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摘要:目前,随着我国经济的不断增长和科学水平的提升带动了信息技术、互联网技术以及计算机技术的不断发展。与此同时机电一体化也随着新兴技术的进步不断发展,在各行业得到了广泛的应用,尤其是对于工程机械行业来说,机电一体化的應用在很大程度上提升了该行业的自动化和智能化水平,对该行业的发展其中重要的推动作用。对此,本文主要分析了机电一体化在工程机械行业的应用以及未来发展趋势,希望对我国工程机械行业的发展有所帮助,推动我国机电一体化水平的不断进步。
关键词:机电一体化技术;工程机械;应用
引言
在工程机械领域,随着电工电子技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多项技术的发展,工程机械的模式从传统单一的机械电气化逐步进化为现代的机电一体化。
1机电一体化技术的发展过程
机电一体化技术的发展主要经历了三个阶段,第一阶段是20世纪60年代之前。该阶段人们开始尝试利用计算机技术来改进和完善机械工程制造产品,因历史因素,当时机械工程产品与电子技术相结合的产品在二战中被大量应用。虽然当时电子信息技术的发展还不成熟,机械工程产品与电子信息技术的结合程度不高,但是那些产品的研发和制造很大程度地推动了民用技术产品的发展。第二阶段是20世纪七八十年代,该阶段也是机电一体化技术的快速发展时期。同时期的通信技术与计算机技术等都处于快速发展阶段。当微型计算机和集成电路规模化生产时代来临时,机电一体化技术在工程机械中的应用具备了更好的环境,并且该技术在现代机械工程中的应用受到世界各国的广泛关注。20世纪90年代至今,机电一体化技术迎来了第三个阶段,该时期的机电一体化技术中融入了通信与光电等技术,并不断朝着智能化的方向发展。
2机电一体化技术特点
随着机电一体化技术的大力发展,机电一体化技术的优势也越来越显著,具体体现在以下几方面:(1)安全性更高。现代的机电一体化设备本身装有检测系统,确保可以全程追踪设备的工作状态,遇到故障便会启动机器设备保护机制,因此现代的机电一体化设备具有很强的安全性、可靠性。解放劳动力的同时,极大提高了生产效率。(2)提高生产效率。生产工作中,机电一体化技术能实现智能化、自动化处理,极大提高了生产效能,节约人力成本,实现产品量化生产,提高企业的市场竞争力。数字化显示的应用,降低了操作的难度,避免了工作人员的重复性操作,节约了人力成本,使得工作更加精准定位。(3)环保和节约能源。由于机电一体化技术的智能化,机电一体化技术做出大量的贡献,减少了不必要的能源浪费现象,提高产量的同时也最大化实现了能源环保。
3机电一体化技术在工程机械中的应用
3.1在工程机械监控方面
在工程机械的施工过程中,需要及时了解机械设备的使用情况和工作状态,才能保证机械设备的正常运行,因此需要机械监控功能。随着机电一体化在该机械工程中的应用,利用故障诊断、电子监控以及自动报警功能能够帮助工作人员及时了解到机械设备的运转情况,确保相关设备的正常工作。通过将相关技术的有效结合,可以对机械工程的传动系统和液压系统进行管理,并实时返回系统的运行状态,一旦系统在运行过程中出现故障就会发挥报警,同时机电一体化还具备故障定位功能,能够帮助工作人员准确的了解到出现故障的部位,从而提高故障维修的效率,尽可能的减少故障问题对系统运行的影响。传统的工程机械不具备故障定位功能,因此机械人员需要进行全面排查才能确定故障的所在位置,给施工效率的提升带来了不利影响,因此机电一体化在工程机械中的应用可以促进机械设备及系统的正常运转,促进施工效率的有效提升。
3.2提高建筑工程机械施工精准度
建筑工程机械的施工精准度在很大程度上影响工程施工的质量,在机电一体化技术的支持下,相关机械的应用基本可以实现半自动以及自动化控制。一方面减少了相关的成本,另一方面也提高了机械设备的施工精度。以混凝土搅拌为例,在人力控制的基础上,混凝土质量往往不达标,难以满足设计要求,此时,可以在机电一体化自动控制的基础上,通过科学配比,保证混凝土达到施工要求。
3.3在工程机械中能源节约方面的应用
传统的工程机械制造过程中设备的运转效率不高,对能源的浪费情况也比较严重。但是在现代工程机械中引进一体化技术后,如各种电子节能器等电子节能设备,可以很大程度地提升工程机械的能源使用率,从而节省能源使用量。以液压挖掘机为例,一般燃料能源的利用率大约为20%,而在工程机械中应用机电一体化技术,安装新型节能控制器后,能在原来的基础上提升25%的燃料利用率。除此之外,机电一体化技术的应用能在节约能源的基础上实现更好的安全环保效果,并可对机械设备各板块的运转调节进一步加大,有效降低机械磨损,提高机械效率,从而取得更高的产品效益。
