機(jī)電一體化在工程機(jī)械上的應(yīng)用與發(fā)展

1、<p>　　機(jī)電一體化在工程機(jī)械上的應(yīng)用與發(fā)展</p><p>　　摘要：在目前的社會(huì)發(fā)展中，機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，其地位也越來(lái)越重要。尤其是在現(xiàn)代化工程項(xiàng)目中，工程機(jī)械性能、自動(dòng)化程度以及機(jī)械的經(jīng)濟(jì)型的高低直接影響著工程的施工進(jìn)度和施工效益，也關(guān)系著施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益與競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。本文就現(xiàn)代化工程施工現(xiàn)狀進(jìn)了行分析，闡述了機(jī)電一體化及工程機(jī)械電子控制系統(tǒng)的功能，并闡述了其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)和

2、前景。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化、電子控制、工程機(jī)械 </p><p>　　中圖分類(lèi)號(hào)：TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： </p><p><b>　　一、前言 </b></p><p>　　近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展與普及，機(jī)電一體化技術(shù)也得到了人們的高度重視與關(guān)注。尤

3、其是在新世紀(jì)，由于各種新型產(chǎn)業(yè)的興起與發(fā)展，使得機(jī)電一體化技術(shù)越來(lái)越受到人們的關(guān)注。就目前的工程機(jī)械發(fā)展而言，引入機(jī)電一體化技術(shù)有著十分重要的意義與作用，使得其發(fā)生了本質(zhì)的變化，也促使了各種產(chǎn)品和機(jī)械性能的大大提升。 </p><p>　　二、機(jī)電一體化概述 </p><p><b>　　1.概念 </b></p><p>　　機(jī)電一體化也被人

4、們稱(chēng)之為機(jī)械電子學(xué)，是現(xiàn)階段社會(huì)發(fā)展中的一門(mén)綜合性技術(shù)學(xué)科，隨著近年來(lái)微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)的飛速發(fā)展與融合，機(jī)電一體化技術(shù)也逐漸受到人們的關(guān)注。其從上個(gè)世紀(jì)七八十年代以來(lái)，在國(guó)內(nèi)工程機(jī)械行業(yè)開(kāi)始引入，但是由于受到當(dāng)時(shí)的國(guó)情以及經(jīng)濟(jì)體制的影響，使得其在我國(guó)的工程機(jī)械中應(yīng)用較少。自從上個(gè)世紀(jì)末期以來(lái)，隨著我國(guó)微電子技術(shù)為核心的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的興起和發(fā)展，工程機(jī)械制造技術(shù)也得到了前所未有的完善與促進(jìn)，也為工程領(lǐng)域的全面化發(fā)展提供了必

5、然基礎(chǔ)和依據(jù)。在這個(gè)發(fā)展階段，是以計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)和危機(jī)處理技術(shù)為一體的綜合性工作模式，在工作的過(guò)程中由于信息技術(shù)在工程機(jī)械的應(yīng)用使得我們?cè)诠ぷ鞯倪^(guò)程中從根本上改變了其面貌，也極大的促進(jìn)了各種產(chǎn)品的性能，為工程機(jī)械領(lǐng)域的發(fā)展提供了合理可靠的方向。 </p><p><b>　　2.發(fā)展現(xiàn)狀 </b></p><p>　　目前，工程機(jī)械正處于一個(gè)發(fā)展的關(guān)鍵階段，隨

6、著機(jī)電一體化的引入，工程機(jī)械技術(shù)逐步實(shí)現(xiàn)了以機(jī)械、液壓、電子控制技術(shù)等多個(gè)環(huán)節(jié)綜合的技術(shù)模式，這種技術(shù)模式的應(yīng)用極大的提高和促進(jìn)了工程機(jī)械的性能，也促使了工程機(jī)械在使用上更加的經(jīng)濟(jì)、安全和可靠。目前的工程機(jī)械制造系統(tǒng)中，采用機(jī)電一體化技術(shù)通常都是以微電子處理器為核心的工作模式，是在工程項(xiàng)目中通過(guò)對(duì)于各種系統(tǒng)裝置進(jìn)行優(yōu)化和全面處理與總結(jié)的過(guò)程。在目前的社會(huì)發(fā)展中，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)工程機(jī)械應(yīng)用逐漸普及，這也為智能化與一體化

