机电一体化在工程机械中的应用

李忠彦

【摘 要】在现代化工程施工中，工程机械的性能、质量、自动化程度以及经济性都直接关系着工程施工工艺的好坏，而工程机械的电气、电子控制系统部分质量以及性能的优劣直接影响到工程机械的动力性、经济性、可靠性、稳定性乃至使用寿命。本文从机电一体化概念和特点入手，探讨了其在工程机械中的应用优势，旨在为同行工作参考提供指导基础。

【关键词】机电一体化；工程机械；应用；电子控制

随着机电一体化技术的不断进步，其在工程机械领域得到了广泛应用，工作优势越来越明显。在此基础上，机械一体化技术在应用中对于提高工程机械的安全性、节能性、准确性有着重要意义，是降低施工人员的劳动强度的主要途径。在未来社会发展中，机电一体化必然会得到进一步发展，形成智能化、微型化、系统化和网络化趋势要求，从而更好的为工程机械发展做贡献。

1.机电一体化概述

在现代化工程施工中，工程机械的性能、自动化程度直接影响着施工工艺的高低，而工程机械的电气与电子控制系统性能密切的相关，为此，在工作中提高工程机械自动化程度对于促进工程施工质量有着重要作用。随着科学技术的发展和产品性能要求的提高，电子控制系统在工程机械中占据的比例得到了加强，这就给工作人员带来新要求，从根本上对这一问题进行研究也变得尤为关键。

1.1概念

机电一体化又被广泛的称之为机械电子学，是将机械技术、电子技术、微电子技术、信息技术、传感技术有机结合，并综合应用到实际的工程机械当中。随着机械一体化技术的飞速发展，一体化概念被广泛的接受和普遍的应用，是现代化机械领域中最受欢迎的技术问题之一。随着计算机技术的迅速发展和广泛应用，机电一体化技术获得了空前的发展，逐步形成了以机械和微电子技术为一体的综合技术。

1.2机电一体化发展

在国外，从上个世纪七十年代起就已经开始着手研讨机电一体化技术，将其应用在工程机械上。随着科学技术的发展和计算机技术的普及，以计算机控制、信息处理和传感极为主的新技术逐渐得到应用，使得原来的机电一体化技术发生了本质的变化，其各领域都不断的向着信息处理、数字化和信息化方向发展。这不仅提高了工程机械的工作效率、工作质量，还节约了大量的人力、物力，使得工程施工建设大道了前所未有的高度。

1.3机电一体化特点

在现代化工程施工中，大多施工企业都都要求工程机械具备性能好、生产效率高、能量损耗低、节约成本的优势，同时对于机械的使用也提出了新要求。在这种背景下，以机电一体化为主的工程机械得到了广泛的使用，其具有着自动化程度高、施工质量好、精确度高、工作可靠、性能稳定、安全系数高的特点，且还是一个施工条件不受限制、操作简单、劳动强度低的工作模式。

2.机电一体化在工程机械中的应用优势

机电一体化在工程机械中的大量应用，使得传统机械的主功能、动力功能以及信息处理系统都得到了极大的优化，也促使了工程机械的现代化、科学化发展。就机电一体化在工程机械中的应用而言，其主要作用有以下方面：

2.1监控作用

工程机械的电子监控系统可以对机械设备进行监控，具有故障报警与自动诊断的功能，对机械设备及时进行检查，及时发现故障和问题，提醒操作人员注意排除和维修。一旦出现异常情况，电子监控系统可以迅速确定故障部位和原因，便于工作人员及时检修，极大地提高了工作效率，减少不必要的损失，也可以避免重大故障的发生。

2.2节能功能

传统的工程机械设备能量利用率较低，能源浪费比较严重。采取新型的电子节能控制器则可以大幅度提高挖掘机等大型工程机械设备的能量利用率，达到较好的节能效果，不但节约了能源，还安全、环保。操作起来也比较简便，还可以减少机械磨损，提高工作效率。

2.3保证成品的作业精度

电子控制系统应用到工程机械设备上，可以使称量变得更为精确，使称量过程自动化，避免了人工测量误差较大的弱点，使成品的作业精度明显提高。电子自动测量还节约了人力资源，降低了施工人员的工作强度，高效、快捷，符合现代工程施工的要求。

3.机电一体化技术的发展趋势与方向

3.1智能化趋势

智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。智能化是对机器行为的描述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法，模拟人类智能，使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。

3.2微型化趋势

微型化兴起于20世纪80年代末，指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统（MEMS），泛指几何尺寸不超过1立方厘米的机电一体化产品，并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活，在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术，微机电一体化产品的加工采用精细加工技术，即超精密技术，它包括光刻技术和蚀刻技术两类。

3.3网络化趋势

网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育及人们的日常生活都带来了翻天覆地的变化。机电一体化新产品一经研制出来，只要其功能独到，质量可靠，很快就会畅销全球。由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术迅速发展起来，而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。现场总线和局域网技术是家用电器网络化已成大势，利用家庭网络将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统，使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐。这也使机电一体化技术朝着网络化方向发展成为必然趋势。

4.结束语

总之，机电一体化技术具有广阔的发展前景和极高的应用价值，对机电一体化专业人才的需求也是社会发展的必然趋势。如何把机电一体化技术应用到工程机械乃至更广泛的领域中，为社会经济发展做出更大的贡献，为人们的生活提供更多的便利和乐趣，是我们应该思考和努力的。

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