蔣利娟

【摘要】自20世紀(jì)70年代開始，機(jī)電一體化技術(shù)在國(guó)外投產(chǎn)應(yīng)用，時(shí)間進(jìn)入80年代后，微電子技術(shù)的成熟應(yīng)用更是把機(jī)電一體化技術(shù)推向了發(fā)展快車道。工程施工機(jī)械引入機(jī)電一體化，將電子控制技術(shù)和機(jī)械技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，促進(jìn)工程施工機(jī)械性能的提高。

【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化技術(shù)；工程機(jī)械；應(yīng)用要點(diǎn)

對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的研究，必須先要了解工程機(jī)械的發(fā)展現(xiàn)狀。在科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的今天，工程機(jī)械也在不斷發(fā)展，工程項(xiàng)目中的人力作用已經(jīng)漸漸消失，取而代之的是大型的機(jī)械設(shè)備的工作，這樣大大提高了生產(chǎn)和工作效率。

一、機(jī)電一體化應(yīng)用的必要性

（一）提高施工效率

在機(jī)械設(shè)備剛剛開始投入到建筑施工領(lǐng)域的時(shí)候，節(jié)省了大量的人工。但是由于發(fā)展還不夠成熟，在技術(shù)方面受到了很大的限制，所以消耗了大量的能源，增加了成本的支出，大量的工程機(jī)械都沒能夠得到充分利用，導(dǎo)致了工程在效益方面和成本方面有很大的懸殊，利潤(rùn)較低。在建設(shè)施工的整個(gè)過程中，機(jī)電一體化技術(shù)中的老式液壓挖掘機(jī)，有超過一半以上的燃料是完全被浪費(fèi)，只有很小的一部分燃料是被真實(shí)利用了。而在機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的后期，能源消耗方面有了很大的改進(jìn)和提高，效率方面也有了顯著的提升。如卡特電子效率節(jié)能控制系統(tǒng)，這一項(xiàng)系統(tǒng)可以有效地對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)和泵進(jìn)行綜合協(xié)調(diào)控制，不但可以節(jié)省大量的燃料，還可以很好地提高液壓挖掘機(jī)的性能，使它充分發(fā)揮作用。

（二）提高工程機(jī)械的精準(zhǔn)度

在很大程度上，一個(gè)工程質(zhì)量的好壞取決于建筑工程機(jī)械的精準(zhǔn)度。采用了機(jī)電一體化技術(shù)之后，建筑工程機(jī)械大多可以實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)化或者是全自動(dòng)化，這也在很大程度上降低了人力成本的投入，同時(shí)還可以提高機(jī)械的精準(zhǔn)度。如果在建筑施工的過程中采用人力來(lái)進(jìn)行混凝土拌合，配合比經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)不準(zhǔn)確的狀況，這樣混凝土的質(zhì)量也就沒有辦法達(dá)到施工的要求。而如果是采用機(jī)電一體化技術(shù)來(lái)進(jìn)行操作，它的配合比就很容易控制，這樣結(jié)果也會(huì)更加精準(zhǔn)，施工的整體質(zhì)量也會(huì)得到保證。

二、工程機(jī)械中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

（一）機(jī)床中的發(fā)展應(yīng)用

機(jī)電一體化技術(shù)在具體應(yīng)用過程中，Z80的CPU應(yīng)用軟件相對(duì)較多，其開發(fā)系統(tǒng)難度較低，因此適用于國(guó)內(nèi)大部分的數(shù)控機(jī)床。國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床通常使用的是Z80微機(jī)、I/O接口、光電隔離電路等。Z80的CP應(yīng)用軟件和對(duì)應(yīng)芯片相對(duì)廉價(jià)，應(yīng)用范圍也比較大，并且維修方便、實(shí)用性強(qiáng)。I/O接口硬件也相對(duì)容易，Z80類型的計(jì)算機(jī)包含獨(dú)有的I/O指令，計(jì)算機(jī)運(yùn)行時(shí)間相對(duì)較短，值得注意的是其格式指令特別短，極大地減少了工程機(jī)械設(shè)備的掃描周期。同時(shí)，機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)床的應(yīng)用中，由于大部分機(jī)床對(duì)工作臺(tái)和工具刀有較高的要求，需要工作臺(tái)與工具刀按照固定路線進(jìn)行移動(dòng)，因此，在應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)時(shí)，應(yīng)仔細(xì)分析控制方式，判斷是否需要設(shè)置插補(bǔ)功能。需要副傳動(dòng)高效運(yùn)轉(zhuǎn)，降低滾珠摩擦造成的損失，防止工程機(jī)械操作過程中的爬行現(xiàn)象，使用氟塑貼面軌，增強(qiáng)其預(yù)緊、平穩(wěn)和耐磨的效果，最大限度地降低摩擦系數(shù)，反向消除死去區(qū)，定位準(zhǔn)確性相對(duì)較高。為了消除螺母與螺紋之間的縫隙，多數(shù)機(jī)床傳動(dòng)方式與執(zhí)行機(jī)構(gòu)都采用滾珠絲杠副傳動(dòng)方法。

