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摘要:机电一体化系统可以借助电子技术有效提高传统机械设备的运行效率,降低效率差、精度低、安全系数不佳等问题的发生率。在机械工程中应用机电一体化系统还可以有效降低机械生产所需能耗,并推动工程机械生产的半自动化与自动化发展,更好地推动我国机械工程事业的发展。
关键词:工程机械;机电一体化;应用发展
1机电一体化系统的定义
机电一体化系统的定义就是电脑控制自动化与一些机械设备相结合在一起组成的控制系统,在各项功能的使用和信息加工处理方面,以及在机械操作等运用方面都有很大的帮助。从整体上来说,机电一体化是在传动技术、机械管制技术和信息技术、传感技术以及计算机编程方面的运用,使用最优组合法使功能目标达到最大。
从机电一体化的概念方面来看的话,机电一体化不仅仅包括了对于“技术”方面内容,还包含“产品”这一方面。运用好这种新型的技术可以制造出优秀的产品。运用机电一体化技术使光、电、力有效地结合在了一起,极大地提高了机器的运行速率同时在一定程度上也提高了产品的质量。运用机械工程与机电一体化相结合,解放了劳动力,代替老旧的工程技术,适应了社会发展的需要。近几年来,随着技术的不断进步,机电一体化系统已经变成了高校学习的主要学课,在未来时代发展的潮流中,机电系统的内容将会不断扩展增加,不断充实发展。
2现代工程机械中机电一体化技术应用
2.1在机床中的应用
Z80-CPU软件是机床生产控制中的有效软件,软件中的机电一体化技术会使机床生产精度和质量得到保证,也会使机床数字化程度更高。除了相关软件外,机床系统中还有各种电路,这些电路功能不同,软件应用优势较显著,其对应用环境没有限制,应用了机电一体化技术的机床功能比较可靠。而结合了该技术的Z80-CPU软件在机床运行扫描中,也会发挥技术优势,使该过程变得简单有效,所以机床运行过程的安全可靠性也能得到保证。在具体的机床操作运行中,机床的连续控制功能要与插补功能结合起来,工作刀具运行方向便是数字化机床坐标轴延伸方向,机床的副传动需要保持高效运行,不能出现一丝差错,滚珠丝杠在运行中,其也不能发生过度摩擦破损现象。机床要借助机电一体化技术控制本身的运行状况,切忌出现爬行等失稳现象,其还要对抗运行中的各种拉力,以保证机床运行效率和机械零部件加工质量。
2.2在自动化作业和半自动化作业中的应用
机械生产制造行业虽然已大范围应用了自动化技术,但机械制造生产还未完全实现自动化,现在还存在很多半自动化作业,这些作业依旧存在,但应用的人员数量却已经在减少。机械化转变为自动化、智能化,势在必行。在转化过程中,相关人员可以引进机电一体化技术,该技术可以使半自动化作业的自动化程度提升,使机械生产受控力度加大。在实际中,相关人员可以设计机械运行轨迹,利用微机系统来调控机电一体化技术作用对象,使其接受指令,完成操作。在指令传达交互过程中,还会应用到传感设备,相关人员还要将其合理设置在系统中,使系统更加完善,最终保证机械功能发挥受控力度更大[2]。自动化程度高的机械系统正在向智能化方向发展,所以其生产加工制造精度会更高。
2.3在实时监控中的应用
机电一体化技术可以依托电子控制系统,对机械操作过程进行实时监控。该电子控制系统是后来集成到机械系统中的,其与传动系统、制动系统、液压系统等共同构成机械运行系统,该控制系统可以对其他系统的运行过程和运行情况进行检查监督,一旦这些系统出现故障,控制系统会立即下达指令给报警系统,使其发出反映,所以一般将控制系统与报警系统连接在一起。如果控制系统中的机电一体化技术足够先进,其会在故障发生的第一时间,就隔离故障区域,并对故障进行原因分析,然后做好故障处理消除工作。相关人员在继续研究该技术时,还要提高技术的先进性和成熟度,使其达到消除故障目的。
