机电一体化在工程专业中的应用

机电一体化在工程专业中的应用

肖博

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摘要:随着我国经济与信息技术的快速发展,机电一体化技术与机械工程得到了迅速的发展,通过在机械工程中应用机电一体化技术,有效地把机械工程与新型科技进行了紧密结合,同时也促进了机械工程领域的创新发展。本文详细探讨了机电一体化在工程专业中的应用,在不断地引进现代化信息技术,从而提高企业的经济效益。

关键词:机电一体化;工程专业;应用

当今社会的工程机械技术正处在一个飞速发展的时代。自动控制技术和机械液压技术等有机结合组成机电一体化技术,使机械的性能得到了大幅度的提升,如经济性,使用效率性等。现在以微型计算机和小型处理系统为核心的电控装置在现代工程机械中的使用已经越来越多,电控技术已经渗透到了工程机械的许多领域,如可以自动找平的平地机,可以自动供料用的摊铺机,电子调速的汽油机,搅拌设备的无人化管理,所有的工程机械的状态监控与故障自我诊断与排除等,都充满了现代的电控技术。伴随着科学技术的迅猛发展,对于工程型的大型机械设备提高自动化率有很大的必要,电力电子的应用在工程型机械上是发展形势的需要。特别是现在阶段,我国普遍购置设备价格昂贵,维修困难,电子技术的应用不成熟,关于设备的机电一体化以及设备的维护管理必须引起相关部门及人员的高度重视。

1机电一体化的概述

机电一体化技术就是将微电子技术、电工电子技术、机械技术、传感器技术、接口技术、信息技术、信号变换技术等多种技术进行结合,并综合应用到实际中去的技术。它是将机械装置、电子设计和软件结合起来的系统总称。所以是自动化生产设备几乎就可以说成是机电一体化设备。现代的工程机械正处于一个发展时期,引机电一体化技术,使液压、机械和电子控制等技术有机的结合,极大的提高了工程机械的各项性能。

2机电一体化在机械工程设备中的意义

近年来,机电一体化技术取得了飞速发展,机电一体化产品的概念正在逐步的扩大,已经扩大到被控制系统和控制系统相结合的产品制造和过程控制的大系统。未来随着机电一体化技术的不断完善,机电产品的发展趋势将越来越高自动化、高效率化、多功能化、高可靠性、高智能化、省材料和省能源。在工程机械设备中机电一体化技术的应用十分必要,它能够对机械系统的多个方面产生有益影响,包括性能、功能、操纵性和可靠性等。具体来说,机电一体化在机械工程设备中的意义主要体现在以下方面:一是由于机电一体化系统具有动力分散化和智能化特点,在提高传动精度和缩短传动链长度的基础上,还简化了整个机电一体化系统的机械结构,虽然减少了机械部件数量,但是反而优化了系统刚度,大大提高了机电一体化系统的动力特性和运动特性;二是机电一体化使得机械工程设备的单个驱动部件具备了智能性及相关的逻辑联系具备了可编程性,如此一来机电一体化系统的功能将得到大范围的拓展,机电一体化系统处理任务的能力将变得更强,从而机械产品的功能将更加完善;三是随着电子技术的不断发展和进步,操纵系统不再受到机械结构的制约,只需依照自己需求科学的选择安装位置即可,可尽量选择便于操作、安全性高的地方,同时还能够利用现代通讯技术实现远程操作;四是通过应用嵌人式电子控制系统,再加上传动链的缩短的影响,系统结构更加简化和优化,可动部件减少了,这意味着磨损也将大大减少,同时还提高了系统刚度、强度和过载能力,可靠性得到了有效提高。

3机电一体化的发展趋势

机电一体化专业涵盖范围非常广泛,包括机械和电子以及光学等等,机电一体化的发展建立在相关技术的发展基础上,相关技术的发展促进机电一体化的发展,而机电一体化的发展反过来也会推进相关技术的发展,相辅相成。

