机电一体化在工程机械上的应用及其发展

孙禹　韩冬

摘 要：随着社会的发展，科技的进步，现如今的机电一体化技术在机械工程中得到广泛地应用和重视。而且，随着机电行业的深入，整个机械工程得到了翻天覆地的变化。文章分析了机电一体化的发展趋势，并对其发展做出了如下浅谈。

关键词：机电一体化；机械工程；应用；发展

1 概述

现如今我们处在一个信息爆炸时代，机电一体化作为现代技术的发展核心力量，在工程领域中占有重要地位，并推动了工程领域的发展。它的发展从根本上改变了传统的固有模式，在引领行业发展的同时也促进其向智能化、自动化、一体化的方向发展。尤其是在微机处理方面得到了较大的发展。

2 机电一体化的描述

随着机电一体化技术的逐渐深入，工程机械在机械、液压、电子控制技术等方面实现了不同程度的等级提高，使其更加经济可靠。且目前的机械制造工程中往往采用微电子处理器进行工作。合理配置、整合、处理并优化各项系统模式。且随着经济的不断发展，其应用范围越来越广泛。以处理器为核心的电子管理设备的发展尤为广泛。例如：摊铺机的自动找平、自动供料、优化挖掘机的电子功率、自动调节装载机的变速机箱、检修和排查故障等。这些技术的发展势必促进今后工程项目的发展，并对机械性能提出了更高的要求，使其能够更好地运用在复杂的工程中，因此，如何更好地开发和利用这一技术，并使其发挥到最大的作用，是当前急需考虑的问题之一。

3 机电一体化的优势

3.1 安全系数较高

在工程机械中合理地开发和利用机电一体化技术能有效地提高产品的性能，在保证其功能运行正常且齐全的同时也能做到全面的监视和报警，对产品有自动保护作用。若是设备在使用过程中出现异常状况，系统就会进行自动保护，确保操作人员和系统不会遭到伤害。因此，综上所述，机电一体化拥有安全系数较高的优势，且可信度较高。

3.2 生产效率高

使用机电一体化设备实现工程生产的流水线作业，在实现操作系统智能化、自动化地处理接受到信息的同时也能进行高精度的控制和高灵敏度的监测。当操作人员开启操作按钮时，系统就会自动识别，在最大限度内产生出较多的成品。从而提高了工作效率。加之自动技术的熟练应用，机电一体化技术的使用能够提高一个企业的市场竞争力，并具有更大的价值。

3.3 使用性价比较高

机电一体化设备是用程序直接控制，并从数据反映设备使用情况的高端机器，且操作方便、简单。此外，将机电一体化技术加以广泛的应用，选择不同的程序结构，可以扩大其工作范围，从而大大减少操作人员的工作量。与其它应用相比较，机电设备技术融合了其他技术，使其功能更加完善，从而满足更多生产的需求。

4 机电一体化技术在工程机械中的广泛应用

现如今，科技实力的不断提高带动了各种机械设备的性能提升，机电一体化设备作为其中的“佼佼者”必然得到了广泛的应用。

4.1 电子控制中的应用

在机器使用中难免会存在磨损、仪器失灵、机器老化等问题。而这些问题稍不注意就会引发更大的危机。因此，及时做好监控工作是很有必要。若是监控系统出现故障，则检修人员很难找出问题所在，对以后整个工程机械运行造成极大的影响。工程机械中的电子监控主要是对发动机、传动系统、工作装置等进行监控，将各系统的数据及时传递给维修人员，以便其及时发现故障并解决问题，从而确保整个系统能够稳定持续工作。

4.2 节约能源

传统的机电设备中能量的过度浪费一直是一个很严重的问题。随着科技的发展，机电设备的自动化和智能化在不断提高，使用微机控制系统能够大大降低人为产生误差的影响，提高精确度。此外，使用自动一体化功能可以节省人力、财力、物理等资源，降低工人的工作强度并确保施工的高效进行。这一发展也符合现如今“可持续发展”理念。

4.3 机电设备在自动化或半自动化作业中的应用

机电设备向着自动化和智能化的方向发展，避免缺乏经验的工人在操作中产生失误。例如：在对挖掘机的挖掘轨迹进行控制的过程中，通过耗铲斗的轨道设定和微机自动控制动臂杆及铲刀，从而规范挖掘机的使用范围，提升了工作效率和工作精确度。

4.4 其他方面的应用

外国在推土机、铲运机以及装载机中加入了自动变速器，对传动系统的传输比进行调控，提高了发动机的工作效率，能源得到了充分地利用，且操作步骤较少，是一种合理简单的设备。

5 未来发展趋势

5.1 个性化发展

随着社会的发展，人们的生活水平得到广泛地提高，随之而来的是对电子机械设备要求的提高。因此，机电一体化设备不仅要保证高质量，相应的也要实现功能多元化、人性化、个性化。这也是未来机电设备发展的一大趋势。

5.2 智能化发展

自动化、智能化是机电设备发展的一大典型特点，且更符合现代发展特性。该技术需要以人工智能为基础，计算机技术、心理学、运筹学等新兴学科为辅助作用，对人类智能进行效仿，自动实现诊断、人机对接、自动编程等地分析、判断、整理、推断及决策等过程。通过程序的直接控制使其有别于传统的机电设备。机电一体化设备代替人脑继续工作，从而提高了生产的工作效率。另外，机电设备的发展，离不开控制理论的基础。

5.3 微机化发展

微机化是机电设备又一大发展方向。在高性能化的基础上，逐渐实现应用模式的：高效率化、高可靠性、高速化、高精度。这里以新一代的CNC系统为例：新一代的CNC主要采用连接多个CPU和总线，实现多个任务系统的同时操作，体现产品的高性能。其采用纳米或微米级别的产品。具有小巧性、耗能低、灵活性强等特性，使其在社会生产、生活、军事、科技研究等方面得到了广泛地应用，在今后很长一段时间内成为支持社会经济发展的一大有力武器。

5.4 绿色化发展

任何大功率机器在使用工程中都会伴随着污染的排放，而机电一体化绿色化发展是指在产品在生产及使用过程中不会出现对环境造成污染的情况，且当产品到达无法使用阶段时能够被回收利用。随着人们环保意识的逐渐加强和国家“可持续发展”模式的提倡，机电设备一体化向着绿色方面的发展是必然趋势。

6 结束语

综上所述，随着社会的发展，科技的进步，机电设备一体化应用前景十分广泛，合理把握好其发展趋势并加以运用，对整个机械行业的发展有很大的帮助和重要意义。而当下如何才能降低能耗并提高生产效率仍是我们需要研究的重点。

参考文献

[1]刘华.浅谈机电一体化的发展及其在工程机械中的应用[J].中国机械，2013（11）：131-132.

[2]陈开朗.机电一体化技术在现代工程机械中的发展应用探讨[J].科技创新与应用，2015（25）：165.

[3]窦超.工程机械机电一体化技术的应用与发展[J].城市建设理论研究（电子版），2014（3）.