時間:2023-08-08 17:10:16
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇機電一體化的過程,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關(guān)鍵詞:機電一體化;采礦工作;煤礦企業(yè)
煤炭開采技術(shù)直接影響煤礦礦井的產(chǎn)能釋放,隨著煤礦開采地域的不斷擴大和延伸,以及采煤機械的更新?lián)Q代,傳統(tǒng)采煤工藝已經(jīng)不能滿足國家發(fā)展對能源的需求,現(xiàn)代綜合采煤工藝的發(fā)展進步必須通過不斷創(chuàng)新才能跟上時代步伐,因此機電一體化技術(shù)在煤礦行業(yè)的應用越來越重要。
1.機電一體化的基本概念及其構(gòu)成要素
1.1 機電一體化的內(nèi)涵
機電一體化是最近幾年新出現(xiàn)的自動化技術(shù),并且很快得到了高速發(fā)展,成為許多行業(yè)技術(shù)改造的重點方向。所謂機電一體化,是指融合了電子信息、機械設備、電腦軟件等多門學科技術(shù)為一體的綜合技術(shù),它綜合了不同學科知識和技術(shù)特點,將它們有機的整合在一起,形成了一門獨具特色而又具備廣闊發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)應用方案,能夠有效提升工業(yè)生產(chǎn)效益和效率。
1.2 機電一體化技術(shù)的特點
(1)安全性高。機電一體化技術(shù)具備十分強大的應用功能,能夠?qū)崿F(xiàn)自動監(jiān)控、實時數(shù)據(jù)傳輸、緊急預警以及自我更新和恢復等智能化操作,對于在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的任何意外情況,例如電路短路、工作負荷過大、電機失靈等問題,都能夠及時檢測并報警,可以有效防范事故風險的發(fā)生,不斷提高生產(chǎn)安全性和穩(wěn)定性,保證良好的安全生產(chǎn)環(huán)境,提供企業(yè)的綜合生產(chǎn)效益;
(2)實操性強。機電一體化技術(shù)所采用的各種設備具有高智能化特點,大大降低了人工操作的工作量,使得操作過程更加簡單和規(guī)范,避免了由于人工操作帶來的各種失誤,顯著提高了生產(chǎn)過程中的安全性和穩(wěn)定性。
(3)實用性大。與機電一體化技術(shù)相配套的各種設備和儀器,都具有較高的自動化水平和智能化程度,能夠有效提高日常保養(yǎng)和故障檢修工作性能,可以通過提高相關(guān)配套儀器和設備的自動化程度來加強整個一體化生產(chǎn)系統(tǒng)的自動化水平,降低人為因素對生產(chǎn)設備操作的不利影響,從而不斷提高生產(chǎn)操作的規(guī)范化水準,保證更高水平的工作質(zhì)量和效率,提高企業(yè)的總投入產(chǎn)出比。
2.機電一體化的核心技術(shù)構(gòu)成
2.1 機械本體技術(shù)
要改善和提高機械設備的總體工作效率,必須從三方面來努力:自身重量、加工精度和產(chǎn)出量。當前,機械加工對象都是各種金屬材料,降低加工自身的設備重量,可以有效提升機械加工效率,一般考慮利用非金屬材料配件來置換不重要的金屬部件。通過降低加工機械設備自重,可以提高加工設備小型化水平,不斷提高加工設備的工作反應速度,降低能耗,提高加工效益。
2.2 信息處理技術(shù)
機電一體化與信息技術(shù)的融合程度正在不斷深入和加深。為了提高機電一體化的應用水平和生產(chǎn)力,可以通過信息化改造來實現(xiàn)。利用信息科技提高工業(yè)生產(chǎn)綜合效益,是未來工業(yè)技術(shù)發(fā)展的主要方向之一。
2.3 信息傳感技術(shù)
機電一體化的傳感技術(shù)主要是因為它可以通過光纖和電纜傳感器能夠提高其傳感器的安全性以及可靠性,在采礦應用過程中具有很高的安全性能,對防止電磁干擾具有很大的抵抗功能。
3.機電一體化技術(shù)在煤礦中的應用
3.1機電一體化技術(shù)在采煤機的應用
機電一體化技術(shù)在煤礦行業(yè)最典型的應用在于電牽引采煤機設備的開發(fā)和推廣,這種機電一體化采煤機相比大多數(shù)電牽引采煤機具有多種特點和優(yōu)勢:第一,電牽引采煤機最主要的特征就是它具有良好的牽引特性,電牽引采煤機在前進過程中可以不斷地提供牽引力;第二,電牽引采煤機能夠保證在采煤系統(tǒng)下滑作業(yè)時進行發(fā)電制動,其軸端裝有停機時防止機器下滑的制動器,因此非常適用于大傾角煤層的開采,尤其適用于50°±10°傾角范圍的煤層,并且不需要其它防滑裝置;第三,電牽引采煤機易損原件少,除了電動機的電刷和整流子容易磨損意外,再無其它易損元件,因此具有維修量小、運行可靠、壽命長、效率高等優(yōu)點。
3.2機電一體化技術(shù)在提升機的應用
礦井提升機是目前煤礦機電一體化、自動化水平最高的設備,典型產(chǎn)品為全數(shù)字化交直流提升機,其中以內(nèi)裝式提升機最具代表性,該設備在結(jié)構(gòu)上采用合二為一的驅(qū)動和滾筒裝置,大大簡化了機械結(jié)構(gòu),充分體現(xiàn)了機械、電子、計算機以及自動化技術(shù)的有機結(jié)合。
3.3機電一體化技術(shù)在皮帶機的應用
我國煤礦井下輸送系統(tǒng)的主要運輸設備是皮帶機,它能夠滿足長距離連續(xù)輸送,并且皮帶機具有輸送量大、運行可靠、效率高和易于實現(xiàn)自動化等優(yōu)點。目前主要采用機、電、液一體化的CST可控軟啟動裝置,我國煤礦皮帶機一般采用3點驅(qū)動技術(shù),并且需要相應地限制輸送機的單機長度和運量,該項技術(shù)與世界發(fā)達國家相比存在著一定的差距。
4.煤礦機電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢
煤礦機電一體化是隨著機電一體化的發(fā)展而發(fā)展的,它與機電一體化的發(fā)展是統(tǒng)一的,同步進行的。煤礦機電一體化未來發(fā)展趨勢如下:第一,煤礦機電設備更加智能化,智能化系統(tǒng)是21世紀才開始流行起來的新興技術(shù),其使用范圍和完善水平都存在著明顯缺陷,因此煤礦機電設備的智能化成為一個重要的研究方向;第二,煤礦機電設備更加微型化,微型化在煤礦機電一體化中的應用并不成熟,它伴隨著微電子技術(shù)的興起而發(fā)展;第三,煤礦機電設備更加系統(tǒng)化,煤礦企業(yè)機電一體化所包容的范圍越來越廣,所使用的技術(shù)范圍也逐漸擴增,隨著這些種類的繁多,就產(chǎn)生了一個關(guān)鍵的問題:如何能夠使這些差異很大的技術(shù)有機的組合起來,以發(fā)揮更大作用。迄今為止,尚未有一個國家或企業(yè)能夠很好地充分利用這些技術(shù)的優(yōu)勢,無法避免其缺陷,因此該項內(nèi)容也成為今后發(fā)展的一個重要方向。
5.結(jié)論
總之,通過本文論述,我們在對機電一體化這項技術(shù)逐步了解的前提下,我們深知:對于如何使其在煤礦企業(yè)中得到落實和運用還需要很多工作要做,但無論如何,我們必須重視機電一體化在采礦中的作用,最大發(fā)揮其在行業(yè)中存在的潛在價值,在煤礦企業(yè)開采過程中嘗試落實這些技術(shù)的應用,為提高煤礦企業(yè)生產(chǎn)效率創(chuàng)造良好條件。
參考文獻:
引言
在現(xiàn)代工程中,機電一體化工作效率高,操作簡單,因此在施工現(xiàn)場中得到迅速傳播和應用,這在一定程度上促進了我國現(xiàn)代工程的發(fā)展。機電一體化是全面考慮出發(fā),將在工程中可能用到的電氣技術(shù)、機械技術(shù)等系統(tǒng)地結(jié)合在一起,經(jīng)過全面概括,細化內(nèi)部具體技術(shù),從而完善各項技術(shù)的功能。
關(guān)鍵詞:機電一體化;現(xiàn)代工程;影響
1機電一體化發(fā)展歷程
在1950年,機電一體化的理念最早被提出。當時,大概是科學家為了改善產(chǎn)品的質(zhì)量,因而聚集在一起,嘗試將電子技術(shù)和機械設備結(jié)合,雖然取得了初步成功,但這種觀念還是不太成熟。當時,社會出于戰(zhàn)亂時期,經(jīng)濟的發(fā)展不穩(wěn)定,科研人員也缺少,再加上初始發(fā)展的電子技術(shù),機電一體化的理念并沒有被人們所熟知。在戰(zhàn)爭期間,機電一體化的發(fā)展在一定程度上依賴于人們對機械設備,但這時機電一體化的發(fā)展也只是停留再戰(zhàn)爭機械的應用。戰(zhàn)爭結(jié)束后,人們才把機械一體化應用到民用機械。
2機電一體化的發(fā)展趨勢
在民用機械發(fā)展的過程中,工程機械是使用機電一體化最多的地方,社會經(jīng)濟逐漸發(fā)展并得到穩(wěn)定,各種新興科學技術(shù)的出現(xiàn),這在一定程度上糾正了機電一體化的發(fā)展方向。由此,從下面幾個方向詳細介紹機電一體化。智能化發(fā)展。在發(fā)展過程中,機電一體化吸收了計算機工作的原理,進而完成自身的計算機通信技術(shù),從而實現(xiàn)了機電一體化的智能化突破。因此,在智能化發(fā)展實際上就是在編程過程中,摻入人們的思維方式,通過整合各項技術(shù),實現(xiàn)自動化控制。在研發(fā)過程中,相關(guān)人員應該注意全面考慮各項技術(shù),在編程的過程中加入心理學,從智能的角度編程,以符合人們的心理需求。區(qū)域化發(fā)展。機電一體化的產(chǎn)生是順應時代的腳步,因此在現(xiàn)代社會,必然會有區(qū)域性的發(fā)展。隨著現(xiàn)代化進程的腳步加快,我國各區(qū)域城鎮(zhèn)化建設的過程中,也開始運用各種先進的科學技術(shù)。從某方面來說,機電一體化不僅能夠?qū)崿F(xiàn)自動控制,也比較全面的整合了工程技術(shù),并且被廣泛應用到機械工程領域,這將推動我國城鎮(zhèn)化的發(fā)展,進而帶動現(xiàn)代工程的發(fā)展。網(wǎng)絡化發(fā)展。在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天,網(wǎng)絡通信技術(shù)使人與人之間的通信變得更加方便,而且信息化的發(fā)展在工程機械方面也有所涉足。機電一體化發(fā)展過程中,網(wǎng)絡通信技術(shù)不僅能使相關(guān)人員實時監(jiān)控設備的運行情況,也能及時發(fā)現(xiàn)設備故障,不僅提高了工作效率,也保證了施工安全。
3機電一體化在現(xiàn)代工程中的應用及影響
