淺談機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程領(lǐng)域的運(yùn)用

符仁洲

摘 要：我國的機(jī)械工程建設(shè)在不斷地隨著工程需要進(jìn)步，機(jī)械工程對(duì)于城市建設(shè)以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展都存在著重要的意義，我國的機(jī)電一體化的發(fā)展水平在不斷地提升過程，一體化主要是將機(jī)械學(xué)科、信息學(xué)科、電子學(xué)科等幾門相關(guān)學(xué)科的理論知識(shí)融合起來，將其作用于機(jī)械工程的建設(shè)之中，而機(jī)械工程的建設(shè)技術(shù)還處于發(fā)展的過程中，一體化的技術(shù)對(duì)于各個(gè)學(xué)科的技術(shù)融合要求比較高，為了保證其能夠在機(jī)械工程這一領(lǐng)域中應(yīng)用價(jià)值，本文根據(jù)對(duì)機(jī)械工程建設(shè)的了解，對(duì)機(jī)電一體化的新型技術(shù)的運(yùn)用進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；機(jī)械工程領(lǐng)域；運(yùn)用分析；工業(yè)領(lǐng)域

我國機(jī)械工程建設(shè)的水平受到了工業(yè)發(fā)展的影響，其自動(dòng)化技術(shù)逐漸被應(yīng)用于機(jī)械工程建設(shè)的各個(gè)環(huán)節(jié)之中，然而現(xiàn)代社會(huì)中的科學(xué)技術(shù)仍舊沒有停止發(fā)展，將建設(shè)技術(shù)進(jìn)行了改變，在過去，建設(shè)機(jī)械工程的主要方式是借助機(jī)械電氣化開展建設(shè)，但是在自動(dòng)化要求提升的條件下，機(jī)電一體化能夠更好地幫助機(jī)械工程開展建設(shè)，計(jì)算機(jī)技術(shù)同樣也處于機(jī)電一體化的體系之中，不僅對(duì)其建設(shè)的基本結(jié)構(gòu)有了改變，機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)以及主要生產(chǎn)方式都出現(xiàn)了變化，本文根據(jù)對(duì)機(jī)械工程的了解，對(duì)其新型的機(jī)電一體化系統(tǒng)的應(yīng)用情況進(jìn)行分析，希望可以給機(jī)械工程的建設(shè)者提供參考。

1 機(jī)電一體化概述

在對(duì)借助機(jī)電一體化建設(shè)技術(shù)開展機(jī)械工程的=建設(shè)情況展開闡述之前，首先需要對(duì)機(jī)電一體化的具體組成進(jìn)行了解，其關(guān)鍵技術(shù)主要有以下幾方面：

1.1 機(jī)械本體技術(shù)

機(jī)械本體技術(shù)應(yīng)當(dāng)從改善性能、減輕質(zhì)量和提高精度等幾個(gè)方面著手。機(jī)械系統(tǒng)的小型化及性能的優(yōu)化都建立在機(jī)械本體的輕質(zhì)化基礎(chǔ)上，因此首先要減輕機(jī)械本體的質(zhì)量，我們可以考慮選擇用非金屬復(fù)合材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋼鐵材料。以此來提高機(jī)械的快速響應(yīng)特性，減少能量消耗，提高效率。

1.2 信息處理技術(shù)

機(jī)電一體化與微電子技術(shù)的顯著進(jìn)步、信息處理設(shè)備的普及和廣泛應(yīng)用有著密切的關(guān)系。因此，為進(jìn)一步的促使機(jī)電一體化的發(fā)展，必須提高信息處理設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性。

1.3 傳感技術(shù)

提高傳感器的性能應(yīng)當(dāng)注重提高傳感器的可靠性、靈敏度和精度，而提高可靠性與防干擾有著密切的關(guān)系，為避免干擾，目前光纖電纜傳感器正在逐步的發(fā)展壯大。

1.4 軟件技術(shù)

軟件作為機(jī)械一體化系統(tǒng)中的重要組成部分，必須要和硬件協(xié)調(diào)一致的發(fā)展。為降低軟件的研發(fā)成本沒提高生產(chǎn)維修的效率，應(yīng)當(dāng)逐步推進(jìn)軟件的標(biāo)準(zhǔn)化，包括程序的標(biāo)準(zhǔn)化、程序模塊化。軟件程序的固化等。

2 應(yīng)用分析

在對(duì)機(jī)電一體化的相關(guān)技術(shù)有所了解之后，就可以對(duì)其在機(jī)械工程建設(shè)環(huán)節(jié)中的應(yīng)用進(jìn)行分析，機(jī)械工程建設(shè)的規(guī)模并不是停滯不前的，建設(shè)的難度在不斷提升，如果還僅僅應(yīng)用過去的建設(shè)技術(shù)方法，是難以滿足現(xiàn)代的機(jī)械工程建設(shè)要求的，因此將機(jī)電一體化的新型技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用是很多機(jī)械工程建設(shè)人員需要掌握的一種基本能力。

