董曉超 孔令然

摘 要：現(xiàn)在，工程機(jī)械的發(fā)展正處于一個(gè)非常關(guān)鍵的時(shí)候，工程機(jī)械的技術(shù)模式逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐詸C(jī)械，液壓，電子控制技術(shù)等綜合在一起的模式，這種技術(shù)，不僅能夠使工程機(jī)械的性能呢的到極大的提高和促進(jìn)，而且具有更加經(jīng)濟(jì)性，安全性和可靠性的特點(diǎn)。在當(dāng)前的工程機(jī)械的制造系統(tǒng)中，其核心的工作模式主要采用微電子處理器。當(dāng)今國(guó)民經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)正在高速發(fā)展，工程機(jī)械在我國(guó)逐漸普及，這樣，機(jī)電一體化就能夠更加科學(xué)的發(fā)展。本文根據(jù)筆者工作實(shí)踐，對(duì)機(jī)電一體化在工程機(jī)械上的應(yīng)用與發(fā)展進(jìn)行了探討

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化 工程機(jī)械 應(yīng)用

1 引言

現(xiàn)如今自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的最高水平就是機(jī)電一體化，在前些年，自動(dòng)化技術(shù)一般是憑靠凸輪或者機(jī)械機(jī)構(gòu)來完成作業(yè)的，從實(shí)際來講，在這個(gè)時(shí)期可以說是機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)，電子技術(shù)的飛速發(fā)展讓凸輪或者機(jī)械機(jī)構(gòu)慢慢被繼電器、接觸器等機(jī)構(gòu)所代替，此時(shí)才實(shí)現(xiàn)了電氣自動(dòng)化，那么機(jī)械機(jī)構(gòu)就在很大程度上被簡(jiǎn)化了，自動(dòng)化的水平得到了提高。

2 工程機(jī)械中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用

2.1 機(jī)電一體化和工程機(jī)械的關(guān)系

思考對(duì)于較傳統(tǒng)工程機(jī)械來說，在現(xiàn)階段，通過利用機(jī)電一體化技術(shù)，能夠使得各種性能方面都得以明顯改善，比如操作舒適性能夠得以有效提高；機(jī)械能耗能有效大幅度降低，明顯提高機(jī)械功效。可靠性不斷提高；不斷提高相應(yīng)的作業(yè)精度和作業(yè)效率。

2.2 機(jī)電一體化對(duì)工程機(jī)械功能的改進(jìn)探討

2.2.1 控制柴油機(jī)

要想進(jìn)一步深入發(fā)展柴油機(jī)技術(shù)，應(yīng)該要解決發(fā)動(dòng)機(jī)排放質(zhì)量與最低油耗間的矛盾。在電子技術(shù)發(fā)展十分迅速的今天，采用電子節(jié)能液壓泵系統(tǒng)能夠有效減小能耗，還能自動(dòng)控制冷風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速隨溫度的變化，這樣的條件下，電子控制自動(dòng)變速，還包括根據(jù)負(fù)荷條件自動(dòng)調(diào)節(jié)柴油機(jī)油門等內(nèi)容都能得以實(shí)現(xiàn)，能夠使得在各種變工況下的柴油機(jī)，在滿足經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和排放指標(biāo)的最佳噴油時(shí)間的同時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)凈化排氣、節(jié)約能源、提高效率。

2.2.2 降低能耗，提高生產(chǎn)率

在現(xiàn)代工程機(jī)械的發(fā)展中提高能量利用率顯得十分必要，這是因?yàn)閭鹘y(tǒng)工程機(jī)械的燃料能量利用率非常低，往往只有20%左右。通過在日本小松公司生產(chǎn)的新型挖掘機(jī)上應(yīng)用新型節(jié)能控制器（OLLS系統(tǒng)），具有比較好的節(jié)能效果，相比可節(jié)省能源23%。該系統(tǒng)能有效地利用發(fā)動(dòng)機(jī)功率，滿足發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩和泵吸收轉(zhuǎn)矩能保持在最佳配合狀態(tài)，通過動(dòng)作迅速的作業(yè)機(jī)構(gòu)而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)率的大大提高。

2.2.3 保證成品的作業(yè)精度

通過在某些工程機(jī)械設(shè)備上引入電子控制系統(tǒng)，能夠滿足系統(tǒng)對(duì)于稱量精確且過程自動(dòng)化的要求，同時(shí)還能使得勞動(dòng)強(qiáng)度的以降低，工作效率不斷提高，使得人工稱量的誤差盡可能減少，從而使得拌合成品的作業(yè)精度有所保證。比如，對(duì)于瀝青、混凝土拌合機(jī)械設(shè)備來說，其計(jì)量功能都基本實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，微機(jī)控制技術(shù)在電子計(jì)量系統(tǒng)中被廣泛采用。

2.2.4 作業(yè)過程的自動(dòng)化或半自動(dòng)化

為了盡可能的提高工程機(jī)械的運(yùn)作質(zhì)量和效率，通過采用自動(dòng)化或半自動(dòng)化控制方式，一方面能夠使得操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度有所降低，另外一方面也能保證作業(yè)精度也不會(huì)受到操作人員的技術(shù)和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的影響。

