發布時間:2022-11-02 13:54:53
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們為您精選了8篇的機電一體化應用樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發,請盡情閱讀。
在實際場景中,其機電一體化產品是非常多的,其種類也是比較復雜的,開發該產品的廠家比較大,為了促進其機電一體化產品的有效應用,我們要進行其機械接口環節、動力接口環節、環境接口環節等的優化,實現其標準化運作,如果不能實現這一系列的機電一體化運作環節的協調,是難以實現產品單元模塊的深化發展。比如對于相關變頻調速電機內部環節的優化,確保其動力驅動單位的穩定運行,通過對其相關環節的運作,實現其功能的一體化。在產品的設計過程中,我們要進行標準模塊化單位的有效應用,促進其機電一體化技術的發展滿足機械加工企業的發展需要,促進其內部結構的有效協調,滿足企業的日常發展的需要。網絡化的普及,也促進了各個設備技術環節的遠程控制,通過對其監視技術的應用,實現了其遠程控制系統的健全,這也是一種對于機電一體化環節的應用模式,這種技術模式的應用,深化了局域網技術系統,促進家用電器的網絡化,滿足了機械加工企業的相關工作行為的需要,促進其機械加工企業的內部運作質量效率的提升。
2其機電一體化環節中的集成化環節的應用實現了對各個技術的綜合利用
通過各個產品結構的優化協調,促進其生產過程的各個環節的協調,實現其管理環節、加工環節、裝配環節等的優化,促進了生產質量效率的提升,滿足了機械加工工業的發展需要。促進其生產工序的高效率極其自動化的運行,促進其系統綜合效益的提升。進行整體系統的有效劃分,促進其內部各個環節的有效協調,實現其系統功能的有效協調。促進其各個功能部分的穩定運行。為了實現機電一體化技術的健全,我們也要進行軟件、硬件設備的應用,實現對系統的各個性能的有效體現,促進其機電一體化工程的穩定運行,實現對相關能源的有效應用。
3機電一體化技術對于工業運作的必要性
為了促進機械加工企業的綜合效益的實現,我們要進行機電一體化系統的深化應用,實現對微處理機環節的有效控制,實現其微機系統、顯示裝置、及其儀表技術的深化,促進其組裝合并模式的健全,實現其工程的綜合一體化的發展,促進系統的控制精度的提升,滿足工程的質量發展的需要。智能化控制技術在一些工業行業中具有大型化、高速化和連續化的特點,傳統的控制技術遇到了難以克服的困難,因此非常有必要采用智能控制技術。智能控制技術主要包括專家系統、模糊控制和神經網絡等,智能控制技術廣泛應用于工業產品設計、生產、控制、設備與產品質量診斷等各個方面。
3.1為了實現對機電一體化技術的有效應用,我們要進行分布式控制系統的優化,促進其內部相關環節的有效協調,促進其中央計算機設備與其他相關控制單元的有效應用,促進其內部分布式控制系統環節的優化,確保該環節的穩定運行。通過對計算機系統的應用,實現對日常生產環節、操作環節、管理環節等的優化,促進其分布式控制系統的功能的不斷延伸,實現對其生產環節的有效控制,提高該環節的綜合效益,促進其下序環節的穩定運行。
3.2進行開放式控制系統的整體環節的優化也是很重要的,通過對其計算機技術應用下的新結構體系的健全,促進其機電一體化技術的穩定運行,促進其各個機械加工企業的相關環節的有效協調,實現其相關資源的有效共享,滿足實際工作的需要。該開發控制系統通過對通信系統的各個控制設備的應用,實現其內部控制管理環節與經營決策環節的優化,促進其控制環節和測量環節的一體化運行,實現了機械加工企業的發展需要。
4結束語
關鍵詞:機電一體化;現狀;技術應用
隨著科學技術的飛速發展,機械化設備不斷的發生著變革,人工智能的技術手段提高了工作效率,解放了生產力,為人們的生活帶來方便。機電一體化就是在計算機技術不斷地發展背景下產生的,是機械和微電子技術結合的產物,現在社會中使用的大部分自動化生產設備都是機電一體化設備,它已經深入了人們的生產和生活,可以說現代信息化生活中人們已經離不開機電一體化設備了。
一、機電一體化技術的概念
機電一體化又稱機械電子學,是結合電子技術、機械技術、微電子技術、信號變換技術、傳感器技術、接口技術等多種技術為一體的高新技術,并在實際的生活中得到充分利用的技術,現代化的自動生產設備幾乎可以說都是機電一體化的設備,比如:數控機床、工業機器人、辦公自動化、視覺傳感式變量噴藥系統、汽車電噴系統、生產流水線、全自動洗衣機、打印機復印機、電梯等,均與人們的生活息息相關。
機電一體化在工作中的運用,整體上來說是解放了人,它不僅減少人的體力工作,而且與人工操作、手工進行相比,結果會更精準、效果會更好。
二、機電一體化在我國的發展現狀:
我國是在上世紀80年代改革開放后開始進行機電一體化方面的研究,相對外國先進的發達國家來說,起步晚,發展時間短,人才短缺。目前,我國有大量的機電一體化設備的應用,雖然高精的設備主要來源還是通過進口,但是,整體來看,我國的機電一體化發展速度很快,與國外科技發達國家相比雖然有很大差距,但這種差距正在以飛快的速度縮小。
傳統的機器設備不僅機器落后,使用起來效率不如機電一體機高;傳統的手工勞作不僅需要大量的勞動力,而且還是高耗能、高污染的低技術含量機器設備,不符合可持續發展的現代化市場要求。但是,我國的傳統工業工作量大,設備多,勞動力也多,目前還不能不考慮資金、操作技術人員、原有工人安排等因素的存在,直接將原有的落后機器全部換成機電一體化的設備,這需要一個逐漸替換的過程,需要慢慢的進行結構的轉型和人才的培養。
三、機電一體化的發展趨勢
機電一體化是機械、電子、信息等多種學科的交叉融合,它的發展和進步是科學技術發展的結果和表現,同時也會給相關的科學技術帶來發展。它的發展趨勢主要有:
(一)智能化
智能化是機電一體化的主要特點,也是不斷追求的目標,技術越發達,智能化程度越高,高性能、微處理,完成人的局限內不能完成的工作為人們的生產帶來便利。
(二)網絡化
網絡技術的興起和飛速發展給科學技術、工業生產和人們的日常生活都帶來了重大的變化,基于網絡的各種遠程控制和監視技術就是在這種背景下產生,并 有不斷發展和完善的趨勢。