2.1 控制監(jiān)督應(yīng)用

為了保證機(jī)械工程建設(shè)的質(zhì)量，需要在建設(shè)的主要環(huán)節(jié)之中開展全面的控制以及監(jiān)督，尤其要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)這種主要的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行監(jiān)督，除了發(fā)動(dòng)機(jī)之外，還需要對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)以及液壓系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)督，保證一旦這幾個(gè)系統(tǒng)之中出現(xiàn)了意外情況，機(jī)電一體化體系中的電子監(jiān)控系統(tǒng)能夠迅速做出反映，將機(jī)械工程中的故障位置進(jìn)行精準(zhǔn)定位，將檢修以及排除故障的工作保持更高效率地開展，將機(jī)械工程中由于監(jiān)控不利而出現(xiàn)的經(jīng)濟(jì)損失情況進(jìn)行消減。

2.2 減少能源消耗

保證工程節(jié)能是機(jī)電一體化施工技術(shù)的里一個(gè)特點(diǎn)，過去使用的施工過程中，需要借用柴油機(jī)這種高耗能的機(jī)械設(shè)備，但是改造之后的機(jī)電系統(tǒng)，能夠?qū)Σ裼蜋C(jī)具有的輸出功率進(jìn)行改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)完全燃燒，將排除氣體進(jìn)行凈化，將能量損失控制起來，還可利用電子自動(dòng)控制技術(shù)，對(duì)柴油機(jī)的負(fù)荷條件進(jìn)行分析，對(duì)其油門進(jìn)行調(diào)節(jié)，優(yōu)化柴油機(jī)的能源利用結(jié)構(gòu)。

2.3 實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)化作業(yè)

工程機(jī)械實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化或半自動(dòng)化，不僅可以減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率，還能有效的降低作業(yè)的安全系數(shù)。例如，日本三菱公司的挖掘機(jī)設(shè)有挖掘軌跡控制系統(tǒng)，操作人員在控制板上設(shè)定好鏟斗的運(yùn)動(dòng)軌跡形狀之后，微機(jī)控制系統(tǒng)能夠根據(jù)各種角度傳感器的信號(hào)，自動(dòng)控制動(dòng)臂、斗桿和鏟刀的運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)各種形狀和斷面溝槽，斜面的準(zhǔn)確開挖，從而使挖掘工作實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，同時(shí)也降低了人工開挖的危險(xiǎn)性。

2.4 提升作業(yè)的精密程度

在工程機(jī)械設(shè)備上引進(jìn)電子控制系統(tǒng)，不僅可以使稱量自動(dòng)化，而且還可以使稱量變得更為精確，從而有效的避免了人工稱量效率低、誤差大的特點(diǎn)，進(jìn)而使得成品的作業(yè)精度得到明顯的提高。例如：在商品混凝土廣泛普及的今天，許多的商品混凝土拌合站都在混凝土拌合設(shè)備上采用了微電控制的電子稱量系統(tǒng)，并使計(jì)量過程實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，電子稱量系統(tǒng)的引用，保證了混凝土的絕對(duì)配合比，極大的提高了混凝土的質(zhì)量。

3 發(fā)展方向

當(dāng)機(jī)電一體化發(fā)展到一定的程度，其執(zhí)行和控制系統(tǒng)將獲得足夠的空間，具備很強(qiáng)的“柔性”，能夠從容的面對(duì)突發(fā)事件，即被設(shè)計(jì)成“自律分配系統(tǒng)”，當(dāng)這系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，各子系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行，互不影響，但其本身也具備足夠的自律性，當(dāng)外界環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，他們也隨之發(fā)生相應(yīng)的變化以適應(yīng)外界的變化。這一系統(tǒng)的特點(diǎn)是子系統(tǒng)可產(chǎn)生本身的信息并附加所給信息，在總體的指令條件下，每個(gè)子系統(tǒng)的“行動(dòng)”都可以有所改變。這一特征，既避免了因?yàn)槟骋蛔酉到y(tǒng)的故障而使得整個(gè)系統(tǒng)癱瘓，在很大程度上增加了系統(tǒng)的柔性。對(duì)于機(jī)電一體的模塊化生產(chǎn)又是具備相當(dāng)重要的意義的，還能有益于相關(guān)技術(shù)人員的培訓(xùn)。

結(jié)束語

本文首先對(duì)機(jī)電一體化的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了簡要分析，由于機(jī)電一體化學(xué)科方面的優(yōu)勢，因此其能夠被應(yīng)用的領(lǐng)域不僅僅有機(jī)械工程這一個(gè)領(lǐng)域之中，在其他的工業(yè)領(lǐng)域同樣具有較強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值，應(yīng)用機(jī)電一體化，在對(duì)機(jī)械產(chǎn)業(yè)進(jìn)行完善的同時(shí)，還能對(duì)這一復(fù)雜學(xué)科進(jìn)行發(fā)展，實(shí)現(xiàn)一體化，也就是實(shí)現(xiàn)各個(gè)工程建設(shè)項(xiàng)目相互融合的需要，不僅要將單一的學(xué)科在機(jī)電一體化中進(jìn)行發(fā)展，還需要將整體學(xué)科進(jìn)行進(jìn)一步發(fā)展，不斷地對(duì)工業(yè)系統(tǒng)中的機(jī)械工程建設(shè)進(jìn)行改進(jìn)與完善。

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