機電一體化之所以在現(xiàn)代工程中被廣泛應用,是因為其具有高效性、全面性,尤其在電子技術(shù)方面。機電一體化技術(shù)最開始發(fā)展的時候,便是利用電子技術(shù)和機械設備,兩兩結(jié)合,進而實現(xiàn)了機電一體化?,F(xiàn)在,通過機電一體化的發(fā)展,電子技術(shù)實現(xiàn)了在機械設備上的可操作性、安全性,因此說,機電一體化推動了電子技術(shù)的發(fā)展。在現(xiàn)代工程中,機電一體化的影響貫穿整個過程。下面從施工前、施工中分別介紹機電一體化在現(xiàn)代工程中的影響。
3.1機電一體化在工程施工前的影響
更具有科學性的施工數(shù)據(jù)。在施工前,施工單位需要根據(jù)施工要求設計施工圖紙,有了機電一體化技術(shù)后,相關(guān)人員你能夠準確的利用精準儀器結(jié)合實際施工現(xiàn)場繪畫圖紙,從而保證圖紙具有可操作性,以此減少實際誤差,既保證了測量精度也保證了質(zhì)量。為投標單位選擇施工單位和施工材料提供了相應依據(jù)。施工單位組織設計工作時,利用機電一體化技術(shù)能夠在現(xiàn)場采用高精度的精測儀器進行高精度的測量,進而減少施工誤差,使施工操作按照規(guī)范性進行設計。有關(guān)單位在投標時,可以根據(jù)投單位提交的組織設計的規(guī)范性,來判斷施工單位的機電一體化應用技術(shù)的程度。在選擇施工材料時,也正是選擇與設備適應性較強的材料,這樣能保證工程的質(zhì)量。
3.2機電一體化在工程施工中的影響
(1)使用機電一體化能提高施工工藝。社會經(jīng)濟正在快速發(fā)展,人們對生活質(zhì)量開始有了更多的要求,因而對現(xiàn)代建筑的要求,不再是簡單的保暖御寒。較于傳統(tǒng)的工程建筑,利用機電一體化建造出的建筑物符合人們的生活要求,機電一體化技術(shù)的操作方式也符合人們生產(chǎn)生活的方式。(2)提高工程的準確度和速度。從某方面來說,機電一體化技術(shù)包含各項工程技術(shù),因而能實現(xiàn)機械自動化,尤其在施工過程中,使用機電一體化技術(shù)不僅能提高施工效率,也能節(jié)約時間、縮短工期,降低成本。在使用過程中,機電一體化的設備操作起來更加靈活,不需要相關(guān)部門培養(yǎng)設備的操作人員。(3)機電一體化技術(shù)大多實現(xiàn)了自動化或者半自動化。在施工監(jiān)測的過程中,如果施工人員或者施工技術(shù)出現(xiàn)問題,結(jié)合了計算機技術(shù)的機械設備能夠自動報警,這在一定程度上保證了施工人員的安全,也保證了施工質(zhì)量,即便出現(xiàn)質(zhì)量問題,利用機電一體化設備也能自動報警,從而減少因浪費時間而造成的損失。(4)機電一體化技術(shù)能夠提高施工效率。在施工過程中,使用機電一體化種技術(shù),能夠節(jié)約了施工材料以及能源。其操作技術(shù)快,因此能減少施工過程中材料的損耗,節(jié)約成本的同時,也能保護環(huán)境。
4.結(jié)語
由上可知,機電一體化技術(shù)順應時代而生,不僅順應了發(fā)展的潮流,也在工程建設中被廣泛應用。經(jīng)濟為機電一體化技術(shù)的研究提供資金,機電一體化技術(shù)的發(fā)展促進經(jīng)濟的進步。這不僅促進了經(jīng)濟的發(fā)展,也促進了社會的和諧穩(wěn)定發(fā)展。因此,科研人員應該大力支持,研發(fā)更多利于社會經(jīng)濟發(fā)展的新技術(shù)。
參考文獻:
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[2]黎香洪.工程施工機械中的機電一體化分析[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2015,(20):76-77.
關(guān)鍵詞:機電一體化技術(shù) 應用 發(fā)展趨勢
機電一體化技術(shù)在經(jīng)濟發(fā)展的過程中,使自動化的發(fā)展提升具有良好的技術(shù)支持,并在機電一體化技術(shù)的應用過程中,有效減少人力物力在生產(chǎn)加工中的多余消耗,并降低了安全問題發(fā)生的幾率,因此在煤炭行業(yè)、建筑行業(yè)中創(chuàng)造了巨大社會效益與經(jīng)濟效益。機電一體化技術(shù)包含信息傳感器技術(shù)、電工電子技術(shù)、接口技術(shù)、機械技術(shù)等多項技術(shù)的有機結(jié)合,并能夠綜合應用在實際操作中。
1.機電一體化的應用范圍
1.1建筑材料
在當前建筑施工的工作中,對建筑材料的要求也越來越高,且建筑材料作為建筑施工中比例較多的內(nèi)容,對其的質(zhì)量要求標準也更高。要想保證建筑材料能夠有更高的質(zhì)量發(fā)展特征,就要確保機電一體化的技術(shù)能夠在建筑材料中得到科學應用[1]。此外,建筑材料的選擇調(diào)配對建筑質(zhì)量有直接影響,若是材料調(diào)配沒有滿足規(guī)定要求,將會減少建筑工程中的使用壽命,甚至引發(fā)嚴重的安全隱患,從而產(chǎn)生經(jīng)濟損失。正因如此,應用機電一體化技術(shù)到建筑材料中,就能實現(xiàn)建筑材料的正確配比,以免誤差產(chǎn)生,進而推動建筑行業(yè)的發(fā)展。
1.2自動生產(chǎn)線與數(shù)控機床
作為一個生產(chǎn)大國,我國在產(chǎn)品生產(chǎn)的過程中,對機床的使用量非常大,這也造成國家生產(chǎn)總值的提升。通常情況下,機床建設同數(shù)控技術(shù)的發(fā)展具有密切聯(lián)系。在國家機電一體化技術(shù)逐步發(fā)展完善的過程中,機電技術(shù)也更加成熟,但是綜合水平的發(fā)展依然處于世界的中級水平,因此對其要逐步改進與完善,進而更好推動數(shù)控機床技術(shù)的發(fā)展。此外,機電一體化在自動化生產(chǎn)線中也有普遍應用,且在國民經(jīng)濟增長的進程中,更多的生產(chǎn)設備與自動化生產(chǎn)線被用于工業(yè)化建設的工作時,使工業(yè)化進程進一步加快。就當前階段的發(fā)展來說,工業(yè)化的發(fā)展還具有一定不足,需要在今后的使用過程中完善人機界面系統(tǒng)設計、邊坡調(diào)速等任務,從各方面完善機電一體化技術(shù)的發(fā)展。
1.3鋼鐵行業(yè)
機電一體化技術(shù)在鋼鐵行業(yè)中的應用,能夠使生產(chǎn)效率、生產(chǎn)質(zhì)量得到提升,促進鋼鐵行業(yè)能夠超現(xiàn)代化的發(fā)展方向進步,就當前的發(fā)展情況來說,鋼鐵行業(yè)中的機電一體化技術(shù)應用可分成以下幾點:第一,計算機集成系統(tǒng)的應用,使得鋼鐵生產(chǎn)過程中每個工作流程能夠緊密連接。第二,現(xiàn)場的總線技術(shù)應用,能夠使設備鏈路實現(xiàn)通信數(shù)字化[2]。第三,使用交流傳動技術(shù),能夠替代傳統(tǒng)的電子傳動,使生產(chǎn)效率大幅度提升。
1.4工業(yè)機器人
機電一體化在工業(yè)機器人中的應用主要為三個階段,第一階段中,機器人對環(huán)境的適應力較差,智能依照規(guī)定要求進行動作的機械重復。第二階段中機器人已經(jīng)具備初級的傳感系統(tǒng),并能夠及時進行信息處理。第三階段的工業(yè)機器人發(fā)展,已經(jīng)逐漸進入智能化的發(fā)展領域,引出感知能力^強,能夠在較為復雜的邏輯思維中進行合理準確的科學分析,使工業(yè)機器人能夠在使用中發(fā)揮更好的社會效益,并具備較好的環(huán)境適應力。
2.機電一體化的發(fā)展趨勢
2.1綠色化
在人們生活水平逐步提高的同時,對環(huán)境發(fā)展的關(guān)注度也越來越多,因此機電一體化技術(shù)在今后的改進工作中,更應注意綠色化的應用發(fā)展,最終達到環(huán)境保護的最終目標。機電一體化中的綠色發(fā)展方向就是實現(xiàn)各類產(chǎn)品的低能耗、低污染發(fā)展,并減少人們在使用制造中出現(xiàn)的健康危害,避免造成環(huán)境污染。綠色化的發(fā)展方向能夠是產(chǎn)品應用效率全面提升,并在推動生態(tài)環(huán)境的良好發(fā)展、人體身心健康等方面都具有良好作用,總之,機電一體化的產(chǎn)品發(fā)展趨勢具有十分廣闊的市場前景。
2.2光機電一體化
機電一體化技術(shù)具備強大的功能作用,并在實際生活、生產(chǎn)過程中發(fā)揮出了自身優(yōu)勢,人們對機電一體化技術(shù)的研究力度、關(guān)注力度也在逐步提升。目前機電一體化的應用主要包含了信息處理系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)等,其中機械機構(gòu)屬于其最主要的結(jié)構(gòu)組成[3]。為更好掌握金銀光學技術(shù),促使光機電一體化的技術(shù)發(fā)展,推動機電一體化走向新的發(fā)展時期。
2.3智能化
在當前信息化技術(shù)飛速發(fā)展的進程中,智能化的信息技術(shù)水平也有了突飛猛進的發(fā)展。因此機電一體化技術(shù)中,人工智能的科學應用,也是未來發(fā)展的趨勢之一。在充足的理論知識基礎之上,從多方面思維引進,從而達到機電一體化技術(shù)的全信息化。智能化作為機電一體化技術(shù)的信息重要表現(xiàn),能夠運用計算機科學、人工智能、模糊定量、運籌學等進行機電一體化技術(shù)的整體發(fā)展,并且在模擬人類智能技術(shù)、混沌動力學等領域有了新的研究進程,隨著今后機電一體化研究的逐步深入,也呈現(xiàn)出了“全息”化發(fā)展特征,并在智能化的應用領域增強使用效果。
3.結(jié)語
綜上所述,機電一體化技術(shù)是在經(jīng)濟發(fā)展進程中十分重要的科學技術(shù),也屬于全球科學技術(shù)發(fā)展的結(jié)果。所以,在以后的發(fā)展應用過程中,相關(guān)部門應當更加重視機電一體化技術(shù)的深入與研究,利用先進的技術(shù)設備創(chuàng)新機電一體化發(fā)展。促使國家的生產(chǎn)效力能夠提升也能增大企業(yè)的發(fā)展規(guī)模,提升其社會經(jīng)濟效益,全面推動國家經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展。機電一體化技術(shù)綜合多種科學技術(shù)的應用優(yōu)勢,在技術(shù)發(fā)展的提升過程中其應用水平也能夠不斷進步,最終在機電行業(yè)中發(fā)揮更大作用。
參考文獻
[1].機電一體化技術(shù)在機械工程上的應用及發(fā)展趨勢[J].科技創(chuàng)新與應用,2016(8): 148-148.
