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摘要：隨著(zhù)經(jīng)濟的發(fā)展，機電一體化技術(shù)也得到了快速發(fā)展,而機電一體化在工程機械中的應用與發(fā)展也促進(jìn)了工程機械的不斷進(jìn)步。本文主要對機電一體化技術(shù)以及其在工程機械中的應用與發(fā)展進(jìn)行了分析研究。
關(guān)鍵詞：工程機械 機電一體化技術(shù) 應用 發(fā)展
引言
隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)以及新興科技突飛猛進(jìn)的發(fā)展，極大地促進(jìn)了學(xué)科之間的相互滲透、融合，同時(shí)也促進(jìn)了工程建設領(lǐng)域的革新與創(chuàng )新。目前，機電一體化已經(jīng)漸漸成為一種獨立技術(shù)，在各行各業(yè)都有不同程度的應用。尤其是科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在很大程度上促進(jìn)了機電一體化的進(jìn)步與創(chuàng )新，并且在工程機械中得到了很好的應用。積極地采用機電一體化，將機械、電子技術(shù)和液壓技術(shù)進(jìn)行了有效的結合，大大地提高了機械的多種功能，比如說(shuō)，動(dòng)力性能提升，燃油的經(jīng)濟效益提高，安全性和可靠性大增，操作的精準度和舒適度都大幅度提高，機械的使用壽命也隨之延長(cháng)。所以，研究工程機械機電一體化的應用與發(fā)展有著(zhù)重大意義。
一、機電一體化技術(shù)的概述
機電一體化就是綜合地運用機械、計算機、微電子、電力電子、光學(xué)、接口等技術(shù)，對各個(gè)功能進(jìn)行合理的配置，從而實(shí)現了高質(zhì)量、多功能、低能耗的價(jià)值和功能。機電一體化也稱(chēng)之為機械電子學(xué),屬于一門(mén)新興的邊緣綜合科學(xué), 機電一體化技術(shù)是將機械技術(shù)、電工電子技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、控制技術(shù)和
精密機械技術(shù)有機結合，并綜合應用到實(shí)際中去的綜合技術(shù)。主要是通過(guò)微電子技術(shù)的應用,把微電子技術(shù)引進(jìn)到相關(guān)的動(dòng)力功能、機械主功能、控制功能等方面,在軟件方面能夠使得機械裝置與電子裝置相互進(jìn)行有機結合而形成有效的系統。而隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機電一體化技術(shù)也得到了快速發(fā)展，并且處于不斷創(chuàng )新與進(jìn)步之中。機電一體化技術(shù)逐漸走向了高智能化、微型化、網(wǎng)絡(luò )化、個(gè)性化和綠色化的趨勢。而機電一體化技術(shù)在工程機械中的應用,能夠使得各種性能方面都得以明顯改善,比如操作舒適性能夠得以有效提高；機械能耗能有效大幅度降低,明顯提高機械功效�？煽啃圆粩嗵岣�；不斷提高相應的作業(yè)精度和作業(yè)效率。
二、工程機械機電一體化技術(shù)的應用
機電一體化技術(shù)具有廣闊的發(fā)展前景和極高的應用價(jià)值，尤其是在工程機械中的應用更具廣泛性和有效性，機電一體化技術(shù)在工程機械中的應用主要表現在以下幾個(gè)方面：
1、機電一體化技術(shù)的在工程機械提高生產(chǎn)效率、節能降耗方面的應用
在傳統的工程機械中，能量的充分利用率和使用率比較低。比如說(shuō)，液壓挖掘機其燃料的充分利用率僅僅占了30%，剩下的70%左右的能量都被浪費了。在能源資源高度緊張的今天，迫使機械工程的發(fā)展必須向著(zhù)“節能降耗”的方向發(fā)展。比如說(shuō)，小松公司生產(chǎn)的挖掘機能夠很好地達到節能降耗的目的'，大約可以節省23%的燃料，最主要的原因就是新型的控制節能器的采用。日立公司生產(chǎn)的挖掘機，采用了“卡特電子效率”節能控制體系，通過(guò)對泵以及發(fā)動(dòng)機綜合、全面控制，大大提高了利用率，其能量利用率能夠達到98%左右，生產(chǎn)率也相應地得到了大幅度的提升。所以說(shuō)工程機械中電子節能控制器的運用，大幅度提高挖掘機等大型工程機械設備的能量利用率，一定程度上發(fā)揮到了節能的作用。電子節能控制器操作比較簡(jiǎn)單，對機械磨損也相對減少，從而提高了工作的效率。
2、在自動(dòng)化以及半自動(dòng)化的作業(yè)全過(guò)程中的應用
工程機械全面地實(shí)現作業(yè)自動(dòng)化以及半自動(dòng)化水平，可以有效地降低操作人員的勞動(dòng)強度，有效地提高生產(chǎn)效率，大大減少了因為操作人員的經(jīng)驗不足或技術(shù)不到位對于操作精度的影響。比如說(shuō)，三菱公司設計生產(chǎn)的挖掘機，有控制挖掘機軌跡系統的功能，相關(guān)的操作人員在控制板上將鏟斗的運動(dòng)形狀和運動(dòng)軌跡設定好之后，相應的微機操作系統就會(huì )根據不同角度的傳感器發(fā)出的信號，對動(dòng)臂、鏟刀和斗桿的運動(dòng)進(jìn)行自動(dòng)的控制，從而實(shí)現多種特定斷面溝槽、開(kāi)口和斜坡的精準挖掘，有效地實(shí)現了挖掘操作的自動(dòng)化水平。
