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.
[2]郭艳平.机电一体化技术在机械工程中的应用[J].内燃机与配件,2019(19):241-242.
[3]王北平.機械工程中机电一体化的运用[J].建筑工程技术与设计,2019(32):662.
收稿日期:2020-02-20
作者简介:陶珍(1988—),女,河南郑州人,本科,研究方向:机电一体化。