【關(guān)鍵詞】:機電一體化;技術(shù);發(fā)展趨勢
隨著社會不斷進步,機電一體化技術(shù)不斷發(fā)展完善,極大的提高了社會生產(chǎn)力。機電一體化技術(shù)是一門具有自身體系的學科,在科技迅速發(fā)展的前提下,不斷賦予一體化技術(shù)新的內(nèi)涵。機電一體化系統(tǒng)的實體部分,主要是機械部分與電子部分,又通過信息技術(shù)把這些部分有機結(jié)合在一起,從而構(gòu)成更為先進的產(chǎn)品,具體包括成型和設計、系統(tǒng)集成、執(zhí)行器和傳感器、智能控制、機器人、制造、運動控制、振動和噪聲控制、微器件和光電子系統(tǒng)、汽車系統(tǒng)、其他應用等方面內(nèi)容。因此,本文首先分析了機電一體化產(chǎn)品的優(yōu)越性,接著論述機電一體化技術(shù)的發(fā)展方向,同時提出合理化意見和建議。
一、機電一體化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
機電一體化發(fā)展至今已經(jīng)成為一門有著自身體系的新型學科,隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展,還將被賦予新的內(nèi)容。但其基本特征可概括為:機電一體化是從系統(tǒng)的觀點出發(fā),綜合運用機械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測控技術(shù)及電力電子技術(shù),根據(jù)系統(tǒng)功能目標要求,合理配置與布局各功能單元,在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實現(xiàn)特定功能價值,并使整個系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。由此而產(chǎn)生的功能系統(tǒng),則成為一個機電一體化系統(tǒng)或機電一體化產(chǎn)品。因此,“機電一體化”涵蓋“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個方面。機電一體化技術(shù)是基于上述群體技術(shù)有機融合的一種綜合技術(shù),而不是機械技術(shù)、微電子技術(shù)及其它新技術(shù)的簡單組合、拼湊。這是機電一體化與機械加電氣所形成的機械電氣化在概念上的根本區(qū)別。機械工程技術(shù)由純技術(shù)發(fā)展到機械電氣化,仍屬傳統(tǒng)機械,其主要功能依然是代替和放大的體系。但是,發(fā)展到機電一體化后,其中的微電子裝置除可取代某些機械部件的原有功能外,還被賦予許多新的功能,如自動檢測、自動處理信息、自動顯示記錄、自動調(diào)節(jié)與控制、自動診斷與保護等。也就是說,機電一體化產(chǎn)品不僅是人的手與肢體的延伸,還是人的感官與頭腦的延伸,智能化特征是C電一體化與機械電氣化在功能上的本質(zhì)區(qū)別。
二、機電一體化技術(shù)發(fā)展趨勢
機電一體化在發(fā)展過程中,涉及很多行業(yè)和學科,比如計算機、光學、電子以及機械等。但是就目前的發(fā)展而言,我國的機電一體化技術(shù)與發(fā)達國家存在較大的差距。當前機電一體化技術(shù)發(fā)展方向主要體現(xiàn)以下幾個方面:
1.智能化。智能化成為機電一體化發(fā)展的重要方向,尤其是人工智能越來越得到廣泛的應用,比如機器人與數(shù)控機床的應用。同時計算機科學、模糊書序額以及生理學等學科的發(fā)展,給當前機電一體化的智能化發(fā)展提供了更多的新方法和方向。同時隨著微處理器的性能越來越完善,為機電一體化產(chǎn)品智能化創(chuàng)造良好的外部條件。
2.模塊化。在實際生產(chǎn)過程中,由于機電一體化種類很多,相應的機械、電氣、動力以及動力借口也十分的復雜。因此,要研制智能調(diào)速和機電一體化的動力單元,提高視覺和圖像等功能的控制單元,最大限度的提高機械裝置的操作的效率。通過標準單元,可以有效提高新產(chǎn)品開發(fā)的效率,促進生產(chǎn)規(guī)模的擴大。另外,為了保證產(chǎn)品質(zhì)量,還要不斷完善相應的標準,做好機電產(chǎn)品的匹配。
3.網(wǎng)絡化。網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展促進了當前生產(chǎn)力的變革,對促進全球經(jīng)濟一體化起到了重要的推動作用,為機電一體化產(chǎn)品提供廣闊的市場。比如各種遠程控制和監(jiān)視技術(shù)的終端設備就是機電一體化產(chǎn)品。同時隨著局域網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和應用,給社會發(fā)展帶來了極大的便利。因此,機電一體化技術(shù)也會朝著網(wǎng)絡化方向發(fā)展。
4.微型化。在實際生產(chǎn)過程中,機電一體化朝著微觀方向發(fā)展。微型化就是要朝著微米和納米的方向發(fā)展。微型的機電一體化產(chǎn)品,占有空間較小,耗能很低,很有很強的量活性,被廣泛的應用在社會的各個方面,具有無法比擬的優(yōu)勢。作為機電一體化技術(shù)的新尖端分支而倍受重視,泛指幾何尺寸不超過1立方厘米的機電一體化產(chǎn)品,并且向微米、納米級發(fā)展,讓機電耗能更少,運動更加的靈活。微型機電一體化發(fā)展的技術(shù)關(guān)鍵點就是微機械技術(shù),因此,為促進機電一體化技術(shù)的良性發(fā)展,可以采用超精密技術(shù)。
5.環(huán)保化。隨著工業(yè)技術(shù)的迅速發(fā)展,給人們的生產(chǎn)生活帶來了翻天覆地的變化,在享受豐富的物質(zhì)生活同時,也面臨著資源不斷減少和環(huán)境污染問題,成為制約社會發(fā)展的主要因素。因此,在機電一體化產(chǎn)品生產(chǎn)過程中,要進行綠色環(huán)保設計,提高機械系統(tǒng)的可回收性,降低原材料消耗,降低機械系統(tǒng)對環(huán)境的污染,最大限度的保護環(huán)境,避免對環(huán)境和人類身體健康造成危害,提高資源的利用率,做好資源的循環(huán)利用。因此,節(jié)能、環(huán)保也是機電一體化技術(shù)發(fā)展的重要方向。
6.系統(tǒng)化。系統(tǒng)化的主要特點就是結(jié)構(gòu)的開放式和模式化,要求整個系統(tǒng)能夠進行靈活的組合和裁剪。同時不斷加強通信功能。就目前而言,機電一體化發(fā)展趨勢更加重視人與產(chǎn)品之間的關(guān)系,賦予產(chǎn)品更多的智能和情感。另外,還要要求產(chǎn)品能夠模仿生物激勵。
綜上所述,機電一體化技術(shù)是許多科學技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶,,是社會生產(chǎn)力客觀要求。隨著制造自動化程度的不斷提高,將會出現(xiàn)智能制造系統(tǒng)控制器來模擬人類專家的智能制造活動,并會對制造中出現(xiàn)的問題進行分析、判斷、推理、構(gòu)思和決策機電一體化技術(shù)將成為機械工業(yè)的主角,在各方面均可帶來顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。因此,我國要不斷總結(jié)經(jīng)驗教訓,引進國外先進的技術(shù),促進我國機電一體化技術(shù)又好又快的發(fā)展。
參考文獻:
[1]成文斌. 機電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢研究[J]. 科技致富向?qū)В?012,02:239.
關(guān)鍵詞 機電一體化;PLC技術(shù);發(fā)展趨勢
中圖分類號TH-39 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2012)78-0041-02
0 引言
當前,電子、通訊等方面的技術(shù)得到了革新,有效的推動了機電一體化的研究,并實現(xiàn)了機械和電子技術(shù)之間的融合。尤其是在微型計算機、集成電路產(chǎn)品進入到市場后,為機電一體化的深入研究和發(fā)展創(chuàng)設了積極的條件。與此同時,國內(nèi)高等院校以及相關(guān)企業(yè)單位都在進行了相關(guān)的研究,為機電一體化的發(fā)展和技術(shù)革新搭建了堅實的基礎。
1 我國機電一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
我國于上世紀80年代開始針對機電一體化技術(shù)進行了研究,國家也為此投入了多項人力物力,在2010年的發(fā)展綱要中,明確指出要針對機電一體化技術(shù)進行革新和發(fā)展,并提出了相關(guān)的策略。及至到上世紀90年代,機電一體化已經(jīng)邁入到另一個發(fā)展的進程,其突出特征主要體現(xiàn)在以下三個方面:其一,光學、通信等社會領域的技術(shù)已經(jīng)應用到機電一體化技術(shù)的研創(chuàng)過程中,尤其是隨著微細加工技術(shù)在其中的廣泛應用,有效的帶動了微機電一體化技術(shù)的發(fā)展;其二,機電一體化系統(tǒng)無論是在設計階段,還是在集成分析過程中,都已經(jīng)邁入了智能化的發(fā)展階段,并把其作為一門學科進行獨立的研究;其三,隨著光纖技術(shù)、人工智能技術(shù)等新型技術(shù)的深入研究和應用,有效的為機電一體化技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)設了一個更為寬廣的發(fā)展空間。
2 機電一體化的發(fā)展趨勢
長期以來,工業(yè)一直都占據(jù)我國社會經(jīng)濟的主導地位,工業(yè)的領先發(fā)展也在不同程度上促進了機械制造產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,特別是對機電一體化的技術(shù)發(fā)展上發(fā)揮了重要的作用。事實上,機電一體化是一種綜合的技術(shù)領域,以電子技術(shù)及其相關(guān)的應用作為發(fā)展的中心部分,其中微型計算機在社會各個領域中發(fā)揮的作用更加的突出。
2.1 智能化
在機電一體化的不斷發(fā)展進程中,智能化是作為它根本的發(fā)展趨勢,同時也是體現(xiàn)相關(guān)機電產(chǎn)品的有效渠道。智能化是對工業(yè)機械操作系統(tǒng)的一種簡述,它還具備多個方面的能力,如推斷力、決策力等?,F(xiàn)代化的機電一體化與傳統(tǒng)的技術(shù)相比較,要真正保證它的智能化推進就應該基于現(xiàn)代機械理論的發(fā)展過程中,同時還應不斷的結(jié)合生理學、計算機科學等方法和理念,在吸收芯片技術(shù)等取得的成果來實現(xiàn)?;谥悄芑幕A上,機電一體化的視角焦點集中在產(chǎn)品的整體性能上,當前自動清潔機等產(chǎn)品都已經(jīng)步入到了研創(chuàng)的發(fā)展階段,正是通過對這些產(chǎn)品實行智能化的控制和處理,才能進一步的保證產(chǎn)品的綜合質(zhì)量。
2.2 集中監(jiān)控化
