机电一体化技术在机械工程中的应用分析

机电一体化技术在机械工程中的应用分析

马涛

320382198808279019

摘要：现如今，随着我国经济的加快发展，机电一体化技术是一种将计算机、信息技术、机械工程和机械设计等多学科领域相结合的综合集成技术。机电一体化技术在机械工程中主要应用于现代自动控制系统以及机械系统，在此基础上，可以使机器的设计更加合理，从而使得产品具有高可靠性和安全性。因此，本文对机电一体化技术在机械工程领域中的应用和发展趋势进行详细分析，对促进机电一体化技术进一步完善与提升有着重要意义。

关键词：机电一体化技术;机械工程;应用分析

引言

工程机械作为建筑、交通和能源等领域的重要设备，其生产效率和能耗问题一直是制造业面临的挑战。而机电一体化技术的应用为解决这些问题提供了新的途径。通过将传感器、控制系统、信息处理系统等技术与工程机械有机结合，实现了工程机械的智能化和自动化，从而提高了生产效率，降低了能耗。

1机电一体化

就当前的现实状况来说,中国的工程机械仍处在一个重要的发展阶段,因此,在工程机械中运用机电一体化是在目前发展的必然需要机电一体化的运用将促进中国建筑工程的高效开发,让机械工程逐步向着整体和统一的趋势发展,这将大大提高中国建筑工程的运行效能,同时也将提高中国建筑工程的投入使用效率,提高了经济效益和安全性。在目前的工程机械的生产环境中,机电一体化的运用主要体现在微电子处理器上,以便进行系统的管理、调整、总结工程上的系统信息。由于中国目前社会经济技术水平的提升,与之相适应的工程机械技术,也在不断地为中国机电一体化建设指引着方向。在中国现阶段的重大工程开发中,电子设备的应用仍然是其运作的主要部分,同时,在工程机械的运作过程中,也大量地使用了相关技术,例如,让建筑工程系统的工作状态,能够实现主动事故控制、监测、实时动态监测等。另外,电子监控装置还在安全、快捷、经济的使用方面,应用于大规模的工程机械。根据相关调查研究表明,目前,国内从国外引进的施工设备正呈逐年增加之势,并已经成为机械行业在发展过程中面对的一个重大问题。

2机电一体化技术在机械工程中的应用分析

2.1在机械智能机器人领域的应用分析

在科技持续发展背景下，智能机器人的应用范围更加宽泛。然而智能机器人在自适应信息控制处理上的问题也相对突出，要使该问题得到解决，就需要在机电一体化技术的作用下，对工程机械内燃机运行给予优化，使传感器能够进行多类信号接收，且通过在传感器信号支持以及反馈下促使激光平地机始终保持高效运行。掘进机、地下穿孔机需根据相应规定展开地下穿越，通常要用到加速度计、内部导向的陀螺仪、外部导向激光技术等。在智能机器人研究中引入机电一体化技术，能够实现作业对象形态、位置等多项信息的感知，再通过图像处理技术、视觉处理原理等的应用，确保各项作业可有序开展。现今，无人驾驶机械、遥控型机器人等都会用到机电一体化技术，在和电液控制技术、无线电控制技术的联合使用下，增强机械自动化程度。

2.2实现实时监控

近几年,汽车机械的组成开始变得越来越复杂,它的组成内容主要包括传动设备、制动设备、液压设备等,可以为机械设备的良好运行、稳定运转等提供基本保证。而为了有效确保汽车机械的正常运转、良好使用,在日常的工作中,就必须对相关的进行监督控制。然而,人工的监控很难及时、准确地了解到汽车机械的问题,而且代价很大,如果发生故障,不能对故障的部位和原因进行精确的分析,也会影响到监控的效率,甚至还会造成汽车机械的故障损失,产生了巨大的经济损失。而在运用机电一体化技术以后,就可以利用计算机设备对工程机械进行实时监测,对故障现象进行辨识,找出问题的具体位置,确定问题产生的根源,采取自主维护的方式来处理问题,并通过计算机软件来实现自主维护的功能,在故障现象不能自主处理以前,就可给工作人员发送事故预警消息,让他们快速判断问题的部位和根源,并及时实施维护,这不仅能够减少事故风险,还能保证机械设备的良好运行,从而达到相应的管控和维护的目的。不仅如此,在使用机电一体化技术的阶段,还要合理运用故障诊断系统,在电子监测平台的支持下,能够准确识别出其中的故障问题和风险因素,之后再根据情况制定出科学的算法,判断故障的位置,从而进行修复处理。