3.1智能化

作为21世纪重要的发展方向,在机电一体化的研究中,人工智能逐步引起重视。本文所说的智能化从本质上来说是对及其行为的描述,是建立在控制理论基础上的,通过充分吸收相关理论包括心理学、生理学、计算机科学等等,达到更高控制的目的。当然,我们也应当充分意识到,想要机电一体化产品与人完全相同,在短期内是达不到的,也是没有必要的。

3.2模块化

模块化是非常重要的一项工程,众所周知,机电一体化产品种类非常繁多,而在研究这些产品的过程中我们所研制和开发的具有标准机械接口、电气接口和动力接口的机电一体化产品单元具有非常重要的意义。如果我们研制集减速和智能调速为一体的动力单元,我们就可以快速达到上述目的。与此同时,还要制定各项标准,实现产品的迅速研发。在利益的冲击下,现阶段我们难以制作出与实际情况相符合的超高水平的国际标准,但值得注意的是,我们可以通过另一种途径即组建一些大企业来实现。

3.1网络化

现代社会互联网已十分普及,各类远程控制和监视技术基于网络技术取得了飞速发展,各类远程控制的终端设备也层出不穷。在逐渐发展的过程中现场总线和局域网技术凭借其强大优势得到了高速发展,充分利家庭网络技术将诸多电器连接在一起就可以形成全新的家电系统,给广大民众带来方便。

4机电一体化的机械工程中的应用

4.1节能降耗

机电一体化在机械工程中的应用之一就是降低耗能。对于传统的陈旧的机械设备,在生产过程中不仅对能源的利用率比较低,还不能对能源起到节约与保护的作用。例如,在使用挖掘机时,为了在操作过程中合理利用能源、降低能耗、提高操作效率,采用了新型的机电一体化系统,并应用新型的液压型挖掘机替代传统的挖掘机,同时在使用过程中还与新型的节能控制器相结合,二者之间的结合,形成了比较完善的OLLS系统,从而使新型挖掘机在操作过程中能实现对能源的合理利用,减少对资源的消耗。

4.2实时监督控制

机电一体化在机械工程中的另一个应用就是能对机械工程中的系统装置起到实时的监控作用。由于传统的机械工程相对比较落后,因而无法在具体的操作过程中实现对机械工程的实时监控。一方面无法保证机械设备的工作质量,另一方面会对操作人员产生不良影响。随着在机械工程中应用机电一体化技术,有效地解决了传统的机械工程中存在的问题,实现了对机械工程中的制动、传动以及执行等环节的实时监控,如果在机械工程中出现了问题或异常现象,都能通过机电一体化系统进行及时、准确地预警,并对其故障问题进行分析与解决。

4.3提高作业的精度

机电一体化有助于提高机械生产的精度,同时对保障机械工程的整体质量有非常重要的意义。在传统的机械工程中,往往都是依靠人力进行操作,无论是数据的计算还是工程测量等工作都比较容易出现误差与错误,在一定程度上影响了机械工程的整体质量。通过在机械工程中有效地应用机电一体化技术,不仅有助于提高机械工程中数据测量的精确性,还能使机械工程中的测量环节实现自动化操作。通过机电一体化技术的测量与分析,有效地避免了人为原因造成的数据误差,对提高机械工程的整体质量与数据的准确性有非常重要的意义。

4.4实现操作的自动化与半自动化

机电一体化在机械工程中的有效应用,有效地提高了操作的一致性,也实现了机械工程的自动化与半自动化,对提高机械工程的生产效率、减轻操作人员的劳动强度、提高作业安全等都有重要的作用。

5结束语

综上所述,随着我国经济的飞速发展以及信息技术的不断更新,机械工程企业为了提高自身的竞争实力,需要不断地引进现代化信息技术,从而提高企业的经济效益。机电一体化技术作为一门综合性的技术,在机械工程中发挥着极其重要的作用。

参考文献:

[1]白丹.机电一体化在工程机械中的应用研究[J].科技展望,2017(04):43,45.

[2]胡建伟.论机电一体化在工程机械制造中的应用[J].装备制造技术,2016(03):286-287.

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