機電一體化系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)機械的應用

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摘要：本文對機電一體化系統(tǒng)的應用意義進行分析，并對監(jiān)控技術(shù)、CAD技術(shù)、電子信息技術(shù)以及GPS系統(tǒng)在農(nóng)機工程中的應用加以闡述，并對應用前景進行展望；旨在通過本文研究，為我國農(nóng)業(yè)機械化的健康高效發(fā)展提供借鑒。

關(guān)鍵詞：機電一體化；機械工程；應用措施

1機電一體化系統(tǒng)的應用意義

1.1提高監(jiān)控水平

在一體化系統(tǒng)中，電子監(jiān)控屬于其重要內(nèi)容之一，不僅可對機械設(shè)備運行情況進行多角度監(jiān)督，還具有報警裝置；如設(shè)備在運行中出現(xiàn)故障，監(jiān)控系統(tǒng)將在最快的時間響起警報，并精準判斷故障之處，將針對性的維修措施傳達給相關(guān)部門，便于維修人員盡快制定修復方案，在較短的時間內(nèi)使系統(tǒng)故障得以解決，安全隱患得到有效消除。

1.2提高機械生產(chǎn)效率

與以往傳統(tǒng)機械設(shè)備相比，一體化系統(tǒng)的應用可節(jié)約更多的能源，電控系統(tǒng)可提高設(shè)備運行中能源利用效率。在設(shè)備生產(chǎn)過程中，充分發(fā)揮電子控制技術(shù)的作用和優(yōu)勢，根據(jù)實際需求調(diào)節(jié)能源供給量，使機械生產(chǎn)效率得到顯著提升，還有助于節(jié)約更多的能源。

1.3提高機械作業(yè)精度

將電子控制系統(tǒng)應用到機械設(shè)備中，不僅可提高機械設(shè)備的精準度，還可實現(xiàn)設(shè)備自動化運行。在以往的機械生產(chǎn)中，主要以人力操縱完成生產(chǎn)工作，精度難以得到有效提升，而機電一體化系統(tǒng)的應用則可克服這一弊端，使機械作業(yè)整體精度得到顯著提升。

2機電一體化系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)機械工程中的應用

機電一體化系統(tǒng)作為一種新型技術(shù)，由多種技術(shù)有機集成而成，可為機械工程發(fā)展提供設(shè)備支持；通過特定軟件發(fā)揮該系統(tǒng)的作用和價值，在農(nóng)業(yè)機械工程中得到廣泛應用。

2.1監(jiān)控技術(shù)應用

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，操作者應經(jīng)常對農(nóng)機各項數(shù)據(jù)進行查看，根據(jù)參數(shù)情況進行設(shè)備調(diào)整，為機械正常運行提供保障。為了便于操作者實時查看數(shù)據(jù)，傳感器、儀表等機電監(jiān)控技術(shù)被陸續(xù)應用到農(nóng)機工程之中。通過使用傳感器，可精準獲取設(shè)備當前的運行狀態(tài)，并在儀表中將各項數(shù)值顯示出來；操作者可將儀表顯示信息與正常情況下數(shù)據(jù)信息進行對比，以此來判斷農(nóng)機設(shè)備是否處于正常工作狀態(tài)。此外，操作者還可根據(jù)畫面來操作設(shè)備，根據(jù)實際需求靈活調(diào)整農(nóng)機設(shè)備，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率得到顯著提升。

2.2CAD技術(shù)應用

CAD技術(shù)是計算機輔助設(shè)計技術(shù)的簡稱，屬于計算機圖形、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)通信等多種知識相結(jié)合的綜合技術(shù)。與其他設(shè)計工作相比，農(nóng)業(yè)機械的設(shè)計較為復雜，內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為繁瑣，需要進行大量的計算和測試。如單純依靠傳統(tǒng)手工計算方式，設(shè)計效率較低，難以充分滿足當前農(nóng)業(yè)對現(xiàn)代機械的需求。CAD技術(shù)則可充分利用網(wǎng)絡(luò)構(gòu)圖，通過三維圖形系統(tǒng)構(gòu)建數(shù)學模型，在網(wǎng)絡(luò)與豐富數(shù)據(jù)的支持下，不僅可使農(nóng)機設(shè)備的設(shè)計效率得到顯著提升，還可為設(shè)計者的技術(shù)創(chuàng)新提供更有效的支持。

