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淺議機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用

時(shí)間:2024-09-19 06:09:02 論文范文 我要投稿

淺議機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用

  在工程機(jī)械領(lǐng)域引入機(jī)電一體化技術(shù)大大提高了機(jī)械性能,而工程機(jī)械性能的不斷提高也使機(jī)電一體化應(yīng)用更加廣泛,兩者相互影響,共同促進(jìn)形成了一個(gè)良性發(fā)展的循環(huán)系統(tǒng)。下面是yjbys小編為您搜集整理的淺議機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用論文,希望能對(duì)您有所幫助。

淺議機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用

  摘要:機(jī)電一體化技術(shù)是將機(jī)械、電工電子、微電子、信息、傳感器、接口、信號(hào)變換等多種技術(shù)進(jìn)行有機(jī)地結(jié)合,并應(yīng)用到實(shí)際中的綜合技術(shù)。機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中主要有以下應(yīng)用。電子監(jiān)控、自動(dòng)報(bào)警及故障自診;節(jié)能降耗,提高生產(chǎn)率;提高作業(yè)精度,使稱量過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化;實(shí)現(xiàn)作業(yè)過程的自動(dòng)化或半自動(dòng)化。展望機(jī)電一體化技術(shù)的未來,其發(fā)展呈現(xiàn)智能化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化趨勢(shì)。

  關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化 工程機(jī)械 應(yīng)用 展望

  從我國工程機(jī)械領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)來看,現(xiàn)代工程機(jī)械目前正處于機(jī)電一體化的快速發(fā)展時(shí)代。機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用已相當(dāng)普及。

  一、機(jī)電一體化概述

  機(jī)電一體化技術(shù)是將機(jī)械技術(shù)、電工電子技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、傳感器技術(shù)、接口技術(shù)、信號(hào)變換技術(shù)等多種技術(shù)進(jìn)行有機(jī)地結(jié)合,并綜合應(yīng)用到實(shí)際中去的綜合技術(shù),F(xiàn)在的機(jī)電一體化技術(shù),是機(jī)械和微電子技術(shù)緊密集合的一門技術(shù)。機(jī)電一體化是當(dāng)今自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的最高階段。

  二、機(jī)電一體化和工程機(jī)械的關(guān)系

  在工程機(jī)械領(lǐng)域引入機(jī)電一體化技術(shù)大大提高了機(jī)械性能,而工程機(jī)械性能的不斷提高也使機(jī)電一體化應(yīng)用更加廣泛,兩者相互影響,共同促進(jìn)形成了一個(gè)良性發(fā)展的循環(huán)系統(tǒng)。

  三、機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用

  總體上看,機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中主要有以下方面應(yīng)用。

  1.電子監(jiān)控、自動(dòng)報(bào)警及故障自診。

  即對(duì)工程機(jī)械的發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)、工作裝置、制動(dòng)系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)等的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控,工作中一旦出現(xiàn)異,F(xiàn)象,能自動(dòng)報(bào)警并準(zhǔn)確地指出故障的部位,從而改善駕駛員的工作條件,提高機(jī)器的工作效率,簡化設(shè)備維護(hù)檢查工作,降低使用維修費(fèi)用,縮短停機(jī)維修時(shí)間,延長設(shè)備的使用壽命。

  2.節(jié)能降耗,提高生產(chǎn)率。

  傳統(tǒng)工程機(jī)械的能量利用率較低,例如,液壓挖掘機(jī)的燃料能量利用率僅為30%左右,如此低的能量利用率迫使工程機(jī)械的發(fā)展必須著眼于節(jié)能。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。

  3.提高作業(yè)精度,使稱量過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

  為保證成品料的作業(yè)精度,現(xiàn)代瀝青及水泥混凝土拌和設(shè)備廣泛采用了微機(jī)控制的電子稱量系統(tǒng),并使稱量過程實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。自動(dòng)找平系統(tǒng)的應(yīng)用,使瀝青混凝土攤鋪機(jī)的施工質(zhì)量有了較大的提高。采有超聲波技術(shù)的自動(dòng)供料系統(tǒng),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員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