集中監(jiān)控化在機電一體化中的應用日益深入,它的突出優(yōu)勢就是能有效的保證設備的正常運行和管理。它與傳統(tǒng)的機電產(chǎn)品相對比可以得知,在集中監(jiān)控下的設計過程中,更多的是注重各個支部功能的合一作用行,換句話說,在中央監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)測下,只要其中某一個系統(tǒng)發(fā)生了阻礙,就可以得到及時的發(fā)現(xiàn),并對其進行處理。隨著機電一體化不斷的發(fā)展,更加注重相關(guān)設備的安全性,并借助技術(shù)上的革新來保證機電設備的集中監(jiān)控化。
2.3 網(wǎng)絡化
當前已經(jīng)進入到了計算機網(wǎng)絡的時代,網(wǎng)絡也已經(jīng)覆蓋到各個社會領域中,自上世紀90年代后,我國的機電一體化在研創(chuàng)的過程中就開始與網(wǎng)絡技術(shù)相接軌,并在網(wǎng)絡技術(shù)的支撐下取得了一定的成效。特別是進入到21世紀后,以網(wǎng)絡技術(shù)為基本媒介的遠程技術(shù)在社會上興起,促使遠程控制技術(shù)在我國的機電一體化領域中得到了廣泛的應用,從而有效的引領機電技術(shù)邁向了新時代。在今后的機電一體化發(fā)展過程中,網(wǎng)絡技術(shù)能在一定程度上保證產(chǎn)品的安全性和作用性。
2.4 微型化
微型化的基本特征是不需要對機械和控制進行相互的區(qū)別,而是實現(xiàn)了兩者之間的充分融合,所以對于機電一體化的研究和應用來說,就不需要把傳感器、CPU等核心部分進行相的分離,并且縮減了產(chǎn)品的體積,促使機電一體化在技術(shù)上取得了全新的成就。我國已經(jīng)陸續(xù)的研創(chuàng)出一些微機電一體化產(chǎn)品,這些產(chǎn)品也在我國軍事、通訊等領域中得到應用,但我國現(xiàn)今仍然還存在微機械技術(shù)處在低水平的棘手問題,在今后的技術(shù)研究中應針對這些問題進行突破。
2.5 PLC技術(shù)的應用
PLC的全稱是可編程邏輯控制器,它具備邏輯監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集等功能,因此,它在機電一體化的領域中,可以實現(xiàn)高速脈沖輸出與接收,并在這一功能下還具備了傳感器。這與傳統(tǒng)的機電系統(tǒng)相對比,PLC技術(shù)在機電一體化中廣泛運用可以保證數(shù)量的控制,并可以使相關(guān)的數(shù)據(jù)得以顯現(xiàn),這就有助于管理人員對各種數(shù)據(jù)進行及時的統(tǒng)計。另外,PLC技術(shù)在機電一體化中的應用還表現(xiàn)出通訊功能,實現(xiàn)了運動控制、通信聯(lián)網(wǎng)等功能的實現(xiàn)。
3 結(jié)論
總之,雖然我國的機電一體化技術(shù)已經(jīng)取得了較為明顯的成績,但相對于發(fā)達國家來說仍然存在一定的差距。但是在我國社會經(jīng)濟的推動下,尤其是在機械制造業(yè)等領域的快速發(fā)展下,我國的機電一體化技術(shù)必然邁向新的發(fā)展道路,對于機電一體化今后發(fā)展趨勢的研究也具有現(xiàn)實的意義,是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)大國轉(zhuǎn)向工業(yè)大國的基礎條件。與此同時,在推動機電一體化技術(shù)革新的過程中,我國也十分注重技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展,對現(xiàn)存的不合理技術(shù)格局進行全面的改編,并使其與國際的技術(shù)力量相融合。
參考文獻
關(guān)鍵詞:工程機械;機電一體化;應用發(fā)展
近幾年來,在社會經(jīng)濟飛速發(fā)展的背景下,工程機械行業(yè)所面臨的競爭壓力也變得越來越激烈。因此,對于工程機械行業(yè)來說,若是想要充分地提高行業(yè)的競爭力,那么就必須要注重提高工程機械行業(yè)中的科技含量。在科技技術(shù)飛速發(fā)展的背景下,各種先進技術(shù)都在社會中得到了應用,機電一體化就是其中之一。機電一體化在工程機械行業(yè)中的應用,不僅能夠提高工程機械的使用性能,還能夠有效地提高施工效率,減少施工成本。
1關(guān)于機電一體化的相關(guān)內(nèi)容
1.1概述
機電一體化是一種將機械技術(shù)、信息技術(shù)以及微電子技術(shù)等技術(shù)進行有效結(jié)合的綜合性新型技術(shù)。機電一體化在工程機械中的應用,能夠提高工程機械的投入效果,也能夠提高機械設備的使用性能,從而促進經(jīng)濟性的有效提升。而且,如果將機電一體化應用在工程機械制造過程中,還能夠自主檢測機械設備中的故障,實現(xiàn)對設備運行情況的實時動態(tài)檢測,提高設備的應用效果。
1.2在機械工程中的具體應用
(1)用于故障監(jiān)控。在工程機械中,若是能夠合理地應用機電一體化技術(shù),那么就能夠?qū)崿F(xiàn)對整個系統(tǒng)運行的電子監(jiān)控。當系統(tǒng)出現(xiàn)故障現(xiàn)象時,機電一體化技術(shù)就能夠及時發(fā)出警報,甚至還能夠自動清除故障,使得整個系統(tǒng)能夠及時恢復正常運行。這樣一來,就能夠減少因設備運行故障問題而帶來的損失和影響。(2)用于設備節(jié)能。在傳統(tǒng)的運行過程中,工程機械往往會出現(xiàn)嚴重的能源浪費現(xiàn)象,而造成這種能源浪費的原因,主要是因為機械設備在運行過程中并不是滿負荷運行。在很多時候,機械設備在運行過程中的運行效率并沒有達到額定功率。這樣一來,就會造成機械設備在運行過程中所做的無用功變大。而若是能夠合理地使用機電一體化技術(shù),那么就能夠在機械設備運行的過程中根據(jù)設備的實際需求來調(diào)節(jié)運行效率,從而達到節(jié)能的作用。(3)用于精確稱量。在工程機械行業(yè)中,如何才能夠做到精確稱量,一直都是一個有待解決的重要問題。但是,隨著機電一體化在工程機械中的有效應用,這個問題也隨之解決。機電一體化中包含著電子控制系統(tǒng),這個系統(tǒng)能夠?qū)φ麄€稱量過程進行微機控制,使得整個稱量操作都變得自動化。這樣一來,就可以減少人為誤差所帶來的影響,提高稱量結(jié)果的精準度。(4)用于降低工作強度。在傳統(tǒng)的機械工程工作中,工作強度非常大,而且工作量也非常大。因此,工作人員也常常面臨著非常高的要求。但是若是能夠合理地使用機電一體化技術(shù),就能夠?qū)崿F(xiàn)工程機械的自動化操作,或者是半自動化操作,能夠?qū)⒅暗娜肆ぷ鞫祭孟冗M的控制系統(tǒng)來代替。這樣一來,就能夠大大地減少工作人員的工作量和工作強度。與此同時,在實際的操作過程中,由于人力操作本身的原因,還有可能會對工作質(zhì)量造成影響。而機電一體化技術(shù)的使用,就能夠充分地避免這種現(xiàn)象,這對于工作準確度的提高來說,也具有著非常重要的意義。
2關(guān)于機電一體化的未來發(fā)展
2.1更加微型化
對于機電一體化來說,微型機電一體化系統(tǒng)也是一個重要的發(fā)展方向。而且,這還是電子技術(shù)與機械技術(shù)在納米尺度基礎上進行有效融合而產(chǎn)生的物質(zhì)。微型機電一體化產(chǎn)品,一般是指幾何尺寸非常小,可用微米、納米等來進行概括,其體積一般不超過1立方厘米的產(chǎn)品,是一種非常先進的機電一體化產(chǎn)品。而且,其在生物醫(yī)療領域、軍事領域等方面的有效應用,也具有著不可比擬的重要意義。由于微型機電一體化產(chǎn)品的耗能小、體積小,而且使用起來非常靈活,因此,這也將會成為未來的一種關(guān)鍵技術(shù)。
2.2更加網(wǎng)絡化
由于機電一體化在工程機械中的使用具有著非常重要的意義。所以在未來,一旦有新的機電一體化產(chǎn)品被研制出來,只要功能獨特、質(zhì)量過關(guān),那么就能夠在全球范圍內(nèi)暢銷。而且,由于網(wǎng)絡技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)在社會的各個區(qū)域內(nèi)普及,在網(wǎng)絡基礎上產(chǎn)生的各種遠程控制設備、監(jiān)控設備也得到了非常廣泛的應用。由此看來,各種家用電器網(wǎng)絡化的發(fā)展也已經(jīng)開始。由此可以知道,在未來,機電一體化也將會朝著網(wǎng)絡化的方向發(fā)展。
2.3更加環(huán)?;?/p>
環(huán)保,是一個非常重要的主題,也是人類在發(fā)展過程中不可忽視的、永恒不變的主題。如今,社會上的發(fā)展、變化,都需要秉承著環(huán)保的原則。因此,機電一體化技術(shù)的發(fā)展,也需要符合環(huán)保的主題。而且,機電一體化的環(huán)?;l(fā)展,不僅符合人類發(fā)展的基本原則,還是機電一體化技術(shù)在新時代下的一種重要發(fā)展趨勢。
2.4更加個性化
從本質(zhì)上來說,不同種類、型號的工程機械,對于機電一體化的要求也存在差異。這種現(xiàn)象也就意味著,機電一體化也將會朝著個性化的方向進行發(fā)展。只有機電一體化本身具有個性化的特點,才能夠充分地滿足不同種類、型號的工程機械的需求。
關(guān)鍵詞:機電一體化;工程機械;應用;研究
機電一體化也被稱之為機械電子學,它是機械制造技術(shù)、微電子技術(shù)、計算機技術(shù)和信息技術(shù)相互影響、滲透結(jié)合而形成的一門新產(chǎn)生的復合性學科。現(xiàn)當今使用的機電一體化技術(shù),是在眾多機械功能的基礎之上發(fā)展融合而形成的,主要是在機械的動力功能、信息功能和控制功能之上加入先進的微電子技術(shù),這樣的機電一體化技術(shù)有了全新的進化,在應用上也有了新的突破。機電一體化技術(shù)的應用最先是開始是在汽車行業(yè)中,開始是用于生產(chǎn)制造簡單的零件,隨著專業(yè)技術(shù)的不斷更新進步,機電一體化的應用越來越廣泛了,從簡單的使用逐步推廣到工程機械行業(yè)中,這樣的舉措從根本上改變了工程機械的制造模式,實現(xiàn)了工業(yè)上的自動化、智能化、并且在很大程度上節(jié)省了能源。
1機電一體化概述
“機電一體化”這一個詞起源于上個世紀70年代的日本。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,并且應用于機電一體化極大地促進了機電一體化技術(shù)的完善,也使它的應用更加廣泛。應用機電一體化技術(shù)最大的影響就是對產(chǎn)品的影響和生產(chǎn)工藝過程的影響。但是機電一體化不是簡單地微電子技術(shù)和機械的相加結(jié)果,它是為了推動機械構(gòu)件的動力功能、控制功能和信息處理功能而引進的電子技術(shù),是在以前有的控制、系統(tǒng)化、信息等理論基礎上建立起來的全新的應用技術(shù),是電子化設計,機械裝置和軟件等所有部件的總稱。微電子技術(shù)用于機電一體化應用于產(chǎn)品的生產(chǎn),可以提高產(chǎn)品的性能和增添一些新功能。微電子技術(shù)用于生產(chǎn)工藝過程,可實現(xiàn)自動控制和現(xiàn)代化管理。機電一體化設備和其他自動化設備的廣泛應用,不僅大大提高生產(chǎn)率,而且是實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化和無人化的重要途徑。
