机电一体化的发展及在工程机械中的应用研究

发表时间:2021/8/10   来源:《工程建设标准化》2021年第9期   作者:张目杰 过宾
[导读] 随着我国经济的快速发展,机电一体化技术的发展受到人们的关注
        张目杰 过宾
        身份证号码:41272619820411****
        身份证号码:34052119771102****
        摘要:随着我国经济的快速发展,机电一体化技术的发展受到人们的关注。如何实现机械自动化控制一直是机械行业关注的焦点,与其他控制方法相比,机电一体化控制技术具有无可比拟的优势,机电一体化控制方法可以有效提高工程机械的自动控制效率,提高行业经济效益,实现工程机械的全自动控制等。这些优势有利于行业更好更快的发展。目前,仅在工程机械中植入机电一体化控制技术已不能满足未来发展的需要,如何在工程机械中植入机电一体化控制模式,选择那种效果更好的方式?这是我们目前需要研究的方向,实现工程机械的自动化生产,自动控制是我们的目标。本文将简要分析如何在工程机械中运用机电一体化技术,选择什么样的控制模式,希望为相关人员在今后的工作和学习中提供参考。
        关键词: 机电一体化;发展;工程机械;应用研究
        1机电一体化技术在现代工程机械中应用的意义
        1.1 有利于提高工程机械生产率,达到节能降耗的目标
        机电一体化技术在现代工程机械中的应用,有效地提高了能源利用效率,促进了设备向绿色方向发展。传统的工程机械设备会严重影响能源利用率,排放更多的污染物,影响环境。而机电一体化技术的应用,可以改善工程机械的能耗问题,不仅可以节约能源,还可以降低成本。例如,对采用电子节能控制的挖掘机进行分析发现,泵转速得到了有效优化,泵的磨损得到了有效的减少,实施了技术综合控制,泵扬程和功率得到了有效的提高,在一定程度上提高了生产效率。此外,电子设备控制中心可设置调节功能,使设备因突然故障而磨损时,能有效保证设备的操作安全,效益不受的影响。
        1.2 促使工程机械应用面更加广泛
        机电一体化技术的应用促进了工程机械结构更加开放,各个系统可以根据自身属性独立完成任务。此外,微机电一体化的存在,可以支持更小尺寸的机械设备来完成更精确的工作。例如,在一些污染严重的地区或危险地区,相关专家将现代工程与机电一体化技术相结合开发出无人驾驶挖掘机,可以在远程控制下完成施工区域的作业。这种形式可以在很大程度上保证人员的安全。此外,随着微机电技术的发展,它已经应用到更多的领域,如医疗、军事、工业发展、信息等,极大地提高了人们的生活质量和工作效率,也实现了成本控制。
        2机电一体化在工程机械中的应用
        2.1 柴油机的控制优化
        柴油机运行时会向空气中排放大量有害气体,不仅会污染空气,而且能耗高,并且在运行过程中会产生很大的噪音。如果想要使柴油机在运行过程中能耗更低、噪音更小、不污染空气,就必须把发动机的排放质量与其内在的关系集中在最低油耗的处理上,通过科学配置和调节排放质量和最低油耗,确保柴油机在不同工况下实现自我控制和调节。在柴油机运行中,可以通过应用机电一体化技术来实现这一目标,通过柴油机内部结构为电子转速装置、自动停止装置、电子节气门和自动温度控制装置等,保证柴油机的燃油喷射量和喷射时间始终处于最佳状态,从而在降低柴油机能耗的同时,有效地减少废气的排放。机电一体化技术是用来改善柴油机燃油喷射系统,可使喷油系统的喷油压力急剧增加,进一步减少柴油在柴油机燃烧损失,同时也可以优化燃油喷射定时,因此柴油机噪声的操作,减少对自然环境的污染。操作员和传感器发出的指令将由ECU接收,经过一系列精确的计算和处理后,控制指令将输出到相应的执行机构,从而科学有效地控制燃油喷射量和喷射定时。
        2.2 运行状态检测和故障诊断
        对于现代工程机械设备来说,其内部结构非常精密复杂,往往包含大量的结构单元,有必要保证这些结构单元在一起能够起到相应的作用,以保证工程机械设备功能的顺利实现。工程机械在运行过程中,其内部组成具有内在的相关功能,有必要相互协调联动,以保证机械设备处于正常工作状态。

