浅谈机电一体化在工程机械中的应用

2020-09-10陶珍

智能建筑与工程机械 2020年3期

摘要：在社会和经济发展过程中，工程机械发挥至关重要的作用，其一方面能够提高各领域的生产水平，强化工业产品的性能和功能，另一方面能够极大的满足人们需求，创造良好的经济效益和社会效益。为进一步促进工程机械的快速发展，将机电一体化应用其中，转变原有的工程机械生产模式，有助于提高工程机械的生产能力。本文讨论了机电一体化在工程机械中的应用，为机电一体化发展提供参考。

关键词：机电一体化;工程机械;应用分析

中图分类号：TU60 文献标识码：A 文章编号：2096-6903（2020）03-0000-00

0 引言

将机电一体化技术应用在工程机械中后，能够使工程机械具备电子控制功能，显著增强工程机械的可靠性、经济性以及操作性，提高产品质量以及生产效率。机电一体化是多个技术的融合体，包括机械技术、计算机信息技术、传感检测技术以及自动控制技术，上述技术转变工程技术的传统生产模式，并且极大的推动者工程技术向着智能化、模块化以及网络化方向发展。

1 机电一体化技术

1.1 机械技术

在机电一体化技术中，机械技术是重要的组成部分，也是机电一体化技术发展的基础。在传统的机械技术发展过程中，其生产出的产品质量、性能等较低，不利于工程机械的发展。在机电一体化技术带动下，将计算机技术、人工智能等技术融入其中，使机械技术的生产能力进一步提高，生产出的产品质量、性能等得到根本转变，包括体积、精度以及强度等，均能满足市场发展需求。

1.2 计算机与信息技术

机电一体化技术的核心由计算机与信息技术组成。在工程机械运行过程中，只需输入参数，设定机械的运行模式即可。因此工程机械完全处于自动化生产状态，降低了人力成本，并且使机械设备保持在24小时运行状态，以便创造更多的经济效益。

1.3 传感检测技术

传感检测技术应用在工程机械中，可以使工程机械自行进行检测工作，根据检测结果调节工程机械的运行状态，真正实现自我控制目的。提升传感检测技术的应用能力，可以提升工程机械自动化程度。现阶段在工程机械日常生产过程中，要求工程机械可以在任何环境中，快速高精度的完成各项工作，需要传感检测技术实时检测生产环境，根据环境的变化调整生产模式。

1.4 自动控制技术

自动控制技术具有高精度定位特点，在工程机械生产过程中，自动控制技术可以对生产速度、进程进行控制，通过控制完成进行自我调整。自动控制技术主要采用两种控制方式，一是闭环控制，二是开环控制。闭环控制具有反馈功能，根据生产情况反馈相关信息，避免工程机械生产出现问题。开环控制需要提前设定运行程序，通过程序发送信号控制生产过程。

1.5 系统技术

机电一体化技术应用在工程机械中，需要与工程技术进行有效的融合，在融合过程中会使用到系统技术，系统技术为二者之间的融合过程提供空间。在工程机械设计期间，应用系统技术可以拓展工程机械的全局角度，在全局角度的指引下，使每个环节构建起连接关系，在连接关系的带动下，增强每个环节的紧密性。

2 机电一体化在工程机械中的应用

2.1 机床生产

工程机械生产时，主要使用机床完成生产工作。提高机床的操作精度，可以生产出高质量的产品。在机床生产中应用机电一体化技术，可以提升机床的生产精度。如使用型号为z80-cpu软件，该软件广泛应用在机床中，为机床构建操作模式，通过控制机床的生产过程，保证产品的生产质量。该软件可以根据机床的生产需要调整生产模式，从而降低成本消耗。此外应用机电一体化技术，可以提高资源的利用率，避免出现资源浪费以及污染情况。机床生产过程中，主要依赖于硬件的控制能力，一旦硬件出现问题，会提高硬件的摩擦系数，导致机床运转速度较低，影响到生产效率[1]。通过应用机电一体化技术，可以调整硬件的运行方式，使机床保持在正常的运行状态，保证生产的产品符合设计标准。

2.2 自动化技术和半自动化技术

自动化技术和半自动化技术应用在工程机械中，可以提高工程机械的生产效率，摆脱人工操作的束缚，极大的降低生产成本。在传统的工程机械生产过程中，全部采用人工操作的方式，人工操作会出现较多的问题，不仅影响生产效率，还会降低生产质量。我国工程机械领域积极应用自动化和半自动化技术，利用该技术控制电液比，使工程机械生产处于自动化和半自动化操作状态，工作人员通过掌握电液比参数，可以根据参数的变化及时做出调整，使机械运行更加稳定[2]。此外自动化技术和半自动化技術，可以为工程机械构建自动检测系统、报警系统等，一旦发现工程机械运行出现问题，相关系统会及时检测出存在的问题，针对问题提出具体处理措施，确保机械正常运行。

