工程机械中机电一体化技术的应用及发展趋势

发表时间:2021/7/12   来源:《科学与技术》2021年第8期   作者:左彦明 崔启鸿 段永照
[导读] 市场经济的日新月异,带动新型技术研制,有力地推动了机电一体化技术的发展。
        左彦明 崔启鸿 段永照
        内蒙古包钢钢联股份有限公司巴润矿业分公司 内蒙古 包头 014080
        摘要:市场经济的日新月异,带动新型技术研制,有力地推动了机电一体化技术的发展。而机电一体化技术属于一项专业性较强的技术学科,在工程机械生产的过程中,主要是将其作为可控机械设备运行实况的重要技术手段,以此提升机械设备的生产效率和质量,为其提供基础性保障。同时,机电一体化技术的应用对于整个工程机械生产系统来说,都起到了重要的作用,如确保生产系统的稳定性,实现良好的生产效益,为促进工程机械行业发展给予重要的技术支持。
        关键词:工程机械;机电一体化技术;应用;发展
        引言
        区别于传统的工程机械制造,新时期的工程机械行业发展对高新技术的依赖性更强,机电一体化技术的运用范围不断扩大,所生产的工程机械设备质量和精确度也有了巨大的提升,同时能源的消耗也得到了有效的控制,智能化和自动化已成为现阶段工程机械行业发展的主流模式。
        1机电一体化的相关概念
        机电一体化的概念最早于1971年出现在日本《机械设计》杂志的增刊中,它是机械设备和电子技术的结合,在发展的过程中,机械设备和电子技术发挥各自的优势,弥补彼此的缺点,完美的协调,才有了今天机电一体化的存在。这种机电一体化也被称为机械电子,是机械、电气和电子技术的结合。机电一体化有两个主要方面:技术方面和产品方面。技术方面:机械电子技术,包括技术原理和基本原理,在机械和设备的应用方面取得了重大进展,使机械和设备在性能控制和信息处理方面更加智能化和自动化,并使机械电子更好地利用和开发相关技术。机电一体化是利用机械电子技术在传统产品的基础上创造出更先进的机电产品。机械电子是集机械、微电子、计算机和信息处理、自动控制、传感和测试、电子电源、服务驱动和其他相关整体技术为一体的高新技术。在产品方面,伴随着我国计算机技术的不断进步,集成电路实现了突飞猛进的跨越,推动着机电一体化技术朝着更深层次的领域探索研究,为机电一体化技术在人们日常生活中的应用提供了基础和动力。此外,机电一体化技术也已经被广泛应用于企业的生产过程中,例如工业机器人的运用,一些危险的生产线以及流水线工作通过对工业机器人进行设置,让机器人来代替工人进行工作,工人只需要在一旁进行远程操作即可。这在一定程度上就降低了某些行业工人工作的危险性,同时提高了工作效率。在工业生产中,机电一体化技术被广泛应用于电子产品上。
        2工程机械机电一体化技术的应用分析
        2.1能够实现节能环保的目的
        传统的工程机械领域中采用的工作方式落后,工作效率较低,并且会消耗很多的能源,经常会发生能源浪费的问题,和我国新时期的可持续发展理念之间不符,但是,在采用机电一体化技术之后,就可以有效应对此类的能源浪费问题和不足之处,首先,在使用机电一体化技术之后,人员可以高效化进行机械设备的控制,将额定功率控制在较为合理的范围之内,除了可以保证工程机械做出有用功之外,还能够提升设备的运行效率。其次,人员在具体操作期间可以结合实际的状况调节机械运行的功率,在降低运转速度的同时,减少能源的消耗量,达到良好的节能环保操作目的。
        2.2在工程机械高精度要求中的运用
        工程机械设备的操作和管理难度系数较高,尤其是数量众多的机械设备管理需要耗费大量的人力资源,无论操作人员的工作经验丰富与否,都无法保证工程机械设备的运行完全符合工程建设的需要,一旦出现施工误差,整体生产质量和效率就都会出现问题。为保证工程机械生产的质量,需要通过微电子技术进行管理,计算各机械工程设备的运行数据,模拟和计划后实施自动化操作,在节省人力资源的同时保证机械工程产品的生产质量和效率,减少能源资源的不必要消耗,从而提升企业的生产效率和效益。