(三)微型化
微型化是精加工技術發展的必然,也是提高工作效率的需要,機電一體化產品生產的零件尺寸小,多是人工無法完成的產品,如尺寸在1毫米以下,并向微米、納米級發展,是小型化的發展方向。
(四)環保化
過去的工業革命給人們的生活帶來了重大的變化,但同樣也給生態環境帶來了嚴重的破壞,信息革命時代,人們的思維發生了轉變,提倡保護環境和資源,機電一體化也要注意這個方向,設計出更加環保、低能耗、高效率的一體化設備和系統。
四、機電一體化的應用
機電一體化應用范圍廣,工作起來效率高,在眾多的領域都可以找到它的存在,在我國,機電一體化主要有幾個方面的應用,數控車床、煤礦機械、柔性制造系統等。
(一)數控車床
數控車床,是機械加工行業的新秀,顧名思義,它是用數字指令來實現機械的加工制造,經過多年的發展,現在已經基本趨于成熟,它精度高、效率高,而且具有可復制性,按照圖紙的標準和形狀設置好指令后,可以自動精準的批量生產。過去的手工操作時期,工人根據圖紙的要求進行操作,需要憑借自己的眼睛來衡量操作的準確性,但是,人的視覺是有局限的,不能精準到最小的范圍,機電一體化卻可以精準到納米這個微小單位。
目前我國使用的數控機床大多是多個系統操控下共同來完成的,功能強大,結構緊湊,數控車床相比于其它普通車床來說,能夠做到精確化、智能化,動態仿真、在線診斷、模糊控制等功能,極大地的豐富了數控系統的功能,提高了產品的質量,更好的滿足人們的要求。數控車床主要工作對象是不銹鋼、合金、銅鐵、亞克力、塑膠等,根據不同的要求,通過鉆孔、線切割、精銃等加工成不同形狀的零件和模型。
(二)煤礦機械
煤礦機械領域是機電一體化技術廣泛使用的領域之一,煤礦機電一體化是將計算機、機器人等技術結合,我國最早的采煤機是在1992年與波蘭公司合作開發的,經過了這些年,通過不斷地努力和合作,研發出了很多更先進的技術,使我國的電牽引煤礦電控系統更加的完善。
在上世紀我國開始重視機電一體化在礦井中的作用開始,國家組織人員向外國進行考察,并引進了一批最早的安全監控系統,在使用的同時,技術人員通過不停的探索和發展,研究出了適合我們實際情況的安全監控系統,經過三十多年的變化,目前擁有多家可以獨立研發生產安全監控系統的公司,而且這些國人自制的安全系統無論在穩定性還是可靠性上都具有較大的進步,基本跟上了先進國家的水平,適合我國的國情和需要。
礦井提升機可算是機電一體化在礦井中運用最得意的一項技術,它實現了全數字化的提升,簡化了電氣的安裝,硬件配置簡單,零件少,兼容性高,啟動快,還能瞬間提速,軟件的控制也很方便。我國研發的提升機控制系統非常的方便和安全,比如變頻交流提升機,該系統可以使用2臺計算機裝置,這兩臺機器擁有自己獨立的數據處理系統外,它們還可以同步工作、互相檢測。
(三)柔性制造系統
英文簡稱是FMS,是由統一的信息控制系統、物料儲運系統和一組數字控制加工設備組成,能適應加工對象變換的自動化機械制造系統,包括計算機、數控機床、料盤、機器人、自動搬運車、自動化倉庫等組成部分,此系統有三個類型:柔性制造單元、柔性制造系統、柔性自動生產線。它按照成組的加工對象確定工藝過程,選擇相適應的數控加工設備和工件、工具等物料的儲運系統,并由計算機進行控制,所以能自動調整并且實現一定范圍內的多種工件的成批高效生產,并能及時地改變產品以滿足市場需求。
(四)交流傳動技術
交流傳動技術一般包括兩大類:同步交流電機控制和異步交流電機控制,它具有良好的牽引和制動性,黏著力強,目前我國的動車組和磁懸浮列車幾乎都是采用的交流傳動技術,交流傳動技術之所以能快速的發展,主要原因就是交流傳動系統的優越性,備受各界的好評。比如動車運行控制系統,它就是由地面設備、車載設備、信息傳輸設備組成,是一項將通信技術、計算機技術、控制技術為一體的機電一體化系統。
結語:
機電一體化是時代的產物,是生產力的集中表現,隨著科學技術的發展,我國的機電一體化技術會越來越成熟,前景也會越來越廣闊,將會不斷的給人們的生產和生活帶來方便和進步。
參考文獻:
[1]門偉.淺談機電一體化[J].民營科技,2012(10)
[2]李建蓉.以學生自主能動性學習為目的的教學方式探討[J].科技創新與應用,2012(11)
機電一體化技術包含了機械制造、信息處理、傳感器、自動控制、傳動等幾項技術,其是一種新興的科學技術,在發展過程中將各項先進的新型技術融合成一體,不斷進行優化組織目標、合理配置,從而使整個系統具備了高質量、多功能、低能耗的優勢。機電一體化主要是由機身、框架以及各種鏈接設施組成的整體。機電一體化通過自身具有的傳感器將外部或本身存在的參數和狀態進行傳遞,把信息轉換成信號,在經過處理分析以后轉化成為控制信息。而驅動部分主要是由控制信息操控的,通過操控可以完成各個構造相應的功能。按照控制信息的要求完成各項動作指令是機電一體化的執行部分。執行機構由機械、電測和電液等組成。機電一體化傳感器傳來的信息經過控制及信息處理實施集中式的處理、分析及加工,并嚴格按照一定的程序進行處理。控制及信息處理部分主要有計算機、可編程控制器、邏輯電路等,是形成控制及信息處理的主要結構。經過以上幾部分形成,使機電一體化成為具備獨特機械功能和電子因素的產品,從而更好地滿足各種需求。
2機電一體化產品具備的優勢
機電一體化因為具有控制、信息處理以及計算等方面的功效,更好地在生產和生活的應用中將產品的功能性和職能性發揮到理想的效果。通過對機電一體化產品的了解,讓我們更加認定機電一體化是提升現代社會經濟發展不可缺少的因素,更好地滿足了人們的需求。機電一體化產品是運用模塊化與標準化的方式進行掌控和設計的,另外,機電一體化產品不但可以根據實際運用的狀態進行負荷調整,良好地控制產品運行情況,同時還具有少數的智能化特征,如自動監視、診斷等功能,在很大程度上提升了機電一體化產品的安全性和可靠性。
3機電一體化技術的應用意義