1.1機電一體化的發(fā)展
先進的科學技術(shù)推動著機械工業(yè)的發(fā)展,使機械工業(yè)技術(shù)不斷的改造完善,更好地服務于人們,隨著計算機技術(shù)和微電子技術(shù)的誕生和發(fā)展,進一步的推動了機電一體化發(fā)展的進程?,F(xiàn)在的機電一體化已經(jīng)發(fā)展成為一門理論體系完整的新興學科,主要包括機電一體化產(chǎn)品和機電一體化技術(shù)這兩個方面。機電一體化的發(fā)展經(jīng)過了三個階段的路程,第一個階段是萌芽階段,在上個世紀70年代之前“機電一體化”這一個詞還沒有出現(xiàn),但是當時的人們都已經(jīng)開始將電機技術(shù)運用于生產(chǎn)工作中,并且有相當一部分人是支持這一做法的,這樣的做法很大程度上提高了機械產(chǎn)品的功能和質(zhì)量,但是由于當時的科學技術(shù)的落后,就沒有深入研究電子技術(shù)和機械生產(chǎn)的結(jié)合;第二個階段是發(fā)展階段,隨著科學技術(shù)的發(fā)展,電子技術(shù)得到了很大的發(fā)展,并且“機電一體化”這一詞首先在日本得到提出,機電一體化的技術(shù)得到了技術(shù)支持,得到了很大的發(fā)展進步,在機械行業(yè)也得了更廣泛的應用;第三個階段是在快接近21世紀,各種計算機技術(shù)的大力發(fā)展,逐步進入智能化時代,這一項技術(shù)的進步使得機電一體化進入智能化階段。隨著光學技術(shù)和微電子技術(shù)的出現(xiàn),機電一體化邁入了新的階梯,在人工智能、自動化等方面有非常廣泛的應用。
1.2幾天一體化的特點
機電一體化在機械工程方面有著非常重要的應用,這與它多樣化的特點是分不開的。在機電一體化的發(fā)展過程中主要集聚了數(shù)字化、智能化、模塊化、網(wǎng)絡化、人性化、微型化、集成化和綠色化等特點[1]。數(shù)字化的特點給予了機電一體化有非常高的可靠性、容易操作的、維護性強等特點,由于數(shù)字化的普及,將機電的遠程操作、自我診斷和修復變得現(xiàn)實,也變得更加方便;智能化是使機電一體化產(chǎn)品具有一定智能性,擁有復雜的邏輯思考、推理判斷、自行決策的能力,這樣會給機械產(chǎn)品的使用操作和維修帶來很大的方便;計算機技術(shù)的不斷發(fā)展,讓機電一體化的網(wǎng)絡化變得成為現(xiàn)實,機電一體化的網(wǎng)絡化,使得遠程控制的設備得以完善,使這項技術(shù)變得更加好用;隨著現(xiàn)代企業(yè)的發(fā)展,現(xiàn)有許多生產(chǎn)機電一體化相關(guān)產(chǎn)品的廠家,生產(chǎn)工藝繁多,技術(shù)不等,在模塊化規(guī)范的作用下,使得現(xiàn)在生產(chǎn)的機電一體化產(chǎn)品的質(zhì)量更加容易把控,得到保證等等。
2工程機械概述
工程機械技術(shù)理論的完善和進步,為現(xiàn)代機械的發(fā)展提供了發(fā)展的方向,為機械發(fā)展的問題,提供了解決的方向,增加了機械的信息處理能力。
2.1工程機械的概念
工程機械是在工程建設中使用到的施工機械的總稱。現(xiàn)階段在中國存在的品種非常用,廣泛地應用于多個行業(yè),比如向建筑、水利、電力等工程領域?,F(xiàn)在來說凡是在土石方施工工程、路面建設與養(yǎng)護、流動式的裝卸工作和多種的建筑工程中必須要用到的機械產(chǎn)品都可以被稱之為工程機械。
2.2工程機械的分類
傳統(tǒng)的工程機械可以分為7個大類和18個小類,可以讓人們更加詳細的區(qū)分各種工程機械的用處。大的7類工程機械可以分為:建筑機械、礦山機械、水電工程機械、道路(包括鐵路和公路)工程機械、林業(yè)機械、港口機械和起重運輸機械。另外更小的分類可以參考《工程機械理論》[2]。
3機電一體化在工程機械中的應用
隨著現(xiàn)代工程技術(shù)的發(fā)展,對工程施工工藝的好壞作用,受到工程機械更方面的性能、其自動化程度的影響。在此同時,工程機械的功能與機電一體化有著非常直接的關(guān)聯(lián)作用。
3.1機電一體化與工程機械的關(guān)系
在工程機械中加入機電一體化技術(shù),可以在很到程度上增加和改善工程機械的性能和質(zhì)量,這樣可以讓工程機械的經(jīng)濟價值、安全可靠性和操作性能有了非常發(fā)的改善。微電子技術(shù)的發(fā)展使機電一體化技術(shù)有了很大的進步在使用上有了新的突破,并且現(xiàn)在電子控制技術(shù)的應用越來越廣泛,深入到工程機械的很多領域中。未來隨著機電一體化技術(shù)不斷的完善,將會是工程機械更加趨向于網(wǎng)絡化和智能化[3]。
3.2機電一體化技術(shù)在工程機械中的應用
現(xiàn)在工程質(zhì)量與機械的質(zhì)量有著非常直接相關(guān)的作用,,好的工程機械尅明顯提高工程施工的質(zhì)量。而機電一體化的在工程機械的利用,可以大大的提高工程機械的性能,使工程施工的過程變得更加簡單方便。下面就對機電一體化對工程機械的幾個改進方面作出說明。機電一體化的應用可以大大提高在作業(yè)完成時的精確度,微電子技術(shù)的進步大大的促進了機電一體化技術(shù)的發(fā)展,隨著電子控制技術(shù)廣泛應用,電子控制也逐漸應用到工程機械中,這樣就保證了設備的精確性;機電一體化技術(shù)的應用,使得工程機械在使用過程中的耗能得以降低,并且生產(chǎn)效率有所提高,主要是因為隨著技術(shù)的發(fā)展機械中的節(jié)能控制器可以大大提高攻城機械對燃料的利用率;加入機電一體化技術(shù)的工程機械具有了電子監(jiān)控、自動報警和自己診斷故障的功能,這是因為在機械中添加了更多的電子監(jiān)控和故障診斷系統(tǒng)之類的傳感器,可以實時的監(jiān)測到機械的運行狀態(tài);在安全保障問題上,是每個工程機械都在不斷完善的問題,可以利用機電一體化技術(shù)對機械安裝各類限制器,和實現(xiàn)無人駕駛。
4結(jié)語
總而言之,隨著現(xiàn)在計算機網(wǎng)絡信息的發(fā)展,微電子控制技術(shù)將被作為核心技術(shù)來使用在機電一體化技術(shù)中,可以提高改善該項技術(shù)的性能。機電一體化技術(shù)在工程機械中的應用已經(jīng)進入到了大范圍的使用階段了,并且今后還可以有非常大的發(fā)展空間。
作者:白丹 單位:許昌學院
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:礦山機械 機電一體化
隨著社會的進步、科學技術(shù)作為生產(chǎn)力的代表在促進社會進步的同時其自身也得到了突飛猛進的發(fā)展,并且在各科學技術(shù)之間出現(xiàn)了一種相互融合的趨勢且這種趨勢在持續(xù)加強。機電一體化技術(shù)作為這種科學技術(shù)之間相融合的一大產(chǎn)物,其作為一種科學技術(shù)在促進社會進步、經(jīng)濟發(fā)展方面起著重要作用。機電一體化技術(shù)對社會的這種促進作用體現(xiàn)在社會的各個方面,如:工程機械。機電一體化技術(shù)在工程機械的發(fā)展中必將占具舉足輕重的地位,已成為工程機械發(fā)展的核心要素之一。
1機電一體化概述
機電一體化作為一門獨立的交叉學科,具有跨學科性、綜合性性的特點?,F(xiàn)代信息時代的到來,尤其是現(xiàn)代計算機技術(shù)的不斷改進和完善,促使機電一體化飛速發(fā)展并且在現(xiàn)實生活中得到前所未有的廣泛應用。
2機電一體化發(fā)展趨勢
隨著各科技術(shù)的不斷發(fā)展、相互融合,以及社會經(jīng)濟發(fā)展對機電一體化提出的必然發(fā)展需求,導致機電一體化在未來的發(fā)展過程中將呈現(xiàn)以下幾大趨勢:
(1)智能化。人工智作為科技進步的一種體現(xiàn),代表著一種新的生產(chǎn)力,在問世之初就得到了社會各個方面的關(guān)注?!爸悄芑钡闹饕枋鰧ο笫菣C器設備的行為,這是各科學技術(shù)相互融合的一個必然結(jié)果,即結(jié)合控制理論、計算機科學、心理學等新思想,使機器本身如同人類一樣具有邏輯、判斷以及自主決策等能力,從而更好的控制發(fā)展進程,實現(xiàn)目標。
(2)微型化。微型化主要指的是物體的體積方面,泛指機電一體化產(chǎn)品的體積之小,其尺單位一般用毫米,甚至是微米、納米。微型化的主要特點是主要體現(xiàn)在:體積小、耗能小、運動靈活。機電一體化技術(shù)的微型化將在社會的各個方面得到應用,尤其是精細化的行業(yè)和部門,如:醫(yī)療、軍事、信息等多個方面。
(3)綠色化。社會的持續(xù)發(fā)展給人們帶來巨大改變,在物質(zhì)豐富、生活舒適的同時,資源減少,生態(tài)環(huán)境嚴重污染等問題要同時浮現(xiàn)。在保護環(huán)境成為社會發(fā)展的必然前提的社會環(huán)境下,綠色產(chǎn)品的概念應運而生。作為綠色產(chǎn)品必需滿足符合環(huán)境保護及人類健康這兩大硬性指標,這主要體現(xiàn)在其產(chǎn)品的設計、產(chǎn)品的制造過程、產(chǎn)品的使用以及使用后期的銷毀的幾大方面。而作為機電一體化這一特殊的對象,其綠色化主要體現(xiàn)在產(chǎn)品的使用以及使用后期的銷毀的兩大大方面,即在使用的過程中不污染生態(tài)自然環(huán)境,同時能夠回收利用。設計綠色的機電一體化產(chǎn)品,順應了時代的發(fā)展要求,將具有廣闊的發(fā)展前景。
(4)模塊化。在現(xiàn)實社會的生產(chǎn)過程中,生產(chǎn)具有標準的、統(tǒng)一接口的一體化產(chǎn)品需要具備兩大方面的因素:第一、一體化產(chǎn)品的各種類具有明確的技術(shù)標準,第二,生產(chǎn)機電一體化電子產(chǎn)品的廠家能夠嚴格按照各種類的技術(shù)標準進行生產(chǎn),且所生產(chǎn)的產(chǎn)品各項技術(shù)指標過關(guān)。但是,現(xiàn)實社會中這兩方面的因素不能夠達到生產(chǎn)標準化、統(tǒng)一接口的機電一體化產(chǎn)品單元,成為一項十分復雜的事情。但研制和開發(fā)具有標準接口機電一體化產(chǎn)品單元本身對于機電一體化的發(fā)展是非常重要的事情。
(5)網(wǎng)絡化。隨著網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展,科學技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、人們生活等方面都發(fā)生了重大改變。在全球經(jīng)濟發(fā)展過程中,各產(chǎn)品的生產(chǎn)、銷售等各個環(huán)節(jié)都隨著網(wǎng)絡的全球化納入到全球經(jīng)濟發(fā)展過程中,各企業(yè)之間的競爭也隨著這種進程呈現(xiàn)出全球化的態(tài)勢??梢院敛豢鋸埖恼f,只要研制出的機電一體化新產(chǎn)品滿足社會需求且質(zhì)量保證,暢銷全球?qū)⒉皇菃栴}。
3機電一體化技術(shù)在工程機械中的應用
機電一體化技術(shù)在被引進工程機械這一領域后,其應用領域及范圍非常廣泛,這主要源于機電一體化技術(shù)在工程機械領域所產(chǎn)生的以下幾大方面作用:
3.1監(jiān)督與控制
