陈雷
哈尔滨博实自动化股份有限公司,黑龙江省哈尔滨市 150078
摘要:在科学技术的帮助下,机电一体化技术发展迅速,在机械工程领域取得了良好的应用效果。本文首先阐述了机电一体化的概念,然后分析了该技术在机械工程中的应用,最后展望了其未来的发展和应用趋势,希望能为相关行业提供参考。
关键词:机电一体化技术;机械工程;机械制造引言
机电一体化技术属于许多科学技术的集成,主要包括微电子和信息技术。该技术在机械工程领域的应用可以促进机械自动化水平的提高,为自动化管理目标的实现提供技术支持和保障。因此,研究这一课题具有重要意义。
1、机电一体化技术概述
1.1、机电一体化技术的概念
机电一体化技术作为一门现代技术,是一门交叉学科。简而言之,这项技术由多种技术组成,它们是通信、电力、机械和微电子。目前,机电一体化技术的概念还没有统一,所以在这里阐述了大多数人接受的概念。在设计和扩展机械设备的功能时,将机械系统进行集成,实现控制中心与计算机安装程序的双向通信,从而发挥机械功能,称为机电一体化。简而言之,机电一体化技术是一种基于多种技术集成的应用于机械系统的技术。
1.2、机电一体化技术的特点
机电一体化技术的特点有以下几个方面:
1.2.1、适用范围广。机电一体化技术是多种技术的集合,具有很强的交叉性,可以应用于很多领域。将其应用于机械工程,可以促进机械工程的发展。
1.2.2、逻辑性强。机电一体化技术在机械工程领域应用后,可以促进计算机软件和系统机械结构的有机结合,使之成为一个整体,这是机电一体化技术强逻辑性的直观表现。
1.2.3、完整的理论体系。机电一体化技术已经发展了很长时间,并逐渐形成了一个相关的理论体系,参考文献众多,便于研究人员研究技术的发展和应用。
2、机电一体化技术在机械工程领域的应用
2.1、数控技术的应用
随着科学技术的飞速发展,数控技术应运而生。它出现后,引起了机械工程领域的研究者和企业的关注。数控技术在机械工程领域的应用不仅有助于提高机械效率,而且使自动控制成为可能。其中,数控机床是机电一体化技术与机械工程相结合的产物,数控机床在模具生产中的作用不容忽视,是机械工程的重要组成部分。数控机床对精度要求严格。在实际加工过程中,必须保证加工精度。为了实现这一目标,数控机床应用了机电一体化技术,并在此基础上对内部结构进行了改造。查阅数据可知,改造后的数控机床刀具和工作台的偏差值限制在合理的范围内,零件的加工精度也有所提高。另外,在智能技术飞速发展的今天,智能技术逐渐与数控机床相结合,数据自动化管理模式逐渐向智能化管理方向转变,大大提高了机械零件加工企业的经济效益。
2.2、电子节气门控制技术的应用
在市场经济快速发展的时期,人们对产品的需求逐渐增加,除了质量之外,人们更关注产品的性能。同时,在绿色可持续发展理念的指导下,人们的环保意识得到了显著增强,遵循绿色经济发展规律成为机械工程领域未来的发展趋势。在此背景下,将电子节气门控制技术应用于车辆节气门控制系统,对于减少能量损失和污染物排放尤为关键[2]。
2.3、故障诊断
机械设备运行时间长,必然导致机械运行过程中的能量损失,长期超负荷运行会导致设备故障。为了消除和降低故障概率,技术人员非常重视机电一体化技术的应用。主要原因是这种技术具有很强的故障诊断能力。通过使用监控和诊断功能,方便技术人员及时了解机械设备的当前运行情况,及时发现隐患,分析后及时排除,对故障检测有所帮助。实际应用结果表明,机电一体化技术的应用不仅可以保证诊断结果的准确性,还可以减轻技术人员的工作压力,同时节省故障分析和维护的时间。
此外,技术人员还可以利用计算机软件建立故障分析模型,明确故障发生的规律,实现对设备故障的准确预测,并根据预测结果采取预防和保护措施,最大限度地提高机械设备的安全性。
2.4、在包装机械中的应用