依照對機電一體化產品優勢的了解,我們很容易看出,對一體化技術的采用具有以下五個方面的優勢:(1)采用智能化對產品進行操控。在機械制造業機電一體化占據著非常重要的位置,由于機電一體化以微處理為主要方式,同時還和數據信息操作系統緊密結合,從而極大地提升了整個系統的操控準確度。機械在生產過程中具有快速和連續的性能,如果不運用機電一體化技術,在對產品進行智能化控制時會有很大的難度,將不能和每個設施的系統操控完整配合。(2)機電一體化還可以通過分布式控制的方式對生產過程進行優化。通過分布式控制可以更好地對現場計算機實施集中監視、分散控制。(3)多種產品融合,實現有效的資源共享。開放式的控制系統可以將信息互相交換,同時還可以將不同種類的產品進行有效結合,從而實現了資源共享局面,再經過計算機相互鏈接實現控制一體化。(4)計算機有很高的集成化功效。運用計算機的集成化功能將生產經營管理和控制過程組合成一個整體,從而實現了原料從進入工廠到生產加工的過程一體化操控。在實現計算機全過程自動化的基礎上還實現了信息資源的有效共享、生產過程的統一管理,更好地適應現代企業的發展。(5)實現生產交流傳動技術,提高產品的廣泛認知度。隨著科學技術的不斷發展,各項電子、微電子技術也在迅速發展,通過交流傳動技術能夠更好、更快地實現產品的平滑調動。
4機電一體化技術的發展方向
從如下五方面論述了機電一體化的發展方向:(1)數字化為機電一體化產品的發展打下了穩固的基礎,通過對微控制器的不斷創新改革,實現了操作數控機床。數字化經過計算機系統得以實現,從而提升了機電一體化產品自身的診斷功能,實現了遠程操控與整改。(2)在機電一體化技術的發展中模塊化是最基礎的。機電一體化產品的種類在不斷增加,機電一體化的模塊化發展就顯得尤為重要。產品通過配套部件、接口等擴大規模,更加符合國際的統一標準。機電一體化技術的模塊化發展推進了我國電氣產品的一體化、規模化發展。(3)通過網絡化操作使產品更加便利,機電一體化應用技術通過對網絡技術及計算機的運用得到了新的發展,通過對網絡技術的普及、對遠程操作與控制,可以提高產品的網絡功能,從而與中心計算機連接形成計算機集成系統,更有利于機電一體化的產品在網絡化的社會中具有更多便利的功能。(4)在機電一體化技術發展應用的過程中,人性化的模式是其發展必須經歷的過程,可以使產品更加靈活機動。由于計算機技術的普遍應用和各項智能化技術的不斷發展,再通過精密的智能化傳感技術,機電一體化的技術產品正邁向智能化的發展方向。人們的需求隨著時代的發展而不斷提升,對產品的智能化服務要求也相對有所提高,人性化的智能儀器以及機器設備都會成為今后應用廣泛的科技。例如,智能化的機器人等,能夠為人們提供更加智能化的產品性能,從而使產品更好地發展。(5)微型化機電一體化技術發展的新趨勢。目前,在機電一體化技術的發展中,微型化的特征正逐漸受到重視。例如,在軍事、醫療等方面機電一體化產品的面積小、節能好、應用靈敏等優勢突出得非常顯著,因此通過提高機電一體化產品的加工技術,使得產品更具優勢。據我們的了解,機電一體化是一種由電子、光學、計算機、控制以及信息等多方面交叉綜合而產生的一項應用技術。機電一體化將來的發展方向主要是光機電一體化、全系統智能化、技術產品網絡化、微型機電化微型化、自律分配系統化以及設計產品綠色化等。
5結語
關鍵詞:機電一體化 應用 發展
0 引言
機電一體化發展至今也已成為一門有著自身體系的新型學科,隨著相關技術的不斷發展,其內容將不斷更新。但其基本特征可概括為:機電一體化是從系統的觀點出發,綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、光學技術、電力電子技術、接口技術等群體技術,合理配置各功能單元,在多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現特定功能價值,并使整個系統最優化的系統工程技術,它使工業生產由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發展階段。
1 機電一體化技術的應用
1.1 在現代機械制造業中的應用 傳統機械制造業是建立在規模經濟的基礎上,靠企業規模、生產批量、產品結構和重復性來獲得競爭優勢的,它強調資源的有效利用,以低成本獲得高質量和高效率,其生產盈利是靠機器取代人力,靠復雜的專業加工取代人的技能來獲取的。先進的機械制造業是以信息為主導,采用先進生產模式、先進制造系統、先進制造技術和先進組織管理形式的全新的機械制造業,其特征是全球化、網絡化、虛擬化、智能化以及環保協調的綠色制造。現代制造業集成了現代科學技術的發展,充分利用電子計算機技術,使制造技術提高到新的高度。近年來,制造工程領域的新技術相繼誕生,如計算機數字控制、現代集成制造系統、柔性制造技術、敏捷制造、虛擬制造、并行工程等。
1.2 在飲料行業中的應用 機電一體化技術是當今發展最快、應用前景最為廣泛的技術之一。機電一體化技術在食品、飲料包裝機械的開發、設計和制造過程中的應用。不僅使單機的自動化程度大大提高,而且使整條包裝生產線的自動化控制水平、生產能力得到很大提高,使其競爭能力遠遠超過傳統的機械控制的同類設備。可以大大改善食品飲料包裝生產設備產品的質量,提高其國內、國際競爭能力。
1.3 在鋼鐵企業中的應用
1.3.1 計算機集成制造系統(CIMS) 鋼鐵企業的CIMS是將人與生產經營、生產管理以及過程控制連成一體,用以實現從原料進廠,生產加工到產品發貨的整個生產過程全局和過程一體化控制。
1.3.2 現場總線技術(FBT) 現場總線技術是連接設置在現場的儀表與設置在控制室內的控制設備之間的數字式、雙向、多站通信鏈路。采用現場總線技術取代現行的信號傳輸技術就能使更多的信息在智能化現場儀表裝置與更高一級的控制系統之間在共同的通信媒體上進行雙向傳送。
1.3.3 交流傳動技術 隨著電力電子技術和微電子技術的發展,交流調速技術的發展非常迅速。由于交流傳動的優越性,電氣傳動技術在不久的將來由交流傳動全面取代直流傳動,數字技術的發展,使復雜的矢量控制技術實用化得以實現,交流調速系統的調速性能已達到和超過直流調速水平。交流傳動系統在軋鋼生產中一出現就受到用戶的歡迎,應用不斷擴大。
1.3.4 開放式控制系統 “開放”意味著對一種標準的信息交換規程的共識和支持,按此標準設計的系統,可以實現不同廠家產品的兼容和互換,且資源共享。開放控制系統通過工業通信網絡使各種控制設備、管理計算機互聯,實現控制與經營、管理、決策的集成,通過現場總線使現場儀表與控制室的控制設備互聯,實現測量與控制一體化。
