机械工程中机电一体化技术的应用

机械工程中机电一体化技术的应用

刘端蒙

山东天元工程科技有限公司 山东省临沂市 276000

摘要：机电一体化是融合计算机、信息、电子科技以及机械技术的一门综合性技术。当机电一体化运用到现代工程机械当中时，能够大幅度提高工程机械的功能，机电一体化技术的应用从某种程度上来说，对我国的科技发展，社会建设都有着积极的推动作用，从而也体现了机电一体化在现代工程机制中发展的重要意义。

关键词：机械工程；机电一体化技术；应用

随着我国工业技术的进步，诸多工业化机械和设备推动着相关行业的发展，不过目前工程机械依然需要提升安全性和自动化水平。利用机电一体化技术可以有效提升生产效率，这是由于机电一体化技术将电子技术和机械技术有效结合起来提升了机械设备的智能化水平，以下对相关内容进行分析。

1 机电一体化技术的概念分析

机电一体化是指在电子技术上对机械机构的主控制面板、动力性能、信息处理板块、控制管理能力进行作业，是把机械设备与电子技术及软件处理方式相结合的统称。机电一体化技术主要包含计算机技术、机械制造技术、系统集成技术与信息传感技术。机电一体化的基本特征是从系统化操作角度出发，可以充分应用微电子、自动控制、电力电子、传动、计算机信息处理系统等技术，与具体操作目标相符，科学布置并配备功能单块，在高效率、低耗能、多样化操作的基础上实现特殊功能作业，并优化整个机电处理系统。

2 机电一体化技术特征

机电一体化技术与其他有关技术相比，其是多种技术结合发展的综合体，因此关于机电一体化的发展不能只注重技术的某一个层面，而应当将多种核心技术进行创新发展，构建出性能突出的机电一体化设施与技术。大部分研究表明，在生产制造过程中科学采用机电一体化技术，不但可以使生产效果出现质的提升，还能够有效减少人力资源的投入，从而有效提高企业的经济效益。目前在机电一体化技术的运用过程中，具有以下几个方面的特征：（1）体积小、重量轻，因为机械技术、信息技术等方面的改革发展，机电一体化设备体积越来越小，所以其得到各行各业的广泛应用；（2）生产效率高，为了满足市场对经济的需求，机电一体化设备的生产制作都采用了许多高效保质的生产技术；（3）安全性高，机电一体化设备运用了较多先进的信息技术，因此其有着极高的应用价值，只需要通过计算机进行操作，就能够满足机电一体化技术的操作需求。

3 机电一体化技术在机械工程中的应用

3.1 在提升精准度方面的应用

在工程机械建设项目中，运用机电一体化技术，可以更加精准的进行操作，相比于传统的操作模式，由工作人员结合自身经验去进行判断，不够科学合理，容易在操作过程中，受到其他因素的影响，从而改变工程机械项目的不稳定。在机电一体化的广泛运用后，可以根据计算机程序提前进行设定，按照不同原料的标准进行科学合理的施工，精度度更高，更加有利于工程项目的有效实施。

3.2 在自动化和半自动化当中的应用

近年来，随着科学技术的不断发展，工程机械也实现了自动化或半自动化，工程机械在科技的力量下实现自动化或半自动化的优点有许多，首先降低了施工人员的劳动强度，大大降低了劳动力成本，使企业能够获得更多的经济效益，同时在进行了自动化或半动化后，机械的工作效率在单位时间内大幅提高。同时，由于传统的机械操作是由人工参与的操作，这样就很容易造成人为主观上的错误，导致人工在进行机械操作的过程当中，精度达不到标准，其次会造成许多潜在的安全隐患。因此，机电一体化应用在自动化与半自动化时能够对机械进行更加高效的控制。例如三菱公司的挖掘机，利用机电一体化来实现对挖掘机行驶轨迹的控制，从而进行精准的开挖。具体的操作是，工作人员将轨迹设定好之后，挖掘机当中的操作系统利用不同角度采集的信号进行反馈收集，从而实行自动控制挖掘机的不同结构设备，包括铲刀，动臂和斗杆之类，从而使挖掘机在具体的作业过程当中，能够产生更强的自动化水平，实现对斜坡以及不同沟槽进行开挖。

3.3 机械维修中应用机电一体化技术

现阶段人民需求的持续增加，现代加工企业的机械设施复杂程度逐渐上升，在这种背景下也为现代化机械设备的维修与预防工作提升了难度，在机械设备出现问题后准确找出故障点十分困难，维修检测工作无法进行，为相关企业的正常生产加工带来极大的经济损失。在机械设备中广泛应用机电一体化信息技术，可以让机械设备进行自我检测，在某个零件出现故障时，可以及时将异常信息传递给工作人员，相关人员根据数据的比对与分析，可以迅速找出故障点，从而迅速完成维修工作，提高机械设备的使用年限，降低不必要的成本。以我国高铁运架为例，伴随现代化信息技术的发展，其产品安全管理与信息化管理等方面以全新的面貌向着智能化方向发展，其故障诊断系统以远程智能化为主，GPRS、GPS等技术在高铁建设中被广泛应用，其系统主要结构为远程智能服务中心、网络传输以及设备监控系统等。我国相关生产企业应积极应用这种先进管理系统，并将其与机械设备维修工作相结合。利用远程智能操控系统中的智能诊断功能，利用智能化检测系统诊断机械设备工作状态，并检测出设备故障区域，为维修人员诊断维修策略提供便利性。为故障分类工作与编码规范提供依据，进而建立完备的故障案例信息数据库。

3.4 利用机电一体化技术开发传感器检测技术

应用机电一体化技术研发的传感器检测设备，依托网络信息和计算机技术控制系统的优势，通过转变非电量信号，在工程作业中利用电量信号清晰明了的显示生产过程中的各项数据。使机械设备自身的抗干扰性和抗冲击性得到了大幅提升，同时增加了这些设备适应外界环境的能力，有效保障设备自身的安全和生产质量。根据机械设备的工作特点，在技术应用中，应保持机械设备传感器部件的温度在40°~130°合理范围内，把它的温度浮动幅度控制在1%以内，同时还要充分保证传感器的良好密封性和耐磨性。为了控制好传感器的温度，可以引入更为精密的微控制器等电子设备作为传感器的技术支撑，通过它的自动温度补偿调整，保障机械设备生产的标准化和自动化水平。传感器检测技术是推动我国机械生产行业智能化发展的重要技术形式。

3.5 节能降耗方面中的应用

在当前的工业制造领域中，生产企业不仅高度关注生产效率，节约生产成本，同时还高度关注如何实现节能降耗。在传统的机械制造领域中，存在着材料浪费和一定的生产污染问题，比如液压挖掘机能源利用率仅为20%。在大力倡导可持续发展理念的今天，我国工程机械制造中需要利用机电一体化技术降低能源消耗，比如可以在挖掘机生产中利用新型节能控制器，以此提升能源利用效率。相较于传统的挖掘机，借助OLLS系统可以节约将近1/4的燃料。

4 结束语

综上所述，经过20多年的发展，机电一体化技术已经成为当今世界最热门、最重要的技术发展方向之一，并影响到几乎全部的工业行业。我国从80年代初对机电一体化技术和产品开始予以重视，先后在国家科技攻关计划、863高科技计划和国家自然科学基金中列专项对机电一体技术加以研究，并取得了一系列重大科技成果。国家逐渐将用电子技术改造传统产业列为“八五”及21世纪后十年发展全民经济的重要战略技术措施，机电一体化技术的推广应用已取得相当进展。

参考文献：

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