机电一体化系统在机械工程中的运用探讨

机电一体化系统在机械工程中的运用探讨

魏大勇，郭志海

山东淄建集团有限公司，山东淄博 255000

摘要：现当今，我国经济发展十分迅速，而机械工程领域发展水平的逐渐提升，扩大了工程建设规模。对于我国的机械工程发展来说，机电一体化技术发挥着十分重要的作用。该项技术有着较强的综合性，其结合了电子、计算机、机械与信息技术中的一系列优势，对生产设备进行了有机组合，再通过信息化设备对生产设备实施控制，使工业生产效率得到了很大程度的提升。而将机电一体化应用在智能制造当中也是未来智能制造发展的主要方向，在进行智能制造时强化对机电一体化的应用水平能够进一步提高企业生产力、产品质量以及产品科技含量，有着十分关键的意义。

关键词：机电一体化系统；机械工程；运用

引言

科技不断发展，各领域技术水平逐渐提高，信息技术应用更加广泛的今天，机电一体化技术是多种技术的有机结合，以实现更加高效便捷的机械设备操作模式。随着研究的深入以及应用的完善和提升，机电一体化技术在机械制造业的应用更加广泛，其将机械操控程序有效简化，对于设备性能的提升、效率的提升有着重要的促进作用。

1机电一体化数控技术技术概述

从机电一体化数控技术的构成上来看，该技术具有比较强的综合性，融合了多领域学科的技术，将现代的微电子技术，信息技术以及机电控制技术进行了有机的结合，在生产实践中，相关技术的应用能够有效的提升工业生产领域的自动化水平，具有比较强的适用性。在系统运行的过程中，该技术能够根据系统运行的状态采取有针对性的控制策略来对系统进行控制，从而优化系统的资源配置，进一步降低相关生产机械的能耗，将提高相关机械运行的精度，并且能够在很大程度上提升机械运行的自动化水平，是一种现代化的、信息化的工业生产技术。数控技术的优势在于能够以数字化的指令对机械进行控制，与传统的人工控制方式相比，数控技术往往具有更高的控制精度，同时能够避免人工操作所导致的误差，在提升机械运行效率的同时，也能节省人力资源成本。通过将机电一体化技术与数控技术相结合能够保证二者的优势得到最大化的发挥，进一步提升工业生产的智能化、自动化以及网络化水平，在该技术支撑下的工业生产往往具有高精度以及高柔性的特点。

2机电一体化系统在机械工程中的运用

2.1降低能耗，科学节能

常规民用工程机械运行的过程中，需要消耗较多的机械能量。产生这种情况的原因，在于传统工程机械难以在额定的负荷下运行。在工程操作过程中，具有工程机械运行期间效益难以满足要求，超负荷生产等情况，均会影响机械施工中能源的消耗量，不利于机械工程单位资源的合理利用及经济效益的提升。机电一体化系统在机械工程中的应用，结合机械工程施工的具体情况，合理调节工程中的应用功率，发挥节能环保的作用。比如在企业行业中，则可以通过机电一体化系统降低人员消耗，合理控制能耗，促进机械工程行业的可持续发展。

2.2传感技术的应用

在智能制造当中应用机电一体化技术是非常重要的，同时机电一体化技术可以为智能制造提供更广阔的发展前景，在各个方面都能够有针对性的进行改善。而在机电一体化当中，传感技术占据着十分关键的位置，同时传感技术有着非常明显的优势，那就是有着极强的精确性以及灵敏性。在应用传感技术时，可以有效避免外界其他信号的干扰，同时能够进一步的提升智能生产水平。而普通传感器与之相比，所发挥的效果并不理想，同时在应用的过程中还一定要建立相互匹配的传感器网络系统，这有这样才能够进行信息的对接与传输。但是通过传感技术，就能够直接和智能制造进行融合，以此来降低设计的难度以及标准，并且还能够为企业节约更多的成本。

2.3加强工程机械与机电一体化技术融合的思维

其一，需要掌握工程机械应用的主体，对于作业环境、设备性能、综合效益等相关因素全面分析，技术人员要和客户加强交流，共同商讨机电工程一体化技术融合相关问题，然后确定工程机械技术的利用目标，以此帮助技术人员掌握有关数据;其二，需要对客户需求下的技术与工程机械融合方案深入分析，比如参数设定、基础计算、三维图纸绘制实验模拟等，并且要和客户深入交流、改进机械融合方案;其三，需要在机电一体化技术和工程机械融合的过程中分析实际情况，不断积累经验，比如掌握发动机保养流程，定期开展零部件除锈工作，进而为机电一体化技术的深入融合提供保障。

2.4电液控制技术

电液控制技术是机电一体化技术的重要表现，这一技术在工程机械领域的应用可以提高作业的安全性。传统的工程机械存在一定的功能局限性，应用时的效率低，危险系数高，机电一体化技术下的工程机械操作精度有所提升。比如，在一些领域的液压挖掘机中，就应用了电液控制技术，该技术使得机械控制系统的功能更为全面，其中，传感器、控制器和角度设定器作为重点部件，完全满足了液压挖掘机的平整加工、压实整平需求。当前的技术发展条件下，自由控制、变结构控制和神经网络控制都具有了一定的理论支持，但在具体应用时还存在着一些现实性的问题，控制算法的复杂性使得传统的机械技术很难达成，只有现代化的控制理论方可实现。

2.5电子负荷传感技术

在液压挖掘机中，电子负荷传感技术同样凸显了机电一体化技术的优势，在这一技术支持下的液压挖掘机集体结构得以大大优化，整个挖掘机作业的过程中，操作流程得以简化，具有更高的机械运行效率。比如，日本著名的制造厂商在液压挖掘机基础上进行了系统优化和改进，形成了新的电子负荷传感挖掘系统，该系统的存在提升了挖掘机的整体性能。GELL1系统是首创的电子计算机液压挖掘机系统，在系统运行的过程中，传感分布的动力和铲斗的不同位置可以在机械运行的同时，将盒子数据实时传输给驾驶室，驾驶室接收到这些信息以后，就可以快速根据这些信息来进行发动机、液压泵、控制阀的控制指令发送。机械在运行的过程中，其工作速度是由实际需求来决定的，电子负荷传感系统下的控制精度有所保障，动力、斗杆、铲斗等相关部件的操作更为平稳和精准。

2.6机械能耗降低中机电一体化技术的应用

传统机械在机械效率方面相对较低，这主要是由于耗能较多且利用率较低的原因。在液压挖掘机燃料利用方面，其利用最大值仅为25%，在机械设备运转过程中很多燃料都是以能耗的方式造成了消耗，不利于长期的发展。在液压挖掘机设备上应用机电一体化技术，并通过电子监控系统监控设备运转状态，柴油机上安装电子调速器实现机械的自动调整。在此情况下，经过一段时间的观察测试，其能耗情况有明显的降低，这说明通过机电一体化技术能够达到机械设备的节能降耗目的。

结语

综上所述，近年来，随着全球经济一体化进程的不断加快，由此极大的推动了各个前沿领域的发展，现代机械工程行业发展过程中，需要充分认识到机电一体化系统应用的必要性，学习国内外先进的工作经验，将先进的理念及专业的技术融入到机械工程生产中，推动我国机械工业发展。

参考文献

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