机电一体化系统在机械工程中的应用

张帆 刘佳

摘要：互联网信息技术的迅猛发展，使得科学技术也发生了很大变革，尤其是网络信息技术的发展，使得很多国家的经济和工业生产都紧密的连续在一起，共同构成经济全球化的发展格局。网络信息技术快速发展也间接的带动了远程控制和监控技术的发展，尤其是远程控制与终端设备是机电一体化中使用比较广泛的设备，通过在机械工程行业中使用机电一体化技术，将会在很大程度上提升机械工程生产、作业效率水平。未来创新型的机电一体化技术研究出来将会对整个机械工程行业产生巨大影响。

关键词：机电一体化;机械工程;应用

1机电一体化系统概述

为了实现机械工程操作的高效化和准确性，实行机电一体化系统的普及是非常必要的。在目前的机械工程发展过程阶段，机电一体化系统已经应用的比较广泛，随着实际应用技术的逐渐纯熟，经验的不断积累，也表现出比较明显的特征。第一，机电一体化系统的具体实现是需要经过多门学科、多门技术综合得出的，涉及的门类比较繁多并且实际应用涉及范围比较广泛。第二，机电一体化系统是将各个学科的科学知识进行整理整合、提炼优化出机械工程实际建设所需的操作系统，帮助机械工程完成一些操作任务，并且可以保证建设过程中相对的安全。第三，机电一体化系统的建立是基于对于自动化以及机电技术的纯熟理论基础，通过这些基础技术的支撑和引导，帮助机械工程建立起比较良好的符合实际要求的机电一体化系统。

2机电一体化系统特点

2.1安全性能好

机电一体化系统技术的使用，使工程机械安全性获得不同程度的有效提升。在机械工程中，机电一体化技术不仅能够实施随时的监测，而且自身还具备非常良好的保护功能。这让相应工作人员的安全获得了良好的保证，从而确保了产品本身的质量。

2.2应用范围广

机电一体化系统在具体的应用过程中，主要是融合了多项技术，因此使其存在着复合性的使用特征。此外，其应用的范围也十分广泛，适用于各种不同领域。机电一体化技术的使用不仅可以良好地解决原本技术功能较为单一的问题，而且还可以为各种行业提供多样化的服务。

2.3科技含量高

机电一体化系统是一种综合多种高科技的技术，本身具备较高效的科技含量，为其他高科技技术在各行各业的广泛应用起到了一定的推动作用。

3机电一体化在工程机械当中的应用

3.1實现生产施工的半自动、自动化目的

工程机械在作业过程中的半自动、自动化实现，能够显著降低在作业过程中工作人员的劳动强度，并且让生产的效率得到显著的提升。与此同时，还可以规避因为工作人员的经验不足而导致的负面影响，如因人为主观思想而导致的事故出现。以三菱公司的挖掘机为例，其能够对挖掘机的轨迹系统给予针对性的控制，并在控制板当中，工作人员能够预先设计好挖掘机的运行轨迹以及铲斗的运行工作形状等，然后借助机械当中的微机操作系统，对挖掘机的不同部位发送相应的控制指令，从而实现自动化控制铲刀、动臂以及斗杆等工作项目。在机械的作业过程中，能够展现挖掘机的自动化工作能力，同时还可以对开口、斜坡以及特殊的断面沟槽等在开挖过程中实现较高的精度控制。

3.2提高保养与维护效率

保养的质量将会直接决定设备是否会发生故障，所以必须定期对机械设备给予适当的保养以及维护。机械设备的管理人员必须按照机械保养的标准以及说明书当中的指导进行针对性的保养维护，与相关技术人员进行技术交流，定期抽查并监督保养的落实状况。对发生故障的机械设备而言，传统的机械设备只有在出现故障之后才会发现设备出现异常。对此，合理应用机电一体化技术，能够在机械设备的许多部件当中安装相应的感应设备。例如，温度传感器，在发动机的温度超过界限值时，会自动发出报警，并借助显示器让施工人员了解发动机的工作状态，从而针对性地进行处理，预防故障的发生。通过机电一体化技术，能够显著提高机械设备使用性能，控制管理与维修成本。自动化报警体系能够对产生的故障具体位置给予准确性定位，并且能够有效地改善工作人员的工作条件，快速地优化机械设备的工作效率，促使机械设备的维修、保养显得更加有针对性和目的性，降低机械设备停机维修的时间，从而控制机械设备的使用成本，延长机械设备的使用寿命。

