机械电子技术的改革和趋势

摘 要：机电一体化又称机械电子学,是一门跨学科的综合性高技术,是由微电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术、机械技术、液压技术以及其他技术相互融合而成的一门独立的交叉学科.机电一体化技术从上世纪70年代中期开始在国外工程机械上得到应用.80年代以微电子技术为核心的高新技术的兴起,推动了工程机械制造技术的迅速发展,特别是随着微型计算机及微处理技术、传感与检测技术、信息处理技术等的发展及其在工程机械上的应用,从根本上改变了工程机械的面貌,极大促进了产品性能的提高,使工程机械进入了一个全新的发展阶段.以微机或微处理器为核心的电子控制系统目前在国外工程机械上的应用已相当普及,并已成高性能工程机械不可缺少的组成部分.工程机械的机电一体化和智能化将是今后的发展方向.

关 键 词：机电一体化工程机械电子控制

1机电一体化技术发展

机电一体化是指在机构得主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称.

20世纪60年代以来,人们利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能后,刺激了机械产品与电子技术的结合.计算机技术、控制技术、通信技术的发展,为机电一体化的发展更进一步奠定了技术基础.20世纪80年代末期,机电一体化技术和产品得到了极大发展.各国均开始对机电一体化技术和产品给以很大的关注和支持,20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入了深入发展时期.光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中展露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支.我国从20世纪80年始开展机电一体化研究和应用.取得了一定成果,它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步.机电一体化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.

2目前工程机械的系统功能

目前工程机械的电子控制系统主要实现如下功能：

（1）电子监控、自动报警及故障自诊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,缩短停机维修时间,延长设备的使用寿命.

（2）节能降耗,提高生产率传统工程机械的能量利用率较低,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.

（3）柴油机的控制采用电子调速器,电子油门控制装置,自动停机装置,自动升温控制装置等.

（4）提高作业精度为保证成品料的作业精度,现代沥青及水泥混凝土拌和设备广泛采用了微机控制的电子称量系统,并使称量过程实现了自动化.自动找平系统的应用,使沥青混凝土摊铺机的施工质量有了较大的提高.采有超声波技术的自动供料系统,使沥青混凝土摊铺机的供料实现了自动调节,进一步提高了摊铺质量.推土机铲刀、平地机刮刀、铲运机铲斗刀刃的电子控制,不仅提高了作业精度和作业效率,而且也减轻了操作人员的劳动强度.

3现代工程机械技术

现代工程机械正处在一个机电一体化的发展时代.引入机电一体化技术,使机械、液压技术和电子控制技术等有机的结合,可以极大地提高了工程机械的各种性能,目前以微机或微处理器为核心的电子控制装置（系统）在现代工程机械中的应用已相当普及,电子控制技术已深入到工程机械的许多领域.随着科学技术的不断发展,对工程机械的性能要求不断提高,电子（微机）控制装置在工程机械上的应用将更加广泛,结构将更加复杂.特别是,随着我国进口及国产工程机械保有量的逐年增加,如何用好,管好这些昂贵的工程机械,使其发挥最大的效率,是工程施工部门所面临的一个重要的问题.

现代工程施工要求工程机械具有以下性能：生产效率且能量损失小,节约能源；自动化程度高,施工质量好,精度高；性能稳定,工作可靠,安全,使用寿命长；具有较好的经济性,即高的技术比和低的制造与使用成本；操作简单、轻便,劳动强度低,驾驶员的工作条件好；具有运行状态监视,故障自诊及自动报警功能,能及时准确地指出故障部位,减少停机维修作业效率.

4机电一体化在工程机械中的运用

现代工程机械正处在一个机电一体化的发展时代.引入机电一体化技术,使机械、液压技术和电子控制技术等有机的结合,可以极大地提高了工程机械的各种性能.目前以微机或微处理器为核心的电子控制装置（系统）在现代工程机械中的应用已相当普及,电子控制技术已深入到工程机械的许多领域.随着科学技术的不断发展,对工程机械的性能要求不断提高,电子（微机）控制装置在工程机械上的应用将更加广泛,结构将更加复杂.

5结束语

通过本文的论述可见,机电一体化的出现不是随机出现的,而是一个时代的产物,文中叙述的这些发展方向是科技发展到一定阶段的必然要求,更是一个必然结果.目前,因为科学技术的限制,其与一些相关技术的互融程度还是不是太明显,但是随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势必将越来越明显,因为它既是多项科学技术发展的结晶,又极大地推动了不同学科的交叉与渗透,其发展前景也将越来越光明,这必然会给世界带来更大的技术力量.随着科技的发展和电子技术的成熟和广泛应用,机电一体化产品在国民经济建设、企业的技术改造和电子产品的更新换代方面发挥着越来越重要的作用.机电一体化是许多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求.当当然,机电一体化的发展不是孤立的,与机电一体化相关的技术还有很多,并随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术的发展与应用也将更加广阔.