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機電一體化技術在工程機械中的應用與展望【摘 要】機電一體化技術是將機械、電工電子、微電子、信息、傳感器、接口、信號變換等多種技術進行有機地結合,并應用到實際中的綜合技術。機電一體化技術在工程機械中主要有以下應用。電子監控、自動報警及故障自診;節能降耗,提高生產率;提高作業精度,使稱量過程實現自動化;實現作業過程的自動化或半自動化。展望機電一體化技術的未來,其發展呈現智能化、微型化、網絡化、系統化趨勢。

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【關鍵詞】機電一體化 工程機械 應用 展望

從我國工程機械領域的發展趨勢來看,現代工程機械目前正處于機電一體化的快速發展時代。機電一體化技術在工程機械領域的應用已相當普及。

一 機電一體化概述

機電一體化技術是將機械技術、電工電子技術、微電子技術、信息技術、傳感器技術、接口技術、信號變換技術等多種技術進行有機地結合,并綜合應用到實際中去的綜合技術。現在的機電一體化技術,是機械和微電子技術緊密集合的一門技術。機電一體化是當今自動化技術發展的最高階段。

二 機電一體化和工程機械的關系

在工程機械領域引入機電一體化技術大大提高了機械性能,而工程機械性能的不斷提高也使機電一體化應用更加廣泛,兩者相互影響,共同推動形成了一個良性發展的循環系統。

三 機電一體化技術在工程機械中的應用

總體上看,機電一體化技術在工程機械中主要有以下方面應用。

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轉狀態監控,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.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,液壓挖掘機的燃料能量利用率僅為30%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。日本日立公司挖掘機節能制約系統采用了卡特電子效率制約系統,通過對發動機和泵的綜合制約,使功率的利用率可達98%,同時生產率也大大提高。

3.提高作業精度,使稱量過程實現自動化。

為保證成品料的作業精度,現代瀝青及水泥混凝土拌和設備廣泛采用了微機制約的電子稱量系統,并使稱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。采有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制約,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。

4.實現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制約,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,例如,日本三菱公司的挖掘機設有挖掘軌跡制約系統,操作者在制約板上設定好鏟斗運動軌跡的形狀后,

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