机电一体化技术在机械工程领域的应用研究

郭永博

摘 要：随着我国经济法发展速度的不断加快，促使集众多科技于一体的机电一体化技术，也得到了较为快速的发展。产品愈来愈需要有着高可靠性、实时性和环境适应性等控制特点，要求工程机械的高自动化和智能化。为了能够完美的解决这些问题，人们将机电一体化技术运用到在工程机械中。本文将简单分析一下机电一体化在工程机械中的应用现状及其优势，重点介绍机电一体化在工程机械中的技術应用，希望以此能够促进我国机械工程企业的发展。

关键词：机电一体化 机械工程 应用

引言

社会的发展和科技的进步，以及人们生活水平的显著提升，均促使人们的生活与工作等，与科学技术的融入更为紧密。而随着科学技术在各个行业及领域中的应用于交叉渗透，使得全新的机电一体化系统得以形成。尤其在应用机电一体化系统较为深入的机械工程中，伴随机械工程行业的发展，机电一体化的应用效率也在逐渐提升。这不仅会提升机械工程中的工作效率，更会使投入成本等得到显著的降低。因此，对于“机电一体化系统在机械工程中的应用”研究，就具有极大的现实意义。

1、机电一体化概述

机电一体化在机械工程中的功能设计与应用、主要功能、信息控制、控制集成和安装的电子控制软件组合形成一个统一的整体。在默认情况下，项目的程序、机械技术的应用、微电子技术和电子技术、控制系统的使用都具有多功能、高品质、低能耗和低污染的工作特点。机电一体化技术在目前的应用过程中，由于长期的发展以及在生产中累积了大量的经验，使得其具备了相当丰富的功能，而且呈现出来的自动化水平也非常高。在应用范围方面来讲，这项技术作为机电研究的载体，能够用于众多领域，充分发挥其丰富的功能效果。它是高度集成的机电系统，一个具有多项技术的系统。同时，即使用户未能熟练掌握电子设备，并对机械和电气知识的原理了解也不够，它也具有操作非常简单的特点，方便任何人使用。

2、工程机械机电一体化技术的特点

2.1拥有高精度

将机电一体化技术运用于建筑施工中可以很大程度的提高施工精度，减小了误差，这样既提升了施工质量，有降低了施工成本。比如，通过输入混凝土配比参数来实现混凝土的拌和，避免了人工拌和造成的失误，节约了建筑材料；通过传感器装置实现混凝土的电子计量；通过在摊铺机上安装自动调平装置，实现混凝土摊铺的自动找平等。

2.2自行检测故障

自行检测是利用微电子技术实现对外界和机械自身的运行状况的监控。当外界施工环境或机械自身发生故障时，检测设备会发出警报并停止设备运行，这样可以及时处理故障，提高了机械的运行效率。这种技术广泛用于推土机、挖土机、装载机等工程机械中。

3、机电一体化在工程机械中的应用现状

我国开始研究机电一体化技术在工程机械中的应用最早可以追溯到80年代初，我国有关专家和学者都一直在不断的研究机电一体化技术，国家和相关企业也是大力支持，于是我国的机电一体化技术在工程机械中的应用有了突飞猛进的发展。随着我国智能控制技术和计算机网络技术的不断进步，使得我国的机电一体化技术在工程机械中的应用有了新的发展途径。我国的微电脑工程机械控制技术虽然还有些不足，但其有着广阔的发展前景和强大的发展潜力。

4、机电一体化在工程机械中的技术应用

4.1监控功能的实现

在机电一体化系统中，电子监控系统是其中较为重要的构成部分之一。电子监控系统不仅能够对机械设备的作业部分与其他工作装置等，进行实时的监控，更能对机械群的各类传动与制动系统等，进行运行状态的监督与控制。若机械设备在运转过程中存在某些不稳定运行，或状态异常等情况时，作为实时监管作用的电子监控系统，则能够及时通过报警系统的触发，将存在故障的位置在第一时间确定并对操作人员发出警报，促使操作人员与设备维修管理人员等，对机械设备所存在的故障等，进行及时的检修与故障排除，这不仅能够有效的提升巩固走效率，更会因问题与故障等的及时检修，从而减少额外的经济损失。

