簡述機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用

李志成

【摘 要】隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，企業(yè)之間的競爭力也越來越大，人們在企業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，也加強(qiáng)了對工程質(zhì)量的管理，從而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。而機(jī)電一體化的應(yīng)用，不但有效的提高了工程的效率，還加強(qiáng)了工程的質(zhì)量。本文通過對機(jī)電一體化進(jìn)行簡要的介紹，主要論述了機(jī)電一體化的工程機(jī)械中的應(yīng)用，以供相關(guān)人士參考。

【關(guān)鍵詞】工程機(jī)械；機(jī)電一體化設(shè)備；機(jī)械運(yùn)用

機(jī)電一體化的產(chǎn)生不但推動(dòng)了工業(yè)企業(yè)的發(fā)展，提高了工業(yè)生產(chǎn)的效率。由于機(jī)電一體化有具有穩(wěn)定、高效的特點(diǎn)，而且操作比較簡單，在各個(gè)領(lǐng)域中都已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用在人們的生產(chǎn)作業(yè)當(dāng)中。目前，有許多企業(yè)為了提高工程的效率和質(zhì)量，開展引進(jìn)這種技術(shù)，并且還取得了不錯(cuò)的效果。

1.機(jī)電一體化概要

1.1機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展

所謂的機(jī)電一體化就是指，在原來設(shè)備系統(tǒng)的各個(gè)功能和各項(xiàng)技術(shù)上，結(jié)合當(dāng)前的電子信息技術(shù)，將原有的設(shè)備功能和現(xiàn)代化技術(shù)相結(jié)合，從而有效的提高了機(jī)械設(shè)備的各方面功能，從而推動(dòng)企業(yè)的發(fā)展。

當(dāng)前的機(jī)電一體化的主要內(nèi)容我們可以劃分為三個(gè)部分，它們分別是機(jī)械運(yùn)行部分、電子處理部分和計(jì)算機(jī)輔助部分。這三個(gè)部分在機(jī)電一體化系統(tǒng)運(yùn)作過程中，有著不同的功能，而且在不同的施工環(huán)境中，有著不同的應(yīng)用。雖然，這三個(gè)部分存在著許多不同點(diǎn)，但是這三個(gè)部分有著十分緊密的連續(xù)，如果機(jī)電一體化系統(tǒng)中有一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，那么將會(huì)對其他的部分帶來嚴(yán)重的影響，這就充分的表現(xiàn)出了機(jī)電一體化的延展性。

1.2目前工程機(jī)械的系統(tǒng)功能

目前工程機(jī)械的電子控制系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)如下功能：

（1）施工安全施工我國對各個(gè)施工項(xiàng)目的基本要求，但是由于施工水平落后，施工設(shè)備管理不當(dāng)?shù)仍颍瑢?dǎo)致各個(gè)工程項(xiàng)目在工程施工中出現(xiàn)安全事故，從而給工程的帶來生命財(cái)產(chǎn)的損失。目前， 人們在工程施工中，為了保障施工人員的生命安全，于是就在電子控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，開發(fā)出來了一種安全控制系統(tǒng)。這種安全控制系統(tǒng)它主要是對設(shè)備進(jìn)行一定的檢測，確保在工程施工中，不會(huì)出現(xiàn)故障，這不但有效的提高了工程的施工效率，還保證了施工人員在施工機(jī)械設(shè)備時(shí)的安全。它主要是在系統(tǒng)中輸入設(shè)備運(yùn)行過程中相關(guān)安裝數(shù)據(jù)，在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，對其進(jìn)行有效的檢測處理，從而確保在施工過程中的安全性。當(dāng)在工程施工中，安裝控制系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障，安全系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)的發(fā)出警報(bào)，以提醒施工操作人員對其進(jìn)行及時(shí)的檢修，而且這種安全系統(tǒng)也可以向維修人員提供機(jī)械故障相關(guān)部位信息，以便于維修，從而有效的延長了機(jī)械設(shè)備的使用壽命。

（2）提高機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)效率降低能源的消耗量，這是當(dāng)前機(jī)電一體化的主要目的。目前，在工程施工中，機(jī)械設(shè)備對能源的消耗量很大，這大幅度的加大工程施工的成本，從而阻礙了施工企業(yè)的發(fā)展。因此，將機(jī)電一體化應(yīng)用在工程機(jī)械中，起到了一個(gè)良好的節(jié)能降耗的作用，有利于施工企業(yè)的發(fā)展。

（3）在對工程機(jī)械進(jìn)行控制的時(shí)候，機(jī)電體系化系統(tǒng)采用相應(yīng)的電子控制系統(tǒng)對其進(jìn)行有效的控制管理，以確保在工程中施工質(zhì)量符合設(shè)計(jì)的要求。

（4）提高作業(yè)精度為保證成品料的作業(yè)精度，現(xiàn)代瀝青及水泥混凝土拌和設(shè)備廣泛采用了微機(jī)控制的電子稱量系統(tǒng)，并使稱量過程實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。自動(dòng)找平系統(tǒng)的應(yīng)用，使瀝青混凝土攤鋪機(jī)的施工質(zhì)量有了較大的提高。

（5）作業(yè)過程的自動(dòng)化或半自動(dòng)化工程機(jī)械實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化或半自動(dòng)化控制，可以減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)率，并減少因操作者的經(jīng)驗(yàn)不足對作業(yè)精度的影響。

