機電一體化在工程機械上的應用與發(fā)展

1、<p>　　機電一體化在工程機械上的應用與發(fā)展</p><p>　　摘要：在目前的社會發(fā)展中，機電一體化在工程機械中的應用越來越廣泛，其地位也越來越重要。尤其是在現(xiàn)代化工程項目中，工程機械性能、自動化程度以及機械的經(jīng)濟型的高低直接影響著工程的施工進度和施工效益，也關系著施工企業(yè)的經(jīng)濟效益與競爭優(yōu)勢。本文就現(xiàn)代化工程施工現(xiàn)狀進了行分析，闡述了機電一體化及工程機械電子控制系統(tǒng)的功能，并闡述了其未來發(fā)展趨勢和

2、前景。 </p><p>　　關鍵詞：機電一體化、電子控制、工程機械 </p><p>　　中圖分類號：TH-39 文獻標識碼：A 文章編號： </p><p><b>　　一、前言 </b></p><p>　　近年來，隨著計算機技術、微電子技術和信息技術的飛速發(fā)展與普及，機電一體化技術也得到了人們的高度重視與關注。尤

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

4、們稱之為機械電子學，是現(xiàn)階段社會發(fā)展中的一門綜合性技術學科，隨著近年來微電子技術、計算機技術、信息技術的飛速發(fā)展與融合，機電一體化技術也逐漸受到人們的關注。其從上個世紀七八十年代以來，在國內工程機械行業(yè)開始引入，但是由于受到當時的國情以及經(jīng)濟體制的影響，使得其在我國的工程機械中應用較少。自從上個世紀末期以來，隨著我國微電子技術為核心的高新技術產(chǎn)業(yè)的興起和發(fā)展，工程機械制造技術也得到了前所未有的完善與促進，也為工程領域的全面化發(fā)展提供了必

5、然基礎和依據(jù)。在這個發(fā)展階段，是以計算機技術、微電子技術和危機處理技術為一體的綜合性工作模式，在工作的過程中由于信息技術在工程機械的應用使得我們在工作的過程中從根本上改變了其面貌，也極大的促進了各種產(chǎn)品的性能，為工程機械領域的發(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，工程機械正處于一個發(fā)展的關鍵階段，隨

6、著機電一體化的引入，工程機械技術逐步實現(xiàn)了以機械、液壓、電子控制技術等多個環(huán)節(jié)綜合的技術模式，這種技術模式的應用極大的提高和促進了工程機械的性能，也促使了工程機械在使用上更加的經(jīng)濟、安全和可靠。目前的工程機械制造系統(tǒng)中，采用機電一體化技術通常都是以微電子處理器為核心的工作模式，是在工程項目中通過對于各種系統(tǒng)裝置進行優(yōu)化和全面處理與總結的過程。在目前的社會發(fā)展中，隨著國民經(jīng)濟和科學技術的發(fā)展，我國工程機械應用逐漸普及，這也為智能化與一體化

7、發(fā)展提供了科學的指導方向。 </p><p>　　當前，在現(xiàn)代工程機械的應用中，以微處理器為核心的電子控制裝置越來越普及，電子控制技術在工程機械涉及的領域越來越廣，例如攤鋪機和平地機的自動找平，攤鋪機的自動供料，挖掘機的電子功率優(yōu)化，柴油機的電子調速，裝載機、鏟運機變速箱的自動控制，工程機械的狀態(tài)監(jiān)控與故障自診等。隨著科學技術的不斷發(fā)展，對工程機械的性能要求不斷提高，電子控制裝置在工程機械上的應用將更加廣泛，結構

8、將更加復雜。特別是隨著我國進口及國產(chǎn)工程機械保有量的逐年增加，如何用好、管好這些價格昂貴的工程機械，使其發(fā)揮最大的效率，是工程施工部門所面臨的一個重要的問題。 </p><p>　　三、機械工程的性能問題 </p><p>　　在現(xiàn)代化工程項目中，機械的應用越來越廣泛，其對于機械的性能也提出了新的要求和工作模式，在工程項目中，以智能化、自動化和一體化為基礎的綜合性工程結構越來越受到人們的關

