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摘 要:随着工业化水平的不断提升,工程机械行业的市场竞争越来越激烈,而要想提高行业竞争力,最重要的就是要提高工业机械的科技技术含量。也正是因为如此,机电一体化应运而生,机电一体化技术的提出和发展代表着工程机械进入一个全新的时代。代表着工业机械与科技的完美结合,是未来机械发展的主要方向和目标。通过机电一体化的应用,可以极大的提高工程机械的性能和运行效率,因而备受业界关注和青睐,可以说,机电一体化在工程机械领域的应用发展前景极为广阔。
关键词:工程机械;机电一体化;应用
1、机电一体化概述
1.1机电一体化的发展现状
目前,工程机械正处于一个发展的关键阶段,随着机电一体化的引入,工程机械技术逐步实现了以机械、液压、电子控制技术等多个环节综合的技术模式,这种技术模式的应用极大的提高和促进了工程机械的性能,也促使了工程机械在使用总更加的经济、安全和可靠。目前的工程机械制造系统中,采用机电一体化技术通常都是以微电子处理器为核心的工作模式,是在工程项目中通过对于各种系统装置进行优化和全面处理与总结的过程。在目前的社会发展中,随着国民经济和科学技术的发展,我国工程机械应用逐渐普及,这也为智能化与一体化发展提供了科学的指导方向。
目前以微机或微处理器为核心的电子控制装置在现代工程机械中的应用已相当普及,电子控制技术已深入到工程机械的许多领域,如摊铺机和平地机的自动找平,摊铺机的自动供料,挖掘机的电子功率优化,柴油机的电子调速,装载机、铲运机变速箱的自动控制,工程机械的状态监控与故障自诊等。随着科学技术的不断发展,对工程机械的性能要求不断提高,电子控制装置在工程机械上的应用将更加广泛,结构将更加复杂。特别是随着我国进口及国产工程机械保有量的逐年增加,如何用好、管好这些价格昂贵的工程机械,使其发挥最大的效率,是工程施工部门所面临的一个重要的问题。
1.2工程机械的性能问题
要想研究机电一体化在工程机械中的应用,不可避免的就要对工程机械的性能问题进行研究探讨。在现代社会的发展进程中,工程项目中逐渐实现了机械化施工,这就在很大程度上提高了工程的建设效率,也节省了大量的劳动力成本。为了能够进一步的提高工程机械的性能,使其运行效率得到较大程度的提高,人们逐渐开始研究如何实现机械的智能化、自动化。并且在电子控制系统的研发应用推动下,现代机械的智能化、自动化在一定程度上得到了实现,这也是机电一体化发展的基础。
2、机电一体化技术在工程机械中的应用
机电一体化技术推动了工程机械制造技术的迅速发展,特别是随着微型计算机及微处理技术、传感与检测技术、信息处理技术等的发展及其在工程机械上的应用,从根本上改变了工程机械的面貌,极大促进了产品性能的提高,使工程机械进入了一个全新的发展阶段。以微机或微处理器为核心的电子控制系统目前在国外工程机械上的应用已相当普及,并已成高性能工程机械不可缺少的组成部分。工程机械的机电一体化和智能化将是今后的发展方向。总体上看,机电一体化技术在工程机械中主要有以下应用。
2.1电子监控、自动报警及故障自诊
即对工程机械的发动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的运行状态监控,工作中一旦出现异常现象,能自动报警并准确地指出故障的部位,从而改善驾驶员的工作条件,提高机器的工作效率,简化设备维护检查工作,降低使用维修费用,缩短停机维修时间,延长设备的使用寿命。
2.2节能降耗,提高生产率
传统工程机械的能量利用率较低,例如,液压挖掘机的燃料能量利用率仅为30%左右,如此低的能量利用率迫使工程机械的发展必须着眼于节能。日本日立公司挖掘机节能控制系统采用了卡特电子效率控制系统,通过对发动机和泵的综合控制,使功率的利用率可达98%,同时生产率也大大提高。
2.3提高作业精度
为保证成品料的作业精度,现代沥青及水泥混凝土拌和设备广泛采用了微机控制的电子称量系统,并使称量过程实现了自动化。自动找平系统的应用,使沥青混凝土摊铺机的施工质量有了较大的提高。采有超声波技术的自动供料系统,使沥青混凝土摊铺机的供料实现了自动调节,进一步提高了摊铺质量。推土机铲刀、平地机刮刀、铲运机铲斗刀刃的电子控制,不仅提高了作业精度和作业效率,而且也减轻了操作人员的劳动强度。
