机电一体化在工程机械中的技术应用分析陈杭

陈杭

（诸暨市天洁电子科技有限公司浙江省诸暨市311800）

摘要：机电一体化即为将机械和微电子技术相结合，让机器变得人性化和智能化。它把机械技术、电子电工技术、微电子技术、信息技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等有机结合，然后应用到实际中。现代化的自动生产设备正在朝着完全机电一体化方向前进，可以大大节约成本，解放生产力，提高生产效率。本文将从机电一体化的技术优势，具体应用以及发展前景三个方面研究机电一体化在工程机械中的应用发展，希望可以有助于我国工程机械的现代化进程。

关键词：机电一体化；工程机械；应用

引言

随着社会的发展进步，电子信息时代的来临使得机械设备开始和电子进行结合，这种划时代的里程碑成为现代机电一体化的一种表现。机电一体化结合机械设备和电子元件进行统一的管理和运行，在提升机械设备运行效率的同时，减少了各种机械设备操作的繁琐性，使得整体的机械性能和动力都得到有效的提升，还有效的保证了工程机械设备在运行过程中的安全可靠性。目前，电子设备已经开始运用到机械设备生产中的多个环节当中，保证了机械行业在电子设备的控制下能够实现自动化的平衡操作。随着机械行业开始进入自动化时代，我们已经不满足于现有的自动化技术，寻找一种性能更好，操作更方便的电子机械自动化技术势在必行。因此在机电一体化发展的过程中，需要不断地进行学习和研究，创造出更先进的机电一体化的自动化机械设备。

1机电一体化概念及现状

1.1机电一体化概念

机电一体化作为一种紧密连接机械装备和电子技术的机械工程技术，需要具备相应的信息采集能力。其中划分了两个方面，机电一体化的机电系统在整体上运用了电子技术和机械设备的多种组合，坚持优化运行的原则，对其中的各种元件和设备进行了合理的搭配，保证能够有效迅捷的简单操作，使机械的运行过程达到最优。

1.2机电一体化的现状

工程机械随着机电一体化技术的应用，进行了多种改良，使用电子化的控制手段使得工程机械的工作效率大大提升。目前，机械设备进行机电一体化的过程是使用微电子处理器进行控制，将整体设备进行了优化，搭配电子元件进行综合性的拼接工作。随着社会科技的进步，机电一体化将向着智能化的方向发展。

2机电一体化发展趋势

2.1智能化

电子智能是21世纪机电一体化技术未来发展的方向。在进行机电一体化的研究过程中，人工智能的研究得到了广泛的重视。智能化数控机床是人工智能的重要应用之一。未来智能化机电一体化技术将是综合性的控制技术，吸收现今流行的人工智能和计算机科学等学科的新锐思想，使得人工智能具有一定的判断能力、逻辑思维和具有一定的自主决策能力，以求实现对目标的精确控制。人工智能在发展过程中，具有完全像人类智慧是不可能存在的，但是超高性能的高速处理技术能够使得机电一体化具有一部分低级的智能，保证在作业过程中具有一定的逻辑思维和自主决策力。

2.2环保化

现代工业发展过程虽然使得人们的生活更加便利，但是随之而来的是一些生态环境的污染问题。因此现在人们在资源减少的状况下开始呼吁保护自然资源，使用绿色产品，绿色环保成为了时代发展的一种趋势。对于绿色环保产品进行设计制造使用销毁的过程中，要保证不会出现二次污染的存在，在销毁过程中不会对生态环境产生影响，增加对自然资源的利用率。机电一体化技术符合现代发展潮流，保证机械设施在报废后能够得到有效利用。

2.3系统化

为了实现机电一体化的运行效率，需要进行必要的系统化运行处理，系统化的表征就是在整个体系结构内部不断地使用模式化进行建设，保证系统能够进行灵活组合和裁剪，确保机械设备通信功能的迅速。

3机电一体化在工程机械中运用

3.1在实时监测和故障诊断系统中的应用

在工程机械和设备的生产过程中，机电一体化技术在工程机械中发挥着监控的作用。可以通过过程控制系统对整个机械设备的生产过程进行实时的监控还有故障的诊断。能够对工程机械的工作装置、发电机等各个系统进行全方位的监控，这样机械设备的稳定性还有可靠性就能够得到一定的改善。远程的控制系统能够对机器在生产过程中的故障进行监测还有诊断，并且及时反馈给相关的工作人员，并且能够对设备的生产过程中出现的故障时间还有预测故障的趋势有一个比较准确的判断，协助相关的工作人员发现并且解决问题，以便对机械进行一个及时的检修，便于机械维持一个正常的运作，继而工作效率也会大大的提高。过程检测系统由于自身的技术难度的要求，能够通过解析模型的方式来监测设备生产过程中的故障，目前并没有在机械设备中进行普及，目前其实还存在一些局限性。同时运用于实时监测还有故障诊断系统中也能够避免一些不必要的损失还有一些事故的产生。

