机电一体化技术在工程机械中的应用探讨

发表时间:2021/8/9   来源:《中国建设信息化》2021年7期   作者:孔令兵
[导读] 近年来,我国整体经济建设发展非常迅速,推动我国各行业的发展进程,为我国基础建设贡献力量。
        孔令兵
        北京市政建设集团有限责任公司机电工程处 北京 100102
        摘要:近年来,我国整体经济建设发展非常迅速,推动我国各行业的发展进程,为我国基础建设贡献力量。随着我国发展进入了新时代,各行各业都进入了崭新的发展阶段,在很多的生产领域、工程领域,机械设备已然成为了不可或缺的生产要素,对推进生产作业的高效、稳定开展具有重要的意义。机电一体化技术在工程机械方面的应用具有很大的技术优势,不仅使得工程机械的性能和功能得以强化和提升,还使得设备使用时的安全系数更高、可靠性更好。随着当前自动化、智能化技术等的快速发展,机电一体化技术必将迎来崭新的发展。
        关键词:机电一体化技术;工程机械;应用
        引言
        科学技术的快速发展给予了我国各行业新的发展空间和发展机遇,为我国基础建设的不断完善贡献力量。机电一体化技术是多种技术的有机结合,以实现更加高效便捷的工程机械操作模式。随着研究的深入以及应用的完善和提升,机电一体化技术在工程机械的应用更加广泛,其将机械操控程序有效简化,对于设备性能的提升、效率的提升有着重要的促进作用。
        1机电一体化的发展
        随着机械技术与微电子技术、信息技术融合程度的深入化,机电一体化技术中包含的高新科技技术也越来越多。每一次微电子技术的进步都是对机电一体化技术发展的推动。根据微电子技术与机械技术的渗透发展的特征,机电一体化技术的发展大体上可以分为三个阶段。1.萌芽阶段(20世纪60年代以前)。20世纪60年代,日本通产率先在机械中采用了电气技术与电子技术结合数控机床做试验,但并未取得成功。2.蓬勃发展阶段(20世纪70年代—80年代)。20世纪70年代初,随着微电子技术的成熟,电子技术与电气技术的结合应用也逐渐地由军用转为民用。这一阶段,微机逐渐的商品化,集成电路实现了大规模化。同时,机关技术与光学技术应用与微电子技术、信息处理技术、计算机处理技术中,集成为新的光信息技术。光信息技术的发展提高了信息处理的速度和抗干扰能力。光信息技术在微电子技术中的应用为机电一体化的信息可视化、高速处理奠定了基础。当时已经应用光子、电子技术的信息技术应用于机械技术,与微电子技术结合,进一步加深了微电子技术与机械技术的融合。当时市场上已经出现了CPU、ROM、RAM等基本单元和模块化的接口电路,为机电一体化的发展奠定了基础。70年代末至80年代,在机电法和机信法的指导下,机电一体化获得了蓬勃的发展。3.智能化阶段(20世纪90年代以后)。20世纪90年代,电子集成技术普遍提高,集成电路的价格也有所下降。在90年代,机电一体化技术在世界范围内获得了快速的发展,并迅速占领社会各个领域,开启了机电一体化的全盛发展。在机电一体化技术全盛发展阶段,相继融合了机械学、电子学、光学、控制学、计算机学、信息技术学等学科。随着这些技术的进步和多学科之间的交叉融合发展,机电一体化技术实现了一次又一次的转型,最终实现了数字化、模块化、智能化的发展。
        2机电一体化技术在工程机械中的应用
        2.1系统技术原理
        实时监测管理系统以基于物联网传感器技术为基础,采用GPS定位、北斗定位、基站定位三重定位方式,通过采集设备运动状态、振动频率、加速度、角速度等数个参数进行数据运算,对工程机械的启停动作进行分析甄别,判断和统计机械运行时间,系统中油位传感器采用的是高灵敏度的液压传感器并搭载了三轴传感器,通过各机械的油量标定和系统终端参数自学习,采集油的压力值、温度、倾斜角度等数据,对油箱内油量值进行换算,从而获得实时油量值。


        2.2电子负荷传感技术