（二）機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用

基于傳統(tǒng)的煤炭行業(yè)，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用為其開辟了新的篇章。其常見應(yīng)用有現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控管理、事故的診斷、現(xiàn)場(chǎng)預(yù)警系統(tǒng)以及危機(jī)應(yīng)對(duì)處理等。為了確保施工現(xiàn)場(chǎng)的安全以及穩(wěn)定進(jìn)行，在線監(jiān)控系統(tǒng)可以有效地對(duì)煤炭機(jī)械設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，確保其處于正常工作狀態(tài)。當(dāng)相關(guān)設(shè)備出現(xiàn)故障等問題時(shí)，監(jiān)控設(shè)備可以第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問題并立即制定解決方案，從而盡可能提高設(shè)備工作效率，避免設(shè)備過度損耗，提高設(shè)備利用率。

（三）傳感檢測(cè)技術(shù)

當(dāng)今的傳感檢測(cè)技術(shù)日趨發(fā)達(dá)，在機(jī)電一體化中，傳感檢測(cè)技術(shù)扮演著感受器官的角色，基于日益強(qiáng)大的傳感檢測(cè)技術(shù)，機(jī)械設(shè)備實(shí)現(xiàn)了自我檢測(cè)、自我調(diào)節(jié)、自我控制。傳感檢測(cè)技術(shù)水平的高低直接反映了機(jī)械自動(dòng)化程度的高低，兩者可以說是成正比的。現(xiàn)代工程要求傳感器能快速精確地獲取信息，并且能夠在嚴(yán)酷惡劣的環(huán)境中正常工作，如在高溫、高濕、海水浸泡等惡劣環(huán)境，傳感檢測(cè)技術(shù)是檢驗(yàn)機(jī)電一體化系統(tǒng)是否達(dá)到高水平的重要參數(shù)。

（四）自動(dòng)控制技術(shù)

自動(dòng)控制技術(shù)范圍很廣，包括如速度控制、進(jìn)程控制、自我調(diào)整（自糾錯(cuò)、自動(dòng)校正、自動(dòng)報(bào)警等）高精度定位控制等技術(shù)，自動(dòng)控制技術(shù)從控制方式上分為兩種，分別是閉環(huán)控制與開環(huán)控制，其中閉環(huán)控制是指有反饋的控制技術(shù)，開環(huán)控制技術(shù)主要是指按照事先確定好的程序，依次發(fā)出信號(hào)去控制對(duì)象。

三、結(jié)語(yǔ)

總而言之，機(jī)電一體化技術(shù)在現(xiàn)代工程機(jī)械領(lǐng)域中得以廣泛應(yīng)用。機(jī)電一體化技術(shù)有著廣闊的發(fā)展前景和應(yīng)用空間，不但提高了現(xiàn)代工程機(jī)械的工作效率，降低了現(xiàn)代工程機(jī)械能源的使用量，為現(xiàn)代工程機(jī)械各方面的工作都提供了便利，增加了作業(yè)精度，完善了各方面的應(yīng)用，從而推動(dòng)現(xiàn)代工程機(jī)械飛速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]孟慶春.機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展[J].科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2012（01）：115～116.

[2]王學(xué)梅.機(jī)電一體化系統(tǒng)中的智能控制技術(shù)[J].科技與企業(yè)，2012（20）：112.