3.4在改造机床方面的应用
在工程机械领域,数控机床是最为重要的机械设备之一,使用频率高,数控机床在加工产品上对准确度、精确度有着高标准,模具若产生偏差,会直接影响产品的质量。机电一体化技术本身对精确度有着高要求且拥有自我检测系统,若把机电一体化技术应用于工程机械领域,则可以有效解决这一问题,提高精准度,使机床朝智能化迈进。
4机电一体化技术在现代工程机械中的应用展望
4.1智能化
现代工程机械将不断向着智能化的方向发展,机电一体化技术在现代工程机械中的应用会越来越普遍,并逐渐发挥更重要的作用。为适应工程机械的实际发展需求,机电一体化技术也必然会向着智能化的方向发展。从机电一体化在现代工程机械当前的应用状况来看,虽然已经处于较高的自动化水平,但是在实际的生产操作中人需要人工辅助,如设置参数等。而在未来的机电一体化技术中,几乎不会用到人工配合,参数设置将会由“机器人+机械”的方式自动实现。机电一体化技术将在不断的探索中尝试利用AI技术模拟人类智能,人工智能技术将会被大量应用,机电一体化的各项标准也将更加统一和规范。
4.2微型化
目前我国的机械工程领域中,机械与电子信息技术在纳米程度上不断地进行融合。机电一体化技术发展也将随之呈现微型化的态势,将向着微型机电一体化的方向发展,尤其是在纳米技术方面将会取得明显的进步。通过电子技术与机械技术在纳米程度上的进一步融合,机电一体化的产品体积会越来越小,工作效率也会越来越高。同时会在很大程度上降低能耗,提升灵活度,对机械发展将会产生显著的促进作用。而机电一体化技术除在工程机械中应用外,也将在军事、信息等方面表现出优势。
结语
伴随科技的发展和时间的推移,我国多个行业取得了良好的成果。工业是国家的主要产业,工程机械是工业的重要成分,它的发展特别关键,能有力地促进国家工业的科学发展。机电一体化是工程机械的发展成果,此技术的进步预示着国家的工业发展步入了一个新阶段。在未来的发展过程中,机电一体化技术会有更多机遇。当下,要加强机电一体化技术,的创新,令工程机械得到更大的发展。
参考文献:
[1] 景蕾.机电一体化技术在工程机械中的应用[J].南方农机.
[2] 高树凯.现代工程机械中机电一体化技术的有效运用探讨[J].化工管理.
[3] 李泽.工程机械中机电一体化技术的应用[J].湖北农机化.
关键词:机电一体化技术;工程机械;应用
引言
在工程机械领域,随着电工电子技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多项技术的发展,工程机械的模式从传统单一的机械电气化逐步进化为现代的机电一体化。
1机电一体化技术的发展过程
机电一体化技术的发展主要经历了三个阶段,第一阶段是20世纪60年代之前。该阶段人们开始尝试利用计算机技术来改进和完善机械工程制造产品,因历史因素,当时机械工程产品与电子技术相结合的产品在二战中被大量应用。虽然当时电子信息技术的发展还不成熟,机械工程产品与电子信息技术的结合程度不高,但是那些产品的研发和制造很大程度地推动了民用技术产品的发展。第二阶段是20世纪七八十年代,该阶段也是机电一体化技术的快速发展时期。同时期的通信技术与计算机技术等都处于快速发展阶段。当微型计算机和集成电路规模化生产时代来临时,机电一体化技术在工程机械中的应用具备了更好的环境,并且该技术在现代机械工程中的应用受到世界各国的广泛关注。20世纪90年代至今,机电一体化技术迎来了第三个阶段,该时期的机电一体化技术中融入了通信与光电等技术,并不断朝着智能化的方向发展。
2机电一体化技术特点
随着机电一体化技术的大力发展,机电一体化技术的优势也越来越显著,具体体现在以下几方面:(1)安全性更高。现代的机电一体化设备本身装有检测系统,确保可以全程追踪设备的工作状态,遇到故障便会启动机器设备保护机制,因此现代的机电一体化设备具有很强的安全性、可靠性。解放劳动力的同时,极大提高了生产效率。(2)提高生产效率。生产工作中,机电一体化技术能实现智能化、自动化处理,极大提高了生产效能,节约人力成本,实现产品量化生产,提高企业的市场竞争力。数字化显示的应用,降低了操作的难度,避免了工作人员的重复性操作,节约了人力成本,使得工作更加精准定位。(3)环保和节约能源。由于机电一体化技术的智能化,机电一体化技术做出大量的贡献,减少了不必要的能源浪费现象,提高产量的同时也最大化实现了能源环保。