2.3在纺织、包装等机械方面的应用

纺织机械是现代纺织工业的基础，包括棉纺、麻纺和化纤三个主要品种。我国在“八五”期间就开始进行技术改造，引进了一些机电一体化设备，包括自动络筒机、梳棉所需的自动喂纱器、自动清梳联生产线等。由于这些设备具有机电一体化特点，所以它们与其他机械相结合可构成完整的纺织机械系统。将机电一体化技术应用于纺织工业，对纺织生产进行监控和控制。例如，采用PLC、变频器等对纺纱工序、后整理工序及其他辅助工序进行有效地监控和控制。包装机械是指各种需要进行包装或分装物料以及供储运或其他操作场所使用的机械，主要有卷筒机、充填设备等。这些机械的结构复杂、运行可靠和工作效率高是机电一体化设备的主要特征。将各种功能部件集成到机器系统中，使各种功能部件在运动过程中相互协调，达到良好效果，例如，采用伺服系统控制带式输送机的运转，使带式输送机实现无人值守。

2.4提高生产效率

工程机械是现代建筑施工和工程运输的重要装备，提高生产效率是工程机械制造商和施工企业的共同追求。首先，机电一体化技术可以提高工程机械的生产效率。传统的工程机械多为机械传动，存在传动链路复杂、能量传递损失大、维护难度大等问题。而机电一体化技术将机械、电气和电子技术有机地融合在一起，通过数字化、自动化和智能化的手段，实现了工程机械的智能控制和自动化操作，从而大大提高了生产效率。其次，机电一体化技术可以提高工程机械的智能化水平。

2.5在机床改造过程中的应用

在机械工程行业中,经常会用到数控机床这个设备。数控机床精密程度高,容易操控,对零件适应程度和自动化程度都比较高。在操控数控机床时,必须要严格控制操作台与刀具之间的距离,保证距离在合适的范围,这种高精度的工作如果采用人工方式进行操控,将会浪费大量的时间。如果利用机电一体化技术进行操作,不但能够提高精密度,还可以提高生产效率。伺服系统又分为开环和闭环,平时比较常用的是开环伺服系统,该系统具有结构简单、维护方便、成本低等优点,可以提高数控机床的可控性。滚珠丝杠副可以通过清除操作时无法触及的死角从而提升数控机床的精确性。除此之外,将信息技术应用到数控机床的操作中,不但能够提升数据处理的速度,还可以扩大加工产品的范围。在对数控机床改造时,也应秉承节省成本的原则,争取用最少的成本实现机床的价值最大化。

结语

总之,在现代工程机械的发展进程中,机电一体化技术是一种社会发展到某种程度后的必然结果,它对传统的机电行业进行了一场革命。在工程机械中的应用,不但能够从根本上提高机械的生产效率,而且能够促进其在管理和使用上的方便。对此,通过对机电一体化技术发展过程的分析,论述在现代工程机械上的应用和发展。而随着中国科技的发展与应用,机电一体化的架构将会越来越完善,其功能和性能将会越来越丰富,发展前景也越来越好。

参考文献

[1]巴翠.浅析机电一体化技术在机械工程中的应用与发展趋势[J].中国设备工程,2022(03):181-182.

[2]王党旋.机电一体化技术在机械工程中的应用与发展[J].造纸装备及材料,2021,50(12):77-78+84.

[3]祁明胜,张冬梅.机电一体化技术在机械工程中的应用及发展趋势[J].造纸装备及材料,2020,49(05):33-34+37.