探討工程機(jī)械中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用

潘柯銘

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的日益更新與發(fā)展，計算機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，機(jī)電一體化技術(shù)得以迅速發(fā)展并以獨特的優(yōu)勢在工程機(jī)械中占據(jù)著越來越重要的地位。機(jī)電一體化技術(shù)的普及大大提高了工程機(jī)械運(yùn)作的效率與安全性，降低了人員投入成本，成為現(xiàn)今工程機(jī)械中必不可少的組成部分。該文立足于機(jī)電一體化的內(nèi)涵，闡述了工程機(jī)械中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，并分析了機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的發(fā)展前景，以期為相關(guān)從業(yè)人員的研究提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：工程機(jī)械 機(jī)電一體化 應(yīng)用與發(fā)展

中圖分類號：TD60 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）03（b）-0064-01

機(jī)電一體化是一門新興的綜合性科學(xué)技術(shù)，亦稱為機(jī)械電子學(xué)，它主要是將電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)等與機(jī)械技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，并綜合應(yīng)用到實際運(yùn)作中。近年來，信息技術(shù)的不斷發(fā)展為機(jī)電一體化提供了強(qiáng)有力的核心技術(shù)支持，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展提高了工程機(jī)械的運(yùn)作效率，降低了工程成本，滿足了我國工程機(jī)械領(lǐng)域節(jié)能化、智能化和自動化的要求，它的正確使用是工程機(jī)械完美運(yùn)作的重中之重。

機(jī)電一體化的運(yùn)用主要是通過電子控制系統(tǒng)加以實現(xiàn)的，電子控制系統(tǒng)應(yīng)用的好壞直接影響到工程機(jī)械的安全性、經(jīng)濟(jì)性、施工質(zhì)量、使用壽命等。引入機(jī)電一體化技術(shù)，能夠大大提高工程機(jī)械的動力性、燃油經(jīng)濟(jì)性、操作舒適性及工作精準(zhǔn)度、工作效率等，所以現(xiàn)代工程施工中，機(jī)電一體化技術(shù)業(yè)已在工程機(jī)械眾多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，生產(chǎn)過程對工程機(jī)械的性能要求也日益增高，而且工程機(jī)械中機(jī)電一體化技術(shù)的管理與應(yīng)用也將是今后的發(fā)展趨勢。因此，如何管理并有效應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)成為很多工程施工企業(yè)不得不面臨的必要課題。

1 工程機(jī)械領(lǐng)域機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 自我監(jiān)測與診斷，延長機(jī)械使用壽命

與傳統(tǒng)的只能由相關(guān)工作人員定期排檢故障的模式不同的是，機(jī)電一體化工程機(jī)械中的自我監(jiān)測與診斷功能，能夠?qū)C(jī)械的發(fā)動機(jī)、液壓系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、工作裝置等的運(yùn)行狀態(tài)實施全面監(jiān)控，如果出現(xiàn)異常，可以自動報警，避免故障損傷的擴(kuò)大化，并能夠自我診斷找到故障部位，以便維修人員可以盡快的對故障部位進(jìn)行檢修，減少故障排檢時間和停機(jī)維修時間，提高了工程機(jī)械的利用效率，降低了生產(chǎn)成本。同時自我監(jiān)測可以避免重大故障發(fā)生，延長機(jī)械使用壽命。

1.2 節(jié)能減耗，提高生產(chǎn)效率

工程機(jī)械機(jī)電一體化中電子節(jié)能控制器的使用改變了以往的工程機(jī)械能源損耗大、利用率低、工程經(jīng)濟(jì)效益低等缺點，取而代之的是低能耗高效率高效益，符合國家倡導(dǎo)的節(jié)能減排這一政策。而且我國企業(yè)間的競爭日趨激烈，科學(xué)技術(shù)的融入可以大大提高企業(yè)的市場競爭力，其中電子節(jié)能控制器的使用極大的降低了大型工程機(jī)械設(shè)備的能耗，改善了施工環(huán)境，同時它的操作相對較為簡單，設(shè)備磨損較少，也在一定程度上提高了生產(chǎn)效率。

1.3 保證操作作業(yè)的精準(zhǔn)度

機(jī)電一體化技術(shù)保證了工程機(jī)械穩(wěn)步向高精準(zhǔn)度的層次發(fā)展，從而最大限度的提高機(jī)械性能和工作效率。比如在道路鋪設(shè)工程中通過微機(jī)控制的電子稱量系統(tǒng)的應(yīng)用、自動找平系統(tǒng)的應(yīng)用、采用超聲波技術(shù)的自動供料系統(tǒng)等的應(yīng)用，這些使得稱量實現(xiàn)自動化，提高了精準(zhǔn)度，減少了人工誤差，提高了作業(yè)質(zhì)量和效率，同時減少了人力資源的投入，降低了工作人員的勞動強(qiáng)度，節(jié)省了許多的施工工序，使其更加符合現(xiàn)代工程機(jī)械的施工要求。

