【機電一體化在工程機械中的應(yīng)用分析6700字（論文）】

機電一體化在工程機械中的應(yīng)用研究目錄TOC\o"1-3"\h\u2148第1章前言 摘要伴隨著我國經(jīng)濟實力的不斷提升，我國的科技水平也不斷的得到發(fā)展，尤其是在一些相關(guān)領(lǐng)域，已經(jīng)走在了世界的先列。在機電一體化背景下的工程機械的應(yīng)用，是隨著有關(guān)技術(shù)的發(fā)展而不斷發(fā)展的。本文從機電一體化的相關(guān)特征出發(fā)，首先簡單介紹機電一體化的相關(guān)概述，然后分析了其應(yīng)用特點，之后列舉了機電一體化在機械工程中節(jié)能設(shè)備、煉鋼技術(shù)、智能監(jiān)控以及智能制造方面的具體應(yīng)用，最后提出加強工程機械中機電一體化技術(shù)應(yīng)用的措施，最后對機電一體化技術(shù)在我國的發(fā)展進行了展望。關(guān)鍵詞：機電一體化；工程機械；機電技術(shù)第1章前言工程機械是工程建設(shè)的重要組成部分。為了保證工程建設(shè)項目的有序發(fā)展，在工程建設(shè)領(lǐng)域配置合適的機械系統(tǒng)是十分必要的。隨著機械工程規(guī)模的不斷擴大，對工程建設(shè)的要求也越來越高。傳統(tǒng)的工程建設(shè)模式已不能適應(yīng)新時期經(jīng)濟社會發(fā)展的需要[1]。只有結(jié)合時代發(fā)展要求和加強現(xiàn)代機械設(shè)備的集成和創(chuàng)新，可以有效地和更好的提高工程機械的應(yīng)用效果，這也是需要認真思考當前工程建設(shè)領(lǐng)域的一個重要課題。在工程機械領(lǐng)域，隨著工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴大，對工程機械智能化自動化的發(fā)展需求也隨之增大。加強機電一體化技術(shù)在工程機械中的應(yīng)用具有重要的社會意義和價值。

第2章機電一體化內(nèi)涵及作用2.1機電一體化的內(nèi)涵“機械電子學”，也就是機電一體化的學科表達，機電一體化技術(shù)是基于計算機技術(shù)進一步發(fā)展的新型技術(shù)。通過將計算機，機械制造，機械控制技術(shù)等技術(shù)融合貫通，互相聯(lián)系。來達成更為高效的操作需求。從上個世紀中期，就有開始將電子技術(shù)運用到機械操作中的實例，并取得一定的實踐成果。在后來的發(fā)展中，電子技術(shù)與機械技術(shù)不斷的融合發(fā)展[2]。伴隨著機電一體化進程的不斷深入，更智能，更高效成為了后續(xù)發(fā)展的主旋律。以機電一體化為大綱發(fā)展，囊括機械制造，電子信息技術(shù)，機械控制，系統(tǒng)傳感服務(wù)等等，逐漸運用到了更多的領(lǐng)域。2.2機電一體化的作用通過運用機電一體化技術(shù)，在機械制造領(lǐng)域來說能夠更好的去設(shè)計，匹配符合人們需求的機械產(chǎn)品。從而進一步推動當前的機械智能發(fā)展。結(jié)合實際的運用所需，當前運用機電一體化技術(shù)制造的產(chǎn)品多符合輕便，易于操作，攜帶等特點，能夠更好的為人們提供信息服務(wù)。伴隨著人工智能的不斷發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)自動化，控制自動化，電子產(chǎn)品自動化，以及智能機器人等等不斷問世，推動了行業(yè)發(fā)展。從大環(huán)境來看推動了當前的國體經(jīng)濟發(fā)展，優(yōu)化了當前的生產(chǎn)模式。2.3機電一體化關(guān)鍵技術(shù)1機械技術(shù)機械技術(shù)是機電一體化技術(shù)的核心。機械技術(shù)發(fā)展重心主要是為了完善機電一體化技術(shù)。運用其他高科技最新概念，來實現(xiàn)結(jié)構(gòu)、材料與性能的變化，以減輕重量、減少體積、提高準確性、增加剛度并提高性能。在利用機電一體化系統(tǒng)進行機械制造的過程當中，要基于機械理論以及計算機輔助技術(shù)和人工智能技術(shù)，開拓更高級的機械制造技術(shù)。2自動控制技術(shù)在控制理論基礎(chǔ)上，實施系統(tǒng)設(shè)計，之后的系統(tǒng)仿真，當場調(diào)節(jié)，控制技術(shù)，如檢索、復(fù)制、高精度定位控制、自適應(yīng)控制、速度控制等。