2.3電子信息技術(shù)應用

現(xiàn)階段，農(nóng)業(yè)機械逐漸朝著現(xiàn)代化、智能化的方向轉(zhuǎn)型，與電子信息技術(shù)之間的融合日漸緊密，與高效農(nóng)業(yè)、節(jié)能農(nóng)業(yè)、集約農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢相符合。通過使用電子信息技術(shù)，對于設(shè)計者來說，可為其提供大量的關(guān)于農(nóng)機設(shè)備的資料信息；對于操作者來說，可遠程查看設(shè)備、操作設(shè)備，使生產(chǎn)運行更加精準；對于制造者來說，可通過自動流水線使生產(chǎn)效率得到顯著提升。

2.4GPS系統(tǒng)應用

該系統(tǒng)主要采用GPS差分技術(shù)、超聲波、傳感器等，借助計算機軟件為農(nóng)機虛擬儀表提供生產(chǎn)活動所需的三維模型、三維坐標等。對于大型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)場來說，在大部分農(nóng)機的集群運行過程中，通過廣泛應用該系統(tǒng)，充分發(fā)揮其精度較高的性能優(yōu)勢，及時準確提供作業(yè)現(xiàn)場、機器、設(shè)備的實時坐標，從而為生產(chǎn)管理者現(xiàn)場調(diào)度、策劃等提供諸多便利。

3機電一體化系統(tǒng)未來的應用前景

從上述研究可知，機械工程發(fā)展離不開機電一體化系統(tǒng)的應用，在未來機電一體化系統(tǒng)擁有十分廣闊的發(fā)展前景。

3.1高智能化

在科技時代背景下，各行各業(yè)的智能化水平逐漸提升，這已經(jīng)成為時展潮流之一。機電一體化也應朝著高智能化的方向發(fā)展，使機械工程獲得更加穩(wěn)健的發(fā)展。同時，高智能化也是機電一體化系統(tǒng)發(fā)展的根基，在未來的發(fā)展中應將更多智能化技術(shù)引入其中，帶動機械工程發(fā)展。此外，隨著人工智能的發(fā)展，機械設(shè)備可自動進行故障識別和排除，工作參數(shù)得以優(yōu)化，甚至可在無人值守的情況下自動運行，這也是機電系統(tǒng)未來發(fā)展的主要趨勢。

3.2綠色環(huán)保

工業(yè)化的發(fā)展雖然使人們生活質(zhì)量得以提升，但其帶來的環(huán)境問題卻日益嚴峻。目前，我國大力提倡節(jié)能環(huán)保，機電一體化的發(fā)展也應積極響應國家號召，走綠色環(huán)保道路；在滿足機械工程生產(chǎn)需求的同時，在產(chǎn)品使用、生產(chǎn)運行中加入更多的環(huán)保元素，提高能源利用效率，推動機械工程朝著綠色節(jié)能的方向發(fā)展。

3.3光機電一體化

目前，機電一體化作為先進科技逐漸得到普及，在未來的發(fā)展中，光機電一體化將成為新的發(fā)展潮流。借助光學技術(shù)的力量，將其與機電一體化技術(shù)相結(jié)合，可使系統(tǒng)中傳感器的作用發(fā)揮到最大，信息處理、動力系統(tǒng)等功能也得到進一步完善，顯著提升農(nóng)機工作效率和精度。

3.4輕量型

在集成電路與微電子技術(shù)飛速發(fā)展的背景下，機電產(chǎn)品將逐漸朝著輕量型的方向發(fā)展，重量更輕，占地面積更小；使以往大而重的農(nóng)機設(shè)備得到有效改進，并節(jié)約在生產(chǎn)活動中所消耗的能源，同時為操作者提供更加舒適的作業(yè)條件。

4結(jié)論

綜上所述，農(nóng)業(yè)機械化水平對我國農(nóng)業(yè)發(fā)展具有重大影響，機電一體化系統(tǒng)已成為農(nóng)業(yè)機械化的重要組成要素。在農(nóng)業(yè)機械工程領(lǐng)域，通過廣泛應用機電一體化技術(shù)，充分發(fā)揮監(jiān)控技術(shù)、CAD技術(shù)、電子信息技術(shù)以及GPS系統(tǒng)的作用和優(yōu)勢，使監(jiān)控水平、機械生產(chǎn)效率以及機械作業(yè)精度得到顯著提升。為適應未來科技發(fā)展趨勢，應推動機電一體化朝著智能化、輕量化、綠色環(huán)保的方向發(fā)展。

作者：王申福 單位：安徽省太和縣自然資源和規(guī)劃局三塔所