工程机械中机电一体化的运用

工程机械中机电一体化的运用

许振广

浙江明德建设有限公司 浙江杭州 311241

摘要：进入二十一世纪以来，我国科技快速进步，逐渐成为一个国家不可或缺的经济支柱之一，而我国作为一个人口大国对机械工程更是尤为重视。如今大数据的全面普及向我们展示了现代科技的魅力，不同的科学技术它们并不是独立存在的，而是相互影响相互依存，只有将不同的专业畛域合理的结合才能够真正发挥它们的价值。机电一体化是近些年在机械工程中备受关注的一个体系，本文根据我国目前现状对此进行详细的探讨。

关键词：机电一体化系统；机械工程；应用研究

引言

近年来，中国致力于发展制造业水平，期望制造业整体水平有一个质的提高，因此提出中国制造2025这一宏伟目标。而工程机械是制造业的重要组成部分。目前我国的制造业产业发展迅速，尤其是机电一体化的不断向前发展给技术类企业注入了新鲜的活力。传统的制造业大多数是通过人工来进行生产扩产，工艺的改进大多是通过老员工的经验，整体的效率较低，自从引入到机电一体化系统，给制造业的整体效率的提高带来巨大的活力。机电一体应用了非常多的专业技术，包括机械设计制造，电气设计制造还有一部分的计算机方面的知识，整体上更像是一个综合类的学科。将普通的工程机械通过多个领域优点的结合可以极大地提高生产效率，并且可以改进现有低能耗的生产方法，从而为中国工程机械的发展提供动力。

1技术特点

随着机电一体化技术的大力发展，机电一体化技术的优势也越来越显著，具体体现在以下几方面：

1.1安全性更高

现代的机电一体化设备本身装有检测系统，确保可以全程追踪设备的工作状态，遇到故障便会启动机器设备保护机制，因此现代的机电一体化设备具有很强的安全性、可靠性。解放劳动力的同时，极大提高了生产效率。

1.2提高生产效率

生产工作中，机电一体化技术能实现智能化、自动化处理，极大提高了生产效能，节约人力成本，实现产品量化生产，提高企业的市场竞争力。数字化显示的应用，降低了操作的难度，避免了工作人员的重复性操作，节约了人力成本，使得工作更加精准定位。

1.3环保和节约能源

由于机电一体化技术的智能化，机电一体化技术做出大量的贡献，减少了不必要的能源浪费现象，提高产量的同时也最大化实现了能源环保。

1.4自动化

自动化指的是使项目机械进行自动化作业。以往的工程操作模式很可能会出现工作人员的专业知识难以达标或缺乏足够的工作经验等问题，进而导致机械操作出现问题。然而，当工程机械中引入了机电一体化技术后，则能较好地对这些问题提出解决方案。机械系统始终是自动化的，这在很大程度上减少了劳动力成本，同时也减少了人为工作量，令工作强度有所下降。

1.5降低劳动强度

因为工程机械的工作强度、工作量都比较大，且需要较高的自动化或者半自动化，在工程机械中融入机电一体化技术的应用，成功替代了需要大量人力维持的传统工程施工的方式，大幅度降低了工程施工中人的劳动强度，并且有效地避免了人在施工中的操作失误，这些都对提高工程机械施工的准确性具有极其重要的意义。

2机电一体化技术在工程机械中的具体应用

2.1在改造机床方面的应用

在工程机械领域，数控机床是最为重要的机械设备之一，使用频率高，数控机床在加工产品上对准确度、精确度有着高标准，模具若产生偏差，会直接影响产品的质量。机电一体化技术本身对精确度有着高要求且拥有自我检测系统，若把机电一体化技术应用于工程机械领域，则可以有效解决这一问题，提高精准度，使机床朝智能化迈进。

