機電一體化技術(shù)在機械工程的運用
時間:2022-12-10 09:30:40
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摘要:機械工程的常規(guī)生產(chǎn)模式為機械電氣,機電一體化的出現(xiàn),使機械工程所生產(chǎn)產(chǎn)品,具有了更加多元化的功能,整體質(zhì)量也有所提高。文章首先簡單地介紹了什么是機電一體化,接下來從機械工程的角度出發(fā),圍繞著機電一體化的具體應(yīng)用展開了討論,內(nèi)容涉及機床生產(chǎn)、包裝機械等諸多方面,供相關(guān)人員參考。
關(guān)鍵詞:機電一體化技術(shù);機械工程;故障診斷
現(xiàn)階段,我國已經(jīng)實現(xiàn)在機械工程中廣泛應(yīng)用機電一體化的設(shè)想,不僅工業(yè)生產(chǎn)效率有所提高,生產(chǎn)質(zhì)量也得到了一定程度上的優(yōu)化??茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展,在無形中拓寬了機電一體化所適用的范圍,圍繞該項技術(shù)的具體應(yīng)用展開討論,使其所具有的積極作用得到充分發(fā)揮,對機械工程乃至社會的發(fā)展都十分有利。
1機械工程中機電一體化的概述
作為一門電子學(xué)科而存在的機電一體化,融合了機械技術(shù)、信息技術(shù)、電子控制技術(shù)等多門學(xué)科,在綜合性、功能性等方面,具有較為突出的優(yōu)勢。在我國,最早對機電一體化加以應(yīng)用的領(lǐng)域為電力生產(chǎn),不斷提高的生產(chǎn)力水平,使設(shè)備故障檢測、設(shè)備自動化和機械智能化領(lǐng)域的發(fā)展速度變得更快,合理應(yīng)用機電一體化,可以使集成化管理機械的設(shè)想成為現(xiàn)實,相關(guān)人員只需要通過終端機械,就可以控制并操作不同設(shè)備,完成交流、溝通等工作。近幾年,機電一體化的應(yīng)用方向,不再局限于電力生產(chǎn),而是向以機械工程為代表的生活、生產(chǎn)領(lǐng)域進行延伸,將機械工程與機電一體化進行結(jié)合,可以使機械工程具有的價值得到應(yīng)有的實現(xiàn),相關(guān)行業(yè)自然也擁有了更加強勁的發(fā)展動力。
2機械工程中機電一體化的應(yīng)用
智能工廠的出現(xiàn),使機電一體化的地位大幅提高,某從事機械工程及相關(guān)工作的企業(yè),率先引入機電一體化,通過將其與機械工程相結(jié)合的方式,在保證工程質(zhì)量的基礎(chǔ)上,提高了生產(chǎn)效率。研究表明,該企業(yè)對機電一體化的應(yīng)用,主要集中在節(jié)能、故障診斷、機床生產(chǎn)等方面,下文便結(jié)合該企業(yè)的實際情況,對機械工程中機電一體化的應(yīng)用加以介紹,供其他企業(yè)參考。2.1節(jié)能系統(tǒng)。壓燃發(fā)動機在機械工程中具有十分普遍的應(yīng)用,常規(guī)的壓燃發(fā)動機,存在能源消耗巨大的不足,將機電一體化應(yīng)用在壓燃發(fā)動機中,能夠提高壓燃發(fā)動機所輸出功率的穩(wěn)定性,使內(nèi)部燃油和空氣被充分燃燒的設(shè)想成為現(xiàn)實。由此可見,將機電一體化應(yīng)用于電子控制系統(tǒng),可以使能源的利用效率得到顯著提高,為機械工程的持續(xù)發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。2.2故障診斷。由于機械生產(chǎn)始終處于運行狀態(tài)下,發(fā)生損耗的情況無法避免,長時間運行的機械設(shè)備,往往會出現(xiàn)一定的故障,要想盡量減小機械故障帶來的影響,相關(guān)人員應(yīng)對故障診斷環(huán)節(jié)引起重視,對機電一體化加以應(yīng)用,這是因為機電一體化在故障診斷方面,具有較為突出的成效,合理應(yīng)用兼具實時監(jiān)測、故障診斷功能的機電一體化,可以使管理人員及時、準確地了解設(shè)備狀態(tài),不僅故障情況能夠得到科學(xué)解決,還可以延長設(shè)備的使用年限。實踐證明,將機電一體化應(yīng)用于故障診斷,可以在提高診斷成效的前提下,減輕管理人員的工作量,縮短分析、維修機械設(shè)備需要花費的時間,另外,過程檢測可以通過模型解析的方式,掌握故障發(fā)生的時間和頻率,對故障發(fā)生趨勢進行預(yù)測,管理人員可以根據(jù)預(yù)測結(jié)果,分析并校正相關(guān)機械設(shè)備,為設(shè)備安全、穩(wěn)定的運行提供保證,提前制定適用于不同故障的防治措施,以便于第一時間將其解決[1]。綜上,故障診斷也是機械工程中機電一體化的主要應(yīng)用方向。