机电一体化技术在工程机械中的应用研究

发表时间:2021/8/31   来源:《城镇建设》2021年第4卷4月(中)第11期   作者:许克栋
[导读] 随着我国工业技术的进步,诸多工业化机械和设备推动着相关行业的发展,不过目前工程机械依然需要提升安全性和自动化水平。

        许克栋
        广西碧根环保科技有限公司
        摘要:随着我国工业技术的进步,诸多工业化机械和设备推动着相关行业的发展,不过目前工程机械依然需要提升安全性和自动化水平。利用机电一体化技术可以有效提升生产效率,这是由于机电一体化技术将电子技术和机械技术有效结合起来提升了机械设备的智能化水平,以下对相关内容进行分析。
        关键词:机电一体化技术;工程机械;应用
        1机电一体化技术在工程机械中的应用价值
        1.1安全性高
        传统的工程机械存在着安全性不足的突出问题,而机电一体化下的工程机械显然具有更高的安全性。因为机电一体化中集成了机械技术、电气技术和自动化技术等先进的技术,工程机械的性能得以提升,功能趋于完善,机电一体化技术的工程机械不仅具有基本的通行功能,更集遥感、定位、监视和报警功能于一身,即使在机械运行中出现了故障,故障诊断模块也可以快速启动自我保护与报警。
        1.2效益性好
        工程机械的诞生能够显著提升企业制造效益,创造更大的社会价值。以岩凿机械为例,在当前的开采领域中由于岩层具有复杂性,使得开采难度加大,为了保证作业安全性,技术人员可以利用通信技术获取岩层信息,然后通过远程遥控观察岩层图像,确定开采方案,确保整个开采作业的安全性,最大程度节约开采成本,保护生态环境。
        1.3应用广泛
        机电一体化技术是一门交叉性强、并融合了多门技术的综合性技术,该技术涉及了各个行业领域的相关知识,因此,机电一体化技术在生活和工业的各个领域不仅应用频率高,而且应用范围广泛。
        2机电一体化技术在工程机械中的应用
        2.1电液控制技术
        电液控制技术是机电一体化技术的重要表现,这一技术在工程机械领域的应用可以提高作业的安全性。传统的工程机械存在一定的功能局限性,应用时的效率低,危险系数高,机电一体化技术下的工程机械操作精度有所提升。比如,在一些领域的液压挖掘机中,就应用了电液控制技术,该技术使得机械控制系统的功能更为全面,其中,传感器、控制器和角度设定器作为重点部件,完全满足了液压挖掘机的平整加工、压实整平需求。当前的技术发展条件下,自由控制、变结构控制和神经网络控制都具有了一定的理论支持,但在具体应用时还存在着一些现实性的问题,控制算法的复杂性使得传统的机械技术很难达成,只有现代化的控制理论方可实现。
        2.2节能控制技术
        工程机械多为大型设备,在应用时的功率高,处于高强度的运行条件下,根据相关的数据调查,工程机械的能量利用率仅达到了20%,存在十分严重的能源浪费情况。机电一体化在当前工程机械中的应用还体现在节能控制技术的应用中,比如,功率单元电子控制器在一些机械设备中的应用,充分发挥了现代电子技术与节能控制技术的优势,在微型电子计算机的参与条件下,根据需求来进行发动机速度和液压泵输出的灵活控制,机械运行中的燃油消耗量大大减少,实现了节能。与此同时,CPUC在机械设备的运行中,实时监测的发送机的速度、液压压力等参数,有效根据所获得的这些数据和信息,确定最优的泵输出,保持了发动机最为理想的运行状态,在功率单元电子控制器下的发动机运行效率得以大大提升。
        2.3在工程机械监控中的利用
        在工程监控机械装置中利用机电一体化技术可以达到实时监控、自我诊断、自我报警等需求,比如当前机械零部件生产线以及机床作业中都设置了电子监控装置。在工程机械设备作业期间可以对液压系统发动机传动装置进行监控,一旦出现故障问题可以及时诊断与开展检修工作。