2.4实现作业过程的自动化或半自动化
工程机械实现自动化或半自动化控制,可以减轻操作者的劳动强度,提高生产率,并减少因操作者的经验不足对作业精度的影响,例如,日本三菱公司的挖掘机设有挖掘轨迹控制系统,操作者在控制板上设定好铲斗运动轨迹的形状后,微机控制系统能够根据各种角度传感器的信号,自动控制动臂、斗杆和铲刀的运动,实现各种特定开口和断面沟槽、斜面的精确挖掘,使挖掘作业实现了自动化。
2.5其他应用
一些国外生产的推土机、装载机、铲运机等有了电子控制的自动变速器,其能够根据外负荷的变化情况自动改变传动系统的传动比,这不仅充分利用了发动机的功率,提高了燃油经济性,而且也简化了操作,降低了劳动强度。为有效地防止翻车和断臂事故,提高作业的安全性,现代起重机上广泛地采用了电子控制的力矩限制器。为实现无人驾驶,使工程机械能在危险地带或人无法接近的地点进行作业,一些国外工程机械上设置了无线遥控装置。电子系统的可靠性是现代工程机械非常重要的一项性能指标。由于工程机械一般露天作业,其直接受到烈日暴晒、雨雾、强风、尘埃等的侵袭,此外还受到强烈的振动和冲击以及各种电、磁等的干扰,工作环境非常恶劣,电子控制系统可以有效地解决这些困难,并确保操作的准确性和可靠性。
3、结束语
综上所述,可知现代生活中对工程机械的生产与制造有着非常高的要求,传统的技术不仅生产、制造效率低,产品性能也不能保证,因此需要应用先进的技术来提高生產效率以及产品的性能。机电一体化技术是工程机械应用最为先进的技术,该技术能够满足目前工程机械生产与制造的基本要求。未来该技术将会向着更加高性能化、微型化方向发展,另外,智能化程度会更高,尽管要实现这一目标,还需要一段时间,但是随着科技的进步,实现这一目标的时间将会越来越近。
参考文献
[1]孙鹏.简述机电一体化在工程机械中的应用[J].黑龙江科技信息,2010(14).
[2]魏建碑.浅谈机电一体化在工程机械中的应用[J].黑龙江科技信息,2009(25).
[3]陈云庭,钟波.新高职机电一体化专业教学内容及课程体系建设[J].大众科技,2006(7).
[4]杨荣.我国机电一体化发展趋势研究[J].科技资讯,2006(36).
[5]施望喜.机电一体化的发展及趋势[J].科技资讯,2006(20).
(作者单位:沈阳威斯塑胶有限公司)
关键词:工程机械;机电一体化;应用
1、机电一体化概述
1.1机电一体化的发展现状
目前,工程机械正处于一个发展的关键阶段,随着机电一体化的引入,工程机械技术逐步实现了以机械、液压、电子控制技术等多个环节综合的技术模式,这种技术模式的应用极大的提高和促进了工程机械的性能,也促使了工程机械在使用总更加的经济、安全和可靠。目前的工程机械制造系统中,采用机电一体化技术通常都是以微电子处理器为核心的工作模式,是在工程项目中通过对于各种系统装置进行优化和全面处理与总结的过程。在目前的社会发展中,随着国民经济和科学技术的发展,我国工程机械应用逐渐普及,这也为智能化与一体化发展提供了科学的指导方向。
目前以微机或微处理器为核心的电子控制装置在现代工程机械中的应用已相当普及,电子控制技术已深入到工程机械的许多领域,如摊铺机和平地机的自动找平,摊铺机的自动供料,挖掘机的电子功率优化,柴油机的电子调速,装载机、铲运机变速箱的自动控制,工程机械的状态监控与故障自诊等。随着科学技术的不断发展,对工程机械的性能要求不断提高,电子控制装置在工程机械上的应用将更加广泛,结构将更加复杂。特别是随着我国进口及国产工程机械保有量的逐年增加,如何用好、管好这些价格昂贵的工程机械,使其发挥最大的效率,是工程施工部门所面临的一个重要的问题。
1.2工程机械的性能问题
要想研究机电一体化在工程机械中的应用,不可避免的就要对工程机械的性能问题进行研究探讨。在现代社会的发展进程中,工程项目中逐渐实现了机械化施工,这就在很大程度上提高了工程的建设效率,也节省了大量的劳动力成本。为了能够进一步的提高工程机械的性能,使其运行效率得到较大程度的提高,人们逐渐开始研究如何实现机械的智能化、自动化。并且在电子控制系统的研发应用推动下,现代机械的智能化、自动化在一定程度上得到了实现,这也是机电一体化发展的基础。
