浅析机电一体化系统在机械工程中的实际应用

浅析机电一体化系统在机械工程中的实际应用

张海斌

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邮编 043000

摘要：近年来，我国社会飞速发展，推动科学技术不断进步，为机电一体化技术得以飞速发展提供推力，并推动此技术广泛运用于各行各业之中。机电一体化的应用不仅可以推进机械工程实现自动化发展，而且还有助于提高机械工程的具体运行效果和运行能力，有效提升精准性，进而充分提高产品的质量和产量。

关键词：机电一体化系统；机械工程；实际应用

引言

近年来，随着科学技术发展和进步，我国高新科技领域的研究成果显著，推动了机电一体化系统的升级，使其在多个领域发挥出了重要作用。在机械工程的生产实践中广泛应用机电一体化系统技术，能够将机械技术和电子技术进行融合，突破原有的技术限制，实现自动化生产的目标。当前，我国机械工程正在朝着一体化的方向转型，基于信息技术进一步深化机电一体化的研究和应用，有利于提高机械的运行效率，带动我国整体工业产能的增长。

1机电一体化系统的概念和特征

1.1概念

机电一体化系统一般是将传动技术、传统的机械管制技术等融为一体，结合信息技术实现对机械设备的自动化控制。从概念的角度上来说，机电一体化技术涵盖了多种技术的应用，同时还涉及到产品实际生产这一环节，通过结合各种新兴科技的优势生产出性能优越的产品，稳步提高机械运行的生产效率和产品的加工精度，保证产品质量。充分发挥机电一体化系统在机械工程中的作用，可将劳动力从繁琐的重复性劳动中解放出来，不但迎合了时代发展的需要，还实现了传统工程技术的更新换代。

1.2特征

机电一体化系统有以下特征：第一是运用范围较为广阔，能够融合多种技术的优势，具备多种应用功能，可以解决传统系统功能单一的问题，能满足多样化的生产需求；第二是安全性较强，在实际应用过程中可有效解决传统生产过程中存在的不安全因素，及时对生产设备展开全程监测和维护，保证设备的稳定运行，为工作人员的人身安全和企业的财产安全提供保障；第三是系统的开放性、兼容性较强，为系统后续的升级优化奠定了基础。

2机电一体化系统在机械工程中的应用

2.1机电一体化技术在改造机床上中的应用

数控机床对于机床中的刀具与工作台运动拥有较高的要求，在具体的操作中，应保障运动路线的精准性，而且要严格控制偏差率处于合理范围之中，为加工件的准确无误提供保障。开环伺服系统具有结构单一，准确诊断并排除故障等特征，而价格低廉，可获得良好运用。滚珠丝杠副在实际应用中具有良好优势，如摩擦损失较小、传动效率很高、稳定运动等，在具体的操作中，将滚珠丝杠副正向拧紧，可有效消除螺母与丝杆之间的间隙；若是反向拧紧，有助于消除空间的死区，提高定位的精准性。因为滚珠丝杠副传动具有以上优势，推动其获得广泛运用。随着科学技术的日新月异，数控机床在实际运行中可利用微机实现信息与数据的有效处理，充分结合技术标准要求和功能需求，实现更好地选择。如果机床出现误差，应合理有效的调整，若是条件允许，应保留原有的操作系统，若是改动最小，要进行机床的调整，有助于减少改造成本。

2.2机电一体化技术在故障诊断中的应用

因为机械生产一直处在运行状态之下，很容易出现耗损状况，长期运行机械设备，很容易发生故障，应避免机械故障造成不良影响，相关人员需高度重视故障诊断部分，加强机电一体化的应用，才能确保故障诊断具有良好效果，科学运用兼顾实时监测、故障诊断功能的机电一体化，确保管理人员精准且及时地掌握设备状态，不但有助于合理有效地解决故障问题，而且有助于延长设备的使用寿命。实践表明，机电一体化技术在故障诊断中的应用，在提升诊断效果的基础上，缓解管理人员的工作量，减少机械化设备分析、维修所需的时间，此外，过程检测需采用模型解析模式，精准掌控故障出现的时间与频率，合理预测故障的发生趋势，管理人员可按照预测结果进行相关机械设备的分析校正，确保设备的安全及稳定运行，应提前建立适用于不同故障的防治策略，有助于及时处理。总而言之，故障诊断属于机械工程中机电一体化技术的重要应用方向。

