工程機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

1、工程機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用引言隨著科學(xué)技術(shù)以及新興科技突飛猛進(jìn)的發(fā)展， 極大地促進(jìn)了學(xué)科 之間的相互滲透、融合，同時也促進(jìn)了工程建設(shè)領(lǐng)域的革新與創(chuàng)新。 目前，機(jī)電一體化已經(jīng)漸漸成為一種獨(dú)立的技術(shù)， 在各行各業(yè)都有不 同程度的應(yīng)用。 尤其是科學(xué)技術(shù)的發(fā)展， 在很大程度上促進(jìn)了機(jī)電一 體化的進(jìn)步與創(chuàng)新， 并且在工程機(jī)械中得到了很好的應(yīng)用。 積極地采 用機(jī)電一體化，將機(jī)械、電子技術(shù)和液壓技術(shù)進(jìn)行了有效的結(jié)合，大 大地提高了機(jī)械的多種功能，比如說，動力性能提升，燃油的經(jīng)濟(jì)效 益提高，安全性和可靠性大增， 操作的精準(zhǔn)度和舒適度都大幅度提高， 機(jī)械的使用壽命也隨之延長。 所以，研究工程機(jī)械機(jī)電一體

2、化的應(yīng)用 與發(fā)展有著重大意義。一、機(jī)電一體化技術(shù)的概述機(jī)電一體化就是綜合地運(yùn)用機(jī)械、計算機(jī)、微電子、電力電子、 光學(xué)、接口等技術(shù)， 對各個功能進(jìn)行合理的配置， 從而實現(xiàn)了高質(zhì)量、 多功能、低能耗的價值和功能。機(jī)電一體化也稱之為機(jī)械電子學(xué),屬于一門新興的邊緣綜合科學(xué) , 機(jī)電一體化技術(shù)是將機(jī)械技術(shù)、電工電 子技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、控制技術(shù)和精密機(jī)械技術(shù)有機(jī)結(jié)合， 并綜合應(yīng)用到實際中去的綜合技術(shù)。 主要是通過微電子技術(shù)的應(yīng)用 ,把微電子技術(shù)引進(jìn)到相關(guān)的動力功能、 機(jī)械主功能、控制功能等方面 ,在軟件方面能夠使得機(jī)械裝置與電子 裝置相互進(jìn)行有機(jī)結(jié)合而形成有效的系統(tǒng)。而隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展， 機(jī)電

3、一體化技術(shù)也得到了快速發(fā)展，并且處于不斷創(chuàng)新與進(jìn)步之中。 機(jī)電一體化技術(shù)逐漸走向了高智能化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化、個性化和綠 色化的趨勢。而機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用,能夠使得各種性能方面都得以明顯改善 ,比如操作舒適性能夠得以有效提高 ;機(jī)械能 耗能有效大幅度降低 ,明顯提高機(jī)械功效。可靠性不斷提高 ;不斷提高 相應(yīng)的作業(yè)精度和作業(yè)效率。二、工程機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)具有廣闊的發(fā)展前景和極高的應(yīng)用價值， 尤其是在工程機(jī)械中的應(yīng)用更具廣泛性和有效性， 機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾個方面：1、機(jī)電一體化技術(shù)的在工程機(jī)械提高生產(chǎn)效率、節(jié)能降耗方面的應(yīng)用在傳統(tǒng)的工

4、程機(jī)械中， 能量的充分利用率和使用率比較低。 比如 說，液壓挖掘機(jī)其燃料的充分利用率僅僅占了 30%，剩下的 70%左右 的能量都被浪費(fèi)了。 在能源資源高度緊張的今天， 迫使機(jī)械工程的發(fā) 展必須向著“節(jié)能降耗”的方向發(fā)展。比如說，小松公司生產(chǎn)的挖掘 機(jī)能夠很好地達(dá)到節(jié)能降耗的目的， 大約可以節(jié)省 23%的燃料， 最主 要的原因就是新型的控制節(jié)能器的采用。 日立公司生產(chǎn)的挖掘機(jī)， 采 用了“卡特電子效率”節(jié)能控制體系，通過對泵以及發(fā)動機(jī)的綜合、 全面控制，大大提高了利用率，其能量利用率能夠達(dá)到 98%左右，生 產(chǎn)率也相應(yīng)地得到了大幅度的提升。 所以說工程機(jī)械中電子節(jié)能控制 器的運(yùn)用， 大幅度提高

5、挖掘機(jī)等大型工程機(jī)械設(shè)備的能量利用率， 一 定程度上發(fā)揮到了節(jié)能的作用。 電子節(jié)能控制器操作比較簡單， 對機(jī) 械的磨損也相對減少，從而提高了工作的效率。2、在自動化以及半自動化的作業(yè)全過程中的應(yīng)用工程機(jī)械全面地實現(xiàn)作業(yè)自動化以及半自動化水平， 可以有效地 降低操作人員的勞動強(qiáng)度， 有效地提高生產(chǎn)效率， 大大減少了因為操 作人員的經(jīng)驗不足或技術(shù)不到位對于操作精度的影響。 比如說， 三菱 公司設(shè)計生產(chǎn)的挖掘機(jī)， 有控制挖掘機(jī)軌跡系統(tǒng)的功能， 相關(guān)的操作 人員在控制板上將鏟斗的運(yùn)動形狀和運(yùn)動軌跡設(shè)定好之后， 相應(yīng)的微 機(jī)操作系統(tǒng)就會根據(jù)不同角度的傳感器發(fā)出的信號， 對動臂、鏟刀和 斗桿的運(yùn)動進(jìn)行自動

