吳毅
摘要:隨著近年來科學的進步,計算機技術、機械技術、電子技術等一系列新技術得到了飛速的發(fā)展,因此,隨之而來的是機電一體化技術的衍生與發(fā)展。而機電一體化技術在各個領域都有不同的應用,本文主要介紹的是機電一體化技術在機械工程上的應用探討。
關鍵詞:機電一體化;機械工程;應用
一、機電一體化技術簡介
機電一體化技術是一門較為綜合的技術,它由一系列技術融合發(fā)展而來,如計算機技術、機械技術、信息技術、電子技術、控制技術、光學技術等等,這是一門近年來才出現的技術,雖然較為獨立,但卻是依賴基礎技術的發(fā)展而發(fā)展。而機電一體化技術的應用能極大程度地促進相關行業(yè)發(fā)展,引起具有智能化、網絡化、系統(tǒng)化等等的特點。
目前根據機電一體化技術的應用和特點我們可以簡單地分為三個發(fā)展階段:機械運行階段、電子處理階段與計算機輔助階段。在不同的行業(yè)與不同的領域中分別到了不同的發(fā)展階段,但可以確定的是,不論在哪個領域,這門技術都仍有較大的發(fā)展空間。
二、現今機械工程領域的發(fā)展現狀
如今,我國國內機械工程領域的發(fā)展現狀并不能令人完全滿意,其中最明顯的一點是尚不能智能化技術較好地結合起來,隨著科學的進步,人們的需求在不斷提高,但與之相對應的是,機械制造行業(yè)中,很多企業(yè)并未意識到智能化的重要性,以此來提高生產效率,仍按照傳統(tǒng)的模式進行生產,一句話概括就是,缺少創(chuàng)新。因此,機電一體化技術在機械工程領域并未得到太多的發(fā)展,很多人并未意識到兩者結合起來會有怎樣的效果。
三、機電一體化技術在機械工程上應用的必要性
機電一體化技術在機械工程中的應用是必要的,因此機械一體化技術包括了很多必要的技術,如機械技術、電子技術與計算機技術等等,這些技術在機械工程領域有的是必要的,有的是能帶來巨大的技術革新的,而這些技術結合起來,可想而知,機電一體化技術可以給此領域帶來多大的變化。同時,機電一體化技術現如今在國外也應用得較多,且都取得了較好的成果,因此,在國內可以試著將其慢慢引進,謀求該行業(yè)的變化與革新。
四、機電一體化技術的應用特點
1、自動監(jiān)測
在生產過程中,系統(tǒng)正處于運行的狀態(tài),而傳統(tǒng)模式中,如果要對系統(tǒng)進行檢查,要停下生產,派專人進行排查,而如果運用了機電一體化技術,可以在運行過程中就可以自動對其進行檢查,極大地提升了生產效率。
2、精確度高
因為機電一體化技術用機器取代了手工生產,因此出錯的概率會小得多,并且,就如前文所說,在生產運行過程中,經常進行自動檢測,因此,使用新技術精確度較高,且在某種程度上,應用新技術可以減輕操作人員的壓力,更好地對人力資源進行調配,加快工作進度,并且為企業(yè)創(chuàng)造出更多的利潤。
3、耗能低
在機械工程中應用機電一體化技術,可以提高整個系統(tǒng)的效率,較少耗能。例如,眾所周知,傳統(tǒng)的柴油發(fā)動機因為燃料在其中無法完全燃燒,包括燃燒的熱能轉化為機械能時發(fā)生了較多的能量耗散,以至于傳統(tǒng)柴油發(fā)動機的能源利用率一直處于較低的水平,一般僅有30%左右。而采用機電一體化技術,可以對油門進行控制和調整,根據氣缸內燃料的燃燒情況及時調整油門的開合,使燃料盡可能地完全燃燒,一方面可以減輕排放的廢氣對于空氣的污染,改善空氣的質量狀況,另一方面,可以節(jié)省燃料的使用,并且提高發(fā)動機的能源轉化率。
五、機電一體化技術在機械工程上的應用
1、機電一體化技術在機床的應用
目前,我國機床大部分運用了機電一體化技術,由于大部分使用的是Z80-CPU軟件,芯片制造過程較為簡單且成本較低,材料易得,因此能得都較為廣泛的推廣與應用,具有可靠性和通用性。由于我國數控機床運動方式的問題,可以采用滾珠絲杠的方法,可以有效降低摩擦系數并且提高耐磨性,消除爬行現象,達到降低成本的目的。
2、監(jiān)控、報警和診斷
機械工程中的傳動裝置、工作裝置等系統(tǒng)易產生各種各樣的問題,而運用機電一體化技術可以解決這些問題,如在運行過程中國對其進行實時監(jiān)控,發(fā)現問題后及時發(fā)出報警信號,減輕相關工作人員的工作量,將系統(tǒng)由于維修而停機的時間盡可能地縮短,并使設備的壽命時間盡可能縮短。
3、作業(yè)過程的自動化
在生產作業(yè)過程中,對于人工控制的操作過程,輔以機器的控制,可以提高作業(yè)精度,同時減少操作者的失誤,防止因經驗不足而帶來的操作錯誤。對作業(yè)全過程實施控制并且提前預防意外情況的發(fā)生,在突發(fā)情況發(fā)生后,可以及時地進行處理,減少意外帶來的損失。
4、電子控制裝置
機電一體化技術具有可靠性的特點,尤其是在控制方面。對于生產過程進行檢測和控制,如果采用人工控制的辦法,長時間工作的情況下,難免會出現疲勞的情況,導致出現意外的可能性大大增加,而如果代之以電子控制裝置,可以時刻保證工作的效率。這方面在機械工程中已有較多的應用,如攤鋪機的自動找平裝置及供料自控裝置。
六、機電一體化技術在機械工程中未來的發(fā)展趨勢
1、微電子
在運用機電一體化技術中,可以融入微電子技術,是整個技術朝納米科技的方向發(fā)展,進一步加快速度,使整個系統(tǒng)的工作效率進一步提升。
2、綠色化
在運用技術時,也應注意環(huán)境友好,生產過程中減少污染的排放,達到降低污染、保護環(huán)境的目的。
七、結語
本文主要討論了機電一體化技術在機械工程中的應用,描繪了該行業(yè)未來的前景及發(fā)展趨勢,有理由相信,該技術將會是此領域重點研究的課題。
參考文獻:
[1]王忠剛.工程機械中機電一體化技術的應用探討[DB/OL].2017-02.
[2]張紹伶.工程機械中機電一體化技術的應用探討[DB/OL].2016-09-25.
[3]吳啟崇.機電一體化技術在機械工程中的應用研究[DB/OL].2017-03-02.