1.3.5 分布式控制系統(DCS) 分布式控制系統采用一臺中央計算機指揮若干臺面向控制的現場測控計算機和智能控制單元。利用計算機對生產過程進行集中監視、操作、管理和分散控制。分布式控制系統與集中型控制系統相比,其功能更強,具有更高的安全性,是當前大型機電一體化系統的主要潮流。
2 機電一體化技術的發展趨勢
2.1 智能化 智能化即要求機電產品有一定的智能,使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。例如在CNC數控機床上增加人機對話功能,設置智能I/O接口和智能工藝數據庫,會給使用、操作和維護帶來極大的方便。隨著模糊數學、神經網絡、灰色理論、心理學、生理學和混沌動力學等人工智能技術的進步與發展,為機電一體化技術發展開辟了廣闊天地。
2.2 數字化 微控制器和接口技術的發展奠定了機電產品數字化的基礎,如不斷發展的數控機床和機器人;而計算機網絡的迅速崛起,為數字化設計與制造鋪平了道路,如虛擬設計、計算機集成制造等。數字化要求機電一體化產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。數字化的實現將便于遠程控制操作、診斷和修復。
2.3 模塊化 是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多,研制和開發具有標準機械接口、動力接口、環境接口的機電一體化產品單元模塊是一項復雜而有前途的工作。如研制具有集減速、變頻調速電機一體的動力驅動單元;具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的電機一體控制單元等。這樣,在產品開發設計時,可以利用這些標準模塊化單元迅速開發出新的產品。從而避免利益的沖突,并能使之標準化、系列化。
2.4 網絡化 網絡技術的興起和飛速發展給社會各個領域帶來了巨大變革。由于網絡的普及,基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾。而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品,現場總線和局域網技術使家用電器網絡化成為可能,利用家庭網絡把各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家用電器系統,使人們在家里可充分享受各種高技術帶來的好處,因此,機電一體化產品無疑應朝網絡化方向發展。
2.5 自源化 自源化是指機電一體化產品自身帶有能源,如太陽能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場合無法使用電能,因而對于運動的機電一體化產品,自帶動力源具有獨特的好處。
2.6 人性化 人性化是各類產品的必然發展方向。機電一體化產品除了完善的性能外,還要求在色彩、造型等方面與環境相協調,使用這些產品,對人來說更自然,更接近生活習慣。
2.7 微型化 微型化是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢。微機電系統是指可批量制作的,集微型機構、微型傳感器、微型執行器以及信號處理和控制電路,直至接口、通信和電源等于一體的微型器件和系統。微機電系統產品體積小、耗能少、運動靈活,在生物醫療、信息等方面具有不可比擬的優勢。
2.8 綠色化 工業發達給人們的生活帶來巨大變化,在物質豐富的同時也帶來資源減少、生態環境惡化的后果,所以綠色產品概念在這種呼聲中應運而生。綠色產品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協調而可再生利用的產品。在其設計、制造、使用和銷毀時應符合環保和人類健康的要求,機電一體化產品的綠色化主要是指在其使用時不污染生態環境,產品壽命結束時,產品可分解和再生利用。
3 結束語
隨著機電一體化技術的發展,各種產品與裝置實現了機電一體化,有利實現整體優化,提高產品質量和生產效率,縮短開發新產品的生產準備周期,加速科技成果向商品轉化,有利推動傳統產業發生深刻變革,同時,隨著新產品的研發及高精密等設備的發展,要求新一代機電一體化技術、產品及系統朝著高性能、智能化、系統化以及輕量化、微型化方向發展,從而為國家帶來更大的經濟效益與社會效益。
參考文獻
[1]袁中凡.機電一體化技術[M].北京:電子工業出版社.2006.
關鍵詞 煤礦生成;機電一體化;應用
中圖分類號TH-39 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708(2014)119-0188-02
隨著科學技術的不斷發展,煤礦機電一體化技術越來越受到廣泛的關注。機電一體化的應用給煤炭開采帶來了極大的便利和安全保障,不僅提高了生產率,還節省了一定的能源,為企業帶來了更好的效益,更是實現了煤炭開采的自動化、智能化、數字化。
1 機電一體化概述
機電一體化主要是把機械技術、信息技術、傳感技術等多項高新技術的優勢及其特點融在一起,從而形成了一個完整、有效的高科技運行體系。如人工智能程序、傳感產品、自動控制程序等等,甚至可以說現代化的自動生產設備幾乎都屬于機電一體化設備。這些技術在煤礦產業中發揮著極其重要的作用,給我國煤炭生產帶來了安全、可靠、高效的保證,是實現煤礦產業現代化建設的重要保障。
在科學技術飛速發展的今天,隨著機械動力學、計算機技術等的發展,機電一體化也被賦予了新的內容,使其向著全新、更高層次的方向發展。就當前我國機電一體化發展趨勢正向著系統化、網絡化、智能化、模塊化、微型化、綠色化等方面發展。
2 煤炭生產中機電一體化技術的應用
煤礦機電一體化技術運用在采煤、運輸、提升等各個環節,不僅降低了工人的勞動量,還很大程度上降低了煤礦事故的發生率和危險率。隨著產品性能的不斷提高,機電一體化技術在煤礦企業中所占比重越來越大,應用范圍也越來越廣。
2.1 采煤中機電一體化的應用
