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工程機械機電一體化技術應用

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工程機械機電一體化技術應用

隨著我國經(jīng)濟社會的進步,工程機械也得到了快速發(fā)展,機電一體化技術得到了廣泛的應用。在工程機械運行中應用機電一體化技術,可大大提高工程機械運行效率,為經(jīng)濟效益提升提供保障。因此,探討機電一體化技術在工程機械中的應用具有重要意義。而且,機電一體化技術屬獨立學科,涉及信息技術、電子計算機技術、微電子技術及自動控制技術等,探討機電一體化技術在工程機械中的應用,有助于促進工程機械的發(fā)展。

1機電一體化技術及其應用現(xiàn)狀

機電一體化即機械電子學,屬于新興邊緣綜合學科,涉及微電子技術、計算機技術、機械技術及信息技術,等等。在工程機械中利用機電一體化技術,將微電子技術應用到工程機械中,可將微電子技術中的動力、控制與機械主功能等加以充分發(fā)揮,從而提高工程機械的利用技術。而且,在工程機械中利用機電一體化技術,也可大幅改善工程機械面貌,促進工程機械的智能化、自動化。隨著施工的變化,工程機械性能的要求也在不斷發(fā)生改變,需要逐步提高工程機械的性能。在使用性能上,工程機械應做到以下幾點:第一,提高生產(chǎn)效率,降低能耗;第二,提高工程機械的自動化水平,嚴格控制施工質量與精度;第三,實現(xiàn)工程機械設備操作簡單化和穩(wěn)定性,降低工作人員的勞動強度,提高作業(yè)安全性;第四,延長工程機械使用的壽命。在工程機械中利用機電一體化技術,有助于實現(xiàn)上述幾個目標。

2工程機械機電一體化技術的應用分析

2.1工程機械與機電一體化的關系

與傳統(tǒng)工程機械相比,目前的工程機械中應用機電一體化技術,可改善工程機械各方面性能,比如操作舒適性的提高,且機械功效增加;工程機械的耗能大幅下降,且安全性與可靠性不斷提升;工程機械的作業(yè)效率與精度也有所增加。

2.2機電一體化技術對工程機械的改進

現(xiàn)代工程機械對性能要求比較高,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:工程機械的功效高,且能耗下降;系統(tǒng)具備監(jiān)測運行狀態(tài)的功能,可自動診斷與報警,提高運行的安全性;實現(xiàn)工程機械的自動化與精度的提升。在現(xiàn)代工程機械中,與電子控制相關的內容包括以下幾個方面:

2.2.1控制柴油機促進柴油機技術的發(fā)展,必須解決最低耗油量與發(fā)動機排放量之間的關系。在工程機械中利用電子節(jié)能液壓泵系統(tǒng),可降低系統(tǒng)能耗。在這種情況下,電子控制自動變速,可根據(jù)負荷條件,實現(xiàn)柴油機油門的自動調節(jié),同時滿足經(jīng)濟指標、排放量指標,對于節(jié)約能源、提高效率及實現(xiàn)凈化排氣等均有重要意義。

2.2.2提高生產(chǎn)效率,降低能耗現(xiàn)代工程機械的發(fā)展,對高能量利用效率有了更高的要求。傳統(tǒng)工程機械的燃料利用率較低,僅僅有20%左右。如果在新型挖掘機上利用日本小松生產(chǎn)公司生產(chǎn)的新型節(jié)能系統(tǒng)(OLLS系統(tǒng)),可提高節(jié)能效果,與傳統(tǒng)工程機械相比,節(jié)約能源約為23.0%。這一OLLS系統(tǒng)可利用發(fā)動機功率,滿足發(fā)動機轉矩與泵吸收轉矩最佳性能的要求,提高工程機械的生產(chǎn)效率。

2.2.3提高成品的作業(yè)精度在某些工程機械設備中,引入電子控制系統(tǒng),可滿足系統(tǒng)對于稱量精度的要求。同時,在工程機械中引入電子控制系統(tǒng),可降低工作人員勞動強度,并提高工作效率,從而減少人工稱量的誤差。比如在混凝土拌合機械設備、瀝青拌和機械設備中,引入電子控制系統(tǒng)基本實現(xiàn)計量功能的自動化。在電子計量系統(tǒng)中,微機控制技術也得到了良好的應用。

2.2.4電子監(jiān)控、自動報警與故障自診工程機械的發(fā)動機、液壓系統(tǒng)與傳統(tǒng)系統(tǒng)等運行狀態(tài),經(jīng)常發(fā)生機件或設備損壞事故,在系統(tǒng)運行中,利用電子監(jiān)控與故障診斷專業(yè)系統(tǒng)設置各種類型傳感器,可進一步保證作業(yè)人員與機械設備的安全性,并在故障發(fā)生之前自動報警,可提醒工作人員及時解決故障。

2.2.5作業(yè)過程的半自動化與自動化為了提高工程機械運行的水平與效率,在工程機械中利用半自動化或自動化方式,可降低操作者的工作強度,并保證作業(yè)精度不受操作人員技術、生產(chǎn)經(jīng)驗的影響。

3工程機械一體化技術的前景

3.1電子控制理論

利用以電子為核心的高新技術,是工程機械現(xiàn)代化的重要標志之一,通過應用與推廣高新技術,在參考相關控制理論的基礎上,可滿足系統(tǒng)智能化設計要求,實現(xiàn)設計后的系統(tǒng)仿真,等等。

3.2傳感器技術的應用

在現(xiàn)代工程機械中,傳感器技術的應用比較廣泛,在發(fā)動機上利用機油壓力傳感器、冷卻水溫度傳感器,等等,可檢測并控制發(fā)動機運行狀態(tài);在瀝青攤鋪機上利用傳感器技術,可提高作業(yè)精度,滿足平整度、厚度與坡度要求。隨著傳感器技術的不斷發(fā)展,在未來的工程機械上,高性能與穩(wěn)定性的傳感器將越來越多地得到應用。

4結語

在工程機械中利用機電一體化技術,可提高工程機械的效率與安全性,降低工作人員的勞動強度。本文從機電一體化技術及其應用現(xiàn)狀、在工程機械中的應用及發(fā)展前景等三個方面進行了分析,以期為該技術在生產(chǎn)中的應用提供參考與借鑒。

作者:陳鋮 單位:中鹽安徽紅四方股份有限公司