（6）其他應(yīng)用一些國外生產(chǎn)的推土機(jī)、裝載機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)等有了電子控制的自動(dòng)變速器，其能夠根據(jù)外負(fù)荷的變化情況自動(dòng)改變傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)比，這不僅充分利用了發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，提高了燃油經(jīng)濟(jì)性，而且也簡化了操作，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。

2.現(xiàn)代工程機(jī)械技術(shù)

現(xiàn)代工程的施工要求極高，要保證在生產(chǎn)過程中生產(chǎn)效率的高效，能量損失盡可能減少，自動(dòng)化程度要高一些，施工質(zhì)量有保障，安全可靠最重要?，F(xiàn)代工程機(jī)械技術(shù)操作比較簡便、輕便，又有安全系統(tǒng)監(jiān)督，效率比起傳統(tǒng)設(shè)備提高不少，是現(xiàn)代工程企業(yè)必不可少的利器，是工程企業(yè)發(fā)展的核心元素。

2.1工程機(jī)械核心技術(shù)——機(jī)電一體化

（1）機(jī)械技術(shù)：是機(jī)電一體化的基礎(chǔ)，機(jī)械技術(shù)的著眼點(diǎn)在于如何與機(jī)電一體化技術(shù)相適應(yīng)，利用其高、新技術(shù)來更新概念，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)上、材料上、性能上變更，滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能要求。

（2）計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)：其中信息交換、存取、運(yùn)算、判斷與決策、人工智能技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)均屬于計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)。

（3）系統(tǒng)技術(shù)：即以整體概念組織應(yīng)用各種相關(guān)技術(shù)，從全局角度和系統(tǒng)目標(biāo)出發(fā)，將總體分解成相互關(guān)聯(lián)的若干功能單元，接口技術(shù)是系統(tǒng)技術(shù)中一個(gè)重要方面，是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機(jī)連接的保證。

（4）自動(dòng)控制技術(shù)：其范圍很廣，在控制理論指導(dǎo)下，進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)后的系統(tǒng)仿真，現(xiàn)場調(diào)試，控制技術(shù)包括如高精度定位控制、速度控制、自適應(yīng)控制、自診斷校正、補(bǔ)償、再現(xiàn)、檢索等。

（5）傳感檢測技術(shù)：是系統(tǒng)的感受器官，是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其功能越強(qiáng)，系統(tǒng)的自動(dòng)化程序就越高。

（6）伺服傳動(dòng)技術(shù)：包括電動(dòng)、氣動(dòng)、液壓等各種類型的傳動(dòng)裝置，伺服系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)電信號到機(jī)械動(dòng)作的轉(zhuǎn)換裝置與部件、對系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能、控制質(zhì)量和功能有決定性的影響。

2.2現(xiàn)代工程機(jī)械系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)

2.2.1機(jī)械本體

系統(tǒng)所有功能元素的機(jī)械支持結(jié)構(gòu)，包括機(jī)身、框架、機(jī)械聯(lián)接等。機(jī)械本體要在結(jié)構(gòu)、材料、加工工藝性及幾何尺寸等方面適應(yīng)產(chǎn)品高效、多功能、可靠和節(jié)能、小型輕量等要求。

2.2.2動(dòng)力部分

按照系統(tǒng)控制要求，為系統(tǒng)提供能量和動(dòng)力，用盡可能小的動(dòng)力輸入獲得盡可能大的功能輸出。

2.2.3測試傳感部分

對系統(tǒng)運(yùn)行中所需要的本身和外界環(huán)境的各種參數(shù)及狀態(tài)進(jìn)行檢測，變成可識別信號，傳輸?shù)叫畔⑻幚韱卧?，?jīng)過分析、處理后產(chǎn)生相應(yīng)的控制信息。

2.2.4執(zhí)行機(jī)構(gòu)

根據(jù)控制信息和指令，完成要求的動(dòng)作。執(zhí)行機(jī)構(gòu)是運(yùn)動(dòng)部件，一般采用機(jī)械、電磁、電液等機(jī)構(gòu)。

2.2.5驅(qū)動(dòng)部分

在控制信息作用下提供動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成各種動(dòng)作和功能。一方面要求驅(qū)動(dòng)的高效率和快速響應(yīng)特征，同時(shí)要求對水、油、溫度、塵埃等外部環(huán)境的適應(yīng)性和可靠性；另一方面，由于幾何尺寸的限制，動(dòng)作范圍狹窄，還需考慮維修及標(biāo)準(zhǔn)化。

3.結(jié)束語

由此可見，機(jī)電一體化的出現(xiàn)，不但符合當(dāng)前工程施工的標(biāo)準(zhǔn)，還有效的提高了工程施工的質(zhì)量，并且對工程中的各個(gè)施工項(xiàng)目都進(jìn)行了合理有效的控制。目前，因?yàn)闄C(jī)電一體化具有較高的可靠性和高效性，因此在當(dāng)前的工程施工行業(yè)中已經(jīng)被人們廣泛的應(yīng)用。不過，在機(jī)電一體化系統(tǒng)的應(yīng)用過程中，還是存在著一定的問題，這阻礙了機(jī)電一體化系統(tǒng)的發(fā)展，因此我們還要在社會(huì)實(shí)踐中，不斷的去研究和開發(fā)。