机电一体化技术在机械工程中的应用分析

机电一体化技术在机械工程中的应用分析

刘胜华

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摘要：机电一体化技术,指的是将机械设备和电子技术结合起来,将机械设备的动力、信息处理与控制等部件的功能实现自动化、智能化发展,是以机械技术、电子技术、计算机网络技术、自动化处理技术等为基础的一种机械系统技术。在科学技术不断进步的今天,在机电一体化技术的开发和集成方面,已经有了长足的进步。

关键词：机电一体化技术；机械工程；应用

引言

机电一体化技术是一种将计算机、信息技术、机械工程和机械设计等多学科领域相结合的综合集成技术。机电一体化技术在机械工程中主要应用于现代自动控制系统以及机械系统，在此基础上，可以使机器的设计更加合理，从而使得产品具有高可靠性和安全性。因此，本文对机电一体化技术在机械工程领域中的应用和发展趋势进行详细分析，对促进机电一体化技术进一步完善与提升有着重要意义。

1机电一体化技术的优势

1.1提升设备的安全指数

机电一体化技术最显著的特点就是与计算机技术的结合运用,因此,当被运用到工程机械方面时,计算机技术可以对工程机械的运行状况展开分析和管理,可以及时地发现问题,并做出预警,还可以自主进行维修工作,这对提高机械的性能、质量等有着非常重要的作用。由于工程机械的工作强度比较大,并且需要耗费很长时间。因此,很难对设备进行及时的维护,在使用的过程中,很可能会发生磨损问题,从而影响到工作的效率和质量,严重还会危及到工作人员的人身安全。然而,在机电一体化技术的影响下,计算机系统会对机械中的问题进行预警,让工作人员对设备的问题有更好的认识,有助于加强对设备的有效管理,提升设备的质量,从而在一定程度上保障工作人员的安全。

1.2提升产品的性能

在应用过程中,机电一体化技术可以对仪器的使用方式进行转变,并采用微型电脑进行管理,实现对仪器的全自动控制。对传统的电脑显示屏进行变革,由以前的大型、传统显示屏变为一个全新的电子显示屏。这些屏幕在管理和应用方面都十分方便,所展示的资料和内容也更简洁、更直观,对工作人员的工作提供了极大的便利,同时又能提工作效率。运用机电一体化技术对机械设备进行改造后,设备的运作方式也随之发生了变化,许多设备在运作时都会产生新特点,而机电一体化技术的运用,让设备的运作表现出智能化的特点,从而大大地提升了设备的运作效率。

2机电一体化技术及其在机械工程中的具体应用

2.1在改造机床中的应用

机电一体化技术在机械工程领域具有广阔的应用前景和价值，尤其是在机床改装方面，更能推动各种工作的顺利进行。在实际工作中，数控机床是使用频率最高的设备，而且在生产过程中，对产品的精确度要求很高，如果在使用过程中出现了问题，那么，将会对产品的质量造成很大的影响，因此，必须将机电一体化技术运用到机械工程中，它不仅可以改善现有机床的加工精度，而且还可以大大提高其工作效率，实现智能化。同时，合理的运用机电一体化技术，可以对原有的数控机床进行更好的优化和完善，使其结构更加现代化，减少了刀具和工作台的轨迹误差。在实际工作中，通过采用计算机技术，可以实现对各类数据和信息的自动处理，从而降低了工作人员的劳动强度。DPS芯片是计算机技术中广泛应用的一种，它能极大地提高机床抗干扰能力，提高机械工程的经济效益和社会效益。随着社会的飞速发展，我国机械工业逐步走向了半自动化，使工人的工作强度和工作的难度大大降低。因此，合理地运用自动化技术，可以从根本上降低机械工程中出现的各类非正常现象，提高产品的加工精度。比如，在挖掘机制造过程中，通过对挖掘机轨迹控制系统的合理选取，并按要求预先设定好的轨迹，再通过计算机技术实现智能化控制，可以降低人力劳动强度，提高工作的精确度。

