機電一體化技術在機械工程的運用

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摘要：機械工程的常規生產模式為機械電氣，機電一體化的出現，使機械工程所生產產品，具有了更加多元化的功能，整體質量也有所提高。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，圍繞著機電一體化的具體應用展開了討論，內容涉及機床生產、包裝機械等諸多方面，供相關人員參考。

關鍵詞：機電一體化技術；機械工程；故障診斷

現階段，我國已經實現在機械工程中廣泛應用機電一體化的設想，不僅工業生產效率有所提高，生產質量也得到了一定程度上的優化?？茖W技術的發展，在無形中拓寬了機電一體化所適用的范圍，圍繞該項技術的具體應用展開討論，使其所具有的積極作用得到充分發揮，對機械工程乃至社會的發展都十分有利。

1機械工程中機電一體化的概述

作為一門電子學科而存在的機電一體化，融合了機械技術、信息技術、電子控制技術等多門學科，在綜合性、功能性等方面，具有較為突出的優勢。在我國，最早對機電一體化加以應用的領域為電力生產，不斷提高的生產力水平，使設備故障檢測、設備自動化和機械智能化領域的發展速度變得更快，合理應用機電一體化，可以使集成化管理機械的設想成為現實，相關人員只需要通過終端機械，就可以控制并操作不同設備，完成交流、溝通等工作。近幾年，機電一體化的應用方向，不再局限于電力生產，而是向以機械工程為代表的生活、生產領域進行延伸，將機械工程與機電一體化進行結合，可以使機械工程具有的價值得到應有的實現，相關行業自然也擁有了更加強勁的發展動力。

2機械工程中機電一體化的應用

智能工廠的出現，使機電一體化的地位大幅提高，某從事機械工程及相關工作的企業，率先引入機電一體化，通過將其與機械工程相結合的方式，在保證工程質量的基礎上，提高了生產效率。研究表明，該企業對機電一體化的應用，主要集中在節能、故障診斷、機床生產等方面，下文便結合該企業的實際情況，對機械工程中機電一體化的應用加以介紹，供其他企業參考。2.1節能系統。壓燃發動機在機械工程中具有十分普遍的應用，常規的壓燃發動機，存在能源消耗巨大的不足，將機電一體化應用在壓燃發動機中，能夠提高壓燃發動機所輸出功率的穩定性，使內部燃油和空氣被充分燃燒的設想成為現實。由此可見，將機電一體化應用于電子控制系統，可以使能源的利用效率得到顯著提高，為機械工程的持續發展奠定良好基礎。2.2故障診斷。由于機械生產始終處于運行狀態下，發生損耗的情況無法避免，長時間運行的機械設備，往往會出現一定的故障，要想盡量減小機械故障帶來的影響，相關人員應對故障診斷環節引起重視，對機電一體化加以應用，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，合理應用兼具實時監測、故障診斷功能的機電一體化，可以使管理人員及時、準確地了解設備狀態，不僅故障情況能夠得到科學解決，還可以延長設備的使用年限。實踐證明，將機電一體化應用于故障診斷，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，掌握故障發生的時間和頻率，對故障發生趨勢進行預測，管理人員可以根據預測結果，分析并校正相關機械設備，為設備安全、穩定的運行提供保證，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用方向。2.3機床生產。機床是工業制作所依托的重要設備，機床精準度往往會給所生產產品的質量帶來直接影響。上文所提及企業用來控制、操作機床的軟件為z80-cpu，該軟件的優勢，主要體現在成本低、效率高的方面，可以在大范圍內進行推廣和應用。通過上文的分析可知，機電一體化在節能方面，具有較為突出的表現，因此，將其與機床生產相結合，不僅可以使系統穩定性得到保證，還能夠為后續工作的開展奠定基礎。在硬件方面，刀具與機床互補，通過降低摩擦系數的方式，提高設備運行速度，由此可見，將機電一體化應用于機床生產，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，企業所獲取經濟效益更加良好。2.4包裝機械。包裝機械在工業生產領域的應用范圍相對廣泛，常規的包裝機械，由許多構件組成，包括電路、凸輪構造及控制連桿，操作難度較大，對其進行養護和維修的成本十分昂貴。將機電一體化應用其中，使上述問題得到了有效解決，不僅設備構件被縮減，各構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，相關人員也可以通過更換模塊的方式，在較短的時間內，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。在機械工程中應用機電一體化，可以在傳感器檢測及相關技術的輔助下，完成非電量信號的轉換工作，形成機床生產所需的電量信號。從機械工程的領域出發，對機電機械工程所呈現出的運行特征，要求傳感器具有良好的密封度、耐磨性，這需要相關人員引起重視。在條件允許的前提下，還可以通過應用電子設備的方式，將固態傳感器的支撐零件和微控制器裝置相結合，優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用，需要將該技術在智能化/自動化方面具有的優勢進行充分發揮。在智能化/自動化環節中，合理應用機電一體化，可以使機械工程的實施步驟得到優化，部分環節無需再進行人為管理或控制，這與自動化的發展趨勢不謀而合，隨著管理人員工作量的減少，出現潛在安全隱患的幾率也有所降低。在實際應用的過程中，相關人員應明確以下內容：機電一體化的應用，需要以傳感器裝置和智能化系統為依托，在此基礎上，通過全面分析機械工程的方式，為理想管理目標的實現奠定基礎。2.7發展方向。當今社會，機電一體化的發展，主要集中在三個方向：首先，機電一體化會向著全息系統化的方向發展，具體來說，就是全方位管理，準確執行用戶所發出指令；其次，模塊化，機械工程的產品種類，正隨著社會的發展而變得越來越復雜，模塊化的出現，不僅能夠使生產成本有所降低，還可以提高機械工程的性能；最后，網絡互聯化，互聯網的特點主要體現在開放性方面，相關人員可以通過操作終端主機的方式，完成處理、發送數據的任務，網絡互連能夠使空間、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展方向，這主要受節能減排、可持續發展等理念的影響。

3結論

綜上所述，在機械工程中對機電一體化加以應用，可以使機械工業得到快速發展，基于此，相關人員應將智能化自動化技術作為研究重點，保證機械使用質效得到顯著提高，只有這樣才能在最大程度上滿足當代社會對機械工程提出的要求，希望上文中討論的內容可以在某些方面給人以幫助。

參考文獻：

[1]蔚海明.機電一體化技術在機械工程上的應用及其趨勢展望[J].中國金屬通報，2019（06）：253-254.

[2]張紀虎.機電一體化系統在機械工程中的實際應用分析[J].設備管理與維修，2019（14）：240-242.

[3]郭艷平.機電一體化技術在機械工程中的應用[J].內燃機與配件，2019（19）：241-242.

作者:孟廣松 單位:太原學院