2.3機床生產(chǎn)。機床是工業(yè)制作所依托的重要設(shè)備,機床精準度往往會給所生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量帶來直接影響。上文所提及企業(yè)用來控制、操作機床的軟件為z80-cpu,該軟件的優(yōu)勢,主要體現(xiàn)在成本低、效率高的方面,可以在大范圍內(nèi)進行推廣和應(yīng)用。通過上文的分析可知,機電一體化在節(jié)能方面,具有較為突出的表現(xiàn),因此,將其與機床生產(chǎn)相結(jié)合,不僅可以使系統(tǒng)穩(wěn)定性得到保證,還能夠為后續(xù)工作的開展奠定基礎(chǔ)。在硬件方面,刀具與機床互補,通過降低摩擦系數(shù)的方式,提高設(shè)備運行速度,由此可見,將機電一體化應(yīng)用于機床生產(chǎn),可以使機床性能得到顯著提高,機器速度也能夠得到有效控制,運行機床的成本隨之降低,企業(yè)所獲取經(jīng)濟效益更加良好。2.4包裝機械。包裝機械在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍相對廣泛,常規(guī)的包裝機械,由許多構(gòu)件組成,包括電路、凸輪構(gòu)造及控制連桿,操作難度較大,對其進行養(yǎng)護和維修的成本十分昂貴。將機電一體化應(yīng)用其中,使上述問題得到了有效解決,不僅設(shè)備構(gòu)件被縮減,各構(gòu)件的連接也變得更加緊密,制造水平自然得到提高。另外,即使包裝機械有故障出現(xiàn),相關(guān)人員也可以通過更換模塊的方式,在較短的時間內(nèi),使故障得到維修,避免帶來更加嚴重的影響。2.5傳感器檢測。在機械工程中應(yīng)用機電一體化,可以在傳感器檢測及相關(guān)技術(shù)的輔助下,完成非電量信號的轉(zhuǎn)換工作,形成機床生產(chǎn)所需的電量信號。從機械工程的領(lǐng)域出發(fā),對機電機械工程所呈現(xiàn)出的運行特征,要求傳感器具有良好的密封度、耐磨性,這需要相關(guān)人員引起重視。在條件允許的前提下,還可以通過應(yīng)用電子設(shè)備的方式,將固態(tài)傳感器的支撐零件和微控制器裝置相結(jié)合,優(yōu)化機械工程在溫度補償方面具有的功能。2.6智能化/自動化在機械工程中對機電一體化加以應(yīng)用,需要將該技術(shù)在智能化/自動化方面具有的優(yōu)勢進行充分發(fā)揮。在智能化/自動化環(huán)節(jié)中,合理應(yīng)用機電一體化,可以使機械工程的實施步驟得到優(yōu)化,部分環(huán)節(jié)無需再進行人為管理或控制,這與自動化的發(fā)展趨勢不謀而合,隨著管理人員工作量的減少,出現(xiàn)潛在安全隱患的幾率也有所降低。在實際應(yīng)用的過程中,相關(guān)人員應(yīng)明確以下內(nèi)容:機電一體化的應(yīng)用,需要以傳感器裝置和智能化系統(tǒng)為依托,在此基礎(chǔ)上,通過全面分析機械工程的方式,為理想管理目標的實現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。2.7發(fā)展方向。當(dāng)今社會,機電一體化的發(fā)展,主要集中在三個方向:首先,機電一體化會向著全息系統(tǒng)化的方向發(fā)展,具體來說,就是全方位管理,準確執(zhí)行用戶所發(fā)出指令;其次,模塊化,機械工程的產(chǎn)品種類,正隨著社會的發(fā)展而變得越來越復(fù)雜,模塊化的出現(xiàn),不僅能夠使生產(chǎn)成本有所降低,還可以提高機械工程的性能;最后,網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)化,互聯(lián)網(wǎng)的特點主要體現(xiàn)在開放性方面,相關(guān)人員可以通過操作終端主機的方式,完成處理、發(fā)送數(shù)據(jù)的任務(wù),網(wǎng)絡(luò)互連能夠使空間、時間上存在的制約被打破,機械工程的安全性、制造精準度自然會得到提高。除此之外,綠色化、微型化也是機電一體化的發(fā)展方向,這主要受節(jié)能減排、可持續(xù)發(fā)展等理念的影響。
3結(jié)論
綜上所述,在機械工程中對機電一體化加以應(yīng)用,可以使機械工業(yè)得到快速發(fā)展,基于此,相關(guān)人員應(yīng)將智能化自動化技術(shù)作為研究重點,保證機械使用質(zhì)效得到顯著提高,只有這樣才能在最大程度上滿足當(dāng)代社會對機械工程提出的要求,希望上文中討論的內(nèi)容可以在某些方面給人以幫助。
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作者:孟廣松 單位:太原學(xué)院