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工程机械机电一体化技术的应用与发展

作者:2018-02-09 14:52:19阅读:文章来源:

摘要:随着经济的发展,机电一体化技术也得到了快速发展,而机电一体化在工程机械中的应用与发展也促进了工程机械的不断进步。本文主要对机电一体化技术以及其在工程机械中的应用与发展进行了分析研究。

关键词:工程机械 机电一体化技术 应用 发展

引言

随着科学技术以及新兴科技突飞猛进的发展,极大地促进了学科之间的相互渗透、融合,同时也促进了工程建设领域的革新与创新。目前,机电一体化已经渐渐成为一种独立的技术,在各行各业都有不同程度的应用。尤其是科学技术的发展,在很大程度上促进了机电一体化的进步与创新,并且在工程机械中得到了很好的应用。积极地采用机电一体化,将机械、电子技术和液压技术进行了有效的结合,大大地提高了机械的多种功能,比如说,动力性能提升,燃油的经济效益提高,安全性和可靠性大增,操作的精准度和舒适度都大幅度提高,机械的使用寿命也随之延长。所以,研究工程机械机电一体化的应用与发展有着重大意义。

一、机电一体化技术的概述

机电一体化就是综合地运用机械、计算机、微电子、电力电子、光学、接口等技术,对各个功能进行合理的配置,从而实现了高质量、多功能、低能耗的价值和功能。机电一体化也称之为机械电子学,属于一门新兴的边缘综合科学, 机电一体化技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、控制技术和

精密机械技术有机结合,并综合应用到实际中去的综合技术。主要是通过微电子技术的应用,把微电子技术引进到相关的动力功能、机械主功能、控制功能等方面,在软件方面能够使得机械装置与电子装置相互进行有机结合而形成有效的系统。而随着科学技术的发展,机电一体化技术也得到了快速发展,并且处于不断创新与进步之中。机电一体化技术逐渐走向了高智能化、微型化、网络化、个性化和绿色化的趋势。而机电一体化技术在工程机械中的应用,能够使得各种性能方面都得以明显改善,比如操作舒适性能够得以有效提高;机械能耗能有效大幅度降低,明显提高机械功效。可靠性不断提高;不断提高相应的作业精度和作业效率。

二、工程机械机电一体化技术的应用

机电一体化技术具有广阔的发展前景和极高的应用价值,尤其是在工程机械中的应用更具广泛性和有效性,机电一体化技术在工程机械中的应用主要表现在以下几个方面:

1、机电一体化技术的在工程机械提高生产效率、节能降耗方面的应用

在传统的工程机械中,能量的充分利用率和使用率比较低。比如说,液压挖掘机其燃料的充分利用率仅仅占了30%,剩下的70%左右的能量都被浪费了。在能源资源高度紧张的今天,迫使机械工程的发展必须向着“节能降耗”的方向发展。比如说,小松公司生产的挖掘机能够很好地达到节能降耗的目的,大约可以节省23%的燃料,最主要的原因就是新型的控制节能器的采用。日立公司生产的挖掘机,采用了“卡特电子效率”节能控制体系,通过对泵以及发动机的综合、全面控制,大大提高了利用率,其能量利用率能够达到98%左右,生产率也相应地得到了大幅度的提升。所以说工程机械中电子节能控制器的运用,大幅度提高挖掘机等大型工程机械设备的能量利用率,一定程度上发挥到了节能的作用。电子节能控制器操作比较简单,对机械的磨损也相对减少,从而提高了工作的效率。

2、在自动化以及半自动化的作业全过程中的应用

工程机械全面地实现作业自动化以及半自动化水平,可以有效地降低操作人员的劳动强度,有效地提高生产效率,大大减少了因为操作人员的经验不足或技术不到位对于操作精度的影响。比如说,三菱公司设计生产的挖掘机,有控制挖掘机轨迹系统的功能,相关的操作人员在控制板上将铲斗的运动形状和运动轨迹设定好之后,相应的微机操作系统就会根据不同角度的传感器发出的信号,对动臂、铲刀和斗杆的运动进行自动的控制,从而实现多种特定断面沟槽、开口和斜坡的精准挖掘,有效地实现了挖掘操作的自动化水平。