2、机电一体化技术在工程机械中的应用
机电一体化技术推动了工程机械制造技术的迅速发展,特别是随着微型计算机及微处理技术、传感与检测技术、信息处理技术等的发展及其在工程机械上的应用,从根本上改变了工程机械的面貌,极大促进了产品性能的提高,使工程机械进入了一个全新的发展阶段。以微机或微处理器为核心的电子控制系统目前在国外工程机械上的应用已相当普及,并已成高性能工程机械不可缺少的组成部分。工程机械的机电一体化和智能化将是今后的发展方向。总体上看,机电一体化技术在工程机械中主要有以下应用。
2.1电子监控、自动报警及故障自诊
即对工程机械的发动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的运行状态监控,工作中一旦出现异常现象,能自动报警并准确地指出故障的部位,从而改善驾驶员的工作条件,提高机器的工作效率,简化设备维护检查工作,降低使用维修费用,缩短停机维修时间,延长设备的使用寿命。
2.2节能降耗,提高生产率
传统工程机械的能量利用率较低,例如,液压挖掘机的燃料能量利用率仅为30%左右,如此低的能量利用率迫使工程机械的发展必须着眼于节能。日本日立公司挖掘机节能控制系统采用了卡特电子效率控制系统,通过对发动机和泵的综合控制,使功率的利用率可达98%,同时生产率也大大提高。
2.3提高作业精度
为保证成品料的作业精度,现代沥青及水泥混凝土拌和设备广泛采用了微机控制的电子称量系统,并使称量过程实现了自动化。自动找平系统的应用,使沥青混凝土摊铺机的施工质量有了较大的提高。采有超声波技术的自动供料系统,使沥青混凝土摊铺机的供料实现了自动调节,进一步提高了摊铺质量。推土机铲刀、平地机刮刀、铲运机铲斗刀刃的电子控制,不仅提高了作业精度和作业效率,而且也减轻了操作人员的劳动强度。
2.4实现作业过程的自动化或半自动化
工程机械实现自动化或半自动化控制,可以减轻操作者的劳动强度,提高生产率,并减少因操作者的经验不足对作业精度的影响,例如,日本三菱公司的挖掘机设有挖掘轨迹控制系统,操作者在控制板上设定好铲斗运动轨迹的形状后,微机控制系统能够根据各种角度传感器的信号,自动控制动臂、斗杆和铲刀的运动,实现各种特定开口和断面沟槽、斜面的精确挖掘,使挖掘作业实现了自动化。
2.5其他应用
一些国外生产的推土机、装载机、铲运机等有了电子控制的自动变速器,其能够根据外负荷的变化情况自动改变传动系统的传动比,这不仅充分利用了发动机的功率,提高了燃油经济性,而且也简化了操作,降低了劳动强度。为有效地防止翻车和断臂事故,提高作业的安全性,现代起重机上广泛地采用了电子控制的力矩限制器。为实现无人驾驶,使工程机械能在危险地带或人无法接近的地点进行作业,一些国外工程机械上设置了无线遥控装置。电子系统的可靠性是现代工程机械非常重要的一项性能指标。由于工程机械一般露天作业,其直接受到烈日暴晒、雨雾、强风、尘埃等的侵袭,此外还受到强烈的振动和冲击以及各种电、磁等的干扰,工作环境非常恶劣,电子控制系统可以有效地解决这些困难,并确保操作的准确性和可靠性。
3、结束语
综上所述,可知现代生活中对工程机械的生产与制造有着非常高的要求,传统的技术不仅生产、制造效率低,产品性能也不能保证,因此需要应用先进的技术来提高生產效率以及产品的性能。机电一体化技术是工程机械应用最为先进的技术,该技术能够满足目前工程机械生产与制造的基本要求。未来该技术将会向着更加高性能化、微型化方向发展,另外,智能化程度会更高,尽管要实现这一目标,还需要一段时间,但是随着科技的进步,实现这一目标的时间将会越来越近。
参考文献
[1]孙鹏.简述机电一体化在工程机械中的应用[J].黑龙江科技信息,2010(14).
[2]魏建碑.浅谈机电一体化在工程机械中的应用[J].黑龙江科技信息,2009(25).
[3]陈云庭,钟波.新高职机电一体化专业教学内容及课程体系建设[J].大众科技,2006(7).
[4]杨荣.我国机电一体化发展趋势研究[J].科技资讯,2006(36).
[5]施望喜.机电一体化的发展及趋势[J].科技资讯,2006(20).
(作者单位:沈阳威斯塑胶有限公司)