機電一體化這一技術(shù)被引入到工程機械領域之后,在該領域所發(fā)揮的作用主要是利用電子一體化產(chǎn)品的各種功能如智能化,其所發(fā)揮的作用主要多種多樣,其中監(jiān)督與控制作用是在該領域所發(fā)揮的關(guān)鍵作用之一。監(jiān)督和控制主要是利用了機電一體化的半智能化特點,對工程機械的使用過程及故障的出現(xiàn)進行自動的監(jiān)督和控制,從而減少相關(guān)事故的發(fā)生,提高安全性。這主要體現(xiàn)在以下三大方面:第一、電子監(jiān)控,第二、自動報警、第三、故障自診。
3.2節(jié)能降耗
沒有將機電一體化引入至工程機械領域時傳統(tǒng)意義上的工程機械領域,存在一個非常突出的問題:功能與功能之間無一定的相關(guān)性、聯(lián)系性,呈現(xiàn)相互杜歷的態(tài)勢,這就致使各功能之間不能進行有機的協(xié)調(diào)統(tǒng)一,從而致使設備的利用效率偏低,生產(chǎn)資源浪費相對比較嚴重。
3.3提高作業(yè)精度
產(chǎn)品的作業(yè)精度直接影響著工程的質(zhì)量,對于工程所具有的各種效益必將產(chǎn)生直接的影響。這不僅體現(xiàn)在施工過程中,在簡單的產(chǎn)品生產(chǎn)過程中同樣如此。一般情況下,機床加工的不良產(chǎn)品的成因主要是人的因素,即人的技術(shù)水平以及操作經(jīng)驗。機電一體化技術(shù)在工程機械中的引用,很大一方面是借助電子系統(tǒng)的精密控制系統(tǒng),從而,不僅實現(xiàn)了其自動化、智能化,而且同時減少人為因素引起的各種失誤和偏差,從而提高工程機械工作的精密程度,確保產(chǎn)品質(zhì)量。
3.4降低勞動強度
目前,工程機械施工操作過程中呈現(xiàn)的自動化或者半自動化這一特點,是對機電一體化技術(shù)引入后的一個必然結(jié)果。這促使在施工過程中,勞動者的勞動強大得到大大降低,同時能夠在同時間段內(nèi)完成各種不同工作,促使工作效率得到大大提高。
【關(guān)鍵詞】 機電一體化 系統(tǒng) 設計 應用
1 機電一體化產(chǎn)品的構(gòu)成及特點
1.1 機械系統(tǒng)
機電一體化產(chǎn)品的機械系統(tǒng)包括機身、框架、機械傳動和聯(lián)接等機械部分。這部分是實現(xiàn)產(chǎn)品功能的基礎,因此對機械結(jié)構(gòu)提出了更高的要求,需在結(jié)構(gòu)、材料、工藝加工及幾何尺寸等方面滿足機電一體化產(chǎn)品高效、多功能、可靠、節(jié)能和小型輕量等要求。除一般性的機械強度、剛度、精度、體積和重量等指標外,機械系統(tǒng)技術(shù)開發(fā)的重點是模塊化、標準化和系列化,以便于機械系統(tǒng)的快速組合和更換。
1.2 動力系統(tǒng)
動力系統(tǒng)為機電一體化產(chǎn)品提供能量和動力功能,去驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)工作以完成預定的主功能。動力系統(tǒng)包括電、液、氣等動力源。機電一體化產(chǎn)品以電能利用為主,包括電源、電動機及驅(qū)動電路等。
1.3 傳感與檢測系統(tǒng)
傳感器的作用是將機電一體化產(chǎn)品在運行過程中所需要的自身和外界環(huán)境的各種參數(shù)轉(zhuǎn)換成可以測定的物理量,同時利用檢測系統(tǒng)的功能對這些物理量進行測定,為機電一體化產(chǎn)品提供運行控制所需的各種信息。傳感與檢測系統(tǒng)的功能一般由測量儀器或儀表來實現(xiàn),對其要求是體積小、便于安裝與聯(lián)接、檢測精度高、抗干擾等。
2 機電一體化設計的關(guān)鍵技術(shù)
2.1 精密機械技術(shù)
機械技術(shù)是機電一體化技術(shù)的基礎,因為機電一體化產(chǎn)品的主功能和構(gòu)造功能大都以機械技術(shù)為主得以實現(xiàn)。在機械傳動和控制與電子技術(shù)相互結(jié)合的過程中,對機械技術(shù)提出了更高的要求,如傳動的精密性和精確度的要求與傳統(tǒng)機械技術(shù)相比有了很大的提高。在機械系統(tǒng)技術(shù)中,新材料、新工藝、新原理以及新結(jié)構(gòu)等方面在不斷的發(fā)展和完善,以滿足機電一體化產(chǎn)品對縮小體積、減輕重量、提高招度和剛度以及改善工作性能等方面的要求。
2.2 信息處理技術(shù)
信息處理技術(shù)是指在機電一體化產(chǎn)品工作過程中,與工作過程各種參數(shù)和狀態(tài)以及自動控制有關(guān)的信息的交換、存取、運算、判斷和決策分析等。在機電一體化產(chǎn)品中,實現(xiàn)信息處理技術(shù)的主要工具是計算機。計算機技術(shù)包括硬件和軟件技術(shù)、網(wǎng)絡與通信技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)等。在機電一體化產(chǎn)品中,計算機信息處理裝置是產(chǎn)品的核心,它控制和指揮整個機電一體化產(chǎn)品的運行,因此,計算機應用及其信息處理技術(shù)是機電一體化技術(shù)中最關(guān)鍵的技術(shù),它包括目前廣泛研究并得到實際應用的人工智能技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)以及神經(jīng)網(wǎng)絡技術(shù)等。
2.3 檢測與傳感器技術(shù)
在機電一體化產(chǎn)品中,工作過程的各種參數(shù)、工作狀態(tài)以及與工作過程有關(guān)的相應信息都要通過傳感器進行接收,并通過相應的信號檢測裝置進行測量,然后送入信息處理裝置以及反饋給控制裝置,以實現(xiàn)產(chǎn)品工作過程的自動控制。機電一體化產(chǎn)品要求傳感器能快速和準確地獲取信息并且不受外部工作條件和環(huán)境的影響,同時檢測裝置能不失真地對信息信號進行放大和輸送及轉(zhuǎn)換。
2.4 自動控制技術(shù)
機電一體化產(chǎn)品中的自動控制技術(shù)包括高精度定位控制、速度控制、自適應控制、校正、補償?shù)?。機電一體化產(chǎn)品中自動控制功能的不斷擴大,使產(chǎn)品的精度和效率都在迅速提高。通過自動控制,機電一體化產(chǎn)品在工作過程中能及時發(fā)現(xiàn)故障,并自動實施切換,減少了停機時間,使設備的有效利用率提高。由于計算機的廣泛應用,自動控制技術(shù)越來越多地與計算機控制技術(shù)結(jié)合在一起,它已成為機電一體化技術(shù)中十分重要的關(guān)鍵技術(shù)。該技術(shù)的難點在于現(xiàn)代控制理論的工程化和實用化,控制過程中邊界條件的確定,優(yōu)化控制模型的建立以及抗干擾等。
3 機電一體化產(chǎn)品設計方法
3.1 產(chǎn)品可行性研究
通過實際調(diào)查和研究,掌握對所設計產(chǎn)品的市場需求,并進行可行性論證,從而確定產(chǎn)品設計的基本方案,其中包括預測投資總額、組成部件價格、產(chǎn)品的性能價格比以及經(jīng)濟評價等。
3.2 基本設計階段
在基本設計階段要提出必需的主要技術(shù),其中包括硬件技術(shù)和軟件技術(shù)兩個方面。硬件包括產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)元件和控制元件,軟件包括操作系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。在進行整個系統(tǒng)設計時,必須提出幾個方案進行比較,從中選出較優(yōu)的方案。
3.3 詳細設計階段
詳細設計包括業(yè)務分工、程序設計、操作系統(tǒng)設計、工藝設計、設備設計、總體設計、控制系統(tǒng)設計、安全保護設計等。在開發(fā)性產(chǎn)品設計過程中,要擬定產(chǎn)品的各項性能指標參數(shù),通過計算選定所用的設備,從而進一步完成機構(gòu)設計、運動和性能設計以及控制設計等。
3.4 實際運行試驗
這一階段的工作主要包括產(chǎn)品工作性能檢驗和改進以及產(chǎn)品性能評價。產(chǎn)品工作性能檢驗的目的是進行生產(chǎn)周期和生產(chǎn)率測定,進行故障分析和考察故障時間等。改進是指對產(chǎn)品存在的問題提出改進措施以提高產(chǎn)品的性能。產(chǎn)品的性能評價包括技術(shù)評價、經(jīng)濟評價兩個方面。這一階段是產(chǎn)品設計過程的總結(jié)階段,目的是通過對已確定的操作系統(tǒng)的具體使用,檢驗其實際的使用價值。
在實施機電一體化產(chǎn)品設計的過程中,要正確處理好質(zhì)量與成本、市場需求與技術(shù)可能性、長期發(fā)展和短期利益之間的矛盾關(guān)系,在滿足市場需要的前提下,使產(chǎn)品具有足夠的競爭力,同時又要符合當前實際情況和技術(shù)可實現(xiàn)性,以保證產(chǎn)品獲得最大的技術(shù)經(jīng)濟效益和社會效益。
參考文獻:
關(guān)鍵詞:機電一體化技術(shù);發(fā)展趨勢;產(chǎn)品功能;協(xié)調(diào)和綜合
現(xiàn)代技術(shù)革命總是伴隨著學科間的交叉和大綜合,通過這種交叉和綜合總是能夠推動工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展,當前微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的結(jié)合就推動了機械工業(yè)的技術(shù)變革,這就使得機械的加工、結(jié)構(gòu)、功能等方面都會產(chǎn)生較大的變化,機械加工有電氣化已經(jīng)進入了機電一體化時代,工業(yè)生產(chǎn)到了極大的提高。
從當前科學技術(shù)的反戰(zhàn)大趨勢來看,機電一體化是個必然趨勢,也是科技革命的必然產(chǎn)物,機電一體化的發(fā)展必將影響傳統(tǒng)機械、電氣工業(yè)化工生產(chǎn),逐步引領工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)向智能化、自動化、高效能的方向發(fā)展。
1 機電一體化技術(shù)特點
機電一體化的結(jié)構(gòu)功能主要包括:整體功能、動力功能、信息處理、控制功能等方面,尤其是控制功能結(jié)合現(xiàn)代電子技術(shù)的設計,通過相應軟件實現(xiàn)自動化的控制,構(gòu)成了一個完整的機電一體化系統(tǒng)。機電一體化從交叉學科而來,目前已經(jīng)是自成一體,具備了具有自身專業(yè)特色的新的學科,其總的特征是:綜合運用自控技術(shù)、機械技術(shù)、計算機技術(shù)、傳感、技術(shù)、接口技術(shù)和電力電子技術(shù)的合理配置,實現(xiàn)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程,在功能上能夠?qū)崿F(xiàn)高效能、多功能、高可靠性的目標,其核心技術(shù)包括軟件和硬件,硬件的要求是比較高的,涵蓋高性能的機械本體,傳感器和驅(qū)動信息單元。軟件部分主要是起到保證準確性和可靠性的控制程序。