7、發(fā)展提供了科學(xué)的指導(dǎo)方向。 </p><p>　　當(dāng)前，在現(xiàn)代工程機(jī)械的應(yīng)用中，以微處理器為核心的電子控制裝置越來(lái)越普及，電子控制技術(shù)在工程機(jī)械涉及的領(lǐng)域越來(lái)越廣，例如攤鋪機(jī)和平地機(jī)的自動(dòng)找平，攤鋪機(jī)的自動(dòng)供料，挖掘機(jī)的電子功率優(yōu)化，柴油機(jī)的電子調(diào)速，裝載機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)變速箱的自動(dòng)控制，工程機(jī)械的狀態(tài)監(jiān)控與故障自診等。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)工程機(jī)械的性能要求不斷提高，電子控制裝置在工程機(jī)械上的應(yīng)用將更加廣泛，結(jié)構(gòu)

8、將更加復(fù)雜。特別是隨著我國(guó)進(jìn)口及國(guó)產(chǎn)工程機(jī)械保有量的逐年增加，如何用好、管好這些價(jià)格昂貴的工程機(jī)械，使其發(fā)揮最大的效率，是工程施工部門(mén)所面臨的一個(gè)重要的問(wèn)題。 </p><p>　　三、機(jī)械工程的性能問(wèn)題 </p><p>　　在現(xiàn)代化工程項(xiàng)目中，機(jī)械的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，其對(duì)于機(jī)械的性能也提出了新的要求和工作模式，在工程項(xiàng)目中，以智能化、自動(dòng)化和一體化為基礎(chǔ)的綜合性工程結(jié)構(gòu)越來(lái)越受到人們的關(guān)

9、注與重視，這也為工程機(jī)械性能的提高與優(yōu)化提供了理論依據(jù)。現(xiàn)代工程機(jī)械技術(shù)主要依據(jù)的是電子控制系統(tǒng)。由于科學(xué)技術(shù)水平的提高，對(duì)產(chǎn)品的性能要求也不斷增加，在工程機(jī)械中電子控制系統(tǒng)所占的比重也逐漸增加，功能也變得越來(lái)越強(qiáng)，適用的范圍也越來(lái)越廣，不僅復(fù)雜程度提高了，對(duì)維修人員的要求也增加了。 </p><p>　　四、機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的作用與功能 </p><p><b>　　

10、1.監(jiān)控作用 </b></p><p>　　工程機(jī)械的電子監(jiān)控系統(tǒng)可以對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，具有故障報(bào)警與自動(dòng)診斷的功能，對(duì)機(jī)械設(shè)備及時(shí)進(jìn)行檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障和問(wèn)題，提醒操作人員注意排除和維修。一旦出現(xiàn)異常情況，電子監(jiān)控系統(tǒng)可以迅速確定故障部位和原因，便于工作人員及時(shí)檢修，極大地提高了工作效率，減少不必要的損失，也可以避免重大故障的發(fā)生。 </p><p><b>　　

11、2.節(jié)能功能 </b></p><p>　　傳統(tǒng)的工程機(jī)械設(shè)備能量利用率較低，能源浪費(fèi)比較嚴(yán)重。采取新型的電子節(jié)能控制器則可以大幅度提高挖掘機(jī)等大型工程機(jī)械設(shè)備的能量利用率，達(dá)到較好的節(jié)能效果，不但節(jié)約了能源，還安全、環(huán)保。操作起來(lái)也比較簡(jiǎn)便，還可以減少機(jī)械磨損，提高工作效率。 </p><p>　　3.保證成品的作業(yè)精度 </p><p>　　電子控制

12、系統(tǒng)應(yīng)用到工程機(jī)械設(shè)備上，可以使稱(chēng)量變得更為精確，使稱(chēng)量過(guò)程自動(dòng)化，避免了人工測(cè)量誤差較大的弱點(diǎn)，使成品的作業(yè)精度明顯提高。電子自動(dòng)測(cè)量還節(jié)約了人力資源，降低了施工人員的工作強(qiáng)度，高效、快捷，符合現(xiàn)代工程施工的要求。 </p><p>　　五、機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的運(yùn)用 </p><p>　　1.機(jī)電一體化和工程機(jī)械的聯(lián)系 </p><p>　　機(jī)電一體化在現(xiàn)代工