2.3 节能系统的运用

工程机械在生产过程中，采用传统压燃式发动机会消耗较多能源。为提高能源的利用率，有效节约能源，应用机电一体化技术构建节能系统，有效转变传统压燃机的运行模式，保证输出功率。将燃机内部能源进行充分燃烧，避免能源出现浪费情况。此外配合电力控制系统，进一步提升节能系统的应用效果，使工程机械符合节能环保的发展要求。

由于工程机械生产过程中会消耗较多的能源，因此工程机械生产时产生较多的无用功，其一般是由错误的操作、机械超负荷运行等因素导致的，因此会提升工程机械生产成本。运用节能系统，工程机械的生产过程可以在系统检测下，通过调整工程机械的运行方式，保证工程机械的正常的运行，减少无用功的产生，从而获得良好的节能效果[3]。

2.4 监控反馈系统应用

提高工程机械自动化生产水平，应用机电一体化技术建立监控反馈系统，该系统可以实时监控每个生产环节的状态，若生产期间出现问题，监控系统会及时向工作人员作出反馈，工作人员根据反馈数据，对工程机械生产状态进行调整。如果工程机械运行出现较为严重的事故，监控反馈系统会自动暂停生产过程。此外监控反馈系统针对存在的安全隐患，向工作人员发出预警，预警内容包括隐患位置、可能产生的后果等数据，工作人员通过系统实施防治措施，防止工程机械运行出现问题。

3 机电一体化的发展趋势

3.1智能化

机电一体化技术与计算机技术、信息技术以及网络技术相互融合，增强机电一体化技术的智能化功能，工程机械在生产时，可以自行运算生产参数，在逻辑思维的引导下，独立完成生产任务。使工程机械具备智能化能力，扩大人工智能技术的应用范围，进而提高工程机械的智能化水平。

3.2 模块化

由于工程机械产品种类丰富，并且根据市场的需要会发生不断变化，将机电一体化技术应用在工程机械中，形成模块化发展模式，需要统一标准工程机械的诸多接口，包括电气接口、动力接口等，但是统一标准过程相对复杂，会限制机电一体化技术模块化发展。但是在实际生产过程中，通过设定标准的动力单位、图像处理单元等，可以形成统一的生产模式，进而使产品的生产过程匹配机电一体化技术的发展需求。

3.3 网络化

网络技术是促进机电一体化技术快速发展的载体，利用网络技术可以及时获取运行信息，根据信息及时调整工程机械的运行过程。例如利用网络技术构建远程操控体系，工作人员远程操作设备，极大的消除地域限制，使工程机械可以正常运行。此外利用网络连接机械产品，用户利用网络操作机械设备，使用户的日常生活更加便捷。

3.4 微型化

机电一体化应用在工程机械中，可以使机械产品的规格不断缩小，但是功能、性能以及质量不会发生改变。所以机电一体化技术具备微型化发展能力。微型化机电一体化技术，可以将产品的体积缩小至1立方厘米以内，利用小型机械产品，可以开展医疗、军事等活动，消除极小空间的限制。

3.5 环保化

工程机械生产出不同种类、功能的产品，为人们的生活和工作提供便利条件，但是在生产过程中，会消耗较多的能源。在工程机械中应用机电一体化技术，使工程机械生产具有环保化特点，一方面减少机械产品生产时消耗的资源，另一方面制造出环保产品，降低对环境的污染，从而促进社会低碳环保可持续发展。

3.6 系统化

系统化是机电一体化技术发展的主要方向，通过采用系统协调控制以及综合管理方法，使工程机械运行处于标准状态，从而提升工程机械的系统发展水平。

4 结语

综上所述，在工程机械发展过程中，应用机电一体化技术，既能实现降低成本、节约环保的发展目标，还能不断扩展工程机械的应用范围。此外机电一体化技术向着智能化、模块化、网络化以及微型化方向发展，可以提高工程机械的发展水平，使生产出的产品性能、功能最大程度满足用户的需求。

参考文献

[1]陈斌.机电一体化技术在机械工程中的应用[J].建筑工程技术与设计，2019（33）：751.