浅谈机电一体化技术在机械工程领域的应用及展望 魏爱菊

发表时间:2020/6/29   来源:《基层建设》2020年第7期   作者:魏爱菊
[导读] 摘要:机电一体化技术是各种技术结合发展的成果,近年来在国家重视下,机电一体化技术不断发展更新,有力地帮助机械工程领域提高了产品质量,提高了行业生产效率,机电一体化技术是现代机械工程领域生产发展的重要基础。
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        摘要:机电一体化技术是各种技术结合发展的成果,近年来在国家重视下,机电一体化技术不断发展更新,有力地帮助机械工程领域提高了产品质量,提高了行业生产效率,机电一体化技术是现代机械工程领域生产发展的重要基础。实际上,机电一体化技术还有很多的技术有待开发与应用,本文将重点探讨机电一体化技术特点、应用意义及其在现代工程机械中的应用。
        关键词:机电一体化;机械工程;趋势
        引言
        严格来讲,机电一体化技术就是机械技术与电子技术的结合, 虽然此项技术的发展在我国起步较晚, 但已经成为了我国非常重要的一项科学技术,并且随着对其研究的深入,机电一体化技术现已为我国各大工业领域作出了相当可观的贡献, 尤其对于我国的机械工程领域,更是使其发生了深刻的革新和变化。
        1机电一体化具体内容
        机电一体化的发展历程。机电一体化的发展是十分缓慢的,它的发展规模随着国家的进步不断扩大,越来越多的技术人员投入其中进行研究。在 20 世纪 60 年代,人们灵活运用了电子技术,将电子操作安装在不同的设备上,使得数据更加精确。电子技术的创新对计算机技术、控制技术的发展提供了基础。在 20 世纪 90 年代,人们对光学、力学、信息技术进行了灵活的运用,发现可以将机器和技术进行有效的结合,在同一个机器中进行全部体现,因此,机电一体化的发展才逐渐扩大。目前,机电一体化技术被广泛地利用,将传统的机器理念打破,从而得到更优质的技术成果。机电一体化技术具有着高效性、简便性、安全性等许多优点,是一项高操作的融合技术,随着科学的不断发展,机电一体化技术会被逐渐创新,并赋予新的内容。机电一体化可以分为机械、电子、软件三个部分,以传统的机器设备为基础,对机械进行更新,使机器在通过电子操控下,能够有效地进行工作。早期的自动化技术主要以机械的结构实现,仍然存在着局限性。而随着科技的发展,探测器、接收器、自动化系统逐渐取代了机械的结构进行工作,将机械的结构细化,从而使自动化技术的水平有了大幅度的上升。其次,我国不断引进先进的激光技术、控制技术,将系统的精确度提高,甚至系统可以达到自动处理信息,将有效的信息进行整合,再根据信息进行工作。机电一体化技术能够根据不同的条件对机器进行优化,在多工序同时工作时,自动化系统可以控制进行自动工作,加快了施工进程,使工作的效率大幅度提升。
        2机电一体化技术在机械工程中的具体应用
        2.1应用于包装机械
        机械工程以包装机械为主要机械形式,包装机械是机械工程生产中最普遍的部分。机械工程中包装机械设备的组成结构较为复杂,其中以控制连杆和凸轮构造的组成结构最为繁琐。一旦出现故障,将会造成繁重、困难的维修任务。设备故障成为影响包装机械生产效率和质量的重要因素。机械一体化的有效应用,能使传统的以系统演变为主要运作形式的包装机械生产工作模块化,有效促进了包装机械设备生产的智能化。推动机械设备生产到设备防护全过程的高效率、高质量,有效避免机械故障。
        2.2机床改造
        一般机床主要由轴、环等重要部件组成,其使用方式以卧式为主,对部分零件进行打孔、滚花等加工,在加工过程中,需要控制一定的角度,以达到精加工的目的。机电一体化的加入,将机床改造成数据机床,与大量数据进行融合,以此对机床中刀具的使用轨迹进行严格的刻画,并通过自动控制,将数据角度准确的进行寻找,以此大大减少了加工时的误差。而数据机床中的滚珠也因滚动次数的减少,从而摩擦力减少,对机器的损害也有了大幅度的降低,增加了机床的使用寿命。
        2.3电控挖掘机