機電一體化技術(shù)和相應的產(chǎn)品已經(jīng)滲透到各個領域涵蓋范圍廣泛,目前我們所能接觸到的所有工業(yè)生產(chǎn)領域都已經(jīng)覆蓋了機電一體化的技術(shù),其生產(chǎn)產(chǎn)品根據(jù)專業(yè)類別分為“數(shù)控機械類、電子設備類 、機電結(jié)合類、電液伺服類、信息控制類”。
2 機電一體化技術(shù)的應用發(fā)展
在制造業(yè)技術(shù)高速發(fā)展的今天,應用機電一體化的產(chǎn)品也是層出不窮,在2013年我國新增機器人3.7萬臺,成為全世界2013年機器人數(shù)量增加最多的國家,據(jù)統(tǒng)計在2014年新增機器人數(shù)量已達到5.6萬臺,從這個方面也可以看出智能化、自動化結(jié)合微電子技術(shù)的行業(yè)發(fā)展是機電一體化的發(fā)展大方向,通過機電一體化技術(shù)的發(fā)展將帶動各個行業(yè)共同的發(fā)展。
2.1 發(fā)展歷程
“機電一體化”很多人簡單的理解為機械與電子的結(jié)合。在早期我們國內(nèi)剛剛接觸到機電一體化時僅是將機械和電子學的簡單融合,稱作機械電子學,近些年由于其不可抵擋的發(fā)展勢頭,機電一體化的的稱謂更加適合。機電一體化技術(shù)的發(fā)展離不開微處理技術(shù)的進步發(fā)展,微型芯片技術(shù)的進步必將帶動相應的數(shù)控、機器人、電子控制等機電一體化前沿技術(shù)的革新,當然在不同的行業(yè)由于行業(yè)特殊性,也勢必存在相對低級的機電一體化,在當前應該是高級和低級并存,以效率優(yōu)先為標準。隨著整個國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級和改變,我們越來越提倡綠色經(jīng)濟,綠色工業(yè),機電一體化也應向環(huán)保、節(jié)約的方向發(fā)展。另外在硬件方面,以電腦控制為主的機電結(jié)構(gòu)集成化技術(shù)日趨成熟,而與之緊密結(jié)合的控制技術(shù)、驅(qū)動部分、機械結(jié)構(gòu)部分都將提高集成化程度,高度集成化降低了使用和操作的難度,另外整體的機械效率也得到了較大提高。
2.2 技術(shù)應用
在現(xiàn)代機械制造業(yè)中充分利用電子計算機技術(shù)和現(xiàn)代制造技術(shù),制造工程領域的新技術(shù)相繼誕生,如數(shù)控技術(shù)、柔性制造技術(shù)、現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)、虛擬制造、敏捷制造等。在飲料加工行業(yè),利用機電一體化實現(xiàn)飲料自動灌裝,使單機的自動化程度有了較大的改善和提高,整個飲料生產(chǎn)及其包裝生產(chǎn)線的自控技術(shù)和生產(chǎn)能力得到了極大的改善,使其競爭能力遠遠超過傳統(tǒng)的機械控制的同類設備。在金屬加工企業(yè)中利用CIMS技術(shù)將人與生產(chǎn)經(jīng)營,生產(chǎn)管理和過程控制有機組合,連成一體,實現(xiàn)從原料采集到進廠技工,再到生產(chǎn)、加工、銷售發(fā)貨等等整個生產(chǎn)過程都有機電一體化的技術(shù)體現(xiàn)。
3 機電一體化產(chǎn)品的發(fā)展趨勢
今后隨著網(wǎng)絡技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展,機電一體化產(chǎn)品的發(fā)展趨勢將向智能化、微型化、網(wǎng)絡化、自源化、人性化、綠色化的方向發(fā)展。智能化即要求機電產(chǎn)品有一定的邏輯思考、判斷推理、自主決策等智能,為機電一體化技術(shù)發(fā)展開辟了廣闊天地。數(shù)字化要求機電一體化產(chǎn)品的軟件具有高可靠性、通用性、易操作性、可維護性、自診斷能力以及友好人機界面。數(shù)字化的實現(xiàn)將便于遠程控制操作、診斷和修復。目前我國擁有機床接近320萬臺,是當今世界上機床數(shù)量最多的國家,但是處于技術(shù)領先的數(shù)控機床不到一成,而在這些機床中大部分也都是一些普通數(shù)控機床。機床中的電氣傳動部件,近些年也在逐漸向交流傳動轉(zhuǎn)變,電氣傳動技術(shù)被交流傳動所取代是必然趨勢,數(shù)字技術(shù)的發(fā)展將復雜的矢量控制技術(shù)變?yōu)楝F(xiàn)實,而且交流調(diào)速系統(tǒng)的性能已經(jīng)大大超過了直流調(diào)速水平。
機電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多,因此模塊化是一項復雜的工程。在產(chǎn)品開發(fā)設計時,利用標準化模塊開發(fā)出新的產(chǎn)品。模塊化是需要生產(chǎn)廠家統(tǒng)一認識,應該從行業(yè)發(fā)展角度出發(fā),加速實現(xiàn)模塊化和標準化的進程。另外網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展也會對機電一體化技術(shù)產(chǎn)生深遠影響,家庭網(wǎng)絡化可以將家用電器連接成集成家用電器系統(tǒng),機電一體化產(chǎn)品無疑應朝網(wǎng)絡化、接近生活化方向發(fā)展。
4 結(jié)束語
隨著科學技術(shù)的發(fā)展, 機電一體化和各種專業(yè)技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯,以機械技術(shù)、微電子技術(shù)的有機結(jié)合為主體的機電一體化技術(shù)是機械工業(yè)發(fā)展的必然趨勢,機電一體化技術(shù)的廣闊發(fā)展前景也將越來越光明。
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關(guān)鍵詞 機電一體化;機械電子工程專業(yè)
中圖分類號:G717 文獻標識碼:A 文章編號:1671―7597(2013)031-163-02
在電子技術(shù)和機械化程度日益提高的現(xiàn)代,人為控制機器已經(jīng)難以滿足日常生產(chǎn)生活效率的需要,電腦對機械的控制成為了主流。并且在電腦控制機械生產(chǎn)的基礎上,機械的整個生產(chǎn)過程也由電腦控制,這就是機電一體化。給予機械一體化的進程,對機械一體化的人才需求也就越來越大,于是機械電子工程專業(yè)應運而生。本文將詳細論述什么是機電一體化、什么是機械電子工程專業(yè)以及這兩者之間的關(guān)系。
1 機電一體化的基本結(jié)構(gòu)與發(fā)展
機電一體化是機器與電子的有機結(jié)合,他有著不同的要素構(gòu)成,和結(jié)構(gòu)組成。電子與機械的有機結(jié)合即克服了傳統(tǒng)機械的操作程序復雜也節(jié)省了人力物力,是一個傳統(tǒng)機械的替代品,有著非常好的發(fā)展前景。本部分將介紹機電一體化的基本結(jié)構(gòu)與機電一體化的發(fā)展空間。
1.1 機電一體化的基本結(jié)構(gòu)
機電一體化大體上是由傳統(tǒng)機械的機器本體構(gòu)成及其工作的主要系統(tǒng),他起著連接、傳送這些基本功能;機電一體化工作運行的推動元素是他的動力部分,動力部分為機械的工作提供活動力支持與保障是機械一體化的重要有機組成部分。
機械一體化的傳感部分起到分析并傳送信息的作用,他將機械與電子結(jié)合產(chǎn)生的數(shù)據(jù)加以分析,最終確定工作的方式與進程;驅(qū)動部分是在電子系統(tǒng)的指導下完成機械的工作內(nèi)容;執(zhí)行部分是由電腦下達命令,機械機型完成的有機部分;機電一體化最重要的組成部分就是控制以及處理信息的部分,這部分決定著機械的工作進度以及以何種方式工作。這就是機電一體化的各個組成部分,和各個部分在工作中的作用。
1.2 機電一體化的發(fā)展趨勢
目前機電一體化的進程不斷加快,其發(fā)展趨勢如下。1)機電一體化在向智能化的方向發(fā)展,智能化就是在原本電腦控制的基礎上更具備合理性和效率性,機電一體化的智能化發(fā)展就像最初的硬件手機與現(xiàn)在的智能手機的區(qū)別一樣。總體說來就是智能化更人性化,更能解決操作中的突發(fā)狀況或者說是提前就設定了應對解決突發(fā)狀況的解決措施。2)機電一體化更加環(huán)保,機電一體化進程使原本的柴油發(fā)電帶動發(fā)電機的情況得到改善,現(xiàn)在的機電一體化是電腦操控,解決了其中一些污染環(huán)境的問題,響應環(huán)保的口號,機電一體化也朝著更環(huán)保的方向發(fā)展。3)機械一體化朝著微機模式發(fā)展,顧名思義就是機械的規(guī)模與形式越來越小,這就要求機械的精密程度。這樣的發(fā)展趨勢有利于解決原始機械龐大的占地面積問題,可以使同一片場地發(fā)揮更大的效果。機械以替換的發(fā)展趨勢是更加進步與人性化,它是朝著一個操作簡單、綠色無害、精密程度高的趨勢更好的發(fā)展。
這就是機電一體化,它是機械與電子的有機結(jié)合,有著密不可分的有機組成部分,有著良好的發(fā)展趨勢。在這兩者的定義下,筆者希望日后機電的結(jié)合能夠更加密切,其各個組成部分能日漸精密完善使得整個機電一化得到優(yōu)化;機電一體化能夠在屬于它的發(fā)展趨勢下日益發(fā)展完善,更好的滿足機電一體化進程的需要。
2 機械電子工程專業(yè)
在科技發(fā)展與時代進步的大背景下,機電一體化的進程日益加快,重要程度日益提升,人才需要也越來越大,接下來筆者將介紹機電一體化的人才來源――機械電子工程專業(yè)。
上文中我們論述了什么是機電一體化與機電一體化的發(fā)展趨勢,根據(jù)上文我們不難發(fā)現(xiàn)機電一體化已經(jīng)在生產(chǎn)生活中日益重要,為了供應機電一體化所需要的人才,機械電子工程專業(yè)應運而生,上個世紀九十年代后期,一些高校開始設置了機械電子專業(yè)。機械電子工程專業(yè)的出現(xiàn)是為了響應現(xiàn)階段和日后的電子控制機械的主流趨勢,為了使自動化方面有更多可用人才。在機械電子工程專業(yè)設置上要注意很多的問題:第一要考慮新課程的課程設置方面,要在傳統(tǒng)的機械上有所發(fā)展又要估計學生的負擔,不能是學生在學習的過程中感到吃力或者是電子與機械兼顧的拖沓。第二就是機械電子專業(yè)是機械和電子的有機結(jié)合,電子與機械的側(cè)重點問題,在教授的過程中要二者兼顧,因為傳統(tǒng)機械是整個機械一體化的基礎而電子的計入是一個良性發(fā)展,很多新生代的同學更加重視電子方面,這是不科學的做法。總之機械電子工程專業(yè)是一個時代要求的必要專業(yè),要安排好課程,明確側(cè)重點,最終達到滿足機電一體化進程下人才的需要。
3 機電一體化與機械電子專業(yè)
介紹過機電一體化與機械電子專業(yè)以后,接下來明確機電一體化與機械電子專業(yè)之間的關(guān)系。
根據(jù)上文我們不難發(fā)現(xiàn),機電一體化與機械電子專業(yè)有著非常密切的關(guān)系,可以說機械電子專業(yè)是機電一體化的前身,以為機械電子專業(yè)所培養(yǎng)的正是機電一體化專業(yè)的對口人才,也就是說機械電子專業(yè)為機電一體化提供了人才來源。機械電子專業(yè)所學習的內(nèi)容就是機電一體化的具體內(nèi)容。其中包括理論知識與具體操作,也就是什么是機電一體化、幾點一體化需要我們做些什么、在操作中會遇見什么問題并且該怎樣解決等。機械電子專業(yè)是為機電一體化培養(yǎng)人才的搖籃,在機械電子專業(yè)中學習的同學畢業(yè)后的前景就是在機電一體化應用的地方工作。而機電一體化在日常操作中所遇見的難以解決的問題和需注重問題就是機械電子專業(yè)研究的課題和研究方向??傊畽C電一體化與機械電子專業(yè)二者之間密不可分,互補互助,機電一體化的發(fā)展要求了機械電子專業(yè)的學科內(nèi)容、機械電子專業(yè)為機電一體化提供了人才來源。
