機(jī)電一體化在工程機(jī)械上的應(yīng)用

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機(jī)電一體化在工程機(jī)械的應(yīng)用中，電子控制系統(tǒng)尤為重要，相關(guān)工作人員對(duì)電子控制系統(tǒng)的使用是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化應(yīng)用的關(guān)鍵，對(duì)工程機(jī)械的施工質(zhì)量和施工進(jìn)度有著較大的影響，就目前來(lái)看，機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)成為工程機(jī)械工作人員必須掌握的技術(shù)之一。

一、機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用與作用

（一）電子監(jiān)控中的應(yīng)用

工程機(jī)械中電子監(jiān)控的主要作用是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)、工作裝置等的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全面的監(jiān)控，給維修人員及時(shí)的傳遞各系統(tǒng)的運(yùn)行情況和信息，以便于其及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，解決故障，確保各項(xiàng)設(shè)備、各系統(tǒng)的正常運(yùn)行，如果監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題，一旦發(fā)生故障，工作人員很難及時(shí)發(fā)現(xiàn)，這會(huì)對(duì)整個(gè)工程機(jī)械的運(yùn)行造成極大影響，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致整個(gè)運(yùn)行系統(tǒng)的癱瘓，從而帶來(lái)不可估量的經(jīng)濟(jì)損失。

（二）節(jié)能作用

傳統(tǒng)的工程機(jī)械設(shè)備對(duì)能量的利用率比較低，這就造成了能源的極大浪費(fèi)，不符合可持續(xù)發(fā)展的原則，例如液壓式挖掘機(jī)的能量利用率僅為30%，機(jī)電一體化技術(shù)能夠借助電子節(jié)能控制器提高大型設(shè)備的能量利用率，這對(duì)工程機(jī)械的節(jié)能有著重要作用，由于操作簡(jiǎn)單，電子節(jié)能控制器能夠減少設(shè)備的磨損，變相提高了設(shè)備的使用年限，對(duì)提高工作效率也有著積極意義。

（三）精確稱量

如何精確稱量一直是工程機(jī)械中的一個(gè)重要問(wèn)題，機(jī)電一體化技術(shù)中的電子控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)稱量的微機(jī)控制，將整個(gè)稱量過(guò)程自動(dòng)化，這就大大減少了人為誤差對(duì)稱量結(jié)果的影響，同時(shí)提高了測(cè)量結(jié)果的精確度，此外，這種自動(dòng)化的稱量程序減少了人力的使用，對(duì)節(jié)省人力資源也有著重要的意義，符合現(xiàn)代施工高效、快捷的原則要求。

（四）降低勞動(dòng)強(qiáng)度

傳統(tǒng)的工程機(jī)械施工操作中對(duì)工作人員的要求十分高，這是由于其工作強(qiáng)度大、工作量大的原因，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)工程機(jī)械的自動(dòng)化、半自動(dòng)化，許多之前需要大量人力的工作都由機(jī)電技術(shù)中的控制系統(tǒng)代替，這就大大降低了工程機(jī)械施工過(guò)程中的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)人力操作會(huì)由于工作人員自身的原因?qū)κ┕べ|(zhì)量造成一定影響，而機(jī)電一體化的應(yīng)用能夠避免這一現(xiàn)象的發(fā)生，對(duì)提高工作準(zhǔn)確度也有著重要意義。

（五）其他應(yīng)用

傳統(tǒng)的裝載機(jī)、推土機(jī)等大型設(shè)備并不會(huì)根據(jù)實(shí)際的負(fù)載量調(diào)整自身的傳動(dòng)，例如一些很少的工作量，設(shè)備不會(huì)智能調(diào)小其傳動(dòng)，這在一定程度上浪費(fèi)了能源，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用能夠在這些大型設(shè)備上增加電子控制的自動(dòng)化變速器，這些設(shè)備可以根據(jù)實(shí)際的負(fù)載量來(lái)調(diào)整傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)利用最小的傳動(dòng)完成工作，這樣能夠節(jié)省能源，從而節(jié)省經(jīng)濟(jì)成本，同時(shí)這種電子控制的自動(dòng)化變速器能夠?qū)崿F(xiàn)大型設(shè)備的半自動(dòng)化，降低了設(shè)備的操作難度，為工作人員減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度。