3.3节能应用

传统的工程机械设备的能源消耗量相当庞大，但能源的使用效率却非常低，能源的浪费现象非常严重。在应用机电一体化之后，可以借助类似于电子节能控制器的设备，大幅度提升挖掘机等大型工程机械设备的能源使用效率，并达到最大化的节能目的，不仅能够实现能源的节省，还能够提高设备的使用性能，操作也显得更加便捷。除此之外，借助机电一体化技术，能够让工程机械的工作环境得到有效的优化，促使工程机械的使用更加环保和安全，并最大限度降低机械的磨损程度，提升机械设备的整体工作效率。

3.4工程机械作业精度控制

在工程机械众多操作中，成品的精密度非常重要，其中核心参数如果出现了误差，直接对产品性能有一定影响，但是如果能够有效利用机电一体化技术，就能够对整体操控过程的参数进行控制。比如，在混凝土搅拌环节中，如按照传统技术来测量原材料的重量就会产生误差，而在微机控制电子称量系统中，就可以对所有原材料做出精准测量，大大减少误差。在修建路面作业中，可以利用自动找平系统使路面建设更加平坦工整。

4机电一体化系统在机械工程中的发展趋势

4.1自动化设备检测系统

自动化设备检测系统能够自动发现机电设备生产过程中的危险操作并将其排除，同时自动化设备检测系统还可以利用无损伤探伤法，对机电设备生产过程中的生产设备进行探伤以综合分析其生产状态以及故障发生率，从而在很大程度上提前排除了设备故障威胁，切实保障机电工程生产安全性。同时，该系统还可以和设备故障报警系统共同使用，在设备发生安全事故时，设备报警系统可以向工作人员发出警报并急停设备，大大降低了故障对于机械电 子工程生产过程中的威胁。

4.2仪表监控系统

仪表监控可以准确识别当前机电设备生产状态从而预防各种故障。传统的仪表监控有微处理器以及大规模集成电路等，随着科学技术的发展，一部分机械电子工程已经使用可编程 逻辑控制器、分布式控制系统等，利用先进的仪表监控系统代替传统仪表，在可编程逻辑控制器和分布式控制系统的科研基础上，研究人员又研制出了新一代仪表监控系统如现场总线系统等。

4.3自律分配化系统方向

通常情况下，只有机电一体化系统发展到一定程度后，自律分配化系统才可以投入使用。自律分配化系统需要借助独立的运行模式，具有比较强的自律性，其会随着外界环境的变化而发生相应的变化，以更好地适应外界环境需求。自律分配化系统可以根据总指令，来使每个子系统独立完成相应的工作，这样既可以避免由于某一子系统故障而导致机械工程无法顺利进行，还可以有效提高机电一体化系统的柔性，提高机械工程的运行效率。

5结束语

总之，通过与现代信息技术的充分融合与集成，机电一体化技术已经日臻成熟并取得了重大突破，并在机械工程领域得到了广泛的推广与认可。但目前此项技术还有很大的发展空间与研究的价值，应当以现有的技术成果为平台，进一步研究新的信息技术成果，并及时与机械工程的需要相结合，从而促进技术的创新、行业的进步和社会的发展。

参考文献：

[1] 史伯宁.工程机械中机电一体化技术的应用剖析[J].民营科技，2017（11）：89.

[2] 申小波.机电一体化技术在机械工程中的应用与走向[J].建材与装饰，2017（46）：208.

（1.作者身份证号码：211224198806104924 阳英索机电技术有限公司 2.作者身份证号码：21142119870130362X）