3傳感檢測技術(shù)傳感器檢測技術(shù)，是系統(tǒng)的傳感機理，是自動控制和調(diào)節(jié)的重要方面。它越強大，系統(tǒng)就越自動化。現(xiàn)代工程需要傳感器，快速準確地捕獲信息，并承受惡劣環(huán)境中的檢驗，它是保持高水準機電一體化系統(tǒng)的保障，如圖2-1。圖2-1機電一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖傳感器是一種用于獲取外界信息的關(guān)鍵器件，能夠接受事物傳遞過來的信息，并將感應(yīng)到的信息轉(zhuǎn)換成實際的電子信號的一種設(shè)備，它一般會用于信息傳遞以及加工等方面。傳感器是機電一體化系統(tǒng)中的關(guān)鍵器件，其發(fā)展能夠帶動機電一體化的發(fā)展。20世紀以后，傳感器技術(shù)已經(jīng)被普遍用于我國的工業(yè)生產(chǎn)，對于工業(yè)發(fā)展有著很好的促進作用，圖2-2為機電一體化系統(tǒng)小車。由于傳感器技術(shù)的不斷升級，實現(xiàn)了信息技術(shù)和通信技術(shù)的相互融合，使得機電一體化系統(tǒng)被應(yīng)用的范圍更加廣闊，能夠造福于我國的各行各業(yè)。圖2-2機電一體化系統(tǒng)小車4伺服傳動技術(shù)包含電動、氣動、液壓傳動設(shè)備在內(nèi)，伺服系統(tǒng)是一種轉(zhuǎn)換裝置和元件，實現(xiàn)機械動作的電信號，動態(tài)性能的控制系統(tǒng)，質(zhì)量與功能起到非常大的作用。第3章機電一體化技術(shù)的應(yīng)用特點3.1自動檢測機電一體化技術(shù)與計算機操作技術(shù)密切相關(guān)。通過運用計算機技術(shù)來對機電一體化技術(shù)進行技術(shù)指導(dǎo)，操作指示，同時，計算機技術(shù)也運用在機電一體化技術(shù)的檢測，修正環(huán)節(jié)[3]。通過對機械制造，機械設(shè)計環(huán)節(jié)的信息采集，數(shù)據(jù)分析。來對其進行技術(shù)檢測，針對操作過程中出現(xiàn)的程序故障和異常情況檢索，并通過計算機技術(shù)演算制定相應(yīng)的應(yīng)對方案。以警報預(yù)警的形勢對外傳送，便與操作人員發(fā)現(xiàn)處理。在通過計算機技術(shù)管理下進行機械制造，機械設(shè)計更具有安全性，穩(wěn)定性與操作便易性。3.2高精度作為新型的機電融合技術(shù)，機電一體化具有高精度，高效率的特點，在進行機械制造，機械設(shè)計之前對其所需數(shù)據(jù)進行調(diào)控配比，保證操作步驟的準確性，極大的提升了操作效率。現(xiàn)代的設(shè)計，制造業(yè)不斷的完善發(fā)展自身生產(chǎn)的流程穩(wěn)定性，準確性。保障了生產(chǎn)準確度，提升整體的操作規(guī)范性[4]。舉個例子，在進行建筑施工時需要進行混凝土攪拌，其中投入的物料比是一個需要精確度較高的操作。而通過電子計算機技術(shù)對其實際的物料比調(diào)控，再結(jié)合機械按配比投入，保障了混凝土質(zhì)量。整體而言，此種高精度的操作環(huán)節(jié)極大的提升了工程建設(shè)效率。3.3低能耗除此之外，機電一體化技術(shù)還有著損耗低的優(yōu)勢，舊式的工程建設(shè)過程中，由于缺少計算機的精確管控，不能及時更進管理建設(shè)信息，在實際建設(shè)中出現(xiàn)問題時需要專業(yè)的技術(shù)人員進行每個操作環(huán)節(jié)的技術(shù)檢測。此種工作模式不僅浪費人工成本，還不能完全保障其檢測質(zhì)量，操作效率低下[5]。而計算機技術(shù)下通過即時使用的最低損耗量來進行工程建設(shè)，最大限度的降低了物料，建設(shè)成本損耗。3.4機電一體化技術(shù)在工程機械中應(yīng)用的現(xiàn)狀隨著我國進一步改革開放的實施，國家各個領(lǐng)域的發(fā)展得到明顯的提升，并處在高速發(fā)展的狀態(tài)，同時工程機械技術(shù)的發(fā)展也取得了良好的成績。