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機電一體化在工程機械中的應用與發(fā)展
機電一體化是未來工程機械發(fā)展的主要方向。目前在科技的推動下,機電一體化的發(fā)展已經(jīng)取得了一定的成就,其在工程機械中也得到了廣泛的應用,極大的提高了工程機械的運行效率,節(jié)省了大量的勞動力。以下小編帶來了關于機電一體化在工程機械中的應用與發(fā)展的論文哦!
摘 要：機電一體化技術是將機械、電工電子、微電子、信息、傳感器、接口、信號變換等多種技術進行有機地結合，并應用到實際中的綜合技術。機電一體化技術在工程機械中主要有以下應用。電子監(jiān)控、自動報警及故障自診;節(jié)能降耗，提高生產率;提高作業(yè)精度，使稱量過程實現(xiàn)自動化;實現(xiàn)作業(yè)過程的自動化或半自動化。展望機電一體化技術的未來，其發(fā)展呈現(xiàn)智能化、微型化、網(wǎng)絡化、系統(tǒng)化趨勢。
關鍵詞：機電一體化 工程機械 應用 展望
從我國工程機械領域的發(fā)展趨勢來看，現(xiàn)代工程機械目前正處于機電一體化的快速發(fā)展時代。機電一體化技術在工程機械領域的應用已相當普及。
一、機電一體化概述
機電一體化技術是將機械技術、電工電子技術、微電子技術、信息技術、傳感器技術、接口技術、信號變換技術等多種技術進行有機地結合，并綜合應用到實際中去的綜合技術。現(xiàn)在的機電一體化技術，是機械和微電子技術緊密集合的一門技術。機電一體化是當今自動化技術發(fā)展的最高階段。
二、機電一體化和工程機械的關系
在工程機械領域引入機電一體化技術大大提高了機械性能，而工程機械性能的不斷提高也使機電一體化應用更加廣泛，兩者相互影響，共同促進形成了一個良性發(fā)展的循環(huán)系統(tǒng)。
三、機電一體化技術在工程機械中的應用
總體上看，機電一體化技術在工程機械中主要有以下方面應用。
1.電子監(jiān)控、自動報警及故障自診。
即對工程機械的發(fā)動機、傳動系統(tǒng)、工作裝置、制動系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)等的運行狀態(tài)監(jiān)控，工作中一旦出現(xiàn)異常現(xiàn)象，能自動報警并準確地指出故障的部位，從而改善駕駛員的工作條件，提高機器的工作效率，簡化設備維護檢查工作，降低使用維修費用，縮短停機維修時間，延長設備的使用壽命。
2.節(jié)能降耗，提高生產率。
傳統(tǒng)工程機械的能量利用率較低，例如，液壓挖掘機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械的發(fā)展必須著眼于節(jié)能。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%，同時生產率也大大提高。
3.提高作業(yè)精度，使稱量過程實現(xiàn)自動化。
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備廣泛采用了微機控制的電子稱量系統(tǒng)，并使稱量過程實現(xiàn)了自動化。自動找平系統(tǒng)的應用，使瀝青混凝土攤鋪機的施工質量有了較大的提高。采有超聲波技術的自動供料系統(tǒng)，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強度。
4.實現(xiàn)作業(yè)過程的自動化或半自動化。
工程機械實現(xiàn)自動化或半自動化控制，可以減輕操作者的勞動強度，提高生產率，并減少因操作者的經(jīng)驗不足對作業(yè)精度的影響，例如，日本三菱公司的挖掘機設有挖掘軌跡控制系統(tǒng)，操作者在控制板上設定好鏟斗運動軌跡的形狀后，微機控制系統(tǒng)能夠根據(jù)各種角度傳感器的信號，自動控制動臂、斗桿和鏟刀的運動，實現(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)實現(xiàn)了自動化。
四、機電一體化技術發(fā)展展望
機電一體化是當今世界機械工業(yè)發(fā)展的主要趨向，它的應用與發(fā)展已引起工農業(yè)、科技、經(jīng)濟、軍事等領域。展望機電一體化技術的未來，其發(fā)展趨勢如下：
1.智能化。
智能化是21世紀機電一體化技術發(fā)展的一個重要發(fā)展方向。智能化是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎上，吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數(shù)學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、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。
2.微型化。
微型化興起于20世紀80年代末，指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發(fā)展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統(tǒng)(MEMS)，泛指幾何尺寸不超過1立方厘米的機電一體化產品，并向微米、納米級發(fā)展。微機電一體化產品體積小、耗能少、運動靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。微機電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機械技術，微機電一體化產品的加工采用精細加工技術，即超精密技術，它包括光刻技術和蝕刻技術兩類。
3.網(wǎng)絡化趨勢。
網(wǎng)絡技術的興起和飛速發(fā)展給科學技術、工業(yè)生產、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。機電一體化新產品一經(jīng)研制出來，只要其功能獨到，質量可靠，很快就會暢銷全球。由于網(wǎng)絡的普及，基于網(wǎng)絡的各種遠程控制和監(jiān)視技術迅速發(fā)展起來，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品。現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術是家用電器網(wǎng)絡化已成大勢，利用家庭網(wǎng)絡將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統(tǒng)，使人們在家里分享各種高技術帶來的便利與快樂。這也使機電一體化技術朝著網(wǎng)絡化方向發(fā)展成為必然趨勢。
4.系統(tǒng)化。
系統(tǒng)化的特點之一就是系統(tǒng)體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構，系統(tǒng)可以靈活組態(tài)，進行任意剪裁和組合，同時尋求實現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調控制和綜合管理。系統(tǒng)化的特點之二是通信功能的大大加強，即未來的機電一體化更加注重產品與人的關系。機電一體化產品的最終使用對象是人，如何賦予機電一體化產品人的智能、情感、人性顯得越來越重要，特別是對家用機器人，其高層境界就是人機一體化。
參考文獻：
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