机电一体化系统在机械工程中的应用

机电一体化系统在机械工程中的应用

陈浪

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摘要：随着科学技术的快速发展，机械工程得到了很大的进步。机电一体化技术主要是通过信息技术以及微电子技术将机械工业领域技术相互结合的新型技术，机电一体化技术的运用在机械工程领域具有很重要的意义。在本文中，主要分析了机电一体化技术的特点，论述了在机械工程中对于该项技术的应用情况。

关键词：机电一体化系统；机械工程；监控

引言

工程机械在长期的实践发展中进一步得到优化和改进，而随着现代化进程的逐步加快，对工程机械的各项性能和相关技术标准提出了更高的要求。机电一体化技术在工程机械中的应用推广，给工程机械注入了新的活力和科技含量，使得工程机械的监控功能、节能水平、及运行的稳定性显著增强，在一定程度上延长了设备使用周期，为企业创造了更大的经济效益。

1机电一体化技术的特点

1.1检测性

在机电一体化技术中，其自身有比较强的自动检测系统，这样的话可以对机械系统中包括的一些子系统进行全方位的检查，当然，还需要对机械设备的应用过程进行全面的反映。如果出现问题，那么这个时候的系统会自动发出警报，而且还有利于有关人员很好的判断出故障发生的位置，这样方便可以在最短的时间对故障进行解决，从而恢复设备的安全运行。另外，机械设备可以按照机电一体化的技术，不仅仅可以很好的提高本身的运行速度，其实还可以在最大程度上降低了机械检测的成本，最后可以大大节约了设备的维修和保养的周期，以此为以后的稳定运行奠定了良好的基础。

1.2精准性

在实际运行过程中，要求机电一体化技术需要具备比较高的准确度，并在使用的时候，可以全方位的加强机械工作的准确性以及时效性，以此可以使得机械性能有效提高。比如，在施工过程中，混凝土搅拌设备中需要安放一定的电子称量系统，在这样的情况下，可以使得其发挥出自身的优势，同时还可以确保混凝土摊铺的平衡性，以此还能使得施工质量得到比较大的保障。

1.3自动性

因为机电一体化技术不单单有自身的作用，其实还有科学先进的自动化应用功能，其实在实际发展过程中，可以按照机电一体化的使用，可以使得以往的手工机械设备直接转换成半自动化完全自动化的运行情况，由此一来，不单单减少了企业在人员中的成本投入，并且还可以很好的降低人们承担的压力，缓解了作业中产生的难度。这是因为在传统的人工操作过程中，工作人员没有足够经验，时常会出现人为操作失控的情况，导致有些机械设备在后期运作过程中出现故障，造成了施工中的成本增加，降低了经济效益。

2机电一体化系统在机械工程中的应用

2.1运行状态及故障监控

现代的工程机械设备的构成非常复杂，它是由不同的结构单元共同发挥作用综合而成。在实际工作中，这些组成部分必须互相作用，协调联动，才能保证机械设备正常工作。其中任何一个环节或部位发生问题，都会影响到整个设备的有效运转，因此，必须对其运行状况进行即时监控，并且在发生故障时能够及时诊断。对于这样复杂而又精密的工程机械来说，单靠人工监测是很难实现即时监控和故障诊断的。工程机械引入机电一体化技术后，可对自身运行状态进行24 小时即时监控和故障诊断，机电一体化的监控系统一旦发现问题或其他影响设备运行的危险因素就会自动发出警报，工作人员可根据监控系统提供的信息进行故障查询和处理，从而节省了维修时间提高了工作效率，同时改善了驾驶员的工作条件，缩短了停机维修时间。

2.2优化柴油机控制

柴油机在运行过程中排放出的大量气体会影响到空气及环境质量，并且具有能源消耗高，噪音大等特点。为了实现柴油机运行过程的低能耗、低噪音、无污染的目标，重点处理好发动机排放质量与最低油耗间的关系，因此必须对这两种参变量进行科学的配置调整，使柴油机可以根据不同的情况进行自动控制和调节。机电一体化在柴油机的应用主要体现为增设了电子提速器、电子油门、自动升温控制、自动停机装置等方面。实践表明，掌握喷油量和喷油时刻的最佳状态，是降低柴油机能源消耗和减少废气排放的有效途径。柴油机燃油喷射系统通过机电一体化技术的改进后，有效提高了喷油压力，降低了柴油燃烧过程中的能源消耗，优化喷油定时，且具有噪音低，对环境污染小等特点。ECU 接收到操纵者及各种传感器传达的指令后,通过精确运算处理将执行信息输出至执行器，以此实现对燃油喷射量和喷油定时的合理管控。

2.3在改造机床中的应用

在机械工程中，数控机床是经常应用的一项设备，它一般应用于模具生产过程中。当前，数控机床在运行期间对于产品的准确性提出了较为严格的要求，如果模具发生了失误现象，那么必定对生产产品效率以及质量产生不利的影响。因此，为了增强产品的准确性和生产效率，大多数数控机床均借助机电一体化技术对内部结构进行了相应的改进。对于改进完成的数控机床而言，不但缩小了工作台和床上刀具运行之间的差距，同时还增强了产品质量。

3机械设备中机电一体化的发展趋势

3.1微型化

从当前机电一体化的发展方向中可以看出来，微型机电一体化系统逐步朝着新的方向发展，它是在纳米程度中应用比较广泛的一种技术，能够和机械技术很好的结合在一起。面对微型机电一体化产品来讲，简单就是指几何尺寸面向微米或者是纳米等级的发展方向，绝大多数情况下，有些体积可能会小于1 立方厘米，这样在该系统下，或者是在各个社会领域中，会呈现出不同的区别，比如，体积小、能耗低以及灵活性比较强等，这些都是社会中比较重要的技术。

3.2高性能化

首先，面对机电一体化高性能技术而言，它涉及到的内容比较多，这就包括高精度原理以及高速度原理等，但是对于新型的CNC 系统来讲，系统中的CUP 结构可以结合多总线进行适当的结合，原因是可以让人们心理一定的满足。此种高性能特点对于企业经营而言起到了十分重要的作用，它逐渐成为了机电一体化技术发展的基本趋势。

3.3智能化

一般情况下，面对现阶段机电一体化的发展来讲，是在控制理念的同时，还需要最大方面上体现出智能化的发展趋势，简单来讲，和以往的机械自动化控制而言，当前一体化还是存在区别的，那就是智能化技术方面，面对这样的区别，需要直接体现出的产品是智能化方面。这样对于当前一体化技术，还是处于不断探索的阶段。所以，在后期发展期间，相信机电一体化技术自身呈现出来的智能化特征越来越明显，或者适当的结合智能化技术来推动机械工程的快速发展。

结束语

机电一体化技术在工程机械中的广泛应用，既是现代工程机械创新和改革的必然趋势，又是为了满足现代工业施工的多种要求，适应形势发展的未来发展走向。基于现代工程施工的基本要求，即节能、高效、精确度高、质量好、安全等特点，为实现以上要求，传统的工程机械和液压技术进步必将不能满足现代工程发展的需要，机电一体化技术的迅速发展实现了工程机械技术结构与功能结构质的飞跃，使工业生产不断向科技化、自动化、稳定化方向迈进。

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