在工程機械的實際發(fā)展中，機電一體化的技術(shù)起到了重要的作用，而且該技術(shù)在實際運用中在不斷的完善與改進，并將現(xiàn)代化計算機技術(shù)、通信技術(shù)、自動控制技術(shù)、機械液壓技術(shù)等技術(shù)融會貫通，以此來提高機電一體化技術(shù)的整體水平，為工程機械性能的提高奠定了堅實的基礎(chǔ)[6]。且在這基礎(chǔ)上，工程機械無論在工作效率還是經(jīng)濟性方面都有著獨特的優(yōu)勢，并憑借該優(yōu)勢在工業(yè)建設(shè)中有著不可替代的地位。另外，工程機械在新時代的發(fā)展領(lǐng)域中，其自身性能越來越完善，其不僅具備電控裝置，還有著自身的控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)以小型處理系統(tǒng)和微型計算機為主，實際效果更加明顯，其應(yīng)用得到了進一步的推進。此外，在工程機械的實際應(yīng)用中，離不開電控技術(shù)，其對工程機械性能的提高起著關(guān)鍵性的作用，既能對工程機械的狀態(tài)進行監(jiān)控，又能實現(xiàn)機械設(shè)備的故障診斷[7]。同時，為了能夠促使我國工業(yè)化建設(shè)及其它產(chǎn)業(yè)的長足發(fā)展，利用機電一體化技術(shù)提高工程機械自動化的效率己經(jīng)成為了現(xiàn)代發(fā)展中的必然趨勢，而且也在一定程度上滿足了各行業(yè)的發(fā)展需求。雖然，電子技術(shù)在我國各領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，但是，其技術(shù)在我國的發(fā)展實踐較短，處于在實踐中優(yōu)化的階段，因此工程機械的購置需要較高的成本，而且，其本身就具備復(fù)雜化的特點，無形中增加了維修的難度。所以，為了能夠解決這一問題，并將機電一體化技術(shù)在工程機械中實現(xiàn)有效的應(yīng)用，成為相關(guān)人員重點研究的方向。

第4章機電一體化在工程機械中的具體應(yīng)用4.1節(jié)能設(shè)備中的應(yīng)用從2011年到2030年，各種建筑工地仍將增加。人與地球之間的矛盾將永遠存在。我認為要緩解和解決它，必須從兩個方面考慮。一是密切監(jiān)測人口規(guī)模，努力提高我國的人口素質(zhì)；在土壤資源嚴重缺乏的情況下，最直接的解決土地緊缺問題的辦法是減少人口，以此來增加人均面積。提高人口素質(zhì)可以有效控制人口，由于城市人口素質(zhì)的提高，我國出生率普遍高于農(nóng)村。人口素質(zhì)主要由兩個因素構(gòu)成：體育素質(zhì)和教育質(zhì)量。我認為，要緩解當?shù)氐膲毫?，就要顯著提高人均受教育年限，提高人口素質(zhì)，增加農(nóng)村教育資源，提高農(nóng)村人口受教育水平。來源。二是提高城鎮(zhèn)土地利用率，提高耕地單產(chǎn)，集約經(jīng)濟開發(fā)利用土地。城市土地資源管理是土地管理的重要組成部分。因此，只有加強節(jié)約集約用地政策，提高城市土地利用效率，才能有效解決人地矛盾。城市土地利用有兩種方式：粗放型和集約型。粗放型生產(chǎn)力低下，主要是通過增加土地數(shù)量來滿足城市發(fā)展對土地的需求。它不適用于我國土地資源短缺的現(xiàn)狀。集約用地是以科技進步為主，增加單位土地資本和勞動力投入，滿足城市建設(shè)需要的一種土地需求。在不增加新增用地的前提下，通過城市土地整理增加城市建設(shè)用地供應(yīng)是完全可能的。城市政府應(yīng)當組織舊城區(qū)的土地整理工作，有計劃、有步驟地實施舊城區(qū)改造，提高土地利用集約化程度，鼓勵舊城區(qū)通過稅收、信貸和其他方式進行土地再開發(fā)。以及其他政策傾向和利益機制，以隱含的方式激活建設(shè)用地存量。在這方面，要認真控制建設(shè)用地增量，積極盤活存量，把儲蓄放在首位，著力盤活存量；新開工項目必須首先利用現(xiàn)有在建土地，認真控制占用耕地、林地、草地和濕地。三是，我國城市建設(shè)在節(jié)約土地方面具有巨大潛力。例如，正確提高工業(yè)建筑面積比；適當提高公共建筑密度，兼顧節(jié)能和土地利用；根據(jù)居住環(huán)境合理確定居住建筑密度和面積比；而推進建材創(chuàng)新不僅要延伸到城市發(fā)展的周邊地區(qū)；節(jié)約農(nóng)業(yè)用地也可以解決新的建筑用地。許多村鎮(zhèn)分散無序，新舊房屋都占用土地。