  4.實(shí)現(xiàn)作業(yè)過程的自動(dòng)化或半自動(dòng)化。

  工程機(jī)械實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化或半自動(dòng)化控制,可以減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高生產(chǎn)率,并減少因操作者的經(jīng)驗(yàn)不足對(duì)作業(yè)精度的影響,例如,日本三菱公司的挖掘機(jī)設(shè)有挖掘軌跡控制系統(tǒng),操作者在控制板上設(shè)定好鏟斗運(yùn)動(dòng)軌跡的形狀后,微機(jī)控制系統(tǒng)能夠根據(jù)各種角度傳感器的信號(hào),自動(dòng)控制動(dòng)臂、斗桿和鏟刀的運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)各種特定開口和斷面溝槽、斜面的精確挖掘,使挖掘作業(yè)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。

  四、機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展展望

  機(jī)電一體化是當(dāng)今世界機(jī)械工業(yè)發(fā)展的主要趨向,它的應(yīng)用與發(fā)展已引起工農(nóng)業(yè)、科技、經(jīng)濟(jì)、軍事等領(lǐng)域。展望機(jī)電一體化技術(shù)的未來,其發(fā)展趨勢(shì)如下:

  1.智能化。

  智能化是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要發(fā)展方向。智能化是對(duì)機(jī)器行為的描述,是在控制理論的基礎(chǔ)上,吸收人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動(dòng)力學(xué)等新思想、新方法,模擬人類智能,使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力,以求得到更高的控制目標(biāo)。

  2.微型化。

  微型化興起于20世紀(jì)80年代末,指的是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)。國外稱其為微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS),泛指幾何尺寸不超過1立方厘米的機(jī)電一體化產(chǎn)品,并向微米、納米級(jí)發(fā)展。微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運(yùn)動(dòng)靈活,在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。微機(jī)電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機(jī)械技術(shù),微機(jī)電一體化產(chǎn)品的加工采用精細(xì)加工技術(shù),即超精密技術(shù),它包括光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)兩類。

  3.網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì)。

  網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、政治、軍事、教育及人們的日常生活都帶來了翻天覆地的變化。機(jī)電一體化新產(chǎn)品一經(jīng)研制出來,只要其功能獨(dú)到,質(zhì)量可靠,很快就會(huì)暢銷全球。由于網(wǎng)絡(luò)的普及,基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)迅速發(fā)展起來,而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品。現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術(shù)是家用電器網(wǎng)絡(luò)化已成大勢(shì),利用家庭網(wǎng)絡(luò)將各種家用電器連接成以計(jì)算機(jī)為中心的計(jì)算機(jī)集成家電系統(tǒng),使人們?cè)诩依锓窒砀鞣N高技術(shù)帶來的便利與快樂。這也使機(jī)電一體化技術(shù)朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展成為必然趨勢(shì)。

  4.系統(tǒng)化。

  系統(tǒng)化的特點(diǎn)之一就是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)一步采用開放式和模式化的總線結(jié)構(gòu),系統(tǒng)可以靈活組態(tài),進(jìn)行任意剪裁和組合,同時(shí)尋求實(shí)現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。系統(tǒng)化的特點(diǎn)之二是通信功能的大大加強(qiáng),即未來的機(jī)電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系。機(jī)電一體化產(chǎn)品的最終使用對(duì)象是人,如何賦予機(jī)電一體化產(chǎn)品人的智能、情感、人性顯得越來越重要,特別是對(duì)家用機(jī)器人,其高層境界就是人機(jī)一體化。

  參考文獻(xiàn):

  [1]徐妍妍,劉葉平. 機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的運(yùn)用[J].現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)信息,2012,(8).

  [2]冷 俊.機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用[J].科技咨詢,2009,(7).

  [3]章恩華.機(jī)電一體化在工程機(jī)械上的應(yīng)用研究[J]. 機(jī)電信息,2011,(24).

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