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摘要:在经济和社会的进步下,科技进步也在与日进步,机电一体化作为机械工程当中的重要技术在社会的需求下得到了进一步的发展和进步,实现了机械工程的自动化或半自动化等等,为科技的进步与创新做出了巨大贡献。本文基于机电一体化技术的重点,分析了这一技术的现状以及应用措施,有望为我国的机械工程技术的发展提供指导和帮助。
关键词:机电一体化;机械技术;应用发展
一、对机电一体化的概述
机电一体化已经发展成为一个具有自身特点和体系的新学科,随着科学技术的不断创新和进步,一些新的血液将继续被注入。机电一体化技术的突破使机械行业实现自动控制成为可能,机电一体化是一门新兴的跨学科学科,不仅继承了电子学,力学,信息学等学科的特点,而且在此基础上继承和发扬了自己的特点。从概念延伸的角度来看,机电一体化包括机电一体化技术和机电一体化产品两个方面,机电一体化技术是一个系统工程的观点,它结合了机械,电子和信息等有机技术,是实现系统或产品的最佳综合技术。为了加快机电一体化的发展,必须解决和推动关键技术的发展,在机电一体化当中,关键应用技术主要包括机械、信息处理、传感、软件技术等。
1.1机械本体技术
机械本体技术应从提高性能,降低质量,提高精度等几个方面入手。机械系统的小型化和性能的优化都是基于机体的轻量化。因此,首先必须降低机体的质量,我们可以考虑使用非金属复合材料代替传统的钢材,提高机器的快速响应特性,降低能耗并提高效率。
1.2信息处理技术
随着机电一体化和微电子技术的显着进步,信息处理设备的普及与广泛应用密切相关。因此,为了进一步推动机电一体化的发展,必须提高信息处理设备的稳定性和可靠性。
1.3传感技术
传感技术在机电一体化当中的应用,能够显著提高传感器的可靠性,灵敏度和准确性,同时提高传感过程的抗干扰性,能够有效避免干扰,保证传感信息的准确和有效性,这对于信息时代是非常关键的应用。目前的光缆传感器正在逐步增加使用,对社会的发展起到非常关键的作用。
1.4软件技术
为了降低软件开发成本,提高生产和维护效率,软件应该逐步标准化,包括程序标准化和程序模块化,软件程序的固化等,这一技术对于机电一体化降低成本,提供经济效益具有关键作用。
二、机电一体化在机械工程中的应用策略
随着我国经济的不断发展,现代工程建设的规模和难度不断加大,这就要求施工机械具有良好的性能,施工机械的自动化程度也直接影响施工质量和经济效益。现代工程机械应具有以下特性:施工质量好,精度高;生产效率好,经济效益好;性能稳定,工作可靠安全等特点,为了满足这些性能要求,我们在工程机械领域引入了机电一体化技术,这一技术的应用范围主要包括以下几个方面。
2.1监测功能的实施
在机电一体化系统中,电子监控系统是更重要的应用领域,电子监控系统不仅可以对机械及其他工作装置的工作部位进行实时监控,还可以监控机械组各类传动和制动系统的运行状态,如果机械设备运行过程中出现运行不稳定或状态不正常的情况,作为实时监控功能的电子监控系统可以及时触发报警系统,并在第一时间确定故障发生的位置,向操作员发出警报,提醒操作员和设备维护经理对机械设备故障进行及时维护和故障排除,这不仅会有效提升整合效率,还能让工作人员及时发现和维修问题和故障,从而减少额外的经济损失,提高施工安全和经济效益。
实时监控技术是机电一体化技术在工程领域的有效应用之一。传统的监测技术是使用电力设备的监测技术,没有实时性。机电一体化的实时监控能力体现在机械工程的整体控制上,通过预警系统保证了控制人员的安全,在项目实施过程中出现意外情况时,监测系统将发出预警,停止工作,确保项目施工安全,提高项目进度效率,优化资源配置,倡导人性化的技术设计。
2.2节能降耗,提高生产效率
与传统的柴油机低能效相比,电控系统能够充分有效地释放柴油机的输出功率,使柴油尽可能完全燃烧并净化废气,为了减少柴油机的能量损失,采用电子控制技术,根据负载情况自动调节柴油机油门,提高能源利用率。例如:日本小松挖掘机采用新型节能控制器(OLLS系统),瓦斯可节约23%,而机械动力的利用率可达到98%的利用率,这主要是由于使用卡特彼勒电子效率控制系统。
在现实生活中,节能环保理念是基于人们不断变化的理念。机电一体化技术从技术手段上提高了环境质量,尤其是在柴油机的控制装置上,相对于传统柴油发动机装置电子油门控制装置减少了柴油使用的量、减少了污染物排放。从电子技术入手,提高电子技术应用能力,植入电子调速技术控制油气门装置,从而控制好柴油机运行过程中燃油使用量和污染排放量。
2.3数控技术在机械工程中的应用
数控技术在机械工程中的应用是机电一体化技术的典型应用,数控技术在实际工程中的实际应用促进了机电一体化技术的发展,也是机电一体化技术的基础。数控技术将电子设备的数据分析与机电技术的优势相结合。现阶段,数控机床技术通过实际工程经验总结,不断更新设备,提高技术含量,延长技术范围,简化操作,提高控制能力,同时提高控制精度,整体发展趋势转向核心技术。随着时代的发展而不断升级,在数控技术的研究和发展中,提高包容性和系统性的技术含量是未来发展的真正困境,技术升级的目标是提高控制能力并打破系统功能的局限性,但数控技术不能完全完成任务,需要改进多台数控机床的协调配合。
在工程机械设备上引入电子控制系统不仅可以使称重过程自动化,而且还可以使称量过程更加准确,这有效避免了手动称重效率低,误差大的特点,从而使成品的操作成为可能,准确性得到了显着改善。例如,在当今商用混凝土广泛普及的情况下,许多商用混凝土搅拌站在混凝土搅拌设备上使用微电子控制的电子称重系统,并使测量过程和使用的电子称重系统自动化,确保了混凝土的绝对混合比,混凝土的质量大大提高。此外,在沥青混凝土摊铺机上应用了自动调平系统,显着提高了沥青摊铺质量,路面平整度可达0.127m/3m。
2.4.工作过程的自动化或半自动化
通过机电一体化系统在机械工程中的应用,工程机械可以逐步实现半自动化或自动化,这不仅可以有效降低施工人员的作业强度,而且可以显着提高生产效率,并且施工作业的安全系数得到了提高,从而保证了施工机械和设备的施工安全。现阶段,由于科技与机械设备的结合,许多机械设备都有自己的生产线或轨迹控制系统。其中,最具代表性的机械设备是挖掘机,在挖掘机上设置轨迹控制系统,施工人员完成控制面板中铲斗的轨迹设置后,电子控制系统可根据放置在各个位置的传感器来施加制动臂,铲刀和铲斗,精确控制杆,以便确定开挖深度,并将开挖风险控制在相应的范围内,从而有效保证了施工的准确性和操作的成功,并提高了施工安全性。
三、结语
综上所述,随着科技大发展和时代的要求,机电一体化在工程机械中的应用越来越广泛,其使用价值越来越高,也为传统机械行业带来了新的发展空间。信息技术和电子技术的机电一体化技术是许多学科渗透和融合的结果,科技各个部门高度发达后,各部门之间的相互融合是必不可少的,机电一体化在监测控制、节能降耗、数控技术、施工自动化或半自动化当中的应用起到了非常重要的应用,推动了机械工程技术的飞速发展。我相信在很长一段时间内,机电一体化技术将会不断应用于工程机械。
参考文献:
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