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

10、1.監(jiān)控作用 </b></p><p>　　工程機械的電子監(jiān)控系統(tǒng)可以對機械設備進行監(jiān)控，具有故障報警與自動診斷的功能，對機械設備及時進行檢查，及時發(fā)現(xiàn)故障和問題，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)的工程機械設備能量利用率較低，能源浪費比較嚴重。采取新型的電子節(jié)能控制器則可以大幅度提高挖掘機等大型工程機械設備的能量利用率，達到較好的節(jié)能效果，不但節(jié)約了能源，還安全、環(huán)保。操作起來也比較簡便，還可以減少機械磨損，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)應用到工程機械設備上，可以使稱量變得更為精確，使稱量過程自動化，避免了人工測量誤差較大的弱點，使成品的作業(yè)精度明顯提高。電子自動測量還節(jié)約了人力資源，降低了施工人員的工作強度，高效、快捷，符合現(xiàn)代工程施工的要求。 </p><p>　　五、機電一體化在工程機械中的運用 </p><p>　　1.機電一體化和工程機械的聯(lián)系 </p><p>　　機電一體化在現(xiàn)代工

13、程機械上正處于發(fā)展階段。當機電一體化技術的引入，將電子控制技術與機械、液壓技術相結合，在一定程度上增強了其在工程機械的各項性能，例如可靠性、安全性、動力性、使用壽命等。 </p><p>　　2.機電一體化對工程機械功能的改進 </p><p>　　目前工程機械的電子（微機）控制系統(tǒng)主要用以實現(xiàn)以下功能： </p><p>　　(1)電子監(jiān)控、自動報警及故障自診 &

14、lt;/p><p>　　即對工作裝置、傳動和制動系統(tǒng)和工程機械的發(fā)動等動態(tài)的監(jiān)控工作，在監(jiān)控中如果發(fā)現(xiàn)有異?，F(xiàn)象，能夠及時準確的指出故障的位置，并因此來改善其駕駛員的工作條件，還能夠提高機器的運作效率，將設備的維護檢查的工作簡化并減少其成本，降低停機維修的時間。 </p><p>　　(2)節(jié)能降耗，提高生產(chǎn)率 </p><p>　　在傳統(tǒng)的工程機械上，機電一體化的能量

15、利用率不高，比如液壓挖掘機在能量利用率不足20%，而這種能量利用率低的工程機械化發(fā)展必須要考慮到節(jié)能問題。日本小松公司挖掘機所采用的新型節(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節(jié)能控制系統(tǒng)采用了卡特電子效率控制系統(tǒng)，通過對發(fā)動機和泵的綜合控制，使功率的利用率可達98%，同時生產(chǎn)率也大大提高。 </p><p>　　(3)提高作業(yè)精度 </p><p&g

16、t;　　為確保成品料在級配中的精度，在現(xiàn)代瀝青和水泥混凝土拌和設備主要采用了微機控制的電子稱量系統(tǒng)，并在計量的過程中實現(xiàn)了自動化。在運用自動找平系統(tǒng)時，在一定程度上提高了瀝青混凝土攤鋪機的施工質量，路面的平整度可達到0.127MM/3M。在自動供料系統(tǒng)中主要使用超聲波技術，使瀝青混凝土攤鋪機的供料實現(xiàn)了自動調節(jié)，進一步提高了攤鋪質量。推土機鏟刀、平地機刮刀、鏟運機鏟斗刀刃的電子（微機）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、員的勞動強度。 </p><p>　　(4)作業(yè)過程的自動化或半自動化 </p><p>　　機電一體化在工程機械中主要實現(xiàn)半自動化和自動化控制，不僅降低了操作者的勞動強度，還提高了生產(chǎn)率，還彌補了操作者經(jīng)驗不足而導致作業(yè)精度問題。比如：日本三菱公司使用的挖掘機主要采用的是挖掘軌跡控制系統(tǒng)，在控制板上操作者設定好耗鏟斗運動軌跡后，根據(jù)各種角度的傳感器微機控制系統(tǒng)自動控制動臂、鏟刀的運動，并

18、實現(xiàn)一些特定的形狀，使得挖掘作業(yè)能夠實現(xiàn)自動化。 </p><p><b>　　六、結語 </b></p><p>　　綜上所述，機電一體化技術具有廣闊的發(fā)展前景和極高的應用價值，對機電一體化專業(yè)人才的需求也是社會發(fā)展的必然趨勢。如何把機電一體化技術應用到工程機械乃至更廣泛的領域中，為社會經(jīng)濟發(fā)展做出更大的貢獻，為人們的生活提供更多的便利和樂趣，是我們應該思考和努力的

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