2.4在机械生产制造中的应用
这里主要指机电一体化技术在机械产品生产质量和加工精度等方面的应用。电子控制系统不仅可以监控其他运行系统的运行情况,还可以检查机械运行数据,从数据中判断产品生产准确度。这种自动化称量技术在机械生产数据称量中具有实际意义,不仅可以保证机械生产操作行为的正确性与准确度,还可以保证最终产品尺寸或形体等方面的精确度。且应用了该技术后,机械生产制造效率有显著提高,机械生产制造中的能源消耗量也会降至最低。随着技术发展,机电一体化技术主要伴随分布式控制系统,布置在设备内部,使设备的测量、监控、管理等功能优势更加显著。
3提升机电一体化系统在机械工程中的应用策略
3.1减少机电设备消耗,贯彻节能理念
传统的机电设备主要以柴油作为动力,技术含量不是特别高,并且排放的废弃物对环境的污染十分严重。而通过对现代信息技术的充分结合与运用,有效提高工作效率的同时,通过有效对废弃物的回收再利用,从而提高能源的利用率,降低对环境的污染,对于现代保护环境的理念非常契合。
3.2以智能化为发展方向,提升自动化技术
机电一体化技术的发展,对机械工程而言是一大突破与创新,虽然自动化在之前的机械工程领域已经有了一定的市场,但仍然处于发展的初级阶段,并且技术水平相对不高,难以满足日益发展的需要。而通过充分结合现代信息技术,机电一体化的整体水平实现了跃升,提高了工作生产力与生产率,节约了成本,为企业效益的提升做出了巨大的贡献。并且机电一体化的发展方向是自动化和智能化,主要是通过信息技术的运用,使机械能够自动完成任务,出现故障与问题时能够自行处置,不能处置时能够及时报警,从而保证整体工作不受影响。互联网技术的充分发展与运用,为机电一体化的发展提供了契机与平台,并且对机电设备本身的技术提出了新的要求。现代科学技术在机械行业的最新运用成果,就是智能化的充分发展与运用。而信息处理与传输技术,能够使机电设备的各个部位与环节,实现信息资源的共享与互联互通,从而使整个系统能够良好稳定运转,并且在应用环节发挥出巨大的功能与效用。
4在机械工程中机电一体化的发展趋势
4.1自律分配化系统方向
通常情况下,只有机电一体化系统发展到一定程度后,自律分配化系统才可以投入使用。自律分配化系统需要借助独立的运行模式,具有比较强的自律性,其会随着外界环境的变化而发生相应的变化,以更好地适应外界环境需求。自律分配化系统可以根据总指令,来使每个子系统独立完成相应的工作,这样既可以避免由于某一子系统故障而导致机械工程无法顺利进行,而且还可以有效提高机电一体化系统的柔性,提高机械工程的运行效率。
4.2光机电一体化方向
光机电一体化是机械电子工程的别称,与传统的机电一体化技术相比,该技术引进了光学技术,其可以借助光学技术的特点,来实现对机电一体化系统中的信息处理系统、传感系统、能源系统等各子系统的改变和优化,从而更好地发挥机电一体化系统的优势。
4.3全息系统化方向
“全息”,即所谓的全方位呈现,在机电一体化未来发展中,“全息”的优势将会更加明显,其可以从不同的角度来准确执行“指令”,以确保机械工程运行的有效性。实际上,全息系统化的发展主要得益于模糊技术和信息技术的高速发展。
结束语:
机电一体化技术在机械工程中不断地体现着它们的价值,使机械的操作更加简单快捷。所以,应进一步注重机电一体化在机械工程中的运用,不断提高技术的进步,使一体化系统更上一层楼。
参考文献:
[1]张东亮.浅析机电一体化技术的应用与发展[J].橡塑技术与装备,2015,(24):83-84.
[2]郭瑜.机电一体化技术在工程机械中的应用[J].现代工业经济和信息化,2015,(23):27-28+30.