        在液压挖掘机中,电子负荷传感技术同样凸显了机电一体化技术的优势,在这一技术支持下的液压挖掘机集体结构得以大大优化,整个挖掘机作业的过程中,操作流程得以简化,具有更高的机械运行效率。GELL1系统是首创的电子计算机液压挖掘机系统,在系统运行的过程中,传感分布的动力和铲斗的不同位置可以在机械运行的同时,将盒子数据实时传输给驾驶室,驾驶室接收到这些信息以后,就可以快速根据这些信息来进行发动机、液压泵、控制阀的控制指令发送。机械在运行的过程中,其工作速度是由实际需求来决定的,电子负荷传感系统下的控制精度有所保障,动力、斗杆、铲斗等相关部件的操作更为平稳和精准。
        2.3全自动包装工作中机电一体化技术的应用
        经过了解,全自动包装机设备中对于机电一体化应用较为深化,包装机械设备运用了较多的知识和技术。全自动包装机的实际操作和控制工作是比较繁杂的,操作难度大,环节复杂。将机电一体化技术运用到包装机械中,同时运用机械工程知识、微处理技术等等,将复杂的操作步骤进行集成组合。这极大的缩减了实际操作的复杂性,是对以往控制系统的弥补和优化,通过软件和机械控制的有效结合实现包装机械全自动包装工作状态,有效提升工作效率。
        2.4数控技术
        数控一代是机电一体化技术走向网络化、智能化的第一步。数控技术融合了互联网技术、信息管理技术、传感器等,对提高机械制造的效率和质量的意义重大。将数控技术与智能制造系统相融合,设计出具有数字化管理与智能化生产的智能控制系统。智能控制系统采用总线+CPU的设计,整个智能生产过程具有全自动监测、三维仿真模拟、智能控制等功能。模糊控制系统提供非线性智能控制,通过模糊语言、模糊逻辑、模糊集合理论等利用人脑思维控制智能制造系统,实现系统的综合化数控与智能化生产。
        2.5机械工程智能化应用
        现阶段我国信息技术发展的速度比较快,因此,智能技术也更加广泛地在社会生产的各个领域当中得到了应用,并且在不同的生产领域当中发挥的作用也有一定的区别,但是这些作用都是积极的,正面的作用。特别是在现阶段,智能技术在机械工程生产过程当中的有效应用能够改变传统生产模式当中存在的问题和差异,有效地提高生产的效率水平,为工作人员带来更多简便的生产方式。因为现阶段我国的不断发展,机械工程的生产力和生产工作量也在快速的提高,工作人员如果仍然使用传统的生产方式进行工作,那么肯定无法面对较多的工作内容,给他们造成了较大的压力,也无法保证他们工作的质量和水平,运用智能机械代替人工的生产,不仅仅可以满足当前生产过程当中的安全性,还有治疗的要求,而且还可以减轻工作人员的压力,为他们提供更加简便的生产操作方式。比如说智能技术在岩凿机当中的有效应用,岩凿机是石料开采过程当中应用的主要工具,传统机械在应用之前需要对地质的结构进行测验,得到数据后才能够制定开采的方案,这个过程非常的繁琐也比较复杂,因此,开采工作的效率是比较低的,并且传统施工方式的应用难度比较大,危险性也比较高。而运用智能技术进行开采施工,就可以直接根据地质的情况,自主做出科学分析,提供最佳的施工方案,并且还可以根据施工环境以及条件的变化自主进行调整,应用难度比较低,施工效率相对来说也比较高。
        结语
        工程机械在生产领域的应用价值非常大,现阶段的技术、工艺不断发展,机电一体化技术中包含的技术种类越来越多,这些技术大大提升了工程机械的性能和功能。未来随着信息技术的快速发展,机电一体化还将具有更广阔的发展潜力。
        参考文献
        [1]王虎.浅谈机电一体化技术在工程机械中的应用[J].大科技,2016,000(005):228.
        [2]王怀强.浅谈机电一体化技术在工程机械中的应用[J].建筑与装饰,2020,000(009):161.
        [3]彭丹华.工程机械机电一体化技术的应用研究[J].科学与财富,2019,000(018):283.
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