機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用

李忠彥

【摘 要】在現(xiàn)代化工程施工中，工程機(jī)械的性能、質(zhì)量、自動化程度以及經(jīng)濟(jì)性都直接關(guān)系著工程施工工藝的好壞，而工程機(jī)械的電氣、電子控制系統(tǒng)部分質(zhì)量以及性能的優(yōu)劣直接影響到工程機(jī)械的動力性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性、穩(wěn)定性乃至使用壽命。本文從機(jī)電一體化概念和特點(diǎn)入手，探討了其在工程機(jī)械中的應(yīng)用優(yōu)勢，旨在為同行工作參考提供指導(dǎo)基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化；工程機(jī)械；應(yīng)用；電子控制

隨著機(jī)電一體化技術(shù)的不斷進(jìn)步，其在工程機(jī)械領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，工作優(yōu)勢越來越明顯。在此基礎(chǔ)上，機(jī)械一體化技術(shù)在應(yīng)用中對于提高工程機(jī)械的安全性、節(jié)能性、準(zhǔn)確性有著重要意義，是降低施工人員的勞動強(qiáng)度的主要途徑。在未來社會發(fā)展中，機(jī)電一體化必然會得到進(jìn)一步發(fā)展，形成智能化、微型化、系統(tǒng)化和網(wǎng)絡(luò)化趨勢要求，從而更好的為工程機(jī)械發(fā)展做貢獻(xiàn)。

1.機(jī)電一體化概述

在現(xiàn)代化工程施工中，工程機(jī)械的性能、自動化程度直接影響著施工工藝的高低，而工程機(jī)械的電氣與電子控制系統(tǒng)性能密切的相關(guān)，為此，在工作中提高工程機(jī)械自動化程度對于促進(jìn)工程施工質(zhì)量有著重要作用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和產(chǎn)品性能要求的提高，電子控制系統(tǒng)在工程機(jī)械中占據(jù)的比例得到了加強(qiáng)，這就給工作人員帶來新要求，從根本上對這一問題進(jìn)行研究也變得尤為關(guān)鍵。

1.1概念

機(jī)電一體化又被廣泛的稱之為機(jī)械電子學(xué)，是將機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、傳感技術(shù)有機(jī)結(jié)合，并綜合應(yīng)用到實(shí)際的工程機(jī)械當(dāng)中。隨著機(jī)械一體化技術(shù)的飛速發(fā)展，一體化概念被廣泛的接受和普遍的應(yīng)用，是現(xiàn)代化機(jī)械領(lǐng)域中最受歡迎的技術(shù)問題之一。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，機(jī)電一體化技術(shù)獲得了空前的發(fā)展，逐步形成了以機(jī)械和微電子技術(shù)為一體的綜合技術(shù)。

1.2機(jī)電一體化發(fā)展

在國外，從上個世紀(jì)七十年代起就已經(jīng)開始著手研討機(jī)電一體化技術(shù)，將其應(yīng)用在工程機(jī)械上。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及，以計(jì)算機(jī)控制、信息處理和傳感極為主的新技術(shù)逐漸得到應(yīng)用，使得原來的機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)生了本質(zhì)的變化，其各領(lǐng)域都不斷的向著信息處理、數(shù)字化和信息化方向發(fā)展。這不僅提高了工程機(jī)械的工作效率、工作質(zhì)量，還節(jié)約了大量的人力、物力，使得工程施工建設(shè)大道了前所未有的高度。

1.3機(jī)電一體化特點(diǎn)

在現(xiàn)代化工程施工中，大多施工企業(yè)都都要求工程機(jī)械具備性能好、生產(chǎn)效率高、能量損耗低、節(jié)約成本的優(yōu)勢，同時對于機(jī)械的使用也提出了新要求。在這種背景下，以機(jī)電一體化為主的工程機(jī)械得到了廣泛的使用，其具有著自動化程度高、施工質(zhì)量好、精確度高、工作可靠、性能穩(wěn)定、安全系數(shù)高的特點(diǎn)，且還是一個施工條件不受限制、操作簡單、勞動強(qiáng)度低的工作模式。

