机电一体化在工程机械上的应用与发展樊平

机电一体化在工程机械上的应用与发展樊平

樊平

（陕煤集团神木红柳林矿业有限公司陕西榆林719300）

摘要：机电一体化在工程机械中主要依靠电子控制系统来进行工作和运营，而电子控制系统的工作状况的好坏与工程机械的施工质量有着直接的联系。将机电一体化应用与工程机械的施工进程相结合，可以有效实现工程的开展的质量全面提升，进而为社会和经济的发展奠定稳定的基础和强大的推动力。因此，对于“机电一体化系统在机械工程中的应用”研究，就具有极大的现实意义。基于此，文章就机电一体化在工程机械上的应用与发展进行分析。

关键词：机电一体化；工程机械；应用；发展

中图分类号：TG48文献标识码：A

1.机电一体化概述

1.1机电一体化的发展

先进的科学技术推动着机械工业的发展，使机械工业技术不断的改造完善，更好地服务于人们，随着计算机技术和微电子技术的诞生和发展，进一步的推动了机电一体化发展的进程。现在的机电一体化已经发展成为一门理论体系完整的新兴学科，主要包括机电一体化产品和机电一体化技术这两个方面。机电一体化的发展经过了三个阶段的路程，第一个阶段是萌芽阶段，在上个世纪70年代之前“机电一体化”这一个词还没有出现，但是当时的人们都已经开始将电机技术运用于生产工作中，并且有相当一部分人是支持这一做法的，这样的做法很大程度上提高了机械产品的功能和质量，但是由于当时的科学技术的落后，就没有深入研究电子技术和机械生产的结合；第二个阶段是发展阶段，随着科学技术的发展，电子技术得到了很大的发展，并且“机电一体化”这一词首先在日本得到提出，机电一体化的技术得到了技术支持，得到了很大的发展进步，在机械行业也得了更广泛的应用；第三个阶段是在快接近21世纪，各种计算机技术的大力发展，逐步进入智能化时代，这一项技术的进步使得机电一体化进入智能化阶段。随着光学技术和微电子技术的出现，机电一体化迈入了新的阶梯，在人工智能、自动化等方面有非常广泛的应用。

1.2机电一体化的特点

机电一体化在机械工程方面有着非常重要的应用，这与它多样化的特点是分不开的。在机电一体化的发展过程中主要集聚了数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化和绿色化等特点。数字化的特点给予了机电一体化有非常高的可靠性、容易操作的、维护性强等特点，由于数字化的普及，将机电的远程操作、自我诊断和修复变得现实，也变得更加方便；智能化是使机电一体化产品具有一定智能性，拥有复杂的逻辑思考、推理判断、自行决策的能力，这样会给机械产品的使用操作和维修带来很大的方便；计算机技术的不断发展，让机电一体化的网络化变得成为现实，机电一体化的网络化，使得远程控制的设备得以完善，使这项技术变得更加好用；随着现代企业的发展，现有许多生产机电一体化相关产品的厂家，生产工艺繁多，技术不等，在模块化规范的作用下，使得现在生产的机电一体化产品的质量更加容易把控，得到保证等等。

2.机电一体化系统在机械工程中的应用

2.1监控功能的实现

在机电一体化系统中，电子监控系统是其中较为重要的构成部分之一。电子监控系统不仅能够对机械设备的作业部分与其他工作装置等，进行实时的监控，更能对机械群的各类传动与制动系统等，进行运行状态的监督与控制。若机械设备在运转过程中存在某些不稳定运行，或状态异常等情况时，作为实时监管作用的电子监控系统，则能够及时通过报警系统的触发，将存在故障的位置在第一时间确定并对操作人员发出警报，促使操作人员与设备维修管理人员等，对机械设备所存在的故障等，进行及时的检修与故障排除，这不仅能够有效的提升巩固走效率，更会因问题与故障等的及时检修，从而减少额外的经济损失。

2.2降低无端损耗，提升生产效率

由于电控系统在柴油机械设备中的应用，促使柴油机能源的利用率得以显著提升，同时，通过机电一体化的电控系统，更能使柴油机的输出功率明显增加，并能促成柴油能源的充分燃烧，继而减少由此产生的废气排量。并且，利用电子控制技术，对柴油机的油门进行自动性调节，使柴油能源的利用率得以增加。

2.3促使施工作业精度得以显著提升

将电子控制系统应用于工程机械设备中，既能够实现自动化称量，又能够提升称量的精确度，进而降低由人工称量所产生的精确率低，且工作效率低下等现象。这也促使由机械设备所制作的产品，其精确度能够显著提升。例如:在进行混凝土作业时，通常会依据工程施工需求，进行混凝土的配合比，而在实际施工作业中，混凝土配合比很难通过人工配比的方式，做到极高的精准度，对此，便可通过电子称量系统，进行原材料的自动化称量、配比作业。此种自动化方式，不仅能够达成混凝土配合比的高精度，更能促使混凝土作业中，施工质量的提升。

2.4促使施工作业的自动化工序达成

通过机电一体化系统在机械工程中的应用，能够促使工程机械逐步实现半自动化或自动化，这不但能够有效减少施工操作人员的作业强度，使生产效率得以显著提升，更能促使施工作业中，设备等的安全系数得以提升，进而确保利用工程机械设备进行施工的安全性。

3.机电一体化技术在工程机械上的发展前景

科技前进的脚步永不停歇，第三次工业革命距今已有半个多世纪，这并不能满足工业革命对人类带来的需求。因此，越来越多的人提出了第四次工业革命的理念，开始描绘第四次工业革命蓝图。事实证明，随着科技的不断发展，人类也即将进入第四次工业革命。于此同时，机电一体化技术也必将有所改革和创新，在未来工业机械中得到更为广泛的应用。

3.1智能化

人类对于人工智能的研究从未停止，今年谷歌公司研究的机器人阿尔法狗打败世界围棋冠军李在石后，科学家在对于机械智能的发展有了更进一步的研究。而今，智能化设备无处不在，极大地方便了我们的日常生活。因此，在未来的工程机械中，机电一体化技术的发展也必将伴随着智能化的参与。在未来的设备中，可以运用人工智能、心理学、算法等思想，使工程机械具有一定的运算能力和自主判断能力。

3.2模块化

机电一体化技术产品具有种类繁多、生产厂家标准不统一的特点，因而研制和开发具有统一标准的接口，对产品单元模块化非常有必要，这也是未来机电一体化技术发展的重要目标。比如在研究具有减速、变频调速电机的一体化动力驱动单元，具有图像处理、视觉识别和距离测试等功能电机一体化控制单元等。在进行产品设计时，利用模块化标准进行生产，可以使产品标准化，避免资源的浪费和闲置。

3.3环保化

可持续发展一直是我国发展的环保理念，同时也是要求企业在发展中需要遵循的一个原则。在未来工程机械高度发展的过程中，可能会对环境带来破坏和污染。这与我国实现绿色产品概念的愿望是相悖的，因此，这就要求机电一体化技术在应用过程中，能够避免环境造成污染，对能源可以做到循环利用的程度。

综上所述，伴随机电一体化系统的逐步完善，机电一体化技术所呈现出的应用价值也将逐渐提升。在工程机械的使用过程中，要想更好地融入科技含量越来越浓高的现代工程施工中，就必须要求相关维修和管理人员了解和掌握机电一体化技术。

参考文献：

[1]李鹏.机电一体化技术在机械工程上的应用及发展趋势[J].科技创新与应用,2016,08:148.

[2]王晓光.机电一体化在工程机械上的应用研究[J].科技创新与应用,2016,06:121.

[3]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.