節(jié)約土地的主要潛力在于協(xié)調(diào)城鄉(xiāng)空間布局，促進農(nóng)村土地集約利用。從實際看，要按照生產(chǎn)好、生活好的原則，城鄉(xiāng)結(jié)合，減少自然村，建議農(nóng)民建立相對集中的住房，結(jié)合舊村改造，逐步留下一部分占用土地。在農(nóng)業(yè)面積難以擴大的情況下，除了提高城市利用率和經(jīng)濟集約發(fā)展、土地利用率外，還應(yīng)積極提高單位耕地產(chǎn)量，提高利用率。4.2在煉鋼技術(shù)中的應(yīng)用在現(xiàn)代經(jīng)濟的發(fā)展中鋼鐵產(chǎn)業(yè)占據(jù)了重要的位置，其是我國重要的產(chǎn)業(yè)之一。機電一體化技術(shù)在鋼鐵產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用較為普遍，其應(yīng)用的系統(tǒng)核心是計算機處理器，機電一體化在鋼鐵產(chǎn)業(yè)的實際運用中除了計算機系統(tǒng)還包括控制設(shè)備、顯示設(shè)備和儀器儀表等相關(guān)技術(shù)，并利用現(xiàn)代化的技術(shù)手段與其應(yīng)用相結(jié)合進行鋼鐵生產(chǎn)，以此對其生產(chǎn)過程中的工程機械進行有效的優(yōu)化，使其生產(chǎn)效率得到大幅度的提升，并在其生產(chǎn)的過程中提升相關(guān)設(shè)備的使用壽命。近幾年，鋼鐵產(chǎn)業(yè)作為我國經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)中主體產(chǎn)業(yè)之一，其煉鋼技術(shù)得到了有效的提升，在鋼鐵生產(chǎn)中現(xiàn)代化煉鋼技術(shù)的使用越來越廣泛，該技術(shù)需要由機電一體化與工程機械的融合才能夠?qū)崿F(xiàn)，主要是工程機械利用機電一體化技術(shù)中的通信技術(shù)、微型處理器、電氣傳動技術(shù)等，以此實現(xiàn)工程機械的性能優(yōu)化，使其生產(chǎn)效率及生產(chǎn)質(zhì)量得到有效的提升，從而實現(xiàn)鋼鐵產(chǎn)業(yè)的進一發(fā)展。在鋼鐵生產(chǎn)中的工程機械，還需要交流傳動系統(tǒng)，其主要是解決生產(chǎn)中較為復(fù)雜的矢量運輸，同時該系統(tǒng)要具備先進的數(shù)學理論，并將其有效的發(fā)揮。另外，在實際操作的過程中交流調(diào)速系統(tǒng)同樣發(fā)揮著重要的作用，且在運行的過程中具有一定的優(yōu)勢，其可以有效的控制電機速度的轉(zhuǎn)化。此外，交流傳動系統(tǒng)在軋剛中的使用范圍越來越廣泛，從而為煉鋼技術(shù)的提升奠定了良好的基礎(chǔ)。由此可見，機電一體化技術(shù)在煉鋼產(chǎn)業(yè)的工程機械中的應(yīng)用，為鋼鐵企業(yè)的發(fā)展提供了有效的保障。4.3智能監(jiān)控中的應(yīng)用機電一體化系統(tǒng)在工程機械中應(yīng)用時，對現(xiàn)代機械設(shè)備進行監(jiān)控以快速有效地糾正故障是其重要特點。通過應(yīng)用機械電子系統(tǒng)，可以檢查電子設(shè)備的控制、電子產(chǎn)品和其他手段建立一個遠程監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控的操作機械設(shè)備，然后評估可能的故障的機械設(shè)備，科學的評估和處理故障，當設(shè)備發(fā)生故障時及時發(fā)揮作用警報，例如當設(shè)備在操作，監(jiān)控系統(tǒng)將發(fā)出警報，及時解決故障，及時糾正故障和有效的方式，確保設(shè)備的正常運行。機電一體化系統(tǒng)可以在工程機械中全面監(jiān)控電子設(shè)備，避免人力資源造成的現(xiàn)場大量人力浪費，監(jiān)督和促進一些公司的經(jīng)濟效益的提高。機電一體化系統(tǒng)包括傳動系統(tǒng)、制動系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)。通過掌握各系統(tǒng)的功能，在系統(tǒng)中運用適當?shù)募夹g(shù)，實現(xiàn)對工程機械運行的監(jiān)控、故障定位、故障原因分析和及時處理。