機電一體化技術(shù)在現(xiàn)代工程機械中的發(fā)展運用分析

王楠

摘要：隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，對工程機械的應(yīng)用有了更高的要求，機電一體化因此也應(yīng)運而生，各種新式技術(shù)不斷可以提高整體的工作的質(zhì)量水平和運行效率，降低運行成本，緩解操作者的工作強度，對現(xiàn)代工程機械的長足發(fā)展存在著相當(dāng)積極的作用，因此本文對于機電一體化技術(shù)在現(xiàn)代工程機械中的發(fā)展運用進行分析，以供相關(guān)從業(yè)人員借鑒參考。

關(guān)鍵詞：機電一體化;現(xiàn)代工程機械;發(fā)展運用

引言：

機電一體化技術(shù)相對于社會的多個領(lǐng)域都有著十分重要且廣泛的應(yīng)用，特別是現(xiàn)代工程機械中的運用方面?，F(xiàn)代工程機械由于其特殊性質(zhì)，妥善運用機電一體化新技術(shù)，可以有效增強機械運行能力，提高運行效率，并且對于現(xiàn)代化機械工程的發(fā)展起到著相當(dāng)重要的作用和意義，因此我國相關(guān)部門需要不斷的加深對新式技術(shù)的應(yīng)用效率，擴展其應(yīng)用模式，以為在我國工業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展中發(fā)揮更大的作用。

一、機電一體化的發(fā)展歷程

現(xiàn)代機電一體化起源于20世紀60年代，伴隨著電子技術(shù)的日益發(fā)展，與現(xiàn)代工業(yè)對新式應(yīng)用技術(shù)的需求，使得二者得而融合，以衍生出新式的一體化技術(shù)，但是由于時代的局限性，實際意義不大。20年之后，伴隨著計算機技術(shù)的誕生以及通訊技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，微型計算機和集成電路的陸續(xù)面市，為現(xiàn)代機電一體化技術(shù)提供了發(fā)展基礎(chǔ)。直至20世紀90年代后期，機電一體化技術(shù)終于迎來了它的成熟階段，伴隨著光學(xué)通信技術(shù)以及諸多新式科技的發(fā)展，使得機電一體化技術(shù)可以在現(xiàn)代工程工業(yè)中有著更為廣泛的應(yīng)用和發(fā)展，并且其影響能力不斷擴大，發(fā)展前途也更為廣闊。

二、機電一體化在現(xiàn)代工程機械方面的運用價值

機電一體化技術(shù)與現(xiàn)代工程機械的相互融合，對于提高其工程效率，降低運行成本有著極為重要的作用，通過試音的電子控制和相應(yīng)的技術(shù)應(yīng)用，不但可以在一定程度上提高整體工作質(zhì)量，還可以進一步的增加其安全性，可靠性和經(jīng)濟性，在其整體的運行范圍內(nèi)都有著重要意義。

（一）監(jiān)控應(yīng)用方面

得益于各種現(xiàn)代化監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用，以及人工視覺和智能系統(tǒng)的不斷發(fā)展，為機電一體化的實時監(jiān)控模塊打下了堅實的基礎(chǔ)，就目前應(yīng)用來看，機電一體化技術(shù)不但可以監(jiān)控，包括執(zhí)行裝置，傳動系統(tǒng)，制動系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)以及其他相應(yīng)運行系統(tǒng)，一旦整體的運行機械發(fā)生偏差時，還會自動報警，通過智能操作系統(tǒng)分析出受損故障位置，并將其在第一時間內(nèi)通知工作人員，因此在很大程度上提高了整體現(xiàn)代機械工程運行效率，降低了維護成本和維護壓力，對整體機械系統(tǒng)的持續(xù)性運行有著重要意義，因此其機電一體化技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)工程監(jiān)控功能的實現(xiàn)是無法忽視的[1]。

（二）節(jié)能應(yīng)用方面

機電一體化技術(shù)相對于傳統(tǒng)的工程機械而言，在節(jié)能方面的提升是無法被忽視的，傳統(tǒng)機械在能源的利用效率方面一直廣受詬病，比如在液壓挖掘機進行工作當(dāng)中，對能源的有效利用率甚至不足20%，這不但是工程機械在運行過程中產(chǎn)生了大量能量消耗，還會進一步提高企業(yè)的施工成本，已經(jīng)無法適應(yīng)目前社會的節(jié)能發(fā)展方向，因此日本小松公司采用新式的節(jié)能控制器，這正是對機電一體化的實際應(yīng)用，在節(jié)能效果上，不僅比傳統(tǒng)挖掘機提高了25%的節(jié)能效益，還由于一體化操作系統(tǒng)，大大增加了其挖掘機的控制效率，將整體的功率利用率提升到了98%以上，可以說是機電一體化技術(shù)針對節(jié)能方面應(yīng)用的經(jīng)典案例[2]。

（三）精細化作用方面

對于需要那些精細化操作的工程機械而言，采用機電一體化技術(shù)不但可以大大提高，其準確控制操作的能力，還能增強其運行效率，降低運行成本，值得大范圍推廣，比如混凝土產(chǎn)品和瀝青產(chǎn)品在其攪拌過程當(dāng)中，對其攪拌時間和含水量，各種原料的比例都需要精細化控制，在以往的傳統(tǒng)技術(shù)當(dāng)中，往往無法做到，致使影響到產(chǎn)品的使用質(zhì)量，但是在采用了微控電子稱量系統(tǒng)之后，顯著提高了其自動化水平，在后續(xù)攤鋪過程當(dāng)中，自動化攤鋪系統(tǒng)，也進一步提高了路面平整度和工程施工效率，并且超聲波技術(shù)的應(yīng)用使得原料的供料過程實現(xiàn)了自動化操作，保證了路面攤鋪過程當(dāng)中的施工質(zhì)量，電子化控制系統(tǒng)有助于施工人員全方面地掌握施工進程，在提高施工效率的前提下，也降低了工作人員們的操作負擔(dān)。

