机电一体化系统在机械工程中的应用研究 胡磊

发表时间:2021/2/19   来源:《电力设备》2020年第31期   作者:胡磊
[导读] 摘要:随着工业实践中的经验积累、技术积累,以及科技的信息化与智能化发展,涌现出机电一体化技术。
        (皖能合肥发电有限公司  安徽省合肥市  230000)
        摘要:随着工业实践中的经验积累、技术积累,以及科技的信息化与智能化发展,涌现出机电一体化技术。此技术属于新兴学科,包括自动化控制技术、传感技术和机械技术等,它的保持快速发展,推动了工业化向前发展,成为振兴民族工业与推动中国制造发展的重要力量。基于现代化科技的工程机械,机电一体化技术正在朝向自动化与智能化的方向深度发展。
        关键词:机电一体化系统;机械工程;应用
        1机电一体化技术在工程机械中的应用价值
        1.1安全性高
        与传统工程机械相比,应用机电一体化技术的工程机械性能更高,在使用过程中释放计算机技术、机械技术、自动化控制等技术能力,使工程机械具备通信功能、遥感功能、定位功能、报警功能、监视等功能,同时工程机械在运行进程中若出现故障还可自我保护,规避故障负面影响,使工程机械在安全可靠前提下高效运行,满足工程建设等领域应用需求。
        1.2生产力强
        工程机械在工业、工程等领域中可以广泛代替人力,在机电一体化技术作用下技术人员理论上只需操作按键就可以驾驭多种大型工程机械,加之编程处理,保障工程机械在生产标准加持下参与作业,针对设备精度、灵敏度等运行参数进行调控,在预定时间内完成生产任务,达到提高生产效率目的。
        1.3追加效益
        追求更高效益是工程机械诞生根本原因,以凿岩机械为例,在开采作业难度不断加大背景下,岩层复杂性与日俱增,为在安全、高效前提下完成生产任务,技术人员需应用计算机通信技术,在凿岩机械运作进程中经由网络及时获悉岩层信息,远程遥控技术人员通过观察岩层图像及采掘动态科学调整开采方案,保障生产成本可控、安全稳定,开采行为不会破坏生态环境,在员工效益、生态效益、经济效益等兼顾基础上有效运用工程机械,凸显机电一体化技术应用价值。
        1.4操作简便
        当前工程机械应用范围不断推广,有关设备设计制造朝着专业化、科技化、综合化方向发展,工程机械通过开发性设计、升级性设计、衍生性设计及系列化设计不断深入运用机电一体化技术,满足工程机械设计需求,使之更加人性化,技术人员可通过编程驾驭工程机械,在未来人工智能技术不断成熟背景下,工程机械还可深入学习,根据应用场景自行改变运行方案,调整设备参数,将人力从繁重的机械设备管控流程中解脱出来,使工程机械操作更加简便,提高工程机械应用有效性。
        1.5应用面广
        机电一体化技术复合性强,在技术手段加持下使之具备自我保护、数据分享、信息传导、智能定位等功能,为其广泛应用奠定基础。除技术优势突出外,机电一体化技术在工程机械中的应用还可将设计环节、管理环节、监理环节、质检等环节关联在一起,使工程机械在同一目标(任务)加持下协同联动,赋予工程机械实操体系延展性,满足技术人员应用需求。例如,振动压路机在作业进程中应用机电一体化技术向前端传输现场数据信息,管理人员可根据作业进度调整施工方案,同时监理人员可在分析现场反馈数据基础上把控工程质量,指导技术人员优化施工方法,继而增强工程管理综合性、科学性。
        2机电一体化技术的发展现状
        根据技术研究与应用实践总结如下:(1)数控技术。传统的数控车床正在随着科技的发展,逐渐取消皮带与带轮等驱动结构,采用电主轴技术手段,将直线电机当作伺服驱动,优化传送流程。升级后的系统,主轴转速能够超过10000r/min。当前我国普通数控车床加工精度可以达到5μm,精密级加工可以达到1μm-1.5μm,超精密加工水平可以达到纳米级。当前技术正在朝向高速化、高精密化以及可靠化方向发展,精度水平不断提高。(2)工业机器人。企业生产经营管理,必须要控制用工成本,工业机器人自动化生产线的应用,充分利用机器人控制技术和驱动系统设计技术等,提高加工制造的水平,有利于降本增效。