4 結(jié)束語
在工業(yè)化和科技化日益發(fā)展的現(xiàn)在,工業(yè)與科技二者的有機結(jié)合也就是機電一體化已經(jīng)成為科技進步和時展的必然。這時,機電一體化對人才的需求也就越來越多,從而導致機械電子專業(yè)的出現(xiàn)發(fā)展和人們。筆者在介紹什么是機電一體化、其組成部分和發(fā)展趨勢后介紹了機械一體化專業(yè),意在使得機械一體化專業(yè)在培養(yǎng)人才時能夠根據(jù)學科特點和發(fā)展趨勢合理培養(yǎng)。同時筆者也期望機電一體化發(fā)展前景更廣闊的,機械電子工程專業(yè)能夠為機電一體化培養(yǎng)出更多人才使其為機電一體化更好的服務。
參考文獻
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關(guān)鍵詞 機電一體化;采礦工作;煤礦企業(yè)
中圖分類號TH-39 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2012)81-0062-02
隨著科技的不斷進步,各種電子計算技術(shù)取得了快速發(fā)展,自動化、智能化和遙感技術(shù)日趨完善和成熟。通過利用自動化技術(shù),采礦行業(yè)生產(chǎn)效率大大提高,顯著增加了采礦產(chǎn)品的種類和提高了投入產(chǎn)出比,帶來了巨大的經(jīng)濟效益。在采礦行業(yè),機電一體化已成為主流技術(shù)變革方向,是加快礦山發(fā)展的重要促進元素,對我國采礦工業(yè)的發(fā)展具有十分重要的現(xiàn)實意義。
1 機電一體化的基本概念及其構(gòu)成要素
1.1機電一體化的內(nèi)涵
機電一體化是最近幾年新出現(xiàn)的自動化技術(shù),并且很快得到了高速發(fā)展,成為許多行業(yè)技術(shù)改造的重點方向。所謂機電一體化,是指融合了電子信息、機械設備、電腦軟件等多門學科技術(shù)為一體的綜合技術(shù),它綜合了不同學科知識和技術(shù)特點,將它們有機的整合在一起,形成了一門獨具特色而又具備廣闊發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)應用方案,能夠有效提升工業(yè)生產(chǎn)效益和效率。
當前,機電一體化技術(shù)已得到了十分廣泛的行業(yè)應用,在輕重工業(yè)領域尤其普及。在采礦領域,機電一體化具有十分突出的作用,它是推行礦山生產(chǎn)自動化的必要條件,也是加快礦山產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的重要促進因素,對于轉(zhuǎn)變礦山經(jīng)濟增長方式,實現(xiàn)集約化生產(chǎn)具有長遠的促進作用和現(xiàn)實意義。
1.2機電一體化技術(shù)的特點
1)安全性高。機電一體化技術(shù)具備十分強大的應用功能,能夠?qū)崿F(xiàn)自動監(jiān)控、實時數(shù)據(jù)傳輸、緊急預警以及自我更新和恢復等智能化操作,對于在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的任何意外情況,例如電路短路、工作負荷過大、電機失靈等問題,都能夠及時檢測并報警,可以有效防范事故風險的發(fā)生,不斷提高生產(chǎn)安全性和穩(wěn)定性,保證良好的安全生產(chǎn)環(huán)境,提供企業(yè)的綜合生產(chǎn)效益;
2)實操性強。機電一體化技術(shù)所采用的各種設備具有高智能化特點,大大降低了人工操作的工作量,使得操作過程更加簡單和規(guī)范,避免了由于人工操作帶來的各種失誤,顯著提高了生產(chǎn)過程中的安全性和穩(wěn)定性。通過機電一體化生產(chǎn)設備生產(chǎn)出來的產(chǎn)品,由于采用了規(guī)范的操作步驟和技術(shù)處理,使得產(chǎn)品規(guī)格和精度更加趨于一致性,能夠有效提高整體產(chǎn)品的達標率,降低次品率,提高產(chǎn)出綜合效益;
3)實用性大。與機電一體化技術(shù)相配套的各種設備和儀器,都具有較高的自動化水平和智能化程度,能夠有效提高日常保養(yǎng)和故障檢修工作性能,可以通過提高相關(guān)配套儀器和設備的自動化程度來加強整個一體化生產(chǎn)系統(tǒng)的自動化水平,降低人為因素對生產(chǎn)設備操作的不利影響,從而不斷提高生產(chǎn)操作的規(guī)范化水準,保證更高水平的工作質(zhì)量和效率,提高企業(yè)的總投入-產(chǎn)出比。
2機電一體化的核心技術(shù)構(gòu)成
通過對機電一體化概念及其特性的論述,那么對于機電一體化的構(gòu)成,如何推動機電一體化在采礦過程中進行運用,這些都需要我們從如下幾個方面予以重視:
1)機械本體技術(shù)。要改善和提高機械設備的總體工作效率,必須從三方面來努力:自身重量、加工精度和產(chǎn)出量。當前,機械加工對象都是各種金屬材料,降低加工自身的設備重量,可以有效提升機械加工效率,一般考慮利用非金屬材料配件來置換不重要的金屬部件。通過降低加工機械設備自重,可以提高加工設備小型化水平,不斷提高加工設備的工作反應速度,降低能耗,提高加工效益。
2)信息處理技術(shù)。機電一體化與信息技術(shù)的融合程度正在不斷深入和加深。為了提高機電一體化的應用水平和生產(chǎn)力,可以通過信息化改造來實現(xiàn)。例如可以改進生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)的工作效率,來提高信息化對促進機械生產(chǎn)力的促進作用。利用信息科技提高工業(yè)生產(chǎn)綜合效益,是未來工業(yè)技術(shù)發(fā)展的主要方向之一。
3)信息傳感技術(shù)。機電一體化的傳感技術(shù)主要是因為它可以通過光纖和電纜傳感器能夠提高其傳感器的安全性以及可靠性,在采礦應用過程中具有很高的安全性能,對防止電磁干擾具有很大的抵抗功能。所以,機電一體化的傳感技術(shù)在采礦中的應用就有很大的使用價值和作用。
3機電一體化在煤炭生產(chǎn)中的應用
3.1礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)
從實際工作情況來看,許多煤礦使用的監(jiān)控系統(tǒng)都存在或多或少的問題,其中最突出的問題就是傳感器工作效率不高,在日常工作中,容易出現(xiàn)性能不穩(wěn)定的情況,使用期限比較短,故障率較高。雖然有不少學者這對整個問題進行了深入的研究,并取得了較大的成果,但是總體上看,還亟待繼續(xù)提升和改造其工作性能。
在發(fā)達國家中,其科技水平相比發(fā)展中國家更高,這些國家的計算機信息技術(shù)一直保持在國際領先前列。近年來,計算機及其網(wǎng)絡發(fā)展極其迅猛,計算運行效率和速度不斷提升,信息網(wǎng)絡硬件不斷發(fā)展,光纜替代了傳統(tǒng)的金屬電纜,信息存儲格式也有單一的數(shù)字文字發(fā)展到圖片、視頻等更為先進的表達方式,上述技術(shù)的發(fā)展和進步,為煤礦安全行業(yè)技術(shù)發(fā)展帶來了巨大的促進作用,顯著提高了煤礦安監(jiān)技術(shù)總體水平。我國煤礦安監(jiān)行業(yè)技術(shù)也獲得了較快發(fā)展,在各種科研機構(gòu)的努力下,機電一體化技術(shù)正在各大礦山推廣和普及。
3.2機電一體化技術(shù)在采煤機中的應用
國內(nèi)礦山機電一體化的一個典型代表就是采煤機的技術(shù)改造。1992年,北京煤炭技術(shù)研究所與捷克克萊亞公司合作,研制出了國內(nèi)首臺薄煤層強力爬底板電牽引采煤機,自此之后,國內(nèi)電牽引采煤機得到了十分迅速的推廣和普及,大大提高了采煤工作效率。與此同時,武漢機械廠、重慶機床廠、長春重型機械生產(chǎn)廠、寶雞煤炭設備加工廠等都開始建造性能更好的電牽引采煤機,贏得了市場的追捧。經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展,我國電牽引采煤機技術(shù)已日趨完善和成熟,極大促進了國內(nèi)煤礦行業(yè)的綜合生產(chǎn)效益的提高。
3.3機電一體化技術(shù)在帶式輸送機中的應用
帶式輸送機在我國各大煤礦生產(chǎn)基地得到了十分廣泛的普及和應用,它具有輸送量大、性能穩(wěn)定、工作周期短等突出優(yōu)點,成為近年來煤礦機電一體化技術(shù)改造的重點對象。
當前,使用最普遍的是CST可控軟啟動裝置。它具有良好的綜合工作性能,能夠針對煤礦、金屬礦的開采提供超長距離運輸,實踐證明具有較高的工作效率。由于技術(shù)條件限制,我國煤礦企業(yè)在使用帶式運輸機時,中間驅(qū)動點的設計通常不超過三個,這直接影響了輸送機的單位產(chǎn)出和總體工作效率。同歐美等發(fā)達國家相比,我國輸送機采用的安監(jiān)技術(shù)相對落后,在使用期限、精度、穩(wěn)定性以及單位產(chǎn)出方面都稍遜一籌。
4 機電一體化在采礦過程中應用的發(fā)展趨勢
在信息技術(shù)不斷進步和發(fā)展的促進下,機電一體化技術(shù)獲得了高速發(fā)展機遇。近年來國產(chǎn)的機電一體化裝備正逐步朝著智能化和自動化方向發(fā)展,為礦山專門定制的機電一體化設備具有小型化、功能簡單化和穩(wěn)定性等突出優(yōu)點,大大提高了礦山生產(chǎn)加工效率,有效降低了人力資本的投入,大大減少了礦山安全事故突發(fā)率,為煤礦行業(yè)的健康發(fā)展作出了突出貢獻。那么機電一體化未來發(fā)展趨勢如何,筆者認為主要表現(xiàn)如下幾個方面:
其一,為了推動機電一體化技術(shù)在采礦業(yè)的廣泛運用,這就需要進一步優(yōu)化機電一體化技術(shù),比如在信息自控方面還需要加大技術(shù)支撐,不斷使其得到完善;
其二,隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展和升級,機電一體化在近幾年技術(shù)日益成熟,并在各領域的運用也取得了一定的成果,所以未來采礦業(yè)將可能普及這種技術(shù)在采礦過程中的運用,以便于提高其生產(chǎn)效率;
其三,隨著信息技術(shù)的發(fā)展,未來的機電一體化在采礦業(yè)的應用將十分普遍,機器人將有可能在采礦機電一體化的發(fā)展中成為研究重點。
5結(jié)論
總之,通過本文論述,我們在對機電一體化這項技術(shù)逐步了解的前提下,我們深知:對于如何使其在煤礦企業(yè)中得到落實和運用還需要很多工作要做,但無論如何,我們必須重視機電一體化在采礦中的作用,最大發(fā)揮其在行業(yè)中存在的潛在價值,在煤礦企業(yè)開采過程中嘗試落實這些技術(shù)的應用,為提高煤礦企業(yè)生產(chǎn)效率創(chuàng)造良好條件。
參考文獻
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