2.機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用優(yōu)勢

機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的大量應(yīng)用，使得傳統(tǒng)機(jī)械的主功能、動力功能以及信息處理系統(tǒng)都得到了極大的優(yōu)化，也促使了工程機(jī)械的現(xiàn)代化、科學(xué)化發(fā)展。就機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用而言，其主要作用有以下方面：

2.1監(jiān)控作用

工程機(jī)械的電子監(jiān)控系統(tǒng)可以對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，具有故障報警與自動診斷的功能，對機(jī)械設(shè)備及時進(jìn)行檢查，及時發(fā)現(xiàn)故障和問題，提醒操作人員注意排除和維修。一旦出現(xiàn)異常情況，電子監(jiān)控系統(tǒng)可以迅速確定故障部位和原因，便于工作人員及時檢修，極大地提高了工作效率，減少不必要的損失，也可以避免重大故障的發(fā)生。

2.2節(jié)能功能

傳統(tǒng)的工程機(jī)械設(shè)備能量利用率較低，能源浪費(fèi)比較嚴(yán)重。采取新型的電子節(jié)能控制器則可以大幅度提高挖掘機(jī)等大型工程機(jī)械設(shè)備的能量利用率，達(dá)到較好的節(jié)能效果，不但節(jié)約了能源，還安全、環(huán)保。操作起來也比較簡便，還可以減少機(jī)械磨損，提高工作效率。

2.3保證成品的作業(yè)精度

電子控制系統(tǒng)應(yīng)用到工程機(jī)械設(shè)備上，可以使稱量變得更為精確，使稱量過程自動化，避免了人工測量誤差較大的弱點(diǎn)，使成品的作業(yè)精度明顯提高。電子自動測量還節(jié)約了人力資源，降低了施工人員的工作強(qiáng)度，高效、快捷，符合現(xiàn)代工程施工的要求。

3.機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢與方向

3.1智能化趨勢

智能化是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個重要發(fā)展方向。智能化是對機(jī)器行為的描述，是在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動力學(xué)等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標(biāo)。

3.2微型化趨勢

微型化興起于20世紀(jì)80年代末，指的是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。國外稱其為微電子機(jī)械系統(tǒng)（MEMS），泛指幾何尺寸不超過1立方厘米的機(jī)電一體化產(chǎn)品，并向微米、納米級發(fā)展。微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運(yùn)動靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。微機(jī)電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機(jī)械技術(shù)，微機(jī)電一體化產(chǎn)品的加工采用精細(xì)加工技術(shù)，即超精密技術(shù)，它包括光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)兩類。

3.3網(wǎng)絡(luò)化趨勢

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、政治、軍事、教育及人們的日常生活都帶來了翻天覆地的變化。機(jī)電一體化新產(chǎn)品一經(jīng)研制出來，只要其功能獨(dú)到，質(zhì)量可靠，很快就會暢銷全球。由于網(wǎng)絡(luò)的普及，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)迅速發(fā)展起來，而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品。現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術(shù)是家用電器網(wǎng)絡(luò)化已成大勢，利用家庭網(wǎng)絡(luò)將各種家用電器連接成以計(jì)算機(jī)為中心的計(jì)算機(jī)集成家電系統(tǒng)，使人們在家里分享各種高技術(shù)帶來的便利與快樂。這也使機(jī)電一體化技術(shù)朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展成為必然趨勢。

4.結(jié)束語

總之，機(jī)電一體化技術(shù)具有廣闊的發(fā)展前景和極高的應(yīng)用價值，對機(jī)電一體化專業(yè)人才的需求也是社會發(fā)展的必然趨勢。如何把機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用到工程機(jī)械乃至更廣泛的領(lǐng)域中，為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)，為人們的生活提供更多的便利和樂趣，是我們應(yīng)該思考和努力的。

【參考文獻(xiàn)】

[1]黃宋義.工程機(jī)械中機(jī)電一體化的應(yīng)用[J].科技資訊，2009（18）.

[2]魏建碑.淺談機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2009（25）.

[3]冷俊.機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用[J].科技資訊，2009（07）.

[4]王宣銀，陶國良，陳鷹.機(jī)電一體化的創(chuàng)新及發(fā)展方向[J].機(jī)電一體化，2000（06）.

[5]蔡偉文.機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀和前景[J].廈門科技，1996（05）.