目前,中国市场上的工业机器人数量与类型不断增加,完全由中国研发与制造的机器人占30%的市场份额。实际应用中可助力生产,提高生产效率。计算机集成制造系统的应用,促使工厂自动化水平得到提高,被认为是未来工程发展的主要方向,CIMS的概念逐渐被接受,并且成为指导工厂自动化的理念。目前,清华大学已建成国家CIMS工程研究中心,朝向无人化制造研发。
        3机电传动一体化在机械工程中的应用分析
        3.1机电一体化的监控作用
        在生产工程机械中,合理地使用机电监控系统一体化的技术可以有效地实现对工程机械设备系统正常运行的情况实时远程电子监控,如果工程机械操作员在运行的过程中突然出现了系统故障,还可以及时地发出故障警报信息提醒相关工作人员。更先进的机电监控系统一体化甚至可以实现了自动排除故障、修复工程监控系统的问题和自动实现正常系统运行的自动控制能力。这样的技术可以有效地避免工程机械的操作故障给用户带来的不必要的经济损失和影响,对于工程机械的研究和应用发展具有重要的意义。机电一体化系统在汽车行业中应用,监控作用可以更好使汽车在行驶过程中更加的安全,更好的保证车内人员的安全,进一步促进汽车行业的发展。
        3.2机电一体化的节能效果
        传统的民用工程机械在正常运行时,往往因为需要人工消耗大量的机械能量。这种高消耗现象的主要形成原因之一就是传统的工程机械不能在额定的负荷下正常运行。在许多日常施工的情况下,存在工程机械运行时的效益达不到规定的功率或超负荷而无法运行,这种情况使得传统的施工机械在日常施工中往往做了大量无用的高消耗工作。通过合理的设计和应用机电一体化的技术,可以根据实际情况和施工的需要自动调节一定的功率,从而可以达到良好的施工节能环保效果,为工程机械企业发展节约一定的人力资源。机电一体外系统在汽车行业中应用,节能效果可以为汽车企业减少更大的人员消耗,使汽车生产过程中更加的安全便利,促进汽车行业发展。
        3.3电子监控、自动报警和故障自诊断
        为了进一步有效保证参与操作的人员和工程机械设备的安全,避免工程机械的零部件或者机械设备发生损坏的情况发生,应对各种工程机械的发动机、传动系统和液压传动系统的正常运行和工作状态等情况进行监控,通过专业的电子监控和故障传感器诊断专家系统通过设置各种类型的故障传感器和设备来保证故障实现。在解决故障传感器发生前发现的问题更是有很大的帮助。机电一体化系统在汽车行业中应用,电子监控,自动报警,故障自诊断可以更好地对汽车存在的问题进行一定的分析,使汽车更加的精准,使汽车生产过程中更加的稳定,进一步促进汽车行业的发展。
        3.4确保混合成品的称量和操作的准确性
        通过在一些汽车生产行业引入自动化的电子操作过程控制称量系统,可以大限度地满足系统对精确成品的称量和操作自动化成品操作过程的准确性要求,同时混合产品可以大幅度地降低劳动强度,不断地提高其工作效率,尽可能减少人工精确称量的复杂性和误差,从而大限度地保证了混合产品的称量操作准确性和精度。
        结束语:简而言之,机电一体化技术在未来将会是工程机械发展的重点内容,能够推动我国工程机械的进步。相关部门必须了解机电一体化技术的真正内涵,以满足未来发展的需要。新的观念,把机械使用和技术推向更高端,解决技术装备落后的问题,这样才能够为工程企业提供保障。
        参考文献:
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        [3]李衍磊.探究机电一体化系统在机械工程中的应用[J].百科论坛电子杂志,2020(2):174.
        [4]姜仑.机电一体化系统在机械工程中的应用分析[J].建筑工程技术与设计,2019(33):729.
        [5]曹大成.机电一体化系统在机械工程中的应用分析[J].装饰装修天地,2019(22):386.
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