(1身份证号码:33060219901213XXXX;2身份证号码:33068219880614XXXX;3身份证号码:33060219770219XXXX;绍兴市汤浦水库有限公司 浙江绍兴 312000)
摘要:从趋势上看,机电液一体化技术的引进和应用,可以使液压技术、机电技术有机地结合在一起,大大提高工程机械的动力性、可靠性、燃油经济性、安全性、操作性等性能舒适度、运行效率、运行精度、使用时间等。目前,以微机或微处理器为核心的电子控制装置(系统)在现代工程机械中的应用已比较普遍,电子控制技术已渗透到工程机械的许多方面,如平地机、摊铺机的自动找平系统;柴油机电子调速系统;装载机、铲运机变速箱自动控制系统;工程机械监测与故障自诊断系统。
从长远来看,未来的工程机械将有一个相对完善的自动化、智能化程度较高的控制系统。工程机械将进入一个新阶段。产品以信息技术为基础,采用了许多新技术。与此同时,新产品、新结构不断出现。继续加强产品的可靠性。技术发展的主要因素取决于产品电子信息技术的数量。努力改变和改进产品的系列化、标准化和通用化。
现代工程机械最重要的特点之一是将相对发达的电子技术、液压技术和制造工艺相结合。组合体在各种机械中的应用,充分体现了机械水平发展的一个非常重要的趋势。而电液控制技术是在自动控制技术和液压传动技术基础上发展起来的一门新兴学科,是机电一体化技术中不可缺少的组成部分。
关键词:机电液;一体化技术;工程机械;应用探究
导言:目前在工业领域,通过运用机电一体化技术,可以显著提高工程技术的含金量,提高产品的市场竞争力,优化产品的内部性能。通过机电一体化技术的应用,提高了机械企业的工作效率和生产率,提高了企业的经济效益和市场竞争力。机电一体化是一种特殊的液压技术,是机械技术、信息技术、网络技术和电子技术相结合而产生的一种新技术,但这种结合不是简单的累积组合,而是一种互动和集成产生的新的技术结构。也就是说,集成技术从根本上讲是基于机械设备所产生的技术。与传统的工程机械技术相比,存在一定的差异。集成技术不仅功能强大,而且应用广泛,属于综合性、系统性技术。
1机电液一体化概述
机电一体化是一个复杂的系统,涉及多种技术。机电一体化技术主要是通过采用液压技术和信息技术,提高产品的生产效率和质量。机电一体化技术属于机械化技术,但与传统机械化技术相比有一定的差异。相关研究数据表明,机电一体化技术具有集成性、科学性和复杂性等特点,利用机电一体化系统可以实现自动化、可控的运行。其中,工程机械机电液一体化系统主要包括三个功能:一是能够识别和检测对象的工作状态;二是能够产生相应的支撑能力和执行能力;三是,它能根据数据检测目标和识别结果做出科学、准确的动作。随着社会科学技术的飞速发展,一方面要提高操作的准确性,另一方面也要提高抗干扰能力,这就要求内外部都有很强的抗干扰能力。相关研究表明,电、磁、火花对机械工程有一定的影响。此外,它还应该具有一些特殊的功能,如远程操作或无人驾驶等。
2机电液一体化技术在工程机械中的应用现状
一体化技术可以控制变量泵与电液比、实现发动机转速以及功率自动调控操作。除此之外,还可以实现状态监测和故障检测操作。
2.1控制变量泵与电液比
目前,液压系统可以通过比例控制技术来调节和优化电压比。同时,它可以节省信号传输时间,防止信号延迟,促进系统快速响应,使动态性能更加灵活有效。机械设备运行存在困难,其中,在变量泵和电液比控制过程中,可以采用压力传递来加强控制力,也可以采用排量调节来操作机械。
2.2实现发动机转速以及功率自动调控操作
为了保证发动机转速,工作人员通常手动调节装置,无法实现远程控制。一方面,它会对发动机的性能产生一定的影响。另一方面,如果环境相对恶劣,势必对发动机的工作效率产生严重的不利影响,甚至可能导致发动机出现严格的重大故障问题。
2.3实现状态监测和故障检测操作