機電一體化系統(tǒng)在工程機械中的應(yīng)用表明，工程機械的自動保護和維修功能得到了較好的發(fā)展，提高了設(shè)備的運行效率，在工業(yè)機械中起著重要的作用。4.4智能制造方面隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的快速發(fā)展，智能化、數(shù)字化建設(shè)逐漸成為各個技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展的重要方向，工程機械領(lǐng)域也不斷向智能化發(fā)展。機電一體化技術(shù)的應(yīng)用，為促進工程機械智能化發(fā)展更加完善提供了重要保障。在機電一體化技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過結(jié)合現(xiàn)代人工智能、大數(shù)據(jù)等先進技術(shù)，可以實現(xiàn)機械生產(chǎn)的智能化，將機械生產(chǎn)加工由智能機器人協(xié)調(diào)進行，完全代替手工操作。立足智能化應(yīng)用及實際的生產(chǎn)需求，借助智能機器人完成各項生產(chǎn)參數(shù)設(shè)置、運行監(jiān)控等，實現(xiàn)工業(yè)機械生產(chǎn)的智能制造。

第5章提高工程機械中機電一體化技術(shù)應(yīng)用的措施在工程機械中引入機電一體化技術(shù)，對提高工程施工效率具有重要意義。為了繼續(xù)發(fā)揮機電一體化技術(shù)在工程機械中的優(yōu)勢，建議從以下幾個方面進行完善：5.1設(shè)備損失的有效控制機械設(shè)備是工程項目建設(shè)過程中的重要輔助設(shè)備。傳統(tǒng)的機電設(shè)備如柴油發(fā)電機在使用過程中暴露出許多缺陷，不能滿足時代發(fā)展的要求。因此，應(yīng)該將建筑機械設(shè)備工程與工業(yè)建設(shè)和市場發(fā)展的需要相結(jié)合，從降低能耗的角度加強節(jié)能技術(shù)含量的增加和研究，可以通過有效運行工程機械和設(shè)施，大大降低能源消耗，有效降低環(huán)境影響，提高經(jīng)濟和環(huán)境效益，這也是今后探索的關(guān)鍵方向。5.2推進自動化技術(shù)的不斷優(yōu)化機電一體化技術(shù)在工程機械中應(yīng)用廣泛，發(fā)揮著積極的作用。但也應(yīng)該看到，隨著生產(chǎn)建設(shè)規(guī)模的不斷擴大，對建設(shè)的要求也越來越高。機電一體化技術(shù)要想提高其有效性，就必須進一步加強功能改進，不斷進行自動化技術(shù)的創(chuàng)新，以便更好地適應(yīng)時代。未來應(yīng)該朝著全面自動化發(fā)展，在人員投資的前提下進一步減少基礎(chǔ)管理，以最低的投資實現(xiàn)最大價值最大化。此外，機電一體化技術(shù)的應(yīng)用也將在突發(fā)事件中發(fā)揮重要作用。建筑規(guī)模的不斷擴大和更高的發(fā)展要求，機械電子技術(shù)也必須不斷增加新技術(shù)的現(xiàn)代化，尤其是處理現(xiàn)場突發(fā)事件和緊急治療和其他方面進一步提高靈敏度，更好地減少對工程建設(shè)的整個過程的影響。例如，可以建立自動操作系統(tǒng)，傳感器進一步借助光學技術(shù)加強靈敏度測試，不斷提高器件的精度，從而全面提高技術(shù)應(yīng)用效果。5.3加強機電一體化系統(tǒng)的整體優(yōu)化機電一體化的發(fā)展，也關(guān)注機電技術(shù)和機電設(shè)備從可持續(xù)戰(zhàn)略發(fā)展的角度與經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的不斷發(fā)展與經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的不斷向前發(fā)展，從而有效地提高綜合運營效率。通常很多機器和設(shè)備運行的同時，它們在不同地區(qū)發(fā)揮不同的功能，不僅要掌握各機械設(shè)備的操作，而且要從整體上進行安全、質(zhì)量的監(jiān)控。因此，有必要加強總體規(guī)劃，創(chuàng)建一個堅實和系統(tǒng)分布管理，確保機械設(shè)備和子系統(tǒng)的有序運行，在每個連接實現(xiàn)自動控