工程機械機電一體化應用分析論文

工程機械機電一體化應用分析論文

　　摘要：隨著科學技術的發展,機電一體化技術的應用環境越來越廣。本文基于目前機電一體化技術的發展與研究現狀，分析了機電一體化技術在煤礦機械領域、化工機械領域和數控機床機械領域的應用，最后總結了機電一體化技術在機械工程設備中應用的意義，闡述了對于機電一體化技術的新認知。

　　關鍵詞：機電一體化；煤礦機械；化工機械；數控機床

　　一.機電一體化的發展與研究現狀

　　20世紀40年代，計算機的出現為機械系統的復雜控制提供了更堅實的基礎，進入70年代，機械技術與電子技術的結合已經成為一種非常普遍的做法，相繼在工業機器人、各種生產設備和汽車、飛機等領域得到了廣泛應用，21世紀,機電一體化技術將成為機械行業的主導,在各方面都能帶來明顯的經濟效益和社會效益。機電一體化發展至今也已成為一個新的主題。它作為一種新技術被引入工程機械，這次技術的改革，使其各種性能有一個質的飛躍。進一步改進的同時,由于傳感器的性能,傳感器信號處理和判斷的智能程度也達到了一個更高的水平,體現了較高的機電一體化系統的靈活性和適應性。隨著科學技術的發展,各種技術融合的趨勢將越來越明顯,機電一體化技術廣闊的發展前景將受到越來越多的矚目。

　　二.機電一體化在機械工程中的運用

　　機電一體化技術不僅適用于各類生產型企業，更因為工程機械的功能的擴張,各種技術融合的趨勢將越來越明顯,機電一體化技術的應用環境也越來越廣泛，在煤礦機械領域，化工機械領域和數控機床領域尤為突出。

　　（1）煤礦機械領域

　　煤礦機械領域到處都有的機電一體化技術的存在,如由于連續輸送與長距離帶式輸送機,吞吐量大、效率高、容易實現自動化,和許多其他的優點,因此,我國大部分煤礦用帶式輸送機,機電一體化技術應用于帶式輸送機系統增強抵御外界干擾的能力,從而實現不好環境的條件下長時間工作。例如,煤炭開采,礦井提升機是一種機電一體化更好的挖掘大型設備,特別是內置提升機,把滾筒和驅動作為一個整體,極大地簡化了機械結構,是典型的機電一體化設備,充分反映機械-電氣復雜的計算機自動控制。此外,液壓支架是綜合機械化采煤工作面配套設備,是目前電動液壓控制方向,計算機技術和液壓控制的有機結合,實現恒壓雙向或一組自動移動框架,避免對頂板和支架負載的影響。

　　（2）化工機械領域

　　化工生產中，化工機械是電氣和電子控制系統的一部分,質量和性能直接影響到機械性能、燃油經濟性、可靠性,因此影響施工質量,生產效率和使用壽命等。化工機械的各種形式的能源和相互轉換過程更加復雜,最常見的形式的能量是熱能,機械能、化學能、電磁能量,工作介質的性質是多變的,如它的組成、成分和形態的變量等;作業領域很廣,操作參數特殊，如：高低電壓、高低速度、高溫和低溫,高粘度等;基于這些特點，機電一體化技術應用于化工領域可使得化工機械設備在化學環境溫度可靠下穩定的工作,抗壓強度高、抗老化,使用壽命長,密封性能好,可以防止水分和灰塵侵入;良好的抗沖擊性和抗振性,抗干擾能力強,系統可以在各種干擾下工作可靠。

　　（3）數控機床領域

　　目前，數控機床正不斷吸收最新技術成就，向著高可靠性、高柔性化、高精度化、高效率化、多功能復合化、制造系統自動化及設計CAD化和宜人化等方向發展。所謂的數控機床,是用于零件處理,但在機電一體化技術的應用之后,一個簡單的機器不再是原來的意義。機電一體化技術在數控機床中的應用,使數控機床的結構、功能、操作和控制精度已迅速增加,具體表現為：總線式,模塊化,結構緊湊,采用CPU、主要總線架構,系統可提供面向車間的編程技術和實現的三維加工過程動態模擬,并引入在線診斷和智能模糊控制;大容量存儲器的應用程序和軟件模塊化設計,不僅豐富了數控功能,同時也增強了數控系統的控制功能,可以實現這一過程中,多通道控制和系統的多級網絡功能,加強系統,構成一個復雜的處理系統的能力。

　　三.機電一體化在機械工程設備中的意義

　　隨著機電一體化技術的發展和完善，機電一體化產品的概念已經逐步擴大到控制系統和被控制系統相結合的產品制造和過程控制的大系統。機電一體化技術的發展最終將使機電產品向多功能化、高效率化、高自動化、高智能化、高可靠性、省材料和省能源的方向發展。機電一體化技術應用于工程機械設備當中，對于機械系統的功能、性能、操縱性和可靠性方面都會產生影響。

　　(1)邏輯聯系的可編程性以及單個驅動部件的智能化，是機電一體化系統的功能得到豐富和提高的主要原因，通過軟件的設計，機電一體化系統可以完成極其復雜的任務，從而賦予傳統機械產品許多新的功能。

　　(2)機電一體化系統的動力智能化、分散化，不但使傳動鏈縮短，提高了傳動精度，而且使整個機電一體化系統的機械結構更為簡單，機械部件數量減少，使系統的剛度更好，從而使得機電一體化系統的運動特性和動力特性都得到很大的提高。

　　(3)電子技術的發展使得操縱系統不再受機械結構的限值，可以將操縱設備和顯示設備安裝在任何方便操作的地方，并可以通過互聯網和無線網完成遠程操作，提高了危險環境下操縱的安全性。

　　(4)傳動鏈的縮短和嵌入式電子控制系統的應用，使系統結構大幅度簡化，系統的可動部件減少，磨損也大為減少，進一步提高了機械系統的強度、剛度和過載能力，從而提高了可靠性。

　　參考文獻：

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