应要求机械工程设备能及时对运行状态进行全面诊断,发现问题后能发出警告,特别是在机械结构日趋复杂的现状下,如果不能及时发现故障,将直接影响维修的难度工作,同时也会影响企业的生产效率和生产水平。一旦出现异常情况,可以及时发现。在维修过程中,相关人员也应严格按照规范操作。
3机电液一体化技术在工程机械中的未来应用发展
随着科学技术的发展,工程机械产品使用范围也在不断扩展,对机电液一体化技术提出了较高要求,从以下几方面进行分析。
3.1提高作业精细度
施工对象有特殊要求时,必须用原机完成挖掘机自适应、激光自动找平、自动换挡、自动变速等微调操作。这些功能的不断完善,不仅提高了推土机、挖掘机的平整度,而且降低了工人的劳动强度,促进了工程机械的发展。
3.2提高抗干扰性
工程机械中的机电一体化不仅关系到系统的性能和内部结构,而且对外部的抗干扰能力要求很高。经过分析,发现火花、电、磁等干扰信号会对机械工程产生影响。它们主要通过连接电线电缆传输,也可以通过辐照装置传输。人们通常把这些噪声称为背景噪声,它直接影响到集成器件的数据输入和采集。因此,在消除背景噪声的同时,对系统的设计提出了更高的要求。现阶段主要采用接口信号隔离、屏蔽、数值运算信号等技术进行运算,提高了机电一体化的抗干扰能力。
3.3具备新功能
一些特殊场合,如爆炸危险场所、海底等对机械设备提出了更高的要求。为了实现无人驾驶和远距离作业,必须由隧道挖掘机、激光推土机、无线电遥控推土机等专用施工机械进行操作。
3.3智能化发展
工程机械的智能化就像把大脑放在机械上。工程机械虽然采用机电液一体化技术,降低了噪声和燃油成本,减少了员工的劳动强度,提高了生产效率等,但机械总是发生故障。而且,工程机械还具有结构复杂的特点,特别是电液传动系统越多,人工检测故障的程序就越复杂和困难。因此,一套具有自诊断装置的机电液一体化系统工程机械为发展方向而努力。
除了以上三个大的发展方向以外,还有微处理器、敏感元件、传感器的玉运用,电流变流体技术与液压系统向高压化方向发展。
随着工程智能化的发展,对工程机械的数据处理能力和感知能力的要求越来越高。高速微处理器、敏感元件和传感器的应用,不仅符合多功能、智能化工程机械的发展需要,而且有效地提高了机械的整体动力学和相应速度,这样,即使在极端变化的负荷下,工程季节也能迅速作出反应。领先先进的激光、超声波、语音传感器等,实现机械机器人,有利于整机的柔性控制,保证电信号的完整性和准确性,提高控制精度。
在自由状态下,电流变液是一种悬浮液,在电场中会迅速凝固。凝固程度与电场强度成正比。当电场强时,表现为粘性状态;当电场强时,表现为胶结状态;当电场弱时,表现为硬态。在这种特性下,可以很好地控制液压系统和机械系统的阀门、阻尼器和动力传动装置。电流变液接收电信号的能力很强,能在不到1毫秒的时间内实现状态变化,采用PWM控制,具有能耗低、设计简单、寿命长的特点。
工程机械液压系统在高压作用下能输出较大的转矩和功率。随着大型和特大型工程机械在工程机械领域的地位日益突出,液压系统不断向高压方向发展已成为一种趋势。然而,如果考虑到人机安全和系统部件的使用寿命,增加液压系统的压力有许多限制因素。液压系统的压力升高给工作人员和机械本身带来一定的安全隐患;在高压下,体内的腐蚀和颗粒容易对系统造成较大的破坏;由于压力是由泄漏引起的,压力升高意味着泄漏也在增加,降低了系统的容积效率;在高压环境下,元件的强度和壁厚增加,元件本体的重量增加,工作面积和位移减小,水力机械的共振频率降低,增加了控制难度。
结束语
近年来,为了提高机械企业的经济效益和管理水平,需要向机械企业引进更多的高新技术产品,同时要求机械企业结合自身的实际发展,加强新技术的应用促进机电液一体化技术的深入应用。
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