4.2机电一体化在机床改造方面的应用

数控机床的工作要求非常严格，对工作台和道具的要求必须按照运动轨迹的规定，并严格控制偏差，从而保证产品的质量。同时，开发系统结构比较简单，具备容易修复、价格低廉的特点，因此其应用范围十分广泛。传动效率比较高，这是滚珠丝杠副的一大特点，其运动性能较为稳定，并且可以通过适当调整就可以实现精确的定位，具有非常高的耐磨性，而且所耗成本很低，是较为常见的手段。而当前的机床改造方面，中国机床数控最常见的是Z80-CPU，它具有使用成本较低、性能可靠、有较强通用性和易维修等特点，而且具备特殊指令I/O指令，能在处理机算时输出步进脉冲，保持横向、纵向做进给运动[1]。在数控车辆的改造中，在保证需求的前提下，尽可能少地进行机床的改动，不破坏机床机械。如此一来，即便发生故障也可以通过手动操作的方式来完成，这可以降低改造成本，更好地提高企业的经济效益。

4.3机电一体化技术应用于柴油机的自动控制

工程机械的动力核心和机械功率有着很高的要求，所以通常采用柴油机。在机电一体化技术应用以前，人们的目光主要放在了降低柴油机污染物等级和提高柴油机的燃油耗率等方面去进行传统的柴油机优化。而将其应用柴油机控制之后，这有效降低了柴油机排放的废气量，有效提升了柴油机的动力性能和经济性。这样柴油机还能够以工程机械的运行状态为依据恰当的调整其工作状态，并能够实现对才有机会油门和调速器的自动控制，进而实现了才有机会的自动升温控制盒自动启动停止控制等，在满足工程机械的功率需求的基础上有效提升了柴油机的经济指标，达到降低排放指标的目的。

4.4促使施工作业的自动化工序达成

通过机电一体化系统在机械工程中的应用，能够促使工程机械逐步实现半自动化或自动化，这不但能够有效减少施工操作人员的作业强度，使生产效率得以显著提升，更能促使施工作业中，设备等的安全系数得以提升，进而确保利用工程机械设备进行施工的安全性。例如：现阶段，由于机械设备中科学技术的融入，促使很多机械设备自带线路或轨迹控制系统，其中，极具代表性的机械设备为挖掘机。在挖掘机上设立轨迹控制系统，当施工人员将铲斗的运动轨迹在控制板中设定完成后，电控系统便可依据安置在各个位置处的传感器，对制动臂、铲刀、以及斗杆等，进行精确的控制，使挖掘深度得以确定，并将挖掘危险控制在相应的范围内。

结语

机电一体化对工程机械具有重要的应用意义，它不仅改善了工程机械面貌、优化了机械性能，降低了还显著提升了机械运行效率，它和工程机械的融合将成为未来的主要发展趋势。为了不断适应工程机械行业的高要求，提升工程机械机电一体化水平十分必要，我们应着眼于自身的优势，正视自身发展的问题，大胆尝试，勇于改进，最终将工程机械机电一体化技术水平推上更高的层面。

参考文献

[1]白晓炜.浅谈机电一体化在桥梁施工中的应用[J].工程科技，2017.

[2]黄结容.工程机械中机电一体化技术的应用研究[J].中国高新技术企业，2015（01）：39-40.

[3]孙林燕.机电一体化在施工中的应用[J].通讯世界，2015（11）：220.

[4]潘科铭.探讨工程机械中机电一体化技术的应用[J].科技咨讯，2017（08）：64.

[5]索小娟，等.工程机械机电一体化技术的应用与发展[J].科技穿播，2013（07）：157-158.endprint