采煤機是煤礦生產中最為重要的一個機械產品,其生產效率的高低直接反應在產量上,影響著煤礦企業的經濟效益。煤礦采煤中最具代表性的機電一體化技術就屬電牽引采煤機,與傳統液壓牽引采煤機相比,它具有更大的優勢:
1)可以很好的牽引采煤機前進,并且在機器下滑的時候可以提供發電制動,為采煤工作提供了更好的安全保障;
2)電牽引采煤機中的制動器可以有效的防止機械下滑,因此在大傾角的煤層作業時而不需要設置其它的防滑固定裝置,而且在環境比較惡劣的情況下依然可以長時間的工作,使用范圍比較廣泛;
3)由于電牽引采煤機以電力作為其牽引動力,所以在使用過程中對機器的整體磨損較小,所以出現故障的機率也較少,使用起來安全性更強;
4)電牽引采煤機由于采取了電控系統,機器的動態性較比于傳統的液壓采煤機要好很多,而且在控制系統中可以對各參數進行及時的調整,從而使得采煤機能夠更好的面對各種情況,保證設備的安全運行;
5)由于電牽引采煤機全部是由計算機來控制的,機電一體化的采煤結構對各種功能進行了集成,實現了完全的自動化,而且體積比較小,機構也比較簡單,操作起來簡單,為煤礦企業帶來了更大的效益。
2.2 運輸設備中機電一體化的應用
隨著社會發展煤礦資源的需求也變得越來越大,這就對煤礦運輸設備提出了更高的要求。就目前機電一體化設備在煤礦運輸設備中占有主要的地位,絕大部分已經實現了皮帶式的生產及運輸,大規模的強力運輸已經相當普遍了,大大提高了運輸效率,而且在算計控制系統的監控下,可以為運輸裝置提供必要的故障診斷和安全防護措施,大大提高了運輸安全性。
把機電一體化技術運用到傳輸系統中,通過計算機實現運輸的自動化,不僅大大節約了人力成本,還可以對運輸設備的狀態進行實時監控,一旦發現問題,可以及時對工作人員發出警報,并采取相應的措施進行防范。
2.3 監測系統中機電一體化的應用
煤礦生產中監測系統的應用尤為重要,現代化的煤礦安全檢測系統是機電一體化技術在煤礦生產中的一大產物,它在礦井安全生產和管理中有著非常重要的作用。受世界監測系統發展的有影響,我國也逐漸開發出了一批具有自主知識產權、具有世界先進水平的監測系統,這為媒體企業的發展提供了更多的優勢和機會。
在煤礦生產中運用安全監測系統可以對生產實際情況及設備的運用進行實時在線監測,可以更加及時的發現存在的隱患,及時作出應對,防患于未然,給煤炭生產提供了更好的安全保障。如果一旦發生意外事故,還可以通過監測系統提供的數據信息,及時找出原因,這大大的提高了對事故的應對能力和處理能力。
3 支護設備中機電一體化的應用
當前煤炭采煤工作中所用的支護設備正逐漸朝著電液壓方向發展。電液壓控制系統的核心是通過計算機程序控制的電子信號操作,它將先進的計算機技術與液壓控制結合在一起,實現了定壓雙向鄰架和自動移架,有效的防止了頂板和支架的沖擊載荷。
4 結論
煤炭機電一體化的實施極大的推動了煤炭企業的發展,為企業發展進程提供了強有力的保證,更為企業創造了更高的利潤和空間價值。它是煤礦企業綜合自動化的發展基礎,更是煤礦企業信息化建設的重要支撐。因此,我們必須大力推廣機電一體化技術的應用,為實現結構優化、安全、高效、潔凈的煤炭工業生產打下堅實的基礎。
參考文獻
[1]王霞. 機電一體化技術在煤礦生產中的應用[J]中國科技信息,2013(20):113-114.
[2]周璇. 機電一體化技術在煤礦中的應用和發展趨勢[J]科學之友:下,2013(10):15-16.
[3]謝佳. 略論機電一體化技術的發展[J].綜合研究,2011(6):1-2.
[4]呂燕,時秋萍,程波.機電一體化技術在大型球磨機傳動系改造中的應用[A].1999年晉冀魯豫鄂蒙六省區機械工程學會學術研討會論文集(河南分冊)[C],1999.
【論文摘要】:機電一體化是一種復合技術,是機械技術與微電子技術、信息技術互相滲透的產物,是機電工業發展的必然趨勢。本文簡述了機電一體化技術的基本結構組成和主要應用領域,并指出其發展趨勢。
現代科學技術的發展極大地推動了不同學科的交叉與滲透,引起了工程領域的技術改造與革命。在機械工程領域,由于微電子技術和計算機技術的迅速發展及其向機械工業的滲透所形成的機電一體化,使機械工業的技術結構、產品機構、功能與構成、生產方式及管理體系發生了巨大變化,使工業生產由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發展階段。
一、機電一體化的核心技術
機電一體化包括軟件和硬件兩方面技術。硬件是由機械本體、傳感器、信息處理單元和驅動單元等部分組成。因此,為加速推進機電一體化的發展,必須從以下幾方面著手:
(一)機械本體技術
機械本體必須從改善性能、減輕質量和提高精度等幾方面考慮。現代機械產品一般都是以鋼鐵材料為主,為了減輕質量除了在結構上加以改進,還應考慮利用非金屬復合材料。只有機械本體減輕了重量,才有可能實現驅動系統的小型化,進而在控制方面改善快速響應特性,減少能量消耗,提高效率。
(二)傳感技術
傳感器的問題集中在提高可靠性、靈敏度和精確度方面,提高可靠性與防干擾有著直接的關系。為了避免電干擾,目前有采用光纖電纜傳感器的趨勢。對外部信息傳感器來說,目前主要發展非接觸型檢測技術。
(三)信息處理技術
機電一體化與微電子學的顯著進步、信息處理設備(特別是微型計算機)的普及應用緊密相連。為進一步發展機電一體化,必須提高信息處理設備的可靠性,包括模/數轉換設備的可靠性和分時處理的輸入輸出的可靠性,進而提高處理速度,并解決抗干擾及標準化問題。
(四)驅動技術
電機作為驅動機構已被廣泛采用,但在快速響應和效率等方面還存在一些問題。目前,正在積極發展內部裝有編碼器的電機以及控制專用組件-傳感器-電機三位一體的伺服驅動單元。
(五)接口技術
為了與計算機進行通信,必須使數據傳遞的格式標準化、規格化。接口采用同一標準規格不僅有利于信息傳遞和維修,而且可以簡化設計。目前,技術人員正致力于開發低成本、高速串行的接口,來解決信號電纜非接觸化、光導纖維以及光藕器的大容量化、小型化、標準化等問題。
(六)軟件技術
軟件與硬件必須協調一致地發展。為了減少軟件的研制成本,提高生產維修的效率,要逐步推行軟件標準化,包括程序標準化、程序模塊化、軟件程序的固化、推行軟件工程等。