        2.3能够实现实时性监控的目的
        近年来机械的构成开始向着复杂化的方向发展,其中主要涉及到传动设备、制动设备、液压设备等等,能够为机械设备的良好运行、稳定运转等提供基础性保障。为确保机械的正常运行、良好使用,在日常工作中需要开展监督控制的工作,但是人为监控很难及时、精确了解到机械存在的问题,成本相对很高,一旦发生故障不能准确分析故障位置和原因,也会导致监控效果降低,甚至还会出现机械故障损失的问题,经济损失现象十分严重。而在应用机电一体化技术之后,就可以使用计算机设备开展实时性的工程机械监控工作,自动化识别故障问题、查找故障的位置、明确故障发生的原因,采用自我保护的方式解决故障,利用计算机软件实现自我维修的目的,如果故障问题不能自主性的解决,还可以为人员发出故障警告信息,相关人员就可以快速明确故障的位置和原因,立即开展维修工作,这样不仅能够减少故障损失,还能确保机械设备的良好运行和运转,达到相应的管控与维护目的。
        3工程机械机电一体化技术的未来发展趋势
        3.1向智能化方向加速发展
        机电一体化技术智能化是未来社会发展的必然趋势,将各种智能化技术应用到机电产品的生产当中去,满足人们的生活以及生产所需,扩大在市场当中的份额,获取更多的企业利润和经济效益。科学技术的不断发展将使得机电一体化技术中的智能控制逐步取代传统的手动控制,系统将运用合理的思维和逻辑判断,准确地进行系统内部结构地优化和完善。这一重大进步将完全改变纯手工制作的时代,让人们的工作效率更加提高,工作重心转移到科研技术方面中去。
        3.2可持续的发展趋势
        从具体的情况而言,我国的工程机械不断发展、不断创新的过程中,污染问题也开始加重,对国家生态环境会造成一定的破坏性影响,所以在未来发展的过程中,要想更好的应用机电一体化技术,就应该树立正确的可持续发展观念意识,在应用技术的过程中,预防出现资源浪费的问题,确保工程机械运行具有节能环保的优势和作用。与此同时,在未来发展的阶段,还应该制定机械可持续化发展方面的方案,争取应用机电一体化技术来促使工程机械未来的可持续化发展,预防出现能源浪费问题或是环境污染问题。
        3.3微型化
        微电子技术是机电一体化技术的核心,随着科学技术的进步和创新,尤其是材料的革新,一定会推动机电一体化技术朝着微型化的方向发展。无论是计算技术、信息技术还是互联网通信技术,都是朝着微型化方向发展,更为高效、便捷、运算率高的机电一体化技术可以满足社会生产的需求。利用机电一体化技术实现工程机械与纳米电子技术之间的融合,促使工程机械设备也朝着微型化和精密化方向发展,提高工程机械的电子化水平。
        结束语
        在现代机电一体化技术工程的发展中,机电一体化技术已广泛应用于机械设备的加工业和制造业,并为其发展做出了巨大贡献。这在很大程度上提高了机电一体化生产企业的工作效率,而且在为国家节约能源方面做出了巨大的贡献。未来,随着科学技术以及互联网信息技术的不断发展,机电一体化技术将朝着更加智能化和绿色化的方向发展,为现代工业的发展贡献出自己的力量。
        参考文献
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        作者简介:左彦明,1988-01,男,内蒙古乌兰察布市察右前旗,内蒙古包钢钢联股份有限公司巴润矿业分公司,机械助理工程师,从事露天采矿挖掘机司机。
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