高国庆 王克伟 杨霞粉 刘强
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摘要:科技的进步和机械制造业的发展推动机电一体化的应用和普及。工程机械已经成为现代工业必不可少的基础性设备,机电一体化技术的应用显著改善了工程机械的运行稳定性和工作质量。自动化和智能化水平的提升使工程机械可以更好地适应复杂多样的作业环境.促进工业建设质量的提升,文章重点就机电一体化技术在工程机械中的实际应用和发展前景进行了探讨。
关键词:工程机械;机电一体化技术;应用
机电一体化是一门综合性的高技术学科,具有学科交叉性强、技术性高要求以及应用性较高的特点。在现代科学和应用技术高速发展的推动下,工程机械中机电一体化被广泛地应用在不同领域中,而机电一体化也逐渐成为工程机械在发展的主要发展方向[1]。机电一体化在工程机械的应用,运行效率得到了大幅度的提高。再从另一个方面来看,机电一体化在工程机械中的应用促使科技与机械之间进行的完美结合,在为机械未来的发展方向指明了路径。
1、机电一体化技术的概念和特征
机电一体化是指,在机械功能的设计和应用中将电子技术引入机械结构的主功能、信息处理和功能控制中,将控制装置与电子化集成和控制软件等有机结合起来,构成统一的系统。系统在引入并完全结合电子技术后,在程序预定的操作功能下,综合运用机械技术、微电子技术和电力电子技术配合系统,再由系统布局的各个功能单元,共同完成机械系统的智能化控制,以确保机械设备的功能多样性、精度高、能耗降低,从而提高其运行的可靠度。机电一体化主要有大范围高质量的应用性、显著的系统化、整体最优化、操作便捷和清晰化这几个特征。机电一体化是以机械为基础研究机电,开发并优化机电产品性能的一门技术。这种技术不会受任何行业、机械种类的限制,反而可以渗透到各个专业和行业系统以及产品的应用、开发技术中。机电一体化是各种技术协同合作以及集成的综合应用,能够与各个技术形成一个完整且功能完全的系统。而整体最优化主要是指机电一体化的附加值高,它能利用相关技术达到高效率,高性能,省能源,消耗少,污染低的整体最优化状态。再者,机电一体化能让普通用户通过简单的操作就能熟悉机电产品多样性的功能[2]。
2、机电一体化技术的应用
机电一体化作为综合性的高技术科学,集中多门科学形成综合性合理科学的交叉应用,使它们在使用的过程中有关于生产上的进步以及技术上的突破都得以实现。机电一体化技术的应用分为在改造机床上的应用以及在包装机械方面的应用。
2.1改造机床应用
在改造机床上的应用,数控机床是一个十分重要的机械工程设备。在数控机床的操作工作对工作台和机床上刀具的运行轨迹有十分严格的要求,偏差值被严格划定在规定范围内,以此来确保产品的高精度。采取机电一体化技术对机床进行改造,可以提高数控机床的工作效率和精确度。若要降低数控机床出现偏差的可能性,只需要利用滚珠丝杠副具具有传动率高、摩擦损失小的特点,适当调整一下滚珠的方向就可以消除空间死区。
随着信息技术领域的快速发展,目前的数控机床对数据和信息的自动化处理都是应用微机技术实现,微机技术可以根据产品的需求来选择相关技术和功能。
2.2包装机械应用
包装机械是机械工程中的重要组成部分,有很多特别复杂的结构,例如控制连杆、凸轮构造等。传统部件的连接是采用的是控制电路的方式,但这会导致设备的整体结构过于繁琐,不便于后期的设备维修和操作。将机电一体化技术应用融合到包装机械方面,那便是由微机控制设备,从而使整个控制系统形成模块化管理。与过去传统的构造模式相比,设备整体变的精小,零件精密更高,操作起来更加简单、方便,而且节约了资源,降低了能耗,帮助企业减少设备的投入[3]。
3、工程机械中机电一体化技术的发展
随着时代的进步和快速发展,机电一体化技术对于现代社会生产工作开展的过程具有极为重要的意义和不可估量的价值,也对生产工作具有极大的促进作用。其中,生产工作在时代不断发展下也产生了变化,逐步向着微型化、系统化、智能化、模块化、环保化以及网络化的方向不断前进。
3.1与网络信息技术的结合
只有具备完善的功能与可靠的质量的与机电一体化相关的技术和产品,才能在市场中稳健地占据一席之地并迅速普及。伴随着网络信息技术行业的蓬勃发展,社会也迅速进入了信息时代,网络技术大面积覆盖了各个地方,而其与机电一体化技术的结合也是时代发展的必然产物,从而可以发展远程监控技术。
3.2与传感器的结合
当前,传感器被大面积地应用在工程机械中。比如在发电机中装设计有压力传感器等装置可以调控发动机的工作状态,并且对工作状态进行实时监控。而在沥青摊铺机中的传感器,就可以调控机器自动找平,还能使机器匀速前进,可高效地达到平整度的标准。随着传感技术的蓬勃发展,对技术的精度和可靠性提出了更高的要求,朝着多样化、集约化信息采集的方向高速发展。由此可见,在未来,传感器的应用将会更多的与工程机械所结合在一起。
3.3与微电子的结合
减小产品尺寸是机电一体化与微电子相结合后的明显特点,主要朝着纳米级的方向发展。相结合后的产品具有技术含金量高、重量轻的优势特点,由于它所拥有的卓越优势,可以被广泛地应用到不同的领域当中。而微机机械技术是实现这一结合的基础保障[4]。
结束语:
综上所述,在现代科学快速发展的推动下,工程机械中机电一体化技术大面积的应用,使得机电一体化技术逐渐成为工程机械在发展过程中的主要发展方向,它在发展的过程中不断进步和完善,机电一体化技术的使用价值也跟随着不断提升。机电一体化技术与电子信息技术等多种科学技术相互渗透,推动技术水平的提升以及为未来发展方向提供给了光明的途径。
参考文献:
[1]马海明,霍增龙.机电一体化系统在机械工程中的实际应用[J].民营科技,2018,No.220(07):37-37.
[2]徐正刚,徐泽.机电一体化技术在机械工程中的应用[J].南方农机,2020(2):174-174.
[3]肖强.机械工程中机电一体化技术运用研究[J].中国航班,2020,000(003):P.1-1.
[4]张玮伦,李玲玲.工程机械机电一体化技术应用研究[J].科学技术创新,2020(16):30-31.