二、機電一體化技術的主要應用領域
(一)數控機床
數控機床及相應的數控技術經過40年的發展,在結構、功能、操作和控制精度上都有迅速提高,具體表現在:
1、總線式、模塊化、緊湊型的結構,即采用多CPU、多主總線的體系結構。
2、開放性設計,即硬件體系結構和功能模塊具有層次性、兼容性、符合接口標準,能最大限度地提高用戶的使用效益。
3、WOP技術和智能化。系統能提供面向車間的編程技術和實現二、三維加工過程的動態仿真,并引入在線診斷、模糊控制等智能機制。
4、大容量存儲器的應用和軟件的模塊化設計,不僅豐富了數控功能,同時也加強了CNC系統的控制功能。
5、能實現多過程、多通道控制,即具有一臺機床同時完成多個獨立加工任務或控制多臺和多種機床的能力,并將刀具破損檢測、物料搬運、機械手等控制都集成到系統中去。
6、系統的多級網絡功能,加強了系統組合及構成復雜加工系統的能力。
7、以單板、單片機作為控制機,加上專用芯片及模板組成結構緊湊的數控裝置。
(二)計算機集成制造系統(CIMS)
CIMS的實現不是現有各分散系統的簡單組合,而是全局動態最優綜合。它打破原有部門之間的界線,以制造為基干來控制“物流”和“信息流”,實現從經營決策、產品開發、生產準備、生產實驗到生產經營管理的有機結合。企業集成度的提高可以使各種生產要素之間的配置得到更好的優化,各種生產要素的潛力可以得到更大的發揮。
(三)柔性制造系統(FMS)
柔性制造系統是計算機化的制造系統,主要由計算機、數控機床、機器人、料盤、自動搬運小車和自動化倉庫等組成。它可以隨機地、實時地、按量地按照裝配部門的要求,生產其能力范圍內的任何工件,特別適于多品種、中小批量、設計更改頻繁的離散零件的批量生產。
(四)工業機器人
第1代機器人亦稱示教再現機器人,它們只能根據示教進行重復運動,對工作環境和作業對象的變化缺乏適應性和靈活性;第2代機器人帶有各種先進的傳感元件,能獲取作業環境和操作對象的簡單信息,通過計算機處理、分析,做出一定的判斷,對動作進行反饋控制,表現出低級智能,已開始走向實用化;第3代機器人即智能機器人,具有多種感知功能,可進行復雜的邏輯思維、判斷和決策,在作業環境中獨立行動,與第5代計算機關系密切。
三、機電一體化技術的發展前景
縱觀國內外機電一體化的發展現狀和高新技術的發展動向,機電一體化將朝著以下幾個方向發展:
(一)智能化
智能化是機電一體化與傳統機械自動化的主要區別之一,也是21世紀機電一體化的發展方向。近幾年,處理器速度的提高和微機的高性能化、傳感器系統的集成化與智能化為嵌入智能控制算法創造了條件,有力地推動著機電一體化產品向智能化方向發展。智能機電一體化產品可以模擬人類智能,具有某種程度的判斷推理、邏輯思維和自主決策能力,從而取代制造工程中人的部分腦力勞動。
(二)系統化
系統化的表現特征之一就是系統體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構。系統可以靈活組態,進行任意的剪裁和組合,同時尋求實現多子系統協調控制和綜合管理。表現特征之二是通信功能大大加強,一般除RS232等常用通信方式外,實現遠程及多系統通信聯網需要的局部網絡正逐漸被采用。未來的機電一體化更加注重產品與人的關系,如何賦予機電一體化產品以人的智能、情感、人性顯得越來越重要。機電一體化產品還可根據一些生物體優良的構造研究某種新型機體,使其向著生物系統化方向發展。
(三)微型化
微型機電一體化系統高度融合了微機械技術、微電子技術和軟件技術,是機電一體化的一個新的發展方向。國外稱微電子機械系統的幾何尺寸一般不超過1cm3,并正向微米、納米級方向發展。由于微機電一體化系統具有體積小、耗能小、運動靈活等特點,可進入一般機械無法進入的空間并易于進行精細操作,故在生物醫學、航空航天、信息技術、工農業乃至國防等領域,都有廣闊的應用前景。目前,利用半導體器件制造過程中的蝕刻技術,在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。
(四)模塊化
模塊化也是機電一體化產品的一個發展趨勢,是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多,研制和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、信息接口的機電一體化產品單元是一項復雜而重要的事,它需要制訂一系列標準,以便各部件、單元的匹配和接口。機電一體化產品生產企業可利用標準單元迅速開發新產品,同時也可以不斷擴大生產規模。
(五)網絡化
網絡技術的飛速發展對機電一體化有重大影響,使其朝著網絡化方向發展。機電一體化產品的種類很多,面向網絡的方式也不同。由于網絡的普及,基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾,而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品。
(六)綠色化
工業的發達使人們物質豐富、生活舒適的同時也使資源減少,生態環境受到嚴重污染,于是綠色產品應運而生。綠色化是時代的趨勢,其目標是使產品從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個生命周期中,對生態環境無危害或危害極小,資源利用率極高。機電一體化產品的綠色化主要是指使用時不污染生態環境,報廢時能回收利用。綠色制造業是現代制造業的可持續發展模式。
綜上所述,機電一體化技術是眾多科學技術發展的結晶,是社會生產力發展到一定階段的必然要求。它促使機械工業發生戰略性的變革,使傳統的機械設計方法和設計概念發生著革命性的變化。大力發展新一代機電一體化產品,不僅是改造傳統機械設備的要求,而且是推動機械產品更新換代和開辟新領域、發展與振興機械工業的必由之路。
【參考文獻】:
1、李運華.機電控制[M].北京航空航天大學出版社,2003.
2、芮延年.機電一體化系統設計[M].北京機械工業出版社,2004.
3、王中杰,余章雄,柴天佑.智能控制綜述[J].基礎自動化,2006(6).
