机电一体化技术在工程机械中的应用探析卢文机

机电一体化技术在工程机械中的应用探析卢文机

(佛山市顺德区迈盛达自动化机械有限公司广东佛山528300)

摘要:随着科学技术的不断发展,机电一体化成为工业发展的必然趋势,推动着我国工业向着自动化、无人化方向发展。我国机电一体化技术逐渐趋于成熟,研究成果逐渐应用于社会生产的各个方面,本文从机电一体化技术入手,分析机电一体化技术在工程机械中的具体应用,探讨机电一体化技术在工程机械中应用的趋势,为我国工程机械水平的提供提供推动力量。

关键词:机电一体化;工程机械;应用

引言:

机电一体化最早出现在二战时期,是战争推动科技的标志性产物,二战结束后的上世纪60年代机电一体化技术开始正式运用到工业发展之中,极大地推动了战争后的经济复苏和建设,受到世界各国的广泛重视。机电一体化技术是现代学科交叉相融的产物,是微电子技术、计算机技术与传统机械工程的产物,已经成为推动着传统电气化工业向着机电一体化方向发展的独立性学科。

1.机电一体化技术

机电一体化技术是机械技术与电子技术的交叉产物,于上世纪60年代兴起,70~80年代是发展速率最高的时期,在此时期内,计算机技术、电子技术、通信技术等现代化科技的发展推动了机电一体化技术的融合与发展,集成电路、微型计算机的研发成功也为机电一体化技术应用于工程机械创造了设备基础。上世纪90年代至本世纪,光学、通信技术、人工智能技术的发展推动机电一体化技术向光机电一体化、智能化方向发展,机电一体化技术的未来更加广阔。

2.机电一体化技术在工程机械中的具体应用

2.1监控模块上的应用

监控是现代化机械中必不可少的组成部分,其中包括制动系统、液压系统、传动系统等部分的实时监控,其作用在于辅助操作人员和技术人员及时发现工程机械中运行状态异常的部分,及时报警、准确确定故障位置、及时进行维修,从而提高现代化机械的运行效率、质量和安全,有效降低工程机械的维修用时,延长工程机械的使用寿命。监控模块是机电一体化技术在工程机械中重要的应用方式之一。

2.2发动机调控上的应用

发动机是机械的核心组成部分,发动机的工作质量和效率直接关系到工程机械的作业精度和有效性,因此,机电一体化技术应用于发动机之上进行调控管理是符合机械、操作人员、生产厂家需求的。目前,机电一体化技术应用于发动机部分,多采用控制电子油门、控制自动升降温、控制电子调速、自动制动、自动停机的方式,为工程机械的生产运行提供了重要的动能辅助,提高了能源的利用率。

2.3作业精度控制上的应用

作业精度是工程机械重要的工作指标,在从事精细化工作的工程机械之上应用机电一体化技术可以有效提高作业质量、效率、准确性,从而辅助工程机械达到标准的作业精度。例如:混凝土搅拌,在混凝土搅拌的过程中想要得到适宜配比、搅拌程度的混凝土,需要搅拌机装配微机控制系统,实现电子称量、自动化计量、搅拌自动控制;又例如:混凝土铺摊,混凝土铺摊是平面混凝土浇灌、铺设的重要环节,装配了机电一体化技术及设备的铺摊机可以有效提高铺摊作业质量和精确度,保证铺摊厚度、长度、宽度、平整度,提高工程机械作业效率,降低工作人员劳动强度,缩短工程时长。

2.4节能降耗上的应用

节能降耗是现代化工业发展的重要方向,也是众多技术人员的研发工作重点,机电一体化技术在工程机械中的应用可以从采集数据、分析处理、调整、控制等方面进行能源利用率的提高,从而实现工程机械的节能降耗。日本是众多国家中节能降耗做得最好的一个国家,例如:日本小松公司的挖掘机通过OLLS系统,实现了燃料节约25%的进步;日立公司的挖掘机通过卡特电子效率控制系统,实现了能源利用率的提高,目前,日立公司的挖掘机功率可以达到98%,极大程度上提高了挖掘机的生产效率,进而推动了整个工程项目的工作效率,实现了节能降耗。

2.5工程机械自动化作业上的应用

机电一体化技术通过微型计算机等现代化信息设备实现了工程机械部分环节的监控和控制,在很大程度上减轻了操纵人员的工作强度和时长,提高了工程机械的工作生产效率和质量,推动工程机械向半自动化方向发展。随着机电一体化技术的进一步研究,微型计算机、通信技术、遥感技术、物联网技术的应用,使机电一体化技术与工程机械的联系进一步加深,推动工程机械从半自动化向全自动化方向发展,例如:日本三菱公司生产的挖掘机,通过装配机电一体化技术及设备,利用挖掘轨迹控制系统实现了对挖掘机铲斗运动轨迹的预先设定和执行,并通过对挖掘机臂杆的监控和控制,成功实现了挖掘机的自动化作业,提高了挖掘机的工作质量和效率,有效排除了人工作业的误差率,使挖掘作业精确度更高。三菱公司挖掘机的现状,是全体工程机械发展的未来,也是机电一体化技术应用的最终目的。

3.机电一体化技术在工程机械中的进步趋势

机电一体化技术的未来发展必将与当前高速发展的光电学、人工智能有所关联,这也标志着机电一体化技术将朝着微型化、高效化、多功能化和智能化方向发展,成为信息化时代工业无人化改革中的关键性技术之一。首先,微型化发展是指机电一体化技术产品随着材料、设计、制造工艺的进步,产品尺寸将不断缩小,最终进入纳米级甚至微米级,从而有效缩小工程机械的整体尺寸,使工程机械能够在更加复杂、多变的环境中进行作业,机电一体化技术也可以更加广泛的应用在军事、医疗等领域中,拥有更加广阔的发展前景。其次,高效化和多功能化发展是指机电一体化技术将随着计算机技术、现代通信技术等高新科技的发展而发展,研发所得出的机电一体化设备也将向着更加高效率的方向发展,推动工程机械从半自动化向全自动化发展,尽可能排除掉人工操作所造成的误差和停顿,从而使工程机械作业效率得到提高,除此外,能够承担多线程操作的机电一体化设备可以控制工程机械同时进行多项指令的处理,从而提高工程机械的工作效率,使工程机械的功能更加丰富。然后,智能化发展是指机电一体化技术随着人工智能的进一步研究和发展,将在机电一体化设备中纳入智能化模块,借助组态软件、I/O接口技术、信号处理设备、数据库的力量,使工程机械在发展中彻底与传统机电机械进行划分,使工程机械能够有效模仿人类的思维方式进行作业,从而进一步提高工程机械的作业质量、效率、安全程度,进一步减轻操作人员的劳动强度,推动社会生产向着更加现代化、智能化的方向发展。

结束语:

机电一体化技术是现代工业从传统机电工业向信息化工业的重要契机,是社会科技发展到一定程度、一定阶段的产物,机电一体化技术的应用和进一步发展有效地提高了工程机械的工作效率和质量,降低了操作人员的工作强度和工作时长,推动社会生产朝着现代化、机械化、无人化方向发展,因此,机电一体化技术的发展也为推动社会基础建设发展提供了技术动力。

参考文献:

[1]王利敏,冯鑫磊.机电一体化技术在现代工程机械中的发展运用研究[J].中国战略新兴产业,2018(16):116.

[2]安阳民.机电一体化技术在工程机械中的应用分析[J].南方农机,2018,49(12):60.

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[4]陈伟洪.机电一体化技术在现代工程机械中的发展运用分析[J].装备制造技术,2014(01):77-78+89.

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