机电一体化技术在机械工程中的应用分析

2020-11-27杜守芹

商品与质量 2020年27期

杜守芹

盛安建设集团有限公司山东淄博 255000

在市场经济环境下，机电一体化技术水平日益提高，并且呈现成多专业学科渗透交叉的趋势，这也对机械工程发展起到助推作用，广泛应用于各行各业。早期机械与电子技术的结合造就了机电一体化技术，而科技的发展，机电一体化的覆盖面更广、所涉学科更多，并带来了生产效率、精度以及节能等方面极大提升，因而受到机械工程专业更多关注，人们仍在不断寻求机械发展与技术突破。我国若要在高精尖制造领域站稳，势必要加大机电一体化技术研究，更好推动机械行业的变革。

1 机电一体化技术的特点

1.1 应用范围广泛

机电一体化技术是一门具有很强交叉性的学科，这也使该项技术在许多行业中都有所应用，具有广泛的应用范围。尤其是机械工程领域发展需要机电一体化技术支持，机电一体化技术对于工程领域发展来说有着重要作用。

1.2 具有较强的逻辑性

机电一体化技术融合了多项技术，将机电一体化技术合理的应用在机械工程领域中，通过合理方式将机械结构与电脑软件进行适当结合，将其融合成一个整体。在该过程中，使机电一体化技术在应用期间的逻辑性得到了充分体现。

1.3 理论体系相对完整

机电一体化技术通过多年发展，其已经十分成熟，因此，在发展过程中形成了一套相对完整的最优化理论体系，通过最优理论支撑，可以对机电一体化技术应用起到保护作用[1]。

2 机电一体化技术在机械工程中的应用要点

2.1 在包装机械上的应用

包装机械是机械工程中重要的组成部分，具有非常复杂的结构。在传统机械工程中，包装机械的连接手段多以控制电路为主，如此，必然会产生非常复杂的结构，并且会同时出现更重的负担，操作起来也非常困难，非常容易出现机械故障等等，企业需要聘用专业的技术人员进行定期的维护和监测工作，如此必然会浪费大量的人力、财力。而通过在包装机械中应用机电一体化技术，不仅会完美地解决上述问题，还可以大幅度减少机械设备占用的空间，操作也更加简单，不仅减少了维修方面的费用，还直接大幅度提升了企业的生产和经营效益。

2.2 改造机床上中的应用

数控机床对机床上的刀具和工作台运动都有着很高要求，在实际作业期间，要确保运动路线精准，并且要将偏差率都控制在合理范围内，确保被加工件精准无误。开环伺服系统结构简单，并且容易对出现的故障进行诊断、排除等特点，而且价格较低，这也使其得到了广泛应用。滚珠丝杠副在具体应用期间具有摩擦损失小、传动效率高、运动平稳等多项优点，在实际作业期间，正向拧紧一下滚动珠丝杠，能够将螺母和丝杆间隙消除掉；而向反方向拧紧，则消除空间死区，实现精准定位。由于滚珠丝杠副传动具有上述优点，这也使其得到了广泛应用。在科技飞速发展的今天，数控机床在运行过程中都通过微机对信息和数据进行处理，依据技术要求和功能需求，完成相应选用。若机床存在误差，需要对其进行调整，在条件允许情况下，保留原操作系统，在改动最小情况下，调整机床，最大程度降低改造成本[2]。

2.3 在煤矿机械中应用

作为我国的主要能源，煤炭开采重要性不言而喻，而面对复杂危险的地下开采环境，就需要用到机电一体化采煤机械，不仅采煤效率有很大提升，而且很好地保证采煤安全。不止于此，机电一体化技术在采煤机械性能优化、可靠性提升以及节能降耗等方面成效显著。在采煤机械中所涉及的技术类别众多，囊括电力电子、液压、通信等多项技术，其中液压技术负责机械动力，电力电子与通信技术则实现了采煤机械的远程控制、监控、故障检测告警等实用功能，使采煤安全得到保障。与此同时，PLC 控制多用于煤矿机械如升降机、采煤机等，不仅提高了机械效率，实现煤炭产能提升，而且为煤炭行业发展带来新的动力，并与经济发展需求相吻合。

2.4 诊断故障问题

机械生产一直处在运转状态下，出现设备损耗难于避免，长期运转的机械设备，通常都会有或多或少的故障问题出现，为了能够尽可能的减少机械出现故障问题带来一些不好的影响，相关工作人员就要将工作重点放在机械设备故障诊断方面，而机电一体化技术应用在其中，便可高效率的辅助工作人员了解设备的运转情况，同时还可以帮助工作人员在最短时间内将故障问题诊断出来。据相关实践表明，将机电一体化技术应用在诊断机械设备故障方面，能够在提升诊断效率的基础上，减少工作人员的工作总量，减少分析故障问题和处理故障问题所消耗的时间成本[3]。

2.5 监督控制中的应用

电子监控系统使机电一体化技术中最为关键的一项内容，通过对电子监控系统的应用，可以实时监控机械工程领域的具体运行情况，对机械工程中的工作装置运行、制动液压、传统效果等各项运行状态进行明确。监控效果直接明显，同时，在机械运行期间若出现故障，电子控制系统可以触发报警系统，工作人员在获取到报警信号后，可以利用电子控制系统，快速找到故障位置，进而达到降低故障发生几率的目的。并且，可以为工作人员开展检修作业提供支持，降低工作难度，使工作效率得到了大幅度提升，以免出现重大经济损失。