机电一体化系统在机械工程中的应用

张业佳

摘 要：机电一体化技术在机械工程中应用越加广泛，一方面体现了机电一体化技术已然获得了较为成熟的体系，另一方面也表明了科学技术对于未来社会生产有着重要的影响与作用。机电一体化为传统的机械行业带来了新的发展方向，在机械工程应用过程中，充分提高了生产效率，使其机械生产加工准确度得到极大地提高，同时也使得生产作业人员的人身安全得以保障。随着科学技术的不断发展，机电一体化技术将不断地应用于机械工程当中。

关键词：机电一体化系统；机械工程；应用

1 机电一体化概况

目前我国机电一体化技术已经得到了长足的进步现已成为包含多种理论知识且具有本身特点的技术，随着时代的快速发展，未来将会有更多的新技术融入到机电一体化技术中。在机械工程中应用机电一体化技术，使其机械工程实现自主控制。机电一体化技术通过将电子技术、计算机技术以及机械技术等有机地进行结合，其目的在于使其生产精度得到提高，从而提高产品质量，为了快速发展机电一体化技术，有关研究人员应从四方面开始着手。

1.1 机械本体技术

要想提高机械本体技术，首先应通过减轻自身重量、提高性能以及准确度。对于减轻机械本体重量来说，可以使其机械尽量小型化，重量的减少也能使其性能得到提高。有关研究人员可使用非金属复合材料取代金属材料，以此提高机械的性能，同时也使其机械实现小型化，从而提高工作效率。

1.2 信息处理技术

微电子技术的提高对于机电一体化技术有着重要的影响，因此若想进一步的发展机电一体化，应对其信息处理技术做进一步的创新，具体来说有关研究人员可以参考国内外先进经验，利用网络技术实现信息处理技术的更新，以此使其稳定性得到增强，处理速度更快，从而使得机电一体化技术更加可靠。

1.3 传感技术

传感技术在机电一体化技术当中起到关键性的作用，通过电流的传递使其命令得到快速传输。在研究过程中，首先要考虑传感器的性能，其中包括传感器的稳定性、安全性以及精确性。对于传感器的稳定性来说，提高其抗干扰能力是至关重要的工作。因此，相关研究人员应积极开发先进的传感器，使其受到的干扰降到最低。

2 机电一体化在工程机械上的具体应用

2.1 节能方面的应用

在传统的工程机械制作应用过程中，不论是在机械设备的具体生产制作中，还是在之后的实践应用中，机械设备原本各功能板块之间的整合程度以及协调性能都比较低，这样就会导致设备运行的实际效率比较低，造成非常严重的能源浪费。

在工程机械中展开机电一体化的引入，可以对新型电子的节能装置展开使用，例如电子节能控制器，这样可以使工程机械，如碾压机，挖掘机的能源利用率可以得到很大程度的提升，这样就可以起到有效节约能源的效果。另外，机电一体化在工程机械上的应用还可以使工程机械具备有环保以及安全的特点，机械各板块之间的运行协调性将会有所提升，机械磨损将会变小，机械的运行效率便因此提升。

2.2 在监控中的一些应用

在对工程机械展开使用的时候，为了保障其中出现的故障可以在最短的时间内被人们发现并且解决，就需要对监控技术展开应用，通过对机械一体化展开应用可以使监控效能得到更进一步的利用以及发挥。机电一体化可以对控制技术，电子技术以及一些其他的技术展开应用从而进行电子监控装置的研发，实现对远程监控系统的建立，这样就可以对工程机械内部的运行展开实时的动态的监控，其中包括对工作装置、发动机、传动系统等各个模块的检测。借助对工程机械展开全方位的检测来实现对机械故障的自主诊断以及自主决策，并且在第一时间进行警报的发出，这样方便操作人员对故障展开及时的处理，使工程机械可以在最快的时间内恢复正常的工作另外借助机电一体化的监测，还可以起到将故障发生频率降低的效果，就可以将机械维修费用降低，减少一些不必要的资金浪费。

2.3 在自动化中的具体应用

现阶段自动化技术在人们日常生产生活中得到了越来越广泛的普及，机械设备的自动化作业已然成为工程机械的一个非常重要的需求以及特征，机电一体化的应用进一步将工程机械作业实际自动化水平提高，已经基本实现了机械工程作业的半自动化甚至是自动化。自动化机械作用和传统的手工作用方式相比，不论是运行效率还是作业效果都是自动化更胜一筹，同时自动化作业还可以将劳动强度降低，很大程度时起到节约人力的效果，有效的减少因为操作人员疲劳或者是机械过度疲劳导致的安全事故发生的频率。

2.4 在作用精度控制方面的应用

工程机械加工及设计对精度有着非常严格的要求，只有从设计，到生产再到加工组装等任何一个环节的精度都可以得到有效的保证，都可以符合工程机械相关标准，工程机械在整体精度上才可以满足工程的实际需求。工程机械制造存在有零配件、构件非常多，结构非常复杂的特点，一般技术很多时候成品机械的质量以及精度无法得到保证，而进行机电一体化技术的选择来对工程机械成品展开精度控制可以起到非常良好并且稳定的控制效果，使产品加工的精度可以得到保障。之所以可以取得该成效的原因是电子控制技术的开发以及向工程机械领域的延伸。电子控制系统选择的是具备有现代化特点的控制技术以及电子科技技术从而使称量准确性可以得到保障，使称量的自动化可以得到实现，这样就可以避免由于手工称量出现的误差，使机械称量精度提高。

3 机电一体化发展趋势

3.1 网络化

随着网络技术的兴起和快速发展，科学技术以及工业生产等领域都迎来了巨大的变革，而且网络的出现也使得全球的经济和生产联合在了一起，从而形成了经济全球化的局面。随着网络的不断普及，基于网络诞生的各种远程控制以及监视技术也逐渐成为热点，而远程控制和终端设备本质上其实就是机电一体化的产品，可以预想到，机电一体化新产品一经研究出来，就会因为自身的所具有的独特功能以及可靠的质量而风靡全球。而且家用电器的网络化是目前发展的大势所趋，不仅给大众们的家庭范围内带来极大的便利和娱乐，也使得机电一体化的网络化趋势更加明显。

3.2 微型化趋势

这是指机电一体化技术在工程机械中的应用发展方向逐步向微观领域及微型设备中延伸，也成为电子机械系统。其在各个领域上都有着不同的应用，具有能耗低和体积极小的优点。其生产出来的产品一般会小于1cm3，并且逐渐向更小的纳米等级发展。目前主要有蚀刻技术和光刻技术两种。

3.3 智能化趋势

智能化能够赋予机电一体化产品一定的决策、思维逻辑和判断推理等能力，这是将动力学、计算机科学、心理学和人工自能等多方面的思想理论和方法，以控制管理理论为核心，融入到机电一体化技术中，描述机械设备的行为。其能够模拟一定的人工智能，追求的目标是更先进更高的控制目标。

4 结束语

随着我国经济的快速增长，我国科学技术水平得到了明显的提高。作为集合信息技术、机械制造以及电子应用等相关技术于一体的机电一体化技术已然得到空前的发展，机电一体化技术现已被广泛应用于工程机械领域，随着机电一体化的使用，机械工程实现了半自动化以及自动化，这使得机械加工作业的精确度得到了极大的提高。

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