2.2.5 電子監(jiān)控、自動(dòng)報(bào)警及故障自診

為了進(jìn)一步保證作業(yè)人員和機(jī)械設(shè)備的安全，避免機(jī)件或設(shè)備事?lián)p壞故的發(fā)生，應(yīng)該監(jiān)控工程機(jī)械的發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)等的運(yùn)行狀態(tài)，這是通過電子監(jiān)控和故障診斷專家系統(tǒng)設(shè)置各種類型的傳感器得以實(shí)現(xiàn)。在在故障發(fā)生之前預(yù)先發(fā)現(xiàn)問題更有助于問題的解決。

2.2.6 提高安全性

微機(jī)控制的力矩限制器在一些國(guó)外的塔式起重機(jī)和輪式起重機(jī)應(yīng)用，這一般是為了提高作業(yè)安全性，防止翻車和斷臂事故，當(dāng)出現(xiàn)超負(fù)荷問題的情況，應(yīng)該立即報(bào)警。另外，通過無線遙控裝置的許多井下挖掘機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)無人駕駛的特點(diǎn)，這對(duì)于在有放射性物質(zhì)污染地區(qū)和高溫或水下等危險(xiǎn)地點(diǎn)上進(jìn)行作業(yè)就尤為必要。

2.3 其他應(yīng)用

現(xiàn)在一些電子控制的自動(dòng)化變速器在推土機(jī)、裝載機(jī)等工程機(jī)械上的使用，能夠根據(jù)實(shí)際的施工要求來改變傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)化，這不僅能夠提高工作的效率，一定程度上還提高了燃料的經(jīng)濟(jì)性，簡(jiǎn)化了人工的操作過程，降低了勞動(dòng)的強(qiáng)度。比如在推土機(jī)、裝載機(jī)上面加上電子控制的自動(dòng)變速器，它就能根據(jù)負(fù)荷的變化情況來自動(dòng)改變傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)比，這不僅僅提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率，同時(shí)也提高了燃油的經(jīng)濟(jì)性，而且也降低了工作難度，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度?？偨Y(jié)機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用發(fā)展是當(dāng)前機(jī)械工業(yè)發(fā)展必然的趨勢(shì)，也是振興和發(fā)展機(jī)械工業(yè)的必經(jīng)之路。

3 工程機(jī)械中機(jī)電一體化技術(shù)的展望

3.1 計(jì)算機(jī)與信息處理技術(shù)

計(jì)算機(jī)是實(shí)現(xiàn)信息處理的主體，信息處理技術(shù)包括范圍應(yīng)用比較廣，主要包括信息的輸入、識(shí)別、運(yùn)算、變換、存儲(chǔ)及輸出等等方面。計(jì)算機(jī)技術(shù)范圍涉及到網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)、硬件和軟件技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等等方面。要想工程機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展不斷進(jìn)步，應(yīng)該大力發(fā)展計(jì)算機(jī)應(yīng)用及信息處理技術(shù)。

3.2 電子控制理論

工程機(jī)械現(xiàn)代化的重要標(biāo)志就是以微電子為核心的高新技術(shù)，通過其應(yīng)用和推廣，在相關(guān)控制理論指導(dǎo)下，能夠滿足系統(tǒng)智能化設(shè)計(jì)的要求，完成相關(guān)的設(shè)計(jì)后的系統(tǒng)仿真等等。

3.3 傳感器技術(shù)

目前，傳感器技術(shù)在現(xiàn)代工程機(jī)械上應(yīng)用較為廣泛，比如，發(fā)動(dòng)機(jī)可以通過機(jī)油壓力傳感器、冷卻水溫度傳感器等來進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的檢測(cè)和控制；瀝青攤鋪機(jī)上的傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)攤鋪機(jī)在工作時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)找平且行走速度不變的特點(diǎn)，還能滿足攤鋪出來預(yù)定的平整度、坡度和厚度的路面的要求。在感器技術(shù)的迅猛發(fā)展的今天，精度要求越來越高，可靠性和穩(wěn)定性也能不斷提高，越來越廣的采集信息范圍也超著集成、多功能化和智能化方向發(fā)展，所以，未來在工程機(jī)械上將應(yīng)用越來越多種類的傳感器。

4 結(jié)語

總之，隨著工程機(jī)械中越來越多的使用機(jī)電一體化技術(shù)，機(jī)電一體化技術(shù)的地位也越發(fā)重要，設(shè)備的使用和堅(jiān)持“以人為本”的管理原則表明，要想真正將此類先進(jìn)技術(shù)更好的在工程施工中予以運(yùn)用，則需要維修工作的管理工作者全面的了解并掌握這門技術(shù)，并且將具有高科技含量的技術(shù)同現(xiàn)代的工程機(jī)械加以有機(jī)融合，只有這樣才能夠更好的為現(xiàn)代社會(huì)服務(wù)。

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