2.2实时监控运行状态及设备故障

现代建筑设备构成复杂，不同部件的有效配合是保证机械设备正常运转的必要条件。实时反馈机械运行状态是相关保障工作的重要前提。在机电一体化技术的支持下，机械设备能监控自身的运行状态。在发现故障以及故障危险因素的时候，能做出有效的诊断，必要时发出有效的警报。作业人员只需根据显示器以及指示灯便可清晰掌握设备的运行状况，这对保证设备运行效率及安全性大有裨益。

2.3机电一体化技术在优化数控机床上的应用

机电一体化技术最先应用的场景就是应用在优化数控机床上面，由于许多的工程机械零件的加工生产过程都离不开数控机床的应用，因此优化数控机床的参数将会极大的增加工程机械的加工效率。对于数控机床来说，机电一体化技术极大的增强了数控系统的整体性以及稳定性，并且在很多时候给数控机床的生产注入新鲜的活力，比如回转刀架的设计，刀架的定位是数控机床需要考虑的重点问题，并且在很多时候容易造成重复的回转定位，从而引起过误差的增大，因此运用机电一体化技术就可以监控回转刀架的重复定位问题，从而优化了数控机床。

2.4对机械作业精确度控制的应用

工程机械领域的工程机械运行有着极高的精确度要求，需符合有关的标准。传统技术很难达到符合相关标准的质量及精确度，将机电一体化技术应用到这一方面，可以取得良好的控制效果，生产出保质保量的产品，实现精确化的机械作业。

3机电一体化的未来发展趋势

3.1微型化趋势

微型化是指机械等体积更加小巧，便于携带同时也具备强大的功能性，是未来各个行业的发展趋势，就当前阶段来看机电一体化技术亦在向微型化发展。微型化的机电产品，是当代科学家重点研究攻克的主题，如何将机电一体化的产品的体积变小、操控简便灵活并且能够节能减排，已成为机电一体化科研工作者们研究的主题与方向，甚至许多科学研究所和实验室已经成功实现了机电一体化产品体积在1cm3以内，并且朝着体积在微米、纳米级的体积方向研究。相信未来微型化的机电一体化产品将遍布人们的日常生活，为人类提供更便捷、更具有科技感的生活。

3.2绿色化

传统的机械工程中，人们往往为了发展的高效率从而毫无节制的进行开发创造，因此导致出现大面积的污染状况，同时许多不可再生的资源被浪费，这样的发展模式是不满足我国的目前的整体情况。所以机电一体化的优化也应该保证其发展路线是高效环保的，一定的资源需要进行多次利用，同时在条件允许的情况下，应该找寻新型的清洁能源进行生产。这样不仅能够满足总体的发展需求，满足更多国民的生活条件，另一方面也可以使机械工程趋向环保化，整体效率能够得到保证。

3.3智能化

随着社会的发展，人们对于生产领域优化的追求越来越高。在这种情况下，机电一体化技术的应用范围逐渐增加，进而成为更加实用的生产手段。从实际情况来看，智能化是机电一体化技术与传统生产技术的不同之处。与此同时，工程发展的整体趋势便是智能化。在研发过程中，需要充分考虑到人机交互、诊断工程、人工智能以及控制技术等方面的技术手段。通过这种方式，可以提升机电一体化技术的整体应用水平。

结语

综上所述，机电一体化技术的迅速崛起，推动了国内工业水平的发展。不过，由于研发时间不长，导致其在实践过程中，仍存在不少问题。尤其是机械的运行状态，会对机电一体化技术产生较大的影响。在此基础上，企业需要及时检测设备状态，保证产品的生产质量。在未来的研发中，研发人员应充分考虑到网络化、绿色化以及智能化等趋势，对机电一体化技术进行深入研究，使其为生产企业带来更多的便捷。与此同时，产品性能、生产效率以及企业效益都会得到提升，进而带动整个社会的经济发展。

参考文献

[1]邱庆军．探究机电一体化在工程机械中的技术应用［J］．决策探索(中)，2019(11):39－40．

[2]韩海静.煤矿工程机械控制中机电一体化应用分析[J].石化技术,2019,26(9):167-168.