浅析机电一体化系统在机械工程中的应用

浅析机电一体化系统在机械工程中的应用

娄家胜

（宁波财经学院，315175）

摘要：随着改革开放的深入开展，我国经济实力的提升也带动了科学技术的发展，机电一体化技术也随之焕发蓬勃生机，日新月异的机电一体化技术被广泛应用于工程机械领域。在这项技术的有力支持下机械自动化与半自动化成为可能，机械作业与精准度更获得突飞猛进。据此，本文将对机械工程中所应用的机电一体化系统进行论述分析。

关键词：机械一体化系统；应用前景；机械工程

一、前言

在改革开放的进程中，我国经济水平和科学技术飞速发展，随之而来的是人民生活水平和生产方式的变革。现阶段我国的科学技术不断深入众多领域，技术的创新与改善使得各学科专业互相渗透，机械工程专业更加。得益于计算机和微电子技术的更新换代，机电电气化正在向机电一体化发展，使得国内工程机械企业环境发生整体改变。

二、机电一体化概述

现阶段机械一体化已衍变为一门独具特色的专业学科，科学技术的加持也使机械一体化日趋完善和多样。机械一体化的诞生发展促使自动化控制得以实现，作为专业学科，机械一体化也由多专业领域交叉融合，对其概念进行分析可以得出机械一体化涵盖了产品与技术。系统工程则是以机械一体化为出发点，通过多方信息融合获得各项技术共存的最优产品。因此要让机械一体化发展更加完善还需以下几项技术：

（1）机械本体技术。机械本体也应具备良好的质量、精度及性能技术。现阶段的前沿技术之一：机械系统缩微化与性能优化都要从简单机械基础上改进而来，为使减轻机械本体的质量，制造中可以考虑使用非金属复合材料来取代传统钢材料，以此提高机械响应并降低能耗。

（2）信息处理技术。电气机械一体化则需要将微电子技术及传播信息进行整合设计。因此，唯有提高信息处理设备的稳定性与可靠性才能让电动机械一体化得到不断发展。

（3）软件技术。软件在机械一体化系统当中充当了桥梁纽带的沟通作用。为了使软件研发的成本进一步降低，软件维修效率显著提高，那么软件就必须要向标准化发展。基于程序的模块化、标准化，结合软件程序固话，这样软、硬件多管齐下才能使机电一体化高效运作。

三、机电一体化发展方向

（1）全息系统化方向。该方向主要是将机电整体运作进行全方位呈现，这一发展将充分融入日后的机电一体化发展中，从另一方面来看，机电集成技术用于“指令”的准确执行，而智能化发展趋势在今后的信息技术与模糊技术中至关重要。

（2）光机电一体化方向。光机电一体化又被称为机械电子工程，属于机械工程与自动化领域内的一项技术，与传统的机电一体化技术相比，其主要区别就在于光机电一体化中的光学技术，利用光学技术的特性使得机电一体化系统中的各个子系统获得更高层次的优化和改善。

（3）模块化方向。虽然模块化的创新方向在现阶段的机电一体化发展中是一项费时费力且艰巨的任务，但这一方向对机电一体化的模块化生产确实质的提升。当前模块化主要应用于标准化的电气接口、动力接口、机械接口、环境接口等，这已为机电一体化的生产维修节约大量成本，也为技术人员提供更高效率。

四、机电一体化在机械工程中的应用

人民不断提高的切身需求同样提高了现代工程施工的规模和难度，从而对工程机械设备的性能提出更高要求，因为工程机械设备的自动化程度直接决定了施工质量与经济效益。为满足质量、精度、效率、经济等多方面的要求，机电一体化技术则被赋予以下应用功能：

（1）节能降耗，提高生产效率。单一的柴油机在固定转速与功率下对能源利用产生较大浪费，因此电控系统得以加入，通过电控进气、油喷、压燃等技术，柴油机能源转化率与输出功率达到最佳。电子控制技术在柴油能源的利用中举足轻重，如日本小松公司制造的燃气挖掘机，在安装电控节能控制器后得以节能23%，机械功率的利用率更是高达98%，如此节能高效的设备正是得益于卡特电子效率控制系统。

（2）自动化或半自动化作业。在工程机械上获得自动化或半自动化技术的加持，那么人工强度可大幅降低，生产效率显著提高，还能为作业安全提供保障。如日本三菱公司的轨迹控制挖掘机，操作人员可预设铲斗的运动轨迹与形状，结合微机控制系统的数据采集，实现铲刀自主控制动臂，获得精确、安全及高效的操作方案。

五、总结

文章浅析机电一体化系统在机械工程中的应用，作为目前发展最快、使用场景最广的机械系统，机电一体化的实用价值稳固提升。在未来的机械工程发展中机械一体化能为行业带来质的飞跃。科学技术正在需求中不断发展，机电一体化在信息技术与电子技术的进步中也将获得多学科融合，并在今后的机械工程中迸发出强劲动力。

参考文献

[1]李瑞敏.机电一体化系统在机械工程中应用浅析[A]鹤岗市人防办.2019.

[2]陆晓东.机电一体化系统在机械工程中的应用[J].科技与企业,2014(15):135-136.

[3]邓荣荣.机电一体化技术在机械工程上的应用及发展展望[J].工程技术:全文版:00193.

[4]秦威尔.机电一体化在工程机械上的应用与发展[J].科学技术创新,2017(06):108-109.

作者简介：娄家胜（1997.12-）男，浙江省台州市人，学生，本科，机械与电气工程。