13、程機(jī)械上正處于發(fā)展階段。當(dāng)機(jī)電一體化技術(shù)的引入，將電子控制技術(shù)與機(jī)械、液壓技術(shù)相結(jié)合，在一定程度上增強(qiáng)了其在工程機(jī)械的各項(xiàng)性能，例如可靠性、安全性、動(dòng)力性、使用壽命等。 </p><p>　　2.機(jī)電一體化對(duì)工程機(jī)械功能的改進(jìn) </p><p>　　目前工程機(jī)械的電子（微機(jī)）控制系統(tǒng)主要用以實(shí)現(xiàn)以下功能： </p><p>　　(1)電子監(jiān)控、自動(dòng)報(bào)警及故障自診 &

14、lt;/p><p>　　即對(duì)工作裝置、傳動(dòng)和制動(dòng)系統(tǒng)和工程機(jī)械的發(fā)動(dòng)等動(dòng)態(tài)的監(jiān)控工作，在監(jiān)控中如果發(fā)現(xiàn)有異?，F(xiàn)象，能夠及時(shí)準(zhǔn)確的指出故障的位置，并因此來(lái)改善其駕駛員的工作條件，還能夠提高機(jī)器的運(yùn)作效率，將設(shè)備的維護(hù)檢查的工作簡(jiǎn)化并減少其成本，降低停機(jī)維修的時(shí)間。 </p><p>　　(2)節(jié)能降耗，提高生產(chǎn)率 </p><p>　　在傳統(tǒng)的工程機(jī)械上，機(jī)電一體化的能量

15、利用率不高，比如液壓挖掘機(jī)在能量利用率不足20%，而這種能量利用率低的工程機(jī)械化發(fā)展必須要考慮到節(jié)能問(wèn)題。日本小松公司挖掘機(jī)所采用的新型節(jié)能控制器（OLLS系統(tǒng)），具有良好的節(jié)能效果燃料可節(jié)省23%；日本日立公司挖掘機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)采用了卡特電子效率控制系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)和泵的綜合控制，使功率的利用率可達(dá)98%，同時(shí)生產(chǎn)率也大大提高。 </p><p>　　(3)提高作業(yè)精度 </p><p&g

16、t;　　為確保成品料在級(jí)配中的精度，在現(xiàn)代瀝青和水泥混凝土拌和設(shè)備主要采用了微機(jī)控制的電子稱(chēng)量系統(tǒng)，并在計(jì)量的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。在運(yùn)用自動(dòng)找平系統(tǒng)時(shí)，在一定程度上提高了瀝青混凝土攤鋪機(jī)的施工質(zhì)量，路面的平整度可達(dá)到0.127MM/3M。在自動(dòng)供料系統(tǒng)中主要使用超聲波技術(shù)，使瀝青混凝土攤鋪機(jī)的供料實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)調(diào)節(jié)，進(jìn)一步提高了攤鋪質(zhì)量。推土機(jī)鏟刀、平地機(jī)刮刀、鏟運(yùn)機(jī)鏟斗刀刃的電子（微機(jī)）控制不僅提高了作業(yè)精度和作業(yè)效率，而且也減輕了操作人

17、員的勞動(dòng)強(qiáng)度。 </p><p>　　(4)作業(yè)過(guò)程的自動(dòng)化或半自動(dòng)化 </p><p>　　機(jī)電一體化在工程機(jī)械中主要實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)化和自動(dòng)化控制，不僅降低了操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，還提高了生產(chǎn)率，還彌補(bǔ)了操作者經(jīng)驗(yàn)不足而導(dǎo)致作業(yè)精度問(wèn)題。比如：日本三菱公司使用的挖掘機(jī)主要采用的是挖掘軌跡控制系統(tǒng)，在控制板上操作者設(shè)定好耗鏟斗運(yùn)動(dòng)軌跡后，根據(jù)各種角度的傳感器微機(jī)控制系統(tǒng)自動(dòng)控制動(dòng)臂、鏟刀的運(yùn)動(dòng)，并

18、實(shí)現(xiàn)一些特定的形狀，使得挖掘作業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化。 </p><p><b>　　六、結(jié)語(yǔ) </b></p><p>　　綜上所述，機(jī)電一體化技術(shù)具有廣闊的發(fā)展前景和極高的應(yīng)用價(jià)值，對(duì)機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)人才的需求也是社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。如何把機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用到工程機(jī)械乃至更廣泛的領(lǐng)域中，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)，為人們的生活提供更多的便利和樂(lè)趣，是我們應(yīng)該思考和努力的

19、。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1] 李剛：《機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程上的應(yīng)用及發(fā)展》，《科技訊息》，2O11年01期 </p><p>　　[2] 魏建碑：《淺談機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用》，《黑龍江科技信息》，2009年25期 </p><p>　　[3] 黃宋義：《工