3、在控制柴油機上的應用
要想進(jìn)一步深入發(fā)展柴油機技術(shù), 應該要解決發(fā)動(dòng)機排放質(zhì)量與最低油耗間的矛盾。在電子技術(shù)發(fā)展十分迅速的今天,采用電子節能液壓泵系統能夠有效減小能耗, 還能自動(dòng)控制冷風(fēng)扇的轉速隨溫度的變化, 這樣的條件下, 電子控制自動(dòng)變速,還包括根據負荷條件自動(dòng)調節柴油機油門(mén)等內容都能得以實(shí)現, 能夠使得在各種變工況下的柴油機, 在滿(mǎn)足經(jīng)濟指標和排放指標的最佳噴油時(shí)間的同時(shí), 能夠實(shí)現凈化排氣、節約能源、提高效率。
4、機械操作的自動(dòng)化能夠降低勞動(dòng)強度
在工程機械施工操作中引入機電一體化實(shí)現操作的自動(dòng)化或者半自動(dòng)化，這樣大大降低了勞動(dòng)強度，提高了工作效率，并且大大減少了因為操作者工作經(jīng)驗不足而造成的作業(yè)精度的影響。
5、在工程作業(yè)精確度方面的應用
在工程機械設備中使用電子控制系統可以將稱(chēng)量的過(guò)程自動(dòng)化，對稱(chēng)量系統實(shí)現微機控制，使得稱(chēng)量更加精確。自動(dòng)找平裝置的應用，大大提高了混凝土瀝青攤鋪機的工作效率和施工質(zhì)量。自動(dòng)供料系統（超聲波技術(shù)）的應用，完美地完成了混凝土瀝青攤鋪機對于供料的自動(dòng)調節，全面提升了攤鋪的效果和質(zhì)量。與此同時(shí)，鏟運機鏟斗刀、平地機刮刀以及推土機鏟刀的電子化操作控制，減少了誤差，提高了工作效率，同時(shí)還節約了人力，降低了施工人員的工作強度，高效、快捷，符合現代工程施工的要求。
6、電子監控、故障自診以及自動(dòng)報警
電子監控、故障自診以及自動(dòng)報警，也就是說(shuō)對于工程機械的工作裝置，傳動(dòng)系統、發(fā)動(dòng)機、液壓系統以及制動(dòng)系統進(jìn)行全面的監控，一旦在運行的過(guò)程中發(fā)生異常情況，就會(huì )自動(dòng)地找出故障位置并自動(dòng)進(jìn)行報警提示。機電一體化的發(fā)展和應用，大大地改善了操作人員的現實(shí)工作條件，全面提高了機械設備的工作效率。與此同時(shí)，簡(jiǎn)化了機械設備檢查和維護的工作，相應地減少了維修費用，大大降低了維修停機的時(shí)間，對于提高機械設備的使用壽命有很大的作用和意義。
三、工程機械機電一體化技術(shù)的發(fā)展
1、傳感技術(shù)的融合
目前,傳感器技術(shù)在現代工程機械上應用較為廣泛,比如,發(fā)動(dòng)機可以通過(guò)機油壓
力傳感器、冷卻水溫度傳感器等來(lái)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機運轉狀態(tài)的檢測和控制；瀝青攤鋪機上的傳感器能夠實(shí)現攤鋪機在工作時(shí)實(shí)現自動(dòng)找平且行走速度不變的特點(diǎn),還能滿(mǎn)足攤鋪出來(lái)預定的平整度、坡度和厚度的路面的要求。在感器技術(shù)的迅猛發(fā)展的今天,精度要求越來(lái)越高,可靠性和穩定性也能不斷提高,越來(lái)越廣的采集信息范圍也超著(zhù)集成、多功能化和智能化方向發(fā)展,所以,未來(lái)在工程機械上將應用越來(lái)越多種類(lèi)的傳感器。
2、工程機械機電一體化趨于計算機與信息處理技術(shù)的應用
計算機是實(shí)現信息處理的主體, 信息處理技術(shù)包括范圍應用比較廣, 主要包括
信息的輸入、識別、運算、變換、存儲及輸出等等方面。計算機技術(shù)范圍涉及到網(wǎng)絡(luò )與通信技術(shù)、硬件和軟件技術(shù)、數據庫技術(shù)等等方面。要想工程機械機電一體化技術(shù)發(fā)展不斷進(jìn)步, 應該大力發(fā)展計算機應用及信息處理技術(shù)。
3、電子控制理論的指導性增強
工程機械現代化的重要標志就是以微電子為核心的高新技術(shù), 通過(guò)其應用和推廣,在相關(guān)控制理論指導下,能夠滿(mǎn)足系統智能化設計的要求,完成相關(guān)的設計后的系統仿真等等。
結束語(yǔ)
綜上所述，機電一體化在工程機械中的應用發(fā)展是當前機械工業(yè)發(fā)展必然的趨勢，也是振興和發(fā)展機械工業(yè)的必經(jīng)之路。隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,工程機械機電一體化還會(huì )有著(zhù)更多創(chuàng )新與發(fā)展,未來(lái)工程機械機電一體化技術(shù)的應用將會(huì )融合機、電、光以及磁的綜合性能，更好地促進(jìn)工程機械的發(fā)展。
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