机电一体化技术在包装机械中的应用效果极其显著。主要原因是基于机电一体化技术,可以构建稳定的技术运维管理和精确控制系统,实现对问题的有效防控。由于包装机械系统的复杂性,传统通过连接机构控制电路结构的方式已不再适用。就实际情况而言,传统的控制方法虽然能够满足控制要求,但存在操作困难、容易诱发机械故障、维护和维修要求严格等缺陷,机械的运行成本也会增加。机电一体化技术的应用有助于解决上述缺陷。以机电一体化包装机械为例,应用机电一体化技术后,机械主要由机械部分、信息处理部分和传感测量部分三部分组成。机械部分的作用是完成各种包装过程,如拆卸、拆包、清洗等,属于包装机械的基础部分;信息处理部分是指信息系统收到传感器的数字信号后,会向机械部分的执行机构发出动作指令,驱动执行机构完成上述包装过程;传感测量部分可以采集和分析周围环境和机械设备的当前运行参数,属于设备的感官。同时,它还可以将测量的信息转换成电信号,并传输到信息处理部分,从而完成整个包装过程[3]。
3、机电一体化技术未来发展和应用的趋势分析
3.1、智能开发
智能化是机电一体化技术未来的发展方向。智能技术与机电一体化技术的融合,可以赋予机电一体化技术多种思维能力。智能化发展主要是指构建智能化的管理结构,使机械设备具有独立的管理和控制能力。比如传统的机械设备主要是以硬件为主,而硬件不具备自动维护和诊断功能。光机电一体化技术作为智能技术和机电一体化技术的融合技术,可以根据人们的想法自动管理和控制电子设备,主要表现在机械设备发生故障后,智能系统中的智能部件会自动发出预警信息,提醒工作人员及时处理故障。同时,它还可以根据故障原因制定问题的解决方案,有助于缩短故障解决时间。目前,信息技术的发展已经成熟,并正在逐步向智能化方向发展。因此,机电一体化技术的智能化发展趋势符合时代的发展要求,是增强机电设备信息处理和存储能力的有效途径。因此,相关行业应加强研究力度,推动机电一体化技术的智能化发展尽快实现。
3.2、网络发展
网络时代,网络技术的普及和应用在一定程度上改变了生产生活方式,这表明工业生产企业将利用网络技术作为媒介来管理和控制机械设备。同时,网络的发展趋势不可阻挡,因此网络的发展是机电一体化技术未来发展的重要方向。与其他领域或技术相比,机电一体化技术有其网络化发展的独特条件。主要是机电一体化设备有一个控制终端,只需要将控制终端和网络数据结合起来,就可以借助网络实现对机械设备的有效控制。
3.3、小型化的发展
近年来,微电子技术在机械工程领域得到了广泛的应用。这种微电子技术的工作范围不会超过微米,纳米机电系统也在开发中。与普通机械产品相比,这种微电子机械产品不仅体积小,而且功能完善,因此广泛应用于国防军事领域、航空航天领域和医疗领域等高精度领域。其中,半导体和集成电路是典型代表。
3.4、绿色发展
随着社会经济的发展,生态环境遭到了严重破坏。在这种背景下,为了保护生态环境,实现可持续发展的目标,国家要求企业改变传统的生产方式。主要原因是粗放式生产是传统生产的主要方式,导致生产过程中大量能源的流失和浪费,以及大量有毒有害气体的排放。未来机电一体化技术的目标是减少生产过程中的材料、能源消耗和污染排放,最终实现绿色发展。
4、结论
综上所述,各种科学技术相互交叉融合,推动了机电一体化技术的发展。其开发应用符合时代要求,能够满足工业生产的实际需要。目前,该技术在工业工程领域的应用效果极其显著。并且随着时间的不断推移,智能化、网络化、微型化、绿色化的发展将会实现。
参考文献:
[1]王军芳.机电一体化技术在机械工程上的应用及其趋势展望[J].南方农机,2020,51(04):202.
[2]袁颖.机电一体化技术在机械工程领域的应用及展望[J].湖北农机化,2019(12):12.
[3]蔚海明.机电一体化技术在机械工程上的应用及其趋势展望[J].中国金属通报,2019(06):253-254.