机械设计制造中机电一体化的应用研究

曲殿平 刘旭

摘要：随着我国发展进入了新时代，各行各业都进入了崭新的发展阶段，在很多的生产领域、工程领域，机械设备已然成为了不可或缺的生产要素，对推进生产作业的高效、稳定开展具有重要的意义。机电一体化技术在工程机械方面的应用具有很大的技术优势，不仅使得工程机械的性能和功能得以强化和提升，还使得设备使用时的安全系数更高、可靠性更好。随着当前自动化、智能化技术等的快速发展，机电一体化技术必将迎来崭新的发展。

关键词：机械设计制造;自动化;机电一体化;应用

引言

随着技术的持续创新，越来越多的技术被引入到机械设计制造及其自动化当中，融合智能技术、信息技术和数字化技术等，进一步提升了机械设计制造及其自动化的生产质量，技术性、智能性等特征更加明显，在诸多行业领域中都得到了甚为广泛的应用。而在这样一种大发展背景下，未来机械设计制造及其自动化还会发生怎样的改变，又会走向什么样的发展趋势，还需结合技术和市场发展实况开展全面、综合的分析和探究。

1机械设计制造中机电一体化的应用优势

1.1具有较强的技术综合性

机械设计制造及其自动化实现了机械技术和信息化技术的充分融合，展现出较强的技术综合性优势。机械设计制造及其自动化中除了在机械制造行业中发挥作用之外，在自动化、电子以及机械设计等行业中也具有一定的优势，可以为不同行业领域提供技术支持，推动机械设计制造及其自动化的发展，能够更进一步弥补和丰富机械制造的不完善性，以便于为相关企业提供系统性的服务。

1.2利于提高生产效率

传统机械制造生产中较多采用人力资源开展工作，与机械自动化相比，不仅要投入大量的人力成本，还极易出现制造问题，生产技术不够统一，生产出来的机械设备问题较多。而机械设计制造及其自动化则可以将生产线完全转化为自动生产，运用统一的技术实施机械制造工作，既能够保障机械制造生产的有序性，也能够减少人力成本的投入，有效减少生产过程中的人工操作风险，并且极大程度上提高机械制造的生产效率，为生产目标的实现提供保障。

1.3规避资源浪费问题的发生

机械设计制造及其自动化的技术性更加精准，在传统机械制造工作中一旦遇到精细化的机械设备制作，很容易出现制造失误问题，细节处理不到位而无法满足设备使用需要，导致资源浪费问题的出现。而通过机械设计制造及其自动化的应用可以开展精细化制造工作，减少生产细节把控不准问题，而规避资源浪费问题的发生。

1.4可实现自动监督和自动控制

机械设计制造及其自动化中为发挥其自动化技术作用，在其中设置有自动控制装置以及自动监督装置，能够根据相关技术参数或时间参数对机械制造实现自动监控。通过自动监督装置、自动控制装置可以及时发现生产中的问题，然后自动停止相应的运转部分，对故障问题进行原因检测后反馈信息至控制系统，方便技术人员的优化和修补。

2机械设计制造中机电一体化的应用研究

2.1电液控制技术

电液控制技术是机电一体化技术的重要表现，这一技术在工程机械领域的应用可以提高作业的安全性。传统的工程机械存在一定的功能局限性，应用时的效率低，危险系数高，机电一体化技术下的工程机械操作精度有所提升。比如，在一些领域的液压挖掘机中，就应用了电液控制技术，该技术使得机械控制系统的功能更为全面，其中，传感器、控制器和角度设定器作为重点部件，完全满足了液压挖掘机的平整加工、压实整平需求。当前的技术发展条件下，自由控制、变结构控制和神经网络控制都具有了一定的理论支持，但在具体应用时还存在着一些现实性的问题，控制算法的复杂性使得传统的机械技术很难达成，只有现代化的控制理论方可实现。

2.2节能控制技术

工程机械多为大型设备，在应用时的功率高，处于高强度的运行条件下，根据相关的数据调查，工程机械的能量利用率仅达到了20%，存在十分严重的能源浪费情况。机电一体化在当前工程机械中的应用还体现在节能控制技术的应用中，比如，功率单元电子控制器在一些机械设备中的应用，充分发挥了现代电子技术与节能控制技术的优势，在微型电子计算机的参与条件下，根据需求来进行发动机速度和液压泵输出的灵活控制，机械运行中的燃油消耗量大大减少，实现了节能。与此同时，CPUC在机械设备的运行中，实时监测的发送机的速度、液压压力等参数，有效根據所获得的这些数据和信息，确定最优的泵输出，保持了发动机最为理想的运行状态，在功率单元电子控制器下的发动机运行效率得以大大提升。

2.3电子负荷传感技术

在液压挖掘机中，电子负荷传感技术同样凸显了机电一体化技术的优势，在这一技术支持下的液压挖掘机集体结构得以大大优化，整个挖掘机作业的过程中，操作流程得以简化，具有更高的机械运行效率。比如，日本著名的制造厂商在液压挖掘机基础上进行了系统优化和改进，形成了新的电子负荷传感挖掘系统，该系统的存在提升了挖掘机的整体性能。GELL1系统是首创的电子计算机液压挖掘机系统，在系统运行的过程中，传感分布的动力和铲斗的不同位置可以在机械运行的同时，将盒子数据实时传输给驾驶室，驾驶室接收到这些信息以后，就可以快速根据这些信息来进行发动机、液压泵、控制阀的控制指令发送。机械在运行的过程中，其工作速度是由实际需求来决定的，电子负荷传感系统下的控制精度有所保障，动力、斗杆、铲斗等相关部件的操作更为平稳和精准。

结束语

工程机械在生产领域的应用价值非常大，现阶段的技术、工艺不断发展，机电一体化技术中包含的技术种类越来越多，这些技术大大提升了工程机械的性能和功能。未来随着信息技术的快速发展，机电一体化还将具有更广阔的发展潜力。

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