在不 開機的狀態(tài)下，就可以利用自檢系統(tǒng)對工程機械完成調(diào)整和檢修，還能夠 實現(xiàn)工程設備工作模式的切換和設計[2]。

3 機電一體化技術在工程機械當中的應用分析

3.1 ?在工程機械監(jiān)控方面的應用

在工程機械的施工過程中，需要及時了解機械設備的使用情況和工作 狀態(tài)，才能保證機械設備的正常運行，因此需要機械監(jiān)控功能。隨著機電 一體化在該機械工程中的應用，利用故障診斷、電子監(jiān)控以及自動報警功 能能夠幫助工作人員及時了解到機械設備的運轉(zhuǎn)情況，確保相關設備的正 常工作。通過將相關技術的有效結(jié)合，可以對機械工程的傳動系統(tǒng)和液壓 系統(tǒng)進行管理，并實時返回系統(tǒng)的運行狀態(tài)，一旦系統(tǒng)在運行過程中出現(xiàn) 故障就會發(fā)揮報警，同時機電一體化還具備故障定位功能，能夠幫助工作 人員準確的了解到出現(xiàn)故障的部位，從而提高故障維修的效率，盡可能的 減少故障問題對系統(tǒng)運行的影響。傳統(tǒng)的工程機械不具備故障定位功能， ?因此機械人員需要進行全面排查才能確定故障的所在位置，給施工效率的 提升帶來了不利影響，因此機電一體化在工程機械中的應用可以促進機械 設備及系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)，促進施工效率的有效提升。

3.2 ?在改造機床方面的應用

利用電子信息技術和計算機技術手段對普通的數(shù)控機床實現(xiàn)機電一體 化的改造。由于數(shù)控機床在實際工作中對于精準度的要求較為嚴格，在機 電一體化技術的應用過程中能夠控制工作臺和刀具沿著坐標軸進行精準度 極高的運動，因此就需要采用插補的方式實現(xiàn)對數(shù)控機床的連續(xù)控制。由 于開環(huán)系統(tǒng)自身所具備的結(jié)構(gòu)簡單、維修便捷等特點，可以在數(shù)控機床進 行機電一體化改進的過程中實現(xiàn)開環(huán)伺服系統(tǒng)進行操作。結(jié)合計算機對于 數(shù)控機床進行數(shù)據(jù)處理，并從橫向和縱向來進行運動。這樣，在滿足數(shù)控 機床實際工作需求的角度上，就能夠做到通過最小化的改動來實現(xiàn)最大化 的工作效果和工作能力。有效減少企業(yè)在數(shù)控機床改造過程中投入的生產(chǎn) 成本和經(jīng)濟支出，最大化的提升了改造的工作能力與工作效果。

3.3 ?機械包裝領域的應用

在機械工程中，包裝機械是其的關鍵構(gòu)成部分，其包含特別復雜特別 多的機構(gòu)，比如凸輪構(gòu)造和控制連桿等。傳統(tǒng)部件的連接方法主要運用的 是控制電路。這造成設備的整體結(jié)構(gòu)特別煩瑣，不利于后期的設備維修， ?操作起來也方便。把機電一體化技術運用到包裝機械方面，由微機控制設 備，能夠使得整個控制系統(tǒng)構(gòu)成模塊化管理。

3.4 ?在降低工作強度方面的應用

在傳統(tǒng)的工程機械施工過程中，需要應用大量的機械設備，部分設備 的體積較大，人工操作難度較高，會在一定程度上增加施工的難度，從而 增加工作人員的工作強度和工作量，不利于工作效率的提升。隨著機電一 體化在該領域的應用，實現(xiàn)了較多設備的半自動化或自動化操作，相關技 術人員只需要進行簡單的控制就能完成相關操作，在很大程度上提升了工 作效率和工作質(zhì)量。在當今的機械工程操作過程中，更注重的是員工的機 械操作，傳統(tǒng)的操作方式很容易導致工作人員的疲乏，造成操作失誤的情 況出現(xiàn)，而機電一體化能進一步減少人工操作的步驟，降低操作失誤的概 率，為工作準確度的提升奠定了良好基礎。

3.5 ?在機械作業(yè)精確度控制方面的應用

工程機械領域的工程機械運行有著極高的精確度要求，需符合有關的 標準。傳統(tǒng)技術很難達到符合相關標準的質(zhì)量及精確度，將機電一體化技 術應用到這一方面，可以取得良好的控制效果，生產(chǎn)出保質(zhì)保量的產(chǎn)品， ?實現(xiàn)精確化的機械作業(yè)。

3.6 ?在節(jié)能環(huán)保方面的應用

傳統(tǒng)工程機械領域中，設備自身存在影響設備機械功能應用的問題， ?設備效率低、浪費能源的現(xiàn)象頻頻出現(xiàn)。將機電一體化技術與電子節(jié)能控 制器等聯(lián)合起來，極大提高了能源的利用率，使節(jié)能成為可能。

4 機電一體化技術在現(xiàn)代工程機械中的發(fā)展趨勢

第一，微型化。隨著機電一體化的發(fā)展，未來將有更多微型化的設 備出現(xiàn)，并且可以在航空航天以及生物醫(yī)學方面得到應用。機電一體化微 型化發(fā)展依賴于微機械技術、軟件技術以及微電子技術的發(fā)展。據(jù)國外專 家研究表明，微電子機械設備可以達到1立方厘米以下體積，未來可以達 到微米和納米的精度。第二，模塊化。模塊化發(fā)展是當前工程機械與機電 一體化技術融合發(fā)展的另一個主要方向。通過模塊化發(fā)展可以完善標準體 系。在傳統(tǒng)接口以及設備接口、網(wǎng)絡接口等方面進行有效的匹配。通過模 塊化發(fā)展，也可以有效地提高整體的工作標準，為未來的工程機械高規(guī)格 發(fā)展奠定良好的基礎。第三，智能化。機電一體化的智能化特點比較鮮 明，可以完成傳統(tǒng)機械無法實現(xiàn)的技術精度和效率，在模擬人類操作程序 的基礎上可以進行更為精準的判斷和分析，并且可以進行自動決策，實現(xiàn) 了人腦功能，節(jié)省了人力成本和時間成本，因此機電一體化未來可以在人 工智能方面得到進一步的開發(fā)和利用[3]。

結(jié)束語

總之，隨著時代的發(fā)展，機械設備不斷發(fā)展和更新。機電一體化已 成為工程發(fā)展的核心和主要推動力量。特別是工程機械在機電一體化技術 中的應用，不僅從根本上提高了機械的生產(chǎn)效率，而且促進了其在管理上 的應用。因此它也必將成為未來工業(yè)發(fā)展的焦點，為人們所廣泛利用和深

入研究。

參考文獻：

[1]聶海燕.機電一體化技術在現(xiàn)代工程機械中的應用[J].南方農(nóng)機，2019，50（24）：166+200.

[2]胡建偉.論機電一體化在工程機械制造中的應用[J]. 裝備制造技術，2016，03：286-287.