一、机电一体化技术和工程机械的关系

 

　　现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同学科的交叉与渗透，导致了工程领域的技术革命与改造。在工程机械领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化“为特征的发展阶段。

 

　　机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科，随着科学技术的不断发展，还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为：机电一体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，根据系统功能目标和优化组织目标，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统，则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。

 

　　将机电一体化技术引入到工程机械当中，可以极大的改善工程机械的性能和质量，使工程机械的经济性、可靠性以及安全性，操作性大大提高。实际上机电一体化技术融入到工程机械中，不仅对工程机械的操作平台的建设以及使用产生了革命性的影响，而且在工程机械当中使用机电一体化技术，对于未来该项技术的发展与深入，对电子信息、控制技术、数据处理技术等的发展也产生了重要影响。两者之间相互影响，彼此结合，共同发展。未来智能化以及网络化将是机电一体化技术发展的主要趋势和方向，并且随着这些技术的成熟，将会逐步引入到工程机械当中，从而推动工程机械制造以及相关技术的进一步发展。

 

　　二、机电一体化技术对工程机械的典型应用

 

　　机电一体化技术在工程机械的应用涉及的领域和范围很广泛，其典型应用如下：

 

　　1、监督与控制作用。即对工程机械的发动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的运行状态监控，工作中一旦出现异常现象，能自动报警并准确地指出故障的部位，从而改善驾驶员的工作条件，提高机器的工作效率，简化设备维护检查工作，降低使用维修费用，缩短停机维修时问，延长设备的使用寿命。现在电子监控系统在工程机械当中的应用已经相当普遍，并且极大的改善了工程机械自身的预警系统，通过电子自动监控系统使用工程机械的操作人员的效率也得到了极大提升。

 

　　2、节能降耗作用。传统的工程机械无论是制造生产的过程，还是在现实当中的应用。由于没有将机电一体化引用进来，造成工程机械设备自身的各个功能无法进行有机的整合，设备利用效率比较低，能源浪费比较严重。例如过去的液压挖掘机的燃料能量利用率仅为30%左右.如此低的能量利用率迫使工程机械的发展必须着眼于节能。采取新型的电子节能控制器则可以大幅度提高挖掘机等大型工程机械设备的能量利用率，达到较好的节能效果，不但节约了能源，还安全、环保。操作起来也比较简便，还可以减少机械磨损，提高工作效率。例如日本小松公司挖掘机采用新型节能控制器，具有良好的节能效果，燃料可节省23%；日本日立公司挖掘机节能控制系统采用了卡特电子效率控制系统，通过对发动机和泵的综合控制，使功率的利用率可达98%，同时生产率也大大提高。节能作用是现代信息技术条件下追求的一个重要目标，随着人类经济活动频率的增加，各种资源的浪费已经成为一个主要问题，大力兴建工程以及房屋导致资源的浪费程度进一步增加。因为在使用各种机械的过程中，有效降低机械对于环境的破坏，资源的耗费将是现代电子控制技术追求的一个主要目标，工程机械在使用过程中通过利用相关技术以及系统平台的改造，可以达到节省自身资源消费以及对外资源依赖程度过高的问题，通过提高资源的利用效率，达到节能的作用和目标。

 

　　3、保证产品的作业精度。机电一体化技术的控制系统极大的改善了工程机械的工作精度，对于提高工程机械生产出来的产品的性能和质量起到了关键性的作用。通过电子控制系统，不但可以实现工程机械作业的自动化、智能化，而且还可以减少由于人工操作带来的各种失误和偏差，从而保证工程机械作业产品的精度。提高产品的精度，对于提高工程机械作业产品的质量和效果具有十分重要的意义，工程机械无论是用于施工还是用于简单的生产一次工程产品，其产品的精度，将直接影响未来相关工程的质量，对于其产生的经济效益和社会效应，也具有十分重要的影响，因此提高成品的作业精度将是利用电子控制系统发挥其功能的一个主要方面。

 

　　4、作业过程的自动化或半自动化。自动化或半自动化可以提高工程机械的运作效率和质量，通过自动化的作业，可以减轻机械操作人员的精力付出，降低体能，达到降低劳动强度的目标。另外在对于一些生产系列产品的机械而言，通过自动化可以降低由于生产经验、操作技术不到位而带来的种种不良影响。例如在施工机械如果装有可以控制的操作系统，就可以很大程度上减少由于操作人员体力不足，精神疲惫以及匱乏经验而带来的种种安全隐患和事故。一些先进的挖掘机上都装有自动化挖掘轨迹控制操作系统，操作人员可以根据这个控制系统进行工作，可以根据这个轨迹控制系统设立耗铲斗的形状与轨迹，然后利用各种传感器信号以及相关自动设施及其它装置，实现自动化挖掘，从而减少人为的失误和事故发生。例如，日本三菱公司的挖掘机设有挖掘轨迹控制系统，操作者在控制板上设定好铲斗运动轨迹的形状后，微机控制系统能够根据各种角度传感器的信号，自动控制动臂、斗杆和铲刀的运动，实现各种特定开口和断面沟槽、斜面的精确挖掘，使挖掘作业实现了自动化。

 

　　三、结语

 

　　以上论述可以说明机电一体化技术对于工程机械的使用性能，操作效率、安全与可靠性、节能、自动化等多个方面都产生重要影响。随着现代信息技术的发展，尤其是计算机技术的发展，将微电控制技术作为核心的机电一体化技术必将在工程机械使用以及操作、改造中发挥重要的作用，极大的推动工程机械自身性能的进度和技术的创新，这对于推动工程机械技术的发展提高工程机械的使用效率，将产生重要的影响和价值。相信未来机电一体化技术在工程机械的应用领域和范围将更加广泛和深入。

 

　　参考文献

 

　　（1）王军.【谈机电一体化在工程机械中的应用】.黑龙江科技信息。2009（4）

 

　　（2）申宁李国铭【论机电一体化的发展及在工程机械中的应用】企业技术开发。2012（11）