1.4 實現(xiàn)機(jī)械作業(yè)的自動化或半自動化

機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械領(lǐng)域中的應(yīng)用實現(xiàn)了機(jī)械作業(yè)的自動化或半自動化，很大程度上降低了施工過程中人力物力的投入，減少了施工人員的勞動量和勞動強(qiáng)度，提高了設(shè)備的勞動產(chǎn)出比，而且還可以有效防止操作人員因缺乏經(jīng)驗、技術(shù)不足或疲勞而產(chǎn)生的操作誤差，進(jìn)而保障了機(jī)械作業(yè)的高質(zhì)量。機(jī)械作業(yè)的自動化或半自動化降低了企業(yè)的人力資源成本，提高了工程的質(zhì)量，保障了工程的整體經(jīng)濟(jì)效益。

1.5 機(jī)電一體化技術(shù)的其他應(yīng)用

機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，例如為了提升發(fā)動機(jī)功率、簡化工序、降低能耗、減少工作量而在裝載機(jī)、推土機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)等中采用的自動變速器；為了提高作業(yè)的安全性而在起重設(shè)備中采用的力矩限制器；為實現(xiàn)危險地帶、惡劣工作環(huán)境或人員無法到達(dá)地點的無人駕駛而采用的無線遙控裝置等等?？傊?，機(jī)電一體化在工程機(jī)械領(lǐng)域的諸多應(yīng)用，都是為了工程機(jī)械的良好運(yùn)作，是機(jī)械工作發(fā)展的必然趨勢。

2 工程機(jī)械領(lǐng)域機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢

2.1 智能化

智能化是機(jī)電一體化技術(shù)的必然發(fā)展趨勢，其應(yīng)用需求也越來越高。所謂智能化，即立足于相關(guān)控制理論，將心理學(xué)、生理學(xué)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、運(yùn)籌學(xué)、人工智能等多學(xué)科知識運(yùn)用到工程機(jī)械領(lǐng)域，使工程機(jī)械的操作可以逐漸取代人為操作，進(jìn)一步降低工程預(yù)算成本，實現(xiàn)更精準(zhǔn)的控制，滿足工程施工的更高要求，因此工程機(jī)械的智能化仍是大勢所趨。

2.2 微型化

微型化這一概念源于上世紀(jì)80年代末期，是指機(jī)電一體化向微電子機(jī)械系統(tǒng)領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。微型機(jī)電一體化產(chǎn)品是電子技術(shù)與機(jī)械技術(shù)在納米尺度上相融合的產(chǎn)物，它的特點主要是體積小、耗能低、運(yùn)動靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等領(lǐng)域有著不可超越的優(yōu)越性?，F(xiàn)階段微型機(jī)電一體化產(chǎn)品都朝著小于1立方厘米的體積發(fā)展，甚至是朝著微米、納米級別發(fā)展，其瓶頸為微機(jī)械技術(shù)。

2.3 網(wǎng)絡(luò)化

隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的普及，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制設(shè)備可以達(dá)到讓人們足不出戶即可控制多種設(shè)備的目標(biāo)，使工程機(jī)械的操作更加便捷，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。工程機(jī)械領(lǐng)域中遠(yuǎn)程控制盒監(jiān)控技術(shù)的快速發(fā)展使得機(jī)電一體化產(chǎn)品向著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展成為必然趨勢。

2.4 節(jié)能環(huán)?；?/p>

隨著工業(yè)化進(jìn)程的持續(xù)推進(jìn)，人類社會的經(jīng)濟(jì)化水平不斷提高，但與此同時人們賴以生存的環(huán)境也遭到了巨大的破壞。進(jìn)入新世紀(jì)以來，社會公眾對環(huán)保的關(guān)注和呼聲越來越高，國家也出臺了一系列的相關(guān)政策來號召節(jié)能減排，為適應(yīng)節(jié)約型社會的發(fā)展，機(jī)電一體化產(chǎn)品在使用時不造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染，報廢后可以回收利用，實現(xiàn)綠色化產(chǎn)品概念和綠色化設(shè)計制造更能適應(yīng)今后的市場需求。

3 結(jié)語

總之，工程機(jī)械領(lǐng)域中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用日趨廣泛，發(fā)展前景可觀，工程機(jī)械為適應(yīng)機(jī)電一體化這一趨勢，盡可能的提高機(jī)械運(yùn)作效率，需要其操作者或使用者順應(yīng)科學(xué)發(fā)展潮流，加大研究力度，全面掌握機(jī)電一體化技術(shù)，振興機(jī)械工業(yè)，更好的為我國建設(shè)事業(yè)服務(wù)。

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