【關鍵詞】煤礦生產;機電一體化技術;應用
機電一體化技術是將多種技術綜合在一起運用的一種復合技術,其中主要包括的技術有機械技術、計算技術、自動控制技術和信息處理的技術。機電一體化設備完美地將機械和電子技術融合,大大提高了勞動生產效率。煤礦生產中,機電一體化的具體應用有:
一、機電一體化技術在提升機中的應用
1、礦井提升機電一體化概括
煤礦提升機可以說是機電一體化及自動化水平最高的設備了,它是一種直流提升機,依靠的是數字化的發展。尤其是內裝式的提升機,它將滾筒和驅動融合在了一起,使其結構大大的簡化了,它所體現的流程是機械-電子電力-計算機-自動控制。并且就數字化提升機來說,其高度可靠,總線的方式又使得安裝得到了簡化。除此以外,硬件的配置比較簡單,能夠互相兼容。
2、機電一體化技術在提升設備上的實例分析
a設計依據
1.礦井的年產量:An=60萬噸
2.礦井的深度:Hs=370m,裝載高度:Hz=18m,卸載高度:Hx=18m
3.提升的方式:立井雙箕斗提升
4.散煤的容重:γ=0.92t/m3
b 提升容器的選擇:
一般認為比較經濟的提升速度為:Vj=(0.3-0.5),一般情況下取 Vj=0.4
其中:H:提升的高度,雙箕斗提升H=Hs+Hx+Hz=370+18+18 =406m
式中:Hs:礦井的深度,Hs=370m
Hz:裝載水平與井下運輸水平的高度之差。Hz=18m
Hx:卸載水平與井口的高度之差(卸載高度)箕斗提升Hx=18m
因此,計算得出經濟提升的速度應當為Vj=0.4=0.4=8.06m/s
估算經濟提升的時間為80.44s
c 求一次經濟提升量:
經測算,取每年生產300天計算,一次提升量為4.77噸。
d 確定提升容器:
根據上面所計算的一次提升量,選擇JL-6型立井單繩箕斗
則完成任務所需要的最大提升循環時間T1x為=96.9s
從而可以估算出完成生產任務所需提升速度的最小值v≥=5.835m/s
二、機電一體化技術在采煤機中的應用
電牽引采煤機是采煤機中機電一體化技術運用的一個典型的應用,其特點是:
1、它有良好的牽引特性。采煤機前進的過程中,電牽引采煤機能夠為其提供前進的牽引力,這樣采煤機就能夠克服其前進的阻力進行運作。另外,在采煤機下滑的時候有可以進行發電制動。
2、運行比較可靠,使用的壽命較長。在其使用的過程中,將只有電動機的電刷和整流子會受到磨損,磨損的面積較小,所以在修復的過程中,就會比較的簡單和方便。
3、結構簡單,工作效率高。電牽引的采煤機與其他采煤機相比,其設備簡單、尺寸較小、質量較輕。并且是利用電能來進行運作的,而電能的轉換是比較方便與快捷的,所以就在一定程度上提高了它的工作效率。
可以運用于大傾角的煤層。這種采煤機本身就具有防止機器停機時下滑的制動器,所以就沒有必要再做防滑裝置的添加,就減少了不必要的麻煩。
4、反應速度快,動態特性好。能夠及時對各種參數進行相應的調整。
1991年煤炭總院上海分院和波蘭額馬克公司合作,研制出了我國第一臺采用交流變頻調速MG344-PWD型薄煤層強力爬底板電牽引采煤機。再之后,經過了將近20年的研制和開發,我國的電牽引采煤機發展的更加成熟了,從而推動了煤礦生產技術的進一步發展。
三、機電一體化技術在帶式輸送機中的應用
帶式輸送機輸送量大、運行可靠、效率高、適用于長距離的運輸且實現了自動化,是我國煤礦井下原煤輸送系統的主要運輸設備。所以,近幾年來它已經成為了研究的重點。目前所主要采用的是機、電、液一體化的CST可控軟啟動裝置。一條皮帶運輸機可以由一臺或幾臺CST驅動,我國帶式輸送機的中間一般只有三點驅動,這樣就一定程度上限制了輸送的長度和數量。此外,輸送機的監控設備不多,靈敏度較低,壽命不長,總的來說和發達國家相比是有很大的差距的。
四、其他煤礦機電一體化裝置
液壓支架實現電液控制的方向進行發展的,它將計算機技術和液壓控制較好地進行了結合,實現了雙向鄰架或成組自動移駕,這樣也就避免了對支架和頂板產生沖擊載荷。
對于煤礦供電來說,首先其質量要高,要有可靠的供電,同時還要能夠滿足大功率的設備。所以說應當對節能型的產品進行推廣。對于高壓開關柜我們應當采用真空開關,其維護量小而使用的壽命又長。所以要想辦法提高功率因數,減少供電系統無功電流,減少無功功率的損耗,我們需要采用的就是集中補償與就地補償相結合的辦法。
五、結束語
煤礦機電一體化設備在煤礦的生產中被廣泛運用,一方面可以降低開采的難度,使操作人員的勞動強度降低,另一方面來說極大的提高了生產的效率和水平,能夠創造更大的經濟效益。對于未來的發展,要開發以微處理器和微機為基礎的礦井設備工礦和健康監測以及微處理器、計算機和專家系統的應用等等,需要注意的是仍然要著重進行對煤礦機器的研究。
參考文獻
[1]譚得健,徐希康.自動化技術、信息技術在我國煤礦企業的應用[J].工況自動化,2003.