3、在控制柴油机上的应用

要想进一步深入发展柴油机技术, 应该要解决发动机排放质量与最低油耗间的矛盾。在电子技术发展十分迅速的今天,采用电子节能液压泵系统能够有效减小能耗, 还能自动控制冷风扇的转速随温度的变化, 这样的条件下, 电子控制自动变速,还包括根据负荷条件自动调节柴油机油门等内容都能得以实现, 能够使得在各种变工况下的柴油机, 在满足经济指标和排放指标的最佳喷油时间的同时, 能够实现净化排气、节约能源、提高效率。

4、机械操作的自动化能够降低劳动强度

在工程机械施工操作中引入机电一体化实现操作的自动化或者半自动化,这样大大降低了劳动强度,提高了工作效率,并且大大减少了因为操作者工作经验不足而造成的作业精度的影响。

5、在工程作业精确度方面的应用

在工程机械设备中使用电子控制系统可以将称量的过程自动化,对称量系统实现微机控制,使得称量更加精确。自动找平装置的应用,大大提高了混凝土沥青摊铺机的工作效率和施工质量。自动供料系统(超声波技术)的应用,完美地完成了混凝土沥青摊铺机对于供料的自动调节,全面提升了摊铺的效果和质量。与此同时,铲运机铲斗刀、平地机刮刀以及推土机铲刀的电子化操作控制,减少了误差,提高了工作效率,同时还节约了人力,降低了施工人员的工作强度,高效、快捷,符合现代工程施工的要求。

6、电子监控、故障自诊以及自动报警

电子监控、故障自诊以及自动报警,也就是说对于工程机械的工作装置,传动系统、发动机、液压系统以及制动系统进行全面的监控,一旦在运行的过程中发生异常情况,就会自动地找出故障的位置并自动进行报警提示。机电一体化的发展和应用,大大地改善了操作人员的现实工作条件,全面提高了机械设备的工作效率。与此同时,简化了机械设备检查和维护的工作,相应地减少了维修费用,大大降低了维修停机的时间,对于提高机械设备的使用寿命有很大的作用和意义。

三、工程机械机电一体化技术的发展

1、传感技术的融合

目前,传感器技术在现代工程机械上应用较为广泛,比如,发动机可以通过机油压

力传感器、冷却水温度传感器等来进行发动机的运转状态的检测和控制;沥青摊铺机上的传感器能够实现摊铺机在工作时实现自动找平且行走速度不变的特点,还能满足摊铺出来预定的平整度、坡度和厚度的路面的要求。在感器技术的迅猛发展的今天,精度要求越来越高,可靠性和稳定性也能不断提高,越来越广的采集信息范围也超着集成、多功能化和智能化方向发展,所以,未来在工程机械上将应用越来越多种类的传感器。

2、工程机械机电一体化趋于计算机与信息处理技术的应用

计算机是实现信息处理的主体, 信息处理技术包括范围应用比较广, 主要包括

信息的输入、识别、运算、变换、存储及输出等等方面。计算机技术范围涉及到网络与通信技术、硬件和软件技术、数据库技术等等方面。要想工程机械机电一体化技术发展不断进步, 应该大力发展计算机应用及信息处理技术。

3、电子控制理论的指导性增强

工程机械现代化的重要标志就是以微电子为核心的高新技术, 通过其应用和推广,在相关控制理论指导下,能够满足系统智能化设计的要求,完成相关的设计后的系统仿真等等。

结束语

综上所述,机电一体化在工程机械中的应用发展是当前机械工业发展必然的趋势,也是振兴和发展机械工业的必经之路。随着科学技术的不断发展,工程机械机电一体化还会有着更多的创新与发展,未来工程机械机电一体化技术的应用将会融合机、电、光以及磁的综合性能,更好地促进工程机械的发展。

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