6、的控制， 從而實現(xiàn)多種特定斷面溝槽、 開口和斜 坡的精準(zhǔn)挖掘，有效地實現(xiàn)了挖掘操作的自動化水平。3、在控制柴油機(jī)上的應(yīng)用要想進(jìn)一步深入發(fā)展柴油機(jī)技術(shù) , 應(yīng)該要解決發(fā)動機(jī)排放質(zhì)量 與最低油耗間的矛盾。在電子技術(shù)發(fā)展十分迅速的今天,采用電子節(jié)能液壓泵系統(tǒng)能夠有效減小能耗 , 還能自動控制冷風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速隨溫 度的變化 , 這樣的條件下 , 電子控制自動變速 ,還包括根據(jù)負(fù)荷條件 自動調(diào)節(jié)柴油機(jī)油門等內(nèi)容都能得以實現(xiàn) , 能夠使得在各種變工況 下的柴油機(jī) , 在滿足經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和排放指標(biāo)的最佳噴油時間的同時 , 能 夠?qū)崿F(xiàn)凈化排氣、節(jié)約能源、提高效率。4、機(jī)械操作的自動化能夠降低勞動強(qiáng)度在工程機(jī)械施工操作

7、中引入機(jī)電一體化實現(xiàn)操作的自動化或者 半自動化，這樣大大降低了勞動強(qiáng)度，提高了工作效率，并且大大減 少了因為操作者工作經(jīng)驗不足而造成的作業(yè)精度的影響。5、在工程作業(yè)精確度方面的應(yīng)用在工程機(jī)械設(shè)備中使用電子控制系統(tǒng)可以將稱量的過程自動化，對稱量系統(tǒng)實現(xiàn)微機(jī)控制， 使得稱量更加精確。 自動找平裝置的應(yīng)用，大大提高了混凝土瀝青攤鋪機(jī)的工作效率和施工質(zhì)量。 自動供料系統(tǒng)（超聲波技術(shù)） 的應(yīng)用， 完美地完成了混凝土瀝青攤鋪機(jī)對于供料的 自動調(diào)節(jié)，全面提升了攤鋪的效果和質(zhì)量。 與此同時，鏟運(yùn)機(jī)鏟斗刀、 平地機(jī)刮刀以及推土機(jī)鏟刀的電子化操作控制， 減少了誤差， 提高了 工作效率，同時還節(jié)約了人力，降低了施工

8、人員的工作強(qiáng)度，高效、 快捷，符合現(xiàn)代工程施工的要求。6、電子監(jiān)控、故障自診以及自動報警電子監(jiān)控、 故障自診以及自動報警， 也就是說對于工程機(jī)械的工 作裝置，傳動系統(tǒng)、發(fā)動機(jī)、液壓系統(tǒng)以及制動系統(tǒng)進(jìn)行全面的監(jiān)控， 一旦在運(yùn)行的過程中發(fā)生異常情況， 就會自動地找出故障的位置并自 動進(jìn)行報警提示。 機(jī)電一體化的發(fā)展和應(yīng)用， 大大地改善了操作人員 的現(xiàn)實工作條件，全面提高了機(jī)械設(shè)備的工作效率。與此同時，簡化 了機(jī)械設(shè)備檢查和維護(hù)的工作， 相應(yīng)地減少了維修費(fèi)用， 大大降低了 維修停機(jī)的時間，對于提高機(jī)械設(shè)備的使用壽命有很大的作用和意 義。三、工程機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展1、傳感技術(shù)的融合目前 ,傳感器

9、技術(shù)在現(xiàn)代工程機(jī)械上應(yīng)用較為廣泛,比如,發(fā)動機(jī)可以通過機(jī)油壓力傳感器、冷卻水溫度傳感器等來進(jìn)行發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的檢測 和控制 ;瀝青攤鋪機(jī)上的傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)攤鋪機(jī)在工作時實現(xiàn)自動找 平且行走速度不變的特點(diǎn) ,還能滿足攤鋪出來預(yù)定的平整度、坡度和 厚度的路面的要求。在感器技術(shù)的迅猛發(fā)展的今天 ,精度要求越來越 高,可靠性和穩(wěn)定性也能不斷提高 ,越來越廣的采集信息范圍也超著集 成、多功能化和智能化方向發(fā)展 ,所以 ,未來在工程機(jī)械上將應(yīng)用越來 越多種類的傳感器。2、工程機(jī)械機(jī)電一體化趨于計算機(jī)與信息處理技術(shù)的應(yīng)用計算機(jī)是實現(xiàn)信息處理的主體 , 信息處理技術(shù)包括范圍應(yīng)用比 較廣 , 主要包括信息的輸入、識別、運(yùn)算、變換、存儲及輸出等等方面。計算機(jī) 技術(shù)范圍涉及到網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)、 硬件和軟件技術(shù)、 數(shù)據(jù)庫技術(shù)等等 方面。要想工程機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展不斷進(jìn)步 , 應(yīng)該大力發(fā)展計 算機(jī)應(yīng)用及信息處理技術(shù)。3、電子控制理論的指導(dǎo)性增強(qiáng)工程機(jī)械現(xiàn)代化的重要標(biāo)志就是以微電子為核心的高新技術(shù) 通過其應(yīng)用和推廣 ,在相關(guān)控制理論指導(dǎo)下 ,能夠滿足系統(tǒng)智能化設(shè)計 的要求 ,完成相關(guān)的設(shè)計后的系