關鍵詞:機電一體化;核心技術;工程機械;應用
何謂機電一體化?機電一體化又稱機械電子學,是一門跨學科的綜合性高的技術,是由微電子技術、計算機技術、信息技術、自動控制技術、機械技術、液壓技術以及其他技術相互融合而成的一門獨立的交叉學科。在機械工程領域,由于微電子技術和計算機技術的迅速發展及其向機械工業的滲透所形成的機電一體化,使機械工業的技術結構、產品機構、功能與構成、生產方式及管理體系發生了巨大變化,使工業生產由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發展階段。
1 機電一體化的核心技術
機電一體化包括軟件和硬件兩方面技術。硬件是由機械本體、傳感器、信息處理單元和驅動單元等部分組成。因此,為加速推進機電一體化的發展,必須從以下幾方面著手。
1.1機械本體技術
械技術是機電一體化的基礎,機械技術的著眼點在于如何與機電一體化技術相適應,利用其它高、新技術來更新概念,實現結構上、材料上、性能上的變更,滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能的要求。在機電一體化系統制造過程中,經典的機械理論與工藝應借助于計算機輔助技術,同時采用人工智能與專家系統等,形成新一代的機械制造技術。機械本體必須從改善性能、減輕質量和提高精度等幾方面考慮。現代機械產品一般都是以鋼鐵材料為主,為了減輕質量,除了在結構上加以改進,還應考慮利用非金屬復合材料。只有機械本體減輕了重量,才有可能實現驅動系統的小型化,進而在控制方面改善快速響應特性,減少能量消耗,提高效率。
1.2傳感技術
傳感檢測技術是系統的感受器官,是實現自動控制、自動調節的關鍵環節。其功能越強,系統的自動化程序就越高。現代工程要求傳感器能快速、精確地獲取信息并能經受嚴酷環境的考驗,它是機電一體化系統達到高水平的保證。傳感器的問題集中在提高可靠性、靈敏度和精確度方面,提高可靠性與防干擾有著直接的關系。為了避免電干擾,目前有采用光纖電纜傳感器的趨勢。對外部信息傳感器來說,目前主要發展非接觸型檢測技術。
1.3信息處理技術
機電一體化與微電子學的顯著進步、信息處理設備(特別是微型計算機)的普及應用緊密相連。為進一步發展機電一體化,必須提高信息處理設備的可靠性,包括模/數轉換設備的可靠性和分時處理的輸入輸出的可靠性,進而提高處理速度,并解決抗干擾及標準化問題。
1.4驅動技術
電機作為驅動機構已被廣泛采用,但在快速響應和效率等方面還存在一些問題。目前,正在積極發展內部裝有編碼器 的電機以及控制專用組件-傳感器-電機三位一體的伺服驅動單元。
1.5接口技術
為了與計算機進行通信,必須使數據傳遞的格式標準化、規格化。接口采用同一標準規格不僅有利于信息傳遞和維修, 而且可以簡化設計。目前,技術人員正致力于開發低成本、高速串行的接口,來解決信號電纜非接觸化、光導纖維以及光藕器的大容量化、小型化、標準化等問題。
1.6 軟件技術
軟件與硬件必須協調一致地發展。為了減少軟件的研制成本,提高生產維修的效率,要逐步推行軟件標準化,包括程序標準化、程序模塊化、軟件程序的固化、推行軟件工程等。
2 機電一體化在工程機械中的應用
現代工程機械正處在一個機電一體化的發展時代。引入機電―體化技術,使機械、液壓技術和電子控制技術等有機的結合,可以極大地提高工程機械的各種性能,如動力性、燃油經濟性、可靠性、安全性、操作舒適性以及作業精度、作業效率、使用壽命等。目前以微機或微處理器為核心的電子控制裝置(系統)在現代工程機械中的應用已相當普及,電子控制技術已深入到工程機械的許多領域,如攤鋪機和平地機的自動找平,攤鋪機的自動供料,拌料設備稱重計量過程的自動控制,挖掘機的電子功率優化,柴油機的電子調速,裝載機、鏟運機變速箱的自動控制,工程機械的狀態監控與故障自診等。隨著科學技術的不斷發展對工程機械的性能要求不斷提高,電子(微機)控制裝置在工程機械上的應用將更加廣泛,結構將更加復雜。特別是隨著我國進口及國產工程機械保有量的逐年增加,如何用好,管好這些價格昂貴的工程機械,使其發揮最大的效率,是工程施工部門所面臨的―個重要的問題。為幫助廣大工程機械使用人員、維修人員、管理人員對工程機械中的電氣與電子控制裝置的功能、類別及特性有―些初步的了解和掌握,現在以簡單的介紹與論述。
現代工程施工中,工程機械的性能自動化程度及其經濟性等可以說直接影響到施工工藝的好壞;而工程機械的電氣與電子控制系統部分質量與性能的優劣又直接影響到工程機械的動力性、經濟性、可靠性、施工質量、生產效率及使用壽命等。電子控制系統已成為現代工程機械不可缺少的組成部分,同時也是評價現代工程機械技術水平的―個重要依據。隨著科學技術的不斷發展及對產品性能要求不斷提高。電子控制系統在工程機械中所占的比重將會越來越大,其功能將會越來越強,應用范圍也將越來越廣,而其復雜程度也隨之提高,這樣就對使用與維修人員提出了更高的要求。
現代工程施工要求工程機械具有以下性能:生產效率且能量損失小,節約能源;自動化程度高,施工質量好,精度高;性能穩定,工作可靠、安全,使用壽命長;具有較好的經濟性,即高的技術價格比和低的制造與使用成本;操作簡單、輕便,勞動強度低,駕駛員的工作條件好;具有運行狀態監視,故障自診及自動報警功能,能及時準確地指出故障部位,減少停機維修作業效率。為滿足上述的性能要求,工程機械僅僅依靠機械和液壓技術的進步已顯得力不從心。電子控制技術的發展及在工程機械上的應用,為工程機械技術的發展注入了新鮮的血液。
目前工程機械的電子(微機)空制系統主要用以實現如下功能:
2.1 電子監控、自動報警及故障自診即對工程機械的發動機、傳動系統、工作裝置、制動系統和液壓系統等的運行狀態監控,工作中一旦出現異常現象,能自動報警并準確地指出故障的部位,從而改善駕駛員的工作條件,提高機器的工作效率,簡化設備維護檢查工作,降低使用維修費用,縮短停機維修時間,延長設備的使用壽命。
2.2 節能降耗,提高生產率。傳統工程機械的能量利用率較低,例如液壓挖掘機的燃油能量利用率僅為20%左右,如此低的能量利用率迫使工程機械的發展必須著眼于節能。
2.3柴油機的控制如電子調速器、電子油門控制裝置、自動停機裝置、自動升溫控制裝置等。
2.4提高作業精度。為保證成品料的級配精度,現代瀝青及水泥混凝土拌和設備廣泛采用了微機控制的電子稱量系統,并使計量過程實現了自動化。自動找平系統的應用,使瀝青混凝土攤鋪機的施工質量有了較大的提高,路面的平整度可達到0.127MM/3M。采用超聲波技術的自動供料系統,使瀝青混凝土攤鋪機的供料實現了自動調節,進一步提高了攤鋪質量。推土機鏟刀、平地機刮刀、鏟運機鏟斗刀刃的電子(微機)控制,不僅提高了作業精度和作業效率,而且也減輕了操作人員的勞動強度。旋挖鉆機因其施工工藝較為復雜,且在施工過程中對精度要求較高,因此很多公司都開發了自動控制功能以提高施工效率和精度。最為常見的有2種功能:鉆桅自動調垂直功能和鉆孔工程中自動回位功能。硬件方面,有些廠家采用了建筑工程機械的通用控制器、儀表,也有些廠家為提高自身競爭力,定制開發了具有公司特色的控制器、儀表。其中寶峨就定制了自己的控制系統,司機室內除了具有顯示儀表外,還配有圖像監視屏和具有寶峨特色的報警面板。
2.5作業過程的自動化或半自動化。工程機械實現自動化或半自動化控制,可以減輕操作者的勞動強度,提高生產率,并減少因操作者的經驗不足,對作業精度的影響。