        挖掘机是许多建筑工程十分重要的大型机械设备,传统的挖掘机是由人工操作的,而电控挖掘机是在其基础上,采用电液比例技术对挖掘机进行控制,并以电比例手柄替代液压手柄,从而模仿人力的动作。

电控挖掘机可以实现自动化运行的功能,其主要需收集手柄的动作信号,而后对需要操作的数据进行计算,最后,再进行输入正确的 PWM 数值,从而使机器可以运转。在如今较为领先的电控挖掘机有:山河智能 SWEL55 型挖掘装载机、小松 PC200-6 挖掘机等。表 1 给出了小松 PC200-6 挖掘机的技术参数。
        2.4在工程机械监控中的应用
        在工程机械监控中应用机电一体化技术,可实现实时监控、故障诊断及自动报警的目标。具体地,在机电一体化技术的影响下,工程机械加工生产线及机床作业被赋予了全方位的电子监控功能,实现了在工程机械设备运作的过程中,机械传动系统、液压系统、发动机等异常情况的监控,且能够在发现异常情况时,实现系统的自动报警和故障的快速诊断,为维修人员的准确快速处理提供了基础条件。在机电一体化技术帮助下,可以更好的应对机械设备出现的突发事件,在监控下及时解决故障,减少维修时间与维修经费,帮助机械设备及时恢复运行,延长设备使用寿命。
        3 机电一体化在我国机械工程领域中的发展与展望
        3.1机电一体化技术更加网络化
        在现代化的网络信息环境中, 信息的获取与传播通过网络一体化的途径则可以变得更加快捷。 而机械工程领域中机械一体化作为其核心技术, 更是具有较为广阔的发展前景及运用空间,机电一体化在当下分别呈现出四个主要的发展趋势,如网络化、个性化、智能化、高性能化。 网络在机械工程领域的发展作用则主要表现在其设备管控以及管理方面,因此,将网络信息技术结合机电一体化技术的发展,可达到网络远程监控的目的,最大程度上减轻了人力与物力的投资, 这也是在未来发展中机电一体化技术必然的转变趋势。
        3.2智能化
        机电一体化技术依托信息技术、科学技术,有效促进机电产品生产的智能化。从机电产品的生产过程看,机械工程产品模仿人的知觉系统,能对一些较为基础、简单的问题进行针对性解决方案的设计。另外,智能化监控机械工程设备的生产也是机电一体化技术应用于机械工程的必然趋势,其能对机械工程设备生产过程进行有效的智能化监控,融合神经网络技术等高新技术,进一步开拓智能化机电一体化技术在机械工程中的应用范围 。
        3.3高性能化
        高性能化发展指的是机电一体化技术设备的生产稳定性、精准度和生产效率的显著增强和生产设备的模块化发展。机械设备生产的模块化发展,能极大地提高机械设备的生产效率。同时,模块化生产技术的有效应用,能精准地发现机械设备的故障,并及时提出针对性策略,完成维修任务。高性能化是机电一体化应用于机械工程的一个明显的发展趋势,也是促进机械工程企业生产核心竞争力提升的重要力量。
        3.4绿色化发展
        在资源损耗呈几何指数增长的当代社会背景下,绿色化生产也将成为技术发展的重要趋势。 所谓绿色化发展指的是零污染生产与高效率生产,目前很多企业在生产过程中依旧存在着资源浪费的情况,在未来发展过程中,此类情况的存在将会成为限制企业经济发展的重要障碍。在机电一体化技术绿色化发展过程中,不仅需要保证所生产产品对周围环境不会造成任何污染,而且在完成使用之后还可以对其回收再利用,有效提升资源的利用效率。
        结束语
        综上所述,在现代化机械工程领域的发展中,机电一体化技术的发展是极为重要的,同时机电一体化技术应用于机械工程领域不仅能够对其发展起到重要作用,还能通过未来的深入研究可以成为我国机械工程领域整体提升的重要推动力量。
        参考文献
        [1]李洋洋.建筑工程中的机电一体化技术[J].建材与装饰,2018(51):188-189.
        [2]李国帅.机电一体化技术在机械工程上的应用及发展探讨[J].山东工业技术,2018(24):134.
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