（四）自動化以及半自動化方面

在現(xiàn)代化工程機械的運動過程當(dāng)中，為了有效實現(xiàn)半自動化和自動化工作作業(yè)，降低操作人員的勞動強度，提高其操作的準確程度，有效地進行機電一體化技術(shù)的應(yīng)用，可以在很大程度上實現(xiàn)上述目標，另外在實際工程機械使用應(yīng)用自動化技術(shù)同時，也可以顯著的降低人員的使用數(shù)量，并且如果操作人員發(fā)生操作失誤，或者由于自身專業(yè)水平的局限，導(dǎo)致工程受損，自動化系統(tǒng)也會在第一時間內(nèi)進行調(diào)整和提示，對機械工程的運轉(zhuǎn)提供有效保障，比如就如同三菱公司所生產(chǎn)的液壓挖掘機而言，采用最新式的一體化挖掘軌道控制系統(tǒng)，能夠使用多個傳感器預(yù)先設(shè)定其挖掘方向，利用微控系統(tǒng)和自動化鐮刀杠桿，使得實現(xiàn)真正意義上的自動化控制一體式運作，顯著地提高了其作業(yè)進行的控制效率，和質(zhì)量保障[3]。

有效的機電一體化技術(shù)應(yīng)用，不僅可以提高整體工程機械的運行效率，還可以大大降低操作人員的操作負擔(dān)和能源消耗，正符合現(xiàn)代社會工業(yè)的發(fā)展需求。

三、機電一體化在現(xiàn)代工程應(yīng)用的發(fā)展趨勢

就目前而言，機電一體化在現(xiàn)代工程機械中的發(fā)展趨勢主要朝著以下三方面發(fā)展，分別為性能化、微型化和智能化這三大方面。

就其性能化的發(fā)展目標而言，主要是為了實現(xiàn)高精準度，高效益率高可靠性和高運行速度，就相當(dāng)于新一代的cnc系統(tǒng)的應(yīng)用當(dāng)中，cpu的發(fā)展模式和運行效率當(dāng)中符合高性能化要求，不斷縮小體積和功耗的前提之下，持續(xù)提高其運行效率和運行速度，尤其是對于多線程和多操作的處理方面之上，有著相當(dāng)出色的應(yīng)用能力。

微型化不僅僅是機電一體化的發(fā)展目標和發(fā)展方向，也是整體工業(yè)的發(fā)展目標和發(fā)展方向，在電子技術(shù)和更新式的微型計算機的應(yīng)用當(dāng)中，微型化的機電一體化產(chǎn)品得以走向市場，比如說體積在一立方厘米以下的微型機電一體化技術(shù)產(chǎn)品，廣泛的運用于現(xiàn)代各個生活領(lǐng)域當(dāng)中，并且還具有高效能低能耗的特點，在未來的發(fā)展前景極為廣闊[4]。

在機電一體化技術(shù)的發(fā)展歷程當(dāng)中，智能化也是其中非常重要的發(fā)展趨勢，就目前計算機技術(shù)的持續(xù)應(yīng)用，現(xiàn)代化的機電一體化技術(shù)，無法脫離智能的控制理論，無法在忽視智能化基礎(chǔ)之上進行發(fā)展應(yīng)用，這也是現(xiàn)代化機電一體技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)最大的區(qū)別，目前智能化主要是結(jié)合了人工智能計算機分析大數(shù)據(jù)模型等一系列主動分析模塊，會對操作者的各種操作和科學(xué)思想進行有效效仿，進而降低了人為操作在其整體運行中的重要程度，以達到智能化自動化的目標，但是這并不代表著人力的參與，在現(xiàn)代化工程機械發(fā)展過程當(dāng)中的重要性受到忽視，有效且專業(yè)的人為操作，是整體現(xiàn)代工程機械平穩(wěn)運行的基礎(chǔ)之一。

四、結(jié)束語

在現(xiàn)代化工程機械的發(fā)展過程當(dāng)中，機電一體化技術(shù)的應(yīng)用是其某一階段的必然發(fā)展方向，正如同數(shù)百年前工業(yè)操作一體化模式化標準化，如今的工程機械一體化也是朝著這個方向不斷發(fā)展進步。在機電一體化技術(shù)實際的應(yīng)用過程當(dāng)中，不但可以提高工程機械的運行效率和運行質(zhì)量，還可以有效降低操作人員的操作強度，和工程機械的能耗比例，在工程機械未來的現(xiàn)代化發(fā)展過程當(dāng)中起到著十分重要的作用。

參考文獻：

[1]?本刊編輯部.《中國機械工程》2019年報道重點[J].中國機械工程，2019，30（01）：41.

[2]?朱立達，寧晉生，鞏亞東，史家順.基于機械工程學(xué)科的新式工程教育模式改革探析[J].中國大學(xué)教學(xué)，2018（8）：19-25.

[3]?劉軍，王利民，薛洪松.礦山法隧道機械開挖工藝及工程應(yīng)用研究[J].建筑技術(shù)，2018，49（11）：63-66.

[4]?張浩然.機械制造工藝與合理化機械設(shè)計探討[J].黑龍江科學(xué)，2018，9（9）：50-51.

（作者身份證號碼：130682198705150336）