机电一体化系统的建模分析技术在机械工程中的应用张井桥--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

机电一体化系统的建模分析技术在机械工程中的应用张井桥

发表时间：2021/5/14 来源：《基层建设》2021年第2期作者：张井桥

[导读] 摘要：随着我国基础设施建设的快速发展，工程机械的需求不断增加，我国工程机械行业得到快速发展，装载机、挖掘机、轧路机等产量位居世界第一。

        吴江市建设监理有限公司苏州市吴江区 215200
        摘要：随着我国基础设施建设的快速发展，工程机械的需求不断增加，我国工程机械行业得到快速发展，装载机、挖掘机、轧路机等产量位居世界第一。但是，工程机械的自动化、安全可靠性需要进一步提升。机电一体化技术在工程机械中的运用可以明显提高生产效率，促进工程机械的改进和创新。
        关键词：工程机械；建模分析；机电一体化；应用
        引言
        机电一体化技术将机械技术和电子技术融为一体，将计算机与信息技术、自动控制技术、传感检测技术和伺服传动技术应用于机械系统中，提高了机械装备的自动化、智能化水平。现阶段，我国机电一体化技术在各个行业均有涉及，尤其是工程机械领域。新时代，人们需要深入研究机电一体化技术，借助机电一体化技术的优势，推动工程机械领域的不断创新和变革。
        1机电一体化协同建模
        机械工程中的机电一体化协同建模主要包括建模与仿真高层体系结构、数据标准化体系和数据信息交互体系，其中协同建模的关键在于建模与仿真高层体系结构（简称HLA），其体系结构是一个面向建模和仿真分析对象的体系结构，能够为三维建模和仿真提供相互分离的体系结构，实现各个模块独立建模、联合仿真运行，其主要的优点在于能够使各模块进行独立的更新和升级，从而保证整个一体化协同建模体系的先进性和对分析结果的准确性。该机电一体化协同建模能够根据所应用行业的不同实现联邦模块的快速融合与配置，在运行分析是无需考虑建模对象的实际应用规则，而是关注于如何将机械和电气模型进行联合和协同操作，将本土的联邦模块集成为一个整体的系统，该结构的优点在于能够实现多个计算机系统的分布式的联合仿真分析，有效提升机械设计的联合仿真分析速度和准确性，在建模与仿真高层体系结构下，各个联邦成员和RTI运行支撑系统共同构成了一个开放式的机电一体化协同工作平台，使整个系统具有极强的扩展性，其整体结构如图1所示。

        2机电一体化技术在工程机械中的应用
        2.1在降低工作强度方面的应用
        在传统的工程机械施工过程中，需要应用大量的机械设备，部分设备的体积较大，人工操作难度较高，会在一定程度上增加施工的难度，从而增加工作人员的工作强度和工作量，不利于工作效率的提升。随着机电一体化在该领域的应用，实现了较多设备的半自动化或自动化操作，相关技术人员只需要进行简单的控制就能完成相关操作，在很大程度上提升了工作效率和工作质量。在当今的机械工程操作过程中，更注重的是员工的机械操作，传统的操作方式很容易导致工作人员的疲乏，造成操作失误的情况出现，而机电一体化能进一步减少人工操作的步骤，降低操作失误的概率，为工作准确度的提升奠定了良好基础。
        2.2智能化和自动化作业方面的应用
        智能化和自动化是未来工程机械的发展趋势。工程机械应用机电一体化技术，可以明显提升智能化和自动化生产水平，进一步优化机械操作流程，降低对劳动力的依赖，降低工作人员劳动强度，提高生产效率。部分生产流程存在安全隐患，如果采用机电一体化技术，就可以有效保障人员的生命安全。工程机械应用机电一体化技术，可以实现智能化和自动化作业，这就要求传感器性能良好和智能分析系统稳定。例如，日本三菱公司在挖掘机中纳入挖掘轨迹控制系统，该系统可以设定铲斗运动轨迹，在微机控制系统的辅助下自动控制铲刀和动臂杆的运动，实现挖掘机的精准作业。
        2.3整体操作
        机电一体化系统的合理应用能够帮助机械工程实现整体操作，将各个环节联系起来，从而保证操作的一致性。整体操作对于机械工程质量有着重要的影响，合理的运行有利于促进企业技术的进步。结合时代发展的需要，采用的具有现代化特征的机电一体化系统，能够使工程整体被迅速锁定，提升机械工程的运行效率与管理水平。实现整体操作的优势主要是在保证生产质量的同时，将其运行效率进一步提升，同时为自动化业务的进行提供良好的基础。结合相关技术，能够为系统的顺利运行制造便利，并达到机械工程的要求。另外，在实际工作中还可以根据需要进行创新管理与审核。同时在不断的实践过程中，有效提升管理质量，从而提高机械工程在该方面的运行效率，促进其在智能化方向上的发展。另外，机电一体化系统的出现能够为工作人员将故障类型记录，并且显示相关数据，为故障的处理工作提供极大的便利。
        2.4进行作业精度的控制
        在工程机械制造质量控制中，必须保证对精度的控制，如果制造的零部件或者成品的精度达不到要求的话，直接影响设备的整体运行效果。在机电一体化技术的支持下，信息技术和电工电子技术的应用能够提高工程机械制造中的精度。举例而言，在具体的建筑生产中，进行混凝土搅拌原材料成长的过程中，传统的称重方式需要依靠计量工具，会受到人为因素和外部因素的影响，造成误差的出现。而机电一体化设备的应用之后，通过利用电子称量系统，通过系统能够对精度进行有效的控制，避免了在称重过程中所造成的人为的误差。此外，在铺路工程建设中，使用自动找平系统，在超声波技术的辅助下，实现对浇注材料的供给和摊平，提高工程的质量和效率。
        2.5电子监控方面的应用
        机电一体化技术常应用于工程机械电子监控中，可以及时发现工程机械生产问题，实时监控各个环节的生产情况。在机电一体化技术的辅助下，管理人员可以借助电子监控系统及时发现设备运行故障，保证机械操作零失误。另外，电子监控系统纳入自动报警功能，一旦机械设备出现故障，可及时告知管理人员，缩短故障处理时间，将工程机械的安全隐患降到最小，实现对机械设备的定期维护和保养。
        结语
        随着科学技术和时间的推移，行业都取得了好的结果。工业是国家的主要技术产业，工程机械是工业的重要组成部分，其发展尤为关键，能有力地促进我国工业的科学社会发展。机电一体化是工程机械发展的成果，这一技术的进步表明该国的产业发展进入了新的阶段。在今后的开发研究过程中，机电一体化管理技术企业将有更多的机会促进电一体化技术、创新、工程机械的发展。
        参考文献：
        [1]行磊.机电一体化技术在机械工程上的应用及其趋势展望[J].山东工业技术，2019（2）：154.
        [2]郑洁.基于机电一体化系统在矿山机械工程中的应用分析［J］.当代化工研究，2020（4）：82-83.
        [3]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.