一旦某个环节或部件出现问题,就会对机械设备的操作造成不利影响。因此,有必要采用实时监测的方法对工程机械的运行进行实时监测和诊断。当然,仅靠人工监控是无法达到目的的,只有将机电一体化技术应用到工程机械中,才能实现对工程机械运行状态的实时监控和故障诊断。当机电一体化设备监控系统检测到运行过程中出现故障或影响安全的因素时,会自动向工作人员发出警告,让工作人员能够结合预警结果进行相应的筛选和处理,这无疑会在很大程度上缩短工程机械的维修时间,同时也能进一步提高工作效率。
        2.3 机械精准度的进一步提高
        机电一体化技术也可以应用于建筑工程的机械设备中,不仅可以提高建筑工程机械的运行性能,还可以更好的促进机电一体化技术在这一领域的进一步应用。对于工程机械来说,高度的精度会对整个工程的施工质量产生很大的影响,机电一体化技术的应用可以采取半自动或全自动的方式对工程机械进行控制,这不仅减少了企业在人力上的投入,而且可以防止人为的失误和造成事故的原因,而且工程机械的操作也会有更高的精度,这对于提高工程项目的施工质量,加快施工进度,而企业的施工成本也可以进一步降低。
        2.4 其他方面的应用
        随着科学技术的发展,机电一体化技术达到了前所未有的高度,应用范围不断扩大。在这个阶段,人们经常看到各种工程机械已经安装了自动变速器,如推土机、铲运机、装载机等,使用自动变速器可以有效地控制传动系统,在不同的工作条件下,工程机械可以合理地控制传动系统的传动比,使我们可以有效地减少设备运行过程中的能量损失,发动机功率得到了大幅度的提高,此外,还可以有效地降低工作人员的劳动强度,有效防止了工程机械发生操作失误、翻车等问题,大大提高了工程机械设备的操作安全性。另外,运用机电一体化技术也可以使工程机械设备在没有独立控制的情况下,如果施工现场很差、很复杂,工程机械可以代替人来做作业,并且在操作过程中不受外部环境的影响和干扰,它使施工质量和进度有了保障,而且人力投入的数量也少了。
        3 机电一体化技术在工程机械上的发展前景
        3.1智能化
        智能机器人每年都会出现在媒体上,热度一直很高,机电一体化技术已经实现了工程机械的自动化,未来的发展方向应该是智能化前进,进一步优化工程机械的性能。未来的建筑机器可以配备智能系统,让它们在工作时计算数据、分析信息和判断自己的行为,而不是简单地服从命令。智能工程机械可以进一步解放生产力。
        3.2 模块化
        机电一体化技术产品一般没有统一的标准,所以品种繁多,过于分散,所以模块化管理产品非常重要。例如,需要准确监测偏差值的产品应该统一在一个标准中,这样可以使行业内的规划更加清晰,便于后续的传承和研究。同时,可以充分利用资源,降低企业成本,产生更大的效益。
        结语
        目前,在工程机械的生产和使用过程中,机电一体化技术起到了不可忽视的作用,推动了现代设备在使用过程中向更高能量、精密度、高效率、安全性等方向发展。在未来的发展中,需要不断加大对多机电一体化技术的研究和创新,有效提高我国工程机械行业的整体水平,最终实现可持续发展的目标。
        参考文献
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        [2]邱乾纲,沈缨,赵翠,等.机电一体化在工程机械中的应用分析[J].建材发展导向,2020,18(8):67-69.
        [3]张斯其,徐茂林,张科.关于机电一体化技术在工程机械中的应用研究[J].内燃机与配件,2020(6):247-249.
        [4]彭飞.机电一体化技术在工程机械中的应用[J].集成电路应用,2020,37(3):70-71.
       
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