探索工程机械中机电一体化的应用

摘要：近年来，我国机电一体化技术发展速度很快，在工程机械中的应用越来越广泛，受到人们的广泛关注。在现代工程施工中，工程机械的自动化程度对施工质量和进度的影响很大，关系到施工企业的经济效益，在日益激烈的市场竞争中，提高工程机械的自动化程度是提高企业竞争力的有效措施。

关键词：工程机械、机电一体化

中图分类号： TH-39 文献标识码： A

机电一体化是通过电子技术在工程机械中得到很好运用而产生的，并且在实现机械智能化方面发挥了重要作用，随着现代一些高新技术的发展，机电一体化呈现了快速发展的势头，并且成为推动我国工程建设可持续发展的强大动力。在现阶段，我国的工程机械正处于一个快速发展的重要时期，随着机电一体化的逐步应用，工程机械技术逐步实现了以机械、液压、电子控制技术等多个环节综合的技术模式，这种技术模式的应用极大的提高和促进了工程机械的性能，也促使了工程机械在使用总更加的经济、安全和可靠。

一、机电一体化在工程机械中的应用

在现代化工程项目中，机械的应用越来越重要，其对于机械的性能也提出了新的要求和工作模式，在工程项目中，以智能化、自动化和一体化为基础的综合性工程机械越来越受到人们的关注与重视，这也为工程机械性能的提高与优化提供了理论依据。电子控制系统已成为现代工程机械技术水平的一个重要依据。随着科学技术的不断发展及对产品性能要求不断提高，电子控制系统在工程机械中所占的比重将会越来越大，其功能将会越来越强，应用范围也将越来越广，而且其复杂程度也随之提高，这样就对使用与维修人员提出了更高的要求。

1、降低功耗，提高生产率

传统的工程机械设备能量利用率较低，能源浪费比较严重。采取新型的电子节能控制器则可以大幅度提高挖掘机等大型工程机械设备的能量利用率，达到较好的节能效果，不但节约了能源，还安全、环保。操作起来也比较简便，还可以减少机械磨损，提高工作效率。例如传统的液压挖掘机不仅功耗较高，能量利用率不到30%，而且生产率较低。但是应用了机电一体化技术的工程机械利用先进的电子控制系统使机械的功耗大大降低，生产率明显提高，例如采用了卡特电子系统的液压挖掘机，功率利用率明显提高，从而使机器的生产率大大增加。又如将机电一体化技术应用于柴油发动机，由于电子调速器等的应用，使柴油发动机可以根据不同的工况选择不同的工作模式，降低了柴油发动机的功耗，增加了柴油发动机的工作效率。

2、提高精度，增加良品率

机电一体化技术在工程机械中的应用，通过精密的电子控制系统，大大增加了工程机械作业的精度，避免了人工测量误差较大的弱点，使得整个生产过程的良品率大大提高。传统的机床加工的产品的精度很多时候是依靠操作人员的经验和操作的熟练程度，产品的良品较低。而应用的机电一体化技术的数控加工机床或者加工中心的加工精度显著提高，其可以根据控制系统的命令自动进行作业，并根据反馈系统的信号及时调整作业，产品良品率大大提高。比如最先进的数控金切机床的加工精度已经可以达到0.001mm左右，超精密数控机床的微细切削和磨削加工精度可达到0.05μm左右。机电一体化技术还节约了人力资源，降低了施工人员的工作强度，高效、快捷，符合现代工程施工的要求。

3、实现作业过程自动化或者半自动化

将机电一体化技术应用于工程机械械，可以实现工程机械的自动化或者半自动化控制，从而减少了机械操作者的工作强度，提高了工程机械的作业精度。先进的工程机械大部分已实现半自动化控制甚至全自动化控制，例如三菱公司研发的挖掘机，操作人员通过在操作面板上设定铲斗的运动轨迹，再有微机控制系统控制机器的作业，整个作业实现了自动化。又如一些小型煤矿掘进机要在低矮的矿山内作业，工作条件不允许操作人员进入，这时就必须应用机电一体化技术，利用电子控制系统等，实现掘进机的无人全自动化作业。

4、其他方面的应用

机电一体化在工程机械中的应用还有许多，电子监控系统可以对机械设备进行监控，具有故障报警与自动诊断的功能，对机械设备及时进行检查，及时发现故障和问题，提醒操作人员注意排除和维修。一旦出现异常情况，电子监控系统可以迅速确定故障部位和原因，便于工作人员及时检修，极大地提高了工作效率，减少不必要的损失，也可以避免重大故障的发生；还有很多工程机械装有电子监控系统，可以实时监控机械液压系统等各个系统的运行工作情况，及时发现故障问题并自动报警，从而提高了机器的安全性和可维护性。

二、机电一体化的发展趋势

1、人性智能化

人性智能化是机电一体化发展的一个重要方面，其指为机械赋予人类的思维或者利用仿生学原理研制机械。随着社会的飞速发展，人们对于机械的要求不再仅限于其能完成所设定的任务，更多的时候人们要求机械能够人性化、智能化，能很好的模拟人类的思维模式或者行为，与使用者进行人机对话。机械的人性化、智能化不仅是人们对于人工智能的追求，也是人类科技不断进步的表现。相信借助发达的信息、自动化及传感器等技术，在未来实现工程机械的全面人性化、智能化是很有可能的。

2、标准模块化

标准模块化不仅是机电一体化的发展方向，也应该是未来工业的发展方向。机电一体化产品种类繁多，各家公司生产的产品的接口、辅助软件等都不同，导致了产品的替代性较差，选择了一个品牌的产品就很难用其他品牌的进行替换，不利于机电一体化的发展。因此，机电一体化的标准模块化的意义重大。利用统一的标准开发生产产品，使机电一体化产品的生产标准化、系列化，不仅有利于机电一体化产品的开发使用，而且也会给机电一体化的发展带来更好的机遇。

3、安全微型化

机电一体化的安全化并不只是指产品的使用安全，也是指其对人类的生态环境的安全。安全化的机电一体化产品使用时对生态环境的危害较小，报废后能后回收利用；机电一体化的微型化指的是机电一体化产品向着微型化方向发展。随着纳米技术不断的进步，超精密加工技术的进一步发展，体积更小、功耗更低、应用范围更大的微型化机械一体化产品的开发应用指日可待。

4、网络开放化

在计算机网络技术高度发达的今天，任何一个领域想要发展，就必须开放，就必须与网络接轨，融入全球化的环境中。计算机网络通过各个计算机终端将世界连接在一起，丰富的信息在这个网络平台中互相流通，人们可以方便的获取想要的信息。机电一体化产品的网络化、开放化，不仅有利于优秀的产品的推广，更是为相关技术的整合交流、配件的采购提供了一个广阔的平台。因此，机电一体化产品毫无疑问会向着网络开放化发展。

总之，机电一体化技术具有广阔的发展前景和极高的应用价值，不仅是工程机械行业的发展的趋势，也是世界整个机械行业的主要发展趋势。如何把机电一体化技术应用到工程机械乃至更广泛的领域中，为社会经济发展做出更大的贡献，为人们的生活提供更多的便利和乐趣，是我们应该思考和努力的。相信随着科学技术的飞速发展，机电一体化技术将会迎来更广阔的发展前景。

参考文献：

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