3机电一体化技术在工程机械中的应用
3.1在工程机械监控方面
在工程机械的施工过程中,需要及时了解机械设备的使用情况和工作状态,才能保证机械设备的正常运行,因此需要机械监控功能。随着机电一体化在该机械工程中的应用,利用故障诊断、电子监控以及自动报警功能能够帮助工作人员及时了解到机械设备的运转情况,确保相关设备的正常工作。通过将相关技术的有效结合,可以对机械工程的传动系统和液压系统进行管理,并实时返回系统的运行状态,一旦系统在运行过程中出现故障就会发挥报警,同时机电一体化还具备故障定位功能,能够帮助工作人员准确的了解到出现故障的部位,从而提高故障维修的效率,尽可能的减少故障问题对系统运行的影响。传统的工程机械不具备故障定位功能,因此机械人员需要进行全面排查才能确定故障的所在位置,给施工效率的提升带来了不利影响,因此机电一体化在工程机械中的应用可以促进机械设备及系统的正常运转,促进施工效率的有效提升。
3.2提高建筑工程机械施工精准度
建筑工程机械的施工精准度在很大程度上影响工程施工的质量,在机电一体化技术的支持下,相关机械的应用基本可以实现半自动以及自动化控制。一方面减少了相关的成本,另一方面也提高了机械设备的施工精度。以混凝土搅拌为例,在人力控制的基础上,混凝土质量往往不达标,难以满足设计要求,此时,可以在机电一体化自动控制的基础上,通过科学配比,保证混凝土达到施工要求。
3.3在工程机械中能源节约方面的应用
传统的工程机械制造过程中设备的运转效率不高,对能源的浪费情况也比较严重。但是在现代工程机械中引进一体化技术后,如各种电子节能器等电子节能设备,可以很大程度地提升工程机械的能源使用率,从而节省能源使用量。以液压挖掘机为例,一般燃料能源的利用率大约为20%,而在工程机械中应用机电一体化技术,安装新型节能控制器后,能在原来的基础上提升25%的燃料利用率。除此之外,机电一体化技术的应用能在节约能源的基础上实现更好的安全环保效果,并可对机械设备各板块的运转调节进一步加大,有效降低机械磨损,提高机械效率,从而取得更高的产品效益。
3.4在改造机床方面的应用
在工程机械领域,数控机床是最为重要的机械设备之一,使用频率高,数控机床在加工产品上对准确度、精确度有着高标准,模具若产生偏差,会直接影响产品的质量。机电一体化技术本身对精确度有着高要求且拥有自我检测系统,若把机电一体化技术应用于工程机械领域,则可以有效解决这一问题,提高精准度,使机床朝智能化迈进。
4机电一体化技术在现代工程机械中的应用展望
4.1智能化
现代工程机械将不断向着智能化的方向发展,机电一体化技术在现代工程机械中的应用会越来越普遍,并逐渐发挥更重要的作用。为适应工程机械的实际发展需求,机电一体化技术也必然会向着智能化的方向发展。从机电一体化在现代工程机械当前的应用状况来看,虽然已经处于较高的自动化水平,但是在实际的生产操作中人需要人工辅助,如设置参数等。而在未来的机电一体化技术中,几乎不会用到人工配合,参数设置将会由“机器人+机械”的方式自动实现。机电一体化技术将在不断的探索中尝试利用AI技术模拟人类智能,人工智能技术将会被大量应用,机电一体化的各项标准也将更加统一和规范。
4.2微型化
目前我国的机械工程领域中,机械与电子信息技术在纳米程度上不断地进行融合。机电一体化技术发展也将随之呈现微型化的态势,将向着微型机电一体化的方向发展,尤其是在纳米技术方面将会取得明显的进步。通过电子技术与机械技术在纳米程度上的进一步融合,机电一体化的产品体积会越来越小,工作效率也会越来越高。同时会在很大程度上降低能耗,提升灵活度,对机械发展将会产生显著的促进作用。而机电一体化技术除在工程机械中应用外,也将在军事、信息等方面表现出优势。
结语
伴随科技的发展和时间的推移,我国多个行业取得了良好的成果。工业是国家的主要产业,工程机械是工业的重要成分,它的发展特别关键,能有力地促进国家工业的科学发展。机电一体化是工程机械的发展成果,此技术的进步预示着国家的工业发展步入了一个新阶段。在未来的发展过程中,机电一体化技术会有更多机遇。当下,要加强机电一体化技术,的创新,令工程机械得到更大的发展。
参考文献:
[1] 景蕾.机电一体化技术在工程机械中的应用[J].南方农机.
[2] 高树凯.现代工程机械中机电一体化技术的有效运用探讨[J].化工管理.
[3] 李泽.工程机械中机电一体化技术的应用[J].湖北农机化.