二、機(jī)電一體化的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

機(jī)電一體化技術(shù)是以電子、計(jì)算機(jī)、光學(xué)、系統(tǒng)控制等多種學(xué)科和技術(shù)為基礎(chǔ)的一門綜合性技術(shù)，隨著科技的發(fā)展，各個(gè)學(xué)科在其領(lǐng)域都有了新的突破，這就給機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展提供了動(dòng)力，就目前的發(fā)展形勢(shì)來(lái)看，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（一）智能化趨勢(shì)

智能化應(yīng)用已經(jīng)深入到人們生活、工作的各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中，在機(jī)電一體化技術(shù)中也有著深刻的應(yīng)用，其符合以人為本的基本原則，在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，智能化會(huì)成為機(jī)電一體化技術(shù)主要的發(fā)展方向之一。機(jī)電一體化技術(shù)在控制理論的基礎(chǔ)上有機(jī)結(jié)合了計(jì)算機(jī)科學(xué)、心理學(xué)、自動(dòng)化控制學(xué)等重要的科學(xué)，這給機(jī)電一體化技術(shù)智能化發(fā)展提供了有力的科學(xué)基礎(chǔ)，其主要原理是通過(guò)對(duì)人類智能的模擬，實(shí)現(xiàn)以人工智能化的機(jī)器代替人力來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題，進(jìn)行各種勞動(dòng)。

（二）微型化趨勢(shì)

以最小的體積占用實(shí)現(xiàn)控制效果是機(jī)電一體化技術(shù)微型化發(fā)展的核心，微型化是機(jī)電一體化技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，其當(dāng)前科研工作的主攻方向是將機(jī)電一體化產(chǎn)品向體積小、耗能小、操作靈活的方向發(fā)展，許多科研單位已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化產(chǎn)品的體積控制在1cm3之內(nèi)，相信在未來(lái)，機(jī)電一體化產(chǎn)品會(huì)實(shí)現(xiàn)微米、納米級(jí)的體積標(biāo)準(zhǔn)。

（三）網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì)

當(dāng)今時(shí)代是網(wǎng)絡(luò)化的時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的來(lái)臨使得網(wǎng)絡(luò)化成為了機(jī)電一體化技術(shù)未來(lái)發(fā)展的主要趨勢(shì)，例如，當(dāng)前許多工程機(jī)械中都實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)控制的監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的滲透不僅能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)電一體化在操作上的先進(jìn)性，同時(shí)能夠使其具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能，對(duì)工程機(jī)械各個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析，能夠發(fā)現(xiàn)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)哪些問(wèn)題，哪里需要改進(jìn)，這對(duì)工程機(jī)械的發(fā)展有著重要作用。

（四）個(gè)性化趨勢(shì)

不同種類的工程機(jī)械對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的要求不盡相同，這就促使機(jī)電一體化技術(shù)向著個(gè)性化方向發(fā)展，機(jī)電一體化要具備自身的個(gè)性化特點(diǎn)，以此來(lái)滿足不同種類工程機(jī)械的需求，當(dāng)前機(jī)電一體化個(gè)性化發(fā)展已經(jīng)初見效果，呈現(xiàn)出了智能制造、模擬制造、敏捷制造等個(gè)性化的特點(diǎn)。

（五）環(huán)保化

環(huán)境保護(hù)是人類發(fā)展永恒不變的主題，機(jī)電一體化技術(shù)的環(huán)保化發(fā)展符合人類可持續(xù)發(fā)展的原則，是新時(shí)代機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，機(jī)電一體化產(chǎn)品在使用的過(guò)程中要不污染環(huán)境，同時(shí)產(chǎn)生的廢料等要能夠可回收利用。結(jié)論綜上所述，機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用十分重要，把握機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)，合理利用機(jī)電一體化，對(duì)機(jī)械工業(yè)的振興和發(fā)展有著重要意義。

作者：趙慶偉 單位：江蘇省揚(yáng)州技師學(xué)院