2.2在传感设备中的应用

传感设备在机电一体化系统中主要发挥出信息传递的功能，不仅能够对系统设备中的各方面信号进行全面采集、整理以及输送，也能够根据不同元件的运行需求以及生产工艺要求来发出相应的指令，让机械设备、通信系统与执行系统能够达到协调配合的效果，为信息传输安全带来全面保障，以确保系统能够执行正常程序，维持稳定高效的运行效果。例如在汽车零部件加工生产过程中的切削设备，工作人员需要对零部件生产质量以及机械设备运行精准程度进行全面分析，并考虑工作人员的状态以及能力水平，以确保机械设备能够维持正常运行状态。而在传统人工操作模式下，很容易会因为人为操作失误而导致零部件加工质量问题，难以达到汽车生产制造的相关标准，因此可以利用机电一体化技术，通过传感设备的使用，对设备回转系统、驱动系统、温度系统等方面进行检测，同时确保各个系统设备的运行参数数据进行内部传输，从而实现机械设备的自动化控制效果，也能够避免人为因素对机械设备操作及其生产精度所带来不利影响，以确保汽车零部件的加工生产品质。

2.3在产品开发中的应用

在当前信息时代的背景下，现代智能技术及其智能设备得以广泛应用，为我国社会生活生产带来了巨大变化。而随着科技技术的不断进步，设备功能得以呈现集成化的发展趋势，传统的工程机械设计制造产品已经难以满足当代社会生产与生活的各方面标准。因此需要工作人员在机械设计制造产品开发的过程中使用机电一体化技术，丰富产品种类，完善产品性能，同时结合当前市场发展趋势以及相关要求来进行设计开发。例如在进行汽车发动机微机控制系统的设计过程中，工作人员可以使用机电一体化技术来进行设计，设计出能够有效降低燃料成本的发动机微机控制系统原理图，利用微处理器，或者对汽车发动机使用大规模的集成线路设计，并结合若干个传感器来获取模拟电压信号，从发动机输出轴得到精准的脉冲信号，并将其传输到BCU中进行模拟，而信号就可以通过数字转换器，转变为数字信号，根据信号指令就可以对空气燃料比、排气循环率等方面进行精确计算，并以此作为依据，对燃料喷射阀与点火装置驱动进行管控，让空气燃料比能够维持最佳的运行状态，以保证汽车发动机的各个运动状态都能够保持在正常的负荷条件下。

2.4在开发煤炭过程中的应用

目前我国经济快速发展,煤炭资源成为我国最经常使用的能源。开采煤矿的过程中很容易造成矿工人员的伤亡,因此在开采煤矿的过程中使用机电一体化技术,不但能够减少施工人员的伤亡,还能够提高开采的效率。此外,该项技术还能够减少能源消耗,优化开采机械的性能。除了在开采过程中用到这项技术以外,还需要用到例如液压技术、电力电子技术等。液压技术为开采机械提供了动力,电力电子技术能够进行监控、警报等,保证施工的安全。这些新技术的应用提高了煤炭开采的效率,减少了人员的伤亡,为国家发展提供了新动力。

结语

总而言之,社会的有序发展离不开制造业的支撑,机械工程的发展更是重中之重,而机电一体化技术又是促进机械工程发展的动力。机电一体化是一门交叉学科,涵盖了多项技术例如信息技术、机械技术等等,能够促进机械工程的高速发展,被广泛应用于各大行业中。机电一体化技术在未来具有良好的发展趋势,将朝着智能化、绿色化、网络化以及模块化趋势发展。

参考文献

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[2]巴翠.浅析机电一体化技术在机械工程中的应用与发展趋势[J].中国设备工程,2022(03):181-182.

[3]王党旋.机电一体化技术在机械工程中的应用与发展[J].造纸装备及材料,2021,50(12):77-78+84.