2.3运行数据的检测和监控

运行数据的检测和监控是指在机电一体化系统模式下对机械设备的运行过程和情况进行监控，其主要目的是掌握机械设备的运行参数和加工精度是否存在偏差和异常。应用机电一体化系统可以对设备参数、加工参数等进行有针对性的监控，并将运行数据及时传输到机械工程控制平台，为机械控制管理提供支持。由于机械设备类型多样，其属性、特点、应用范围都有所不同，通过应用机电一体化系统可根据需要检测和监控内容，有针对性地采集关键的参数。如在对传动系统运行数据的检测和监控中，主要采集传动系统的动力情况、运行参数；对液压系统运行数据的检测和监控，则主要采集液压的压力面是否达标。还可针对关键的参数进行报警设置，当出现异常情况后，可以及时向相关操作人员报警，以便及时排除故障，从而保证机械设备的安全运行和操作人员的人身安全。

2.4运行过程的控制和处理

随着机械工程技术的发展，机械设备的升级更趋向于自动化和智能化，在显著提高运行和生产效率的同时，也对机械设备运行数据的控制和处理提出了更高的要求。机电一体化系统应用的目的就是让机械设备处于高度统筹控制之下，使所有的运行操作都基于数据处理而完成。机电一体化系统的TPU单元通过分析系统中传感模块采集到数据后，将分析结果发送到系统控制中心，在系统数据库中形成相应的控制指令。系统控制中心根据数据处理结果完成指令调用，将指令传递到控制机构完成相应的操作。机电一体化系统在数据处理方面的能力极强，例如在纺织机械系统中，可以通过数据处理分析出纺织机械绕线结构最佳的绕线频率，使其与纺织机械运转相互匹配，可有效避免因绕线过快或者过慢而引发的问题。

3我国机电一体化发展优化策略

3.1加强技术交流与合作

为了保证机电一体化的发展，要加强技术交流与合作，有效提升机电一体化的应用水平。首先，为了实现对机械工程的控制和管理，需要建立一个完善有效的信息平台，并且在这个平台上进行信息共享。其次，为了加强对机电一体化技术应用的控制。应该不断完善信息共享平台的建设，为机电一体化技术创造更好、更新、更大的发展空间。最后，为能够实现机电一体化产业技术创新体系构建工作的有效开展，应该不断完善我国机电一体化产业技术创新体系的建设内容以及建设目标。

3.2积极引进和吸收国外先进技术

首先，引进先进的技术。在目前我国经济高速发展的背景下，在进行科技创新和技术革新时，要及时引进国外先进的技术和经验，提高我国机械工程中机电一体化应用的水平。其次，要大力引进人才。我国现有的人才结构不能满足机电一体化发展对高素质、高技能人才的需求，为了加快中国机电一体化事业发展，必须积极引进各类专业人才。最后，注重知识产权的保护。为了更好地提高机械工程应用水平和发展效益，相关部门应该建立完善的激励机制和知识产权保护机制。为了保证产品质量、延长设备使用寿命、提升企业竞争力，相关部门应该不断完善知识产权制度建设。

结语

在当今社会背景下，我国机械工程行业应该利用国家大力发展机电一体化的战略契机积极引进和吸收国外先进技术，并结合国情积极探索适合我国实际情况，具有中国特色的机电一体化道路，为我国经济社会发展作出应有贡献。

参考文献

[1]金晓雍.浅析机电一体化系统在机械工程中的实际应用[J].新型工业化,2021,11(8):131-132.

[2]王延申,刘顺华.机电一体化系统在机械工程中的运用探讨[J].石河子科技,2021(4):17-18.

[3]甘君茹.试析机电一体化在农业机械工程中的应用[J].河北农机,2021(5):25-26.