3.2作业精度的提高

机电一体化技术在工程机械中的运用，大大地提高了工程机械的作业精度。比如通过对于精密的控制系统的应用，使得生产过程的质量大大提高。传统的一些机械作业加工出来的产品一些是依靠操工作人员的经验还有熟练程度来进行生产的，质量也存在一些缺陷。但是我们发现，将机电一体化技术应用到其中之后，加工的产品的精度和质量有着明显的改善和提高，并且能够根据控制系统的操作命令来自动进行。并且降低了一些由于人工可能造成的误差。

3.3劳动强度的降低和生产效率的提高

机电一体化在工程机械设备中的应用能够降低劳动的强度。由于机电一体化的引进，实现了机械操作的半自动化还有全自动化。在设备中注入自动化的元素，能够大大地提高劳动的效率，并且对相关的工作人员的工作经验的要求也降低了不少，劳动强度降低、工作效率提高，并且对作业的精度也没有什么影响。

3.4紧急停机系统中的应用

紧急停机系统在机械舍设备中的应用是一旦发现危害生产过程中有异常的工作行为时，及时的自动进行停机。一般的情况下，机械设备在生产的过程中紧急停机的方式和方法并不是完全相同的，正常的停机是由于设备自身的故障需要维修或是其他的原因需要停机进行维修，这是一种比较有计划的停机。还有就是临时的停机，当设备发生损坏或是机械设备的区域发生断电等情形。还有紧急停机是由于生产的的过程中突然断电、水源和气源都被切断。紧急停机系统都是和机械沈北生产过程中的安全问题有着直接的联系的，因此需要保证紧急停机系统的可靠性。

3.5传感器检测技术应用

传感器检测技术是工程机械中机电一体化技术的应用体现，其以信息技术和计算机技术控制系统为基础，将非电量信号转变为电量信号，这样在工程机械作业生产过程中，就可以实现最佳数据的显示，从而提高机械设备内在的抗干扰性能，促使工程机械设备具有更强的抗冲击能力和外界环境自主适应能力，从而为工程机械生产作业过程质量安全控制提供保障。此外考虑到工程机械的主要运行特性，在应用传感器检测技术时，所使用的传感器应该具有更好的密封性能和抗磨能力，同时要确保工程机械传感器运行温度控制在40°～130°之间，并且传感器的变化范围不能超过1%。为此可以使用微控制器这种更精密的电子设备作为固态传感器的支撑，这样就可以实现工程机械温度的自动补偿，从而为工程机械的标准化与线性化生产提供保障，在工程机械中，传感器检测技术是一种必不可少的机电一体化技术，推动我国工程机械行业朝着更加智能化的方向发展。

3.6其他方面的应用

机电一体化在工程机械的运转过程中，通常需要消耗大量的能源，造成这种现象主要的原因是工程机械在运转的过程中国，没有进行额定的负荷运作，有时会存在过载运行，这样就使得工程机械在施工的过程中做了很多的无用功。机电一体化在这其中的应用就能够根据功率进行施工过程中的调节，从而节约能能源还有资源。还有一些自动化的变速器在装载机等工程机械上运用，能够根据实际的作业要求来改变系统的性能，进而也起到提升工作效率的作用，将复杂的操作过程简单化。

4结语

在现代科技飞速发展的今天，在工程机械中应用机电一体化技术让机械设备自动化、智能化已经是大势所趋。因为机电一体化技术的使用可以大大解放生产力，并且可以大幅度地提升设备的生产效率，不仅节约了社会与自然资源，还能改善我们的生存环境。目前我国的机电一体化技术还没有成熟，仍然需要向其他国家学习，同时我们自己也要积极探索它的未来发展，加大研究力度，争取加快从中国制造到中国创造转变的步伐。

参考文献：

[1]李志伟.机电一体化系统中智能控制的应用研究[J].信息记录材料，2019（02）：77-78.

[2]吴恩来.机电一体化在工程机械设备中的运用[J].电子技术与软件工程，2019，34（04）：106.

[3]何祚勇，赵元航，王良礼，郭又铭.机电一体化在工程机械中的技术应用分析[J].南方农机，2018，49（19）：170.

[4]贾虎耀.工程机械中机电一体化技术的运用[J].南方农机，2018，49（10）：28.