        2.4在精度施工中的利用
        机电一体化技术还广泛用于工程机械精度控制当中,通常来说在电子控制系统运行过程中为保证精确性需要操作人员对相关设备精确调整,比如在建筑机械测量领域中传统的方法为人工测量,存在耗时较长、误差大等问题,而机电一体化技术的利用可以有效提升设备的测量精度,为高品质施工打下基础。
        2.5遥控通信技术
        工程机械现代化的发展过程中,遥控通信技术的应用范围非常广,在一些高难度的工程机械作业中,这一技术的优势非常突出,比如,在核污染、火力或者水下项目中,遥控通信技术就是关键性的技术。随着当前信息时代的到来,信息和通信已然成为了工程机械中不可忽视的重要方面,尤其是GPS定位系统在一些工程机械中的应用,大大提升了机械的整体性能。比如,美国在部门车辆中安装了无人地面车辆系统,这一类型的车辆下,有效发挥了遥控通信技术的优势,不同的车辆之间可以实现高效、便捷的通信。
        2.6自动化技术
        自动化技术是机电一体化技术中的核心技术,随着互联网时代的到来,自动化技术不仅仅被应用在工程机械领域,更是在很多方面都有着良好的应用,工程机械的自动化技术下,机械设备的故障诊断、状态监测和实时数据采集都可以由自动化模块来实现,使得机械设备可以保持在最佳的运行状态下。因为工程机械处于高强度的运转状态下,再加上运行环境复杂,使得工程机械设备可能会面临着一定的故障威胁,而自动化模块的故障识别、判断和诊断能力非常强,完全可以保持设备的高效运转,满足生产的需求。现阶段很多生产领域工程机械的应用不仅加大了各种自动化技术的投入和研发,更注重对新型智能化技术的应用,有效推进了工程机械中相关资源、数据的整合。
        3机电一体化技术在工程机械中的应用
        3.1加强工程机械与机电一体化技术集成的思考
        一是要掌握工程机械应用主体,综合分析作业环境、设备性能、综合效益等相关因素。技术人员应加强与客户的沟通,共同探讨机电工程技术集成的有关问题,确定工程机械技术的使用目标,帮助技术人员掌握相关资料;二是深入分析客户需求下的技术和工程机械集成方案,如参数设置、基础计算、三维绘图、实验模拟等,并与客户深入沟通,完善机械集成方案;第三,对设计方案的修改,要绘制方案,包括装配图、零件图和装饰图,掌握零件清单和易损件清单;四是要分析实际情况,不断积累机电一体化技术与工程机械集成过程中的经验,如掌握发动机维修工艺,定期进行零件除锈等,从而为机电一体化技术的深入集成提供保障。
        3.2应用机电一体化技术提高工程机械性能
        首先,需要实现精确控制。为了提高工程机械的运行效率,使其满足工业生产和工业制造的相关需要,技术人员可以利用机电一体化技术对工程机械的运行进行精确控制;二是自动控制功能。在当前机电一体化技术的应用中,自动控制技术也是一种常用的手段。技术人员需要在机械中配置PLC系统,然后使用可编程控制器对设备进行操作,从而有效提高操作的安全性和方便性,降低操作成本,通过编程控制达到对工程机械进行远程控制的目的;第三,监控功能技术人员可以通过设备传感器分析设备的各种参数。如果工程机械在运行过程中电流、电压不稳定,传感器会报警,技术人员可以及时进行维修工作,最终保证机电一体化技术创造更大的经济价值。
        结论
        综上所述,机电一体化技术是一门与我们的生活息息相关的技术。这项技术的发展将对未来民族工业和各行业的发展起到至关重要的作用。因此,在国家未来的发展过程中,为了使工程机械具有更大的发展前景,我们还应更加重视加强机电一体化技术的创新,使机电一体化技术为我国各行业的发展做出更大的贡献。
        参考文献:
        [1]聂海燕.机电一体化技术在现代工程机械中的应用[J].南方农机,2019,50(24):166,200.
        [2]张卫星,张玉良.机电一体化技术在机械工程中的应用[J].中小企业管理与科技,2019(33):190-191.
        [3]王松庭.机电一体化在工程机械中的技术应用[J].门窗,2019(19):251.
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