机电一体化系统在机械工程中的应用分析

摘 要：机电一体化系统是以机械技术为基础，通过电子技术的运用，提高传统机械设备生产中精度低、效率差、安全系数不佳等方面的问题。机电一体化系统在机械工程中的应用降低了机械生产所需的能耗，实现了工程机械生产的自动化与半自动化，为我国机械工程事业的发展做出了巨大的贡献。因此，本文从机电一体化的概念开始，对机电一体化系统在机械工程中的应用进行了讨论，并对其未来的发展方向展开了分析。

关键词：机电一体化；机械工程；应用分

引言：人类生活水平的不断提高，得益于科学技术的发展与应用。尤其是在机械工程领域，传统的机械电气化主要以人力操控为主，不仅消耗了大量的人力与资源、还存在着一定的危险与安全隐患。机电一体化的出现，利用现代化技术实现了机械工程领域的自动化生产，是机械工程领域技术上的革新，生产力方面的突破，为机械企业今后的发展提供了必要的技术支持。

一、何谓机电一体化

科学技术的不断进步与发展，机电一体化系统也在不断的探索与发展中，融入了许多先进的技术，吸收了许多宝贵的经验，逐渐发展成为自身特点鲜明的科学性体系。如今，我国的机电一体化系统在不断的发展过程中，在信息化与自动化等方面均取得了重大的突破，实现了机械工业的自动化控制，并延续了自身的特点。为了确保机电一体化的快速发展，必须要明确机电一体化急需解决的问题：

1.机械本体技术

机械本体技术的核心在于减轻机械本体的质量，从而达到改善机械本体性能，提高机械本体精度的目的。因此，机械系统性能的优化与整体的提高都要建立在机械本体轻质化的基础上。为了实现机械本体轻质化的目的，可以使用非金属复合材料来代替钢铁材料作为机械本体的主体，从而减少机械本体的重量与能量的消耗率，提高机械本体的快速响应能力与工作效率。

2.信息处理技术

机电一体化与微电子技术的不断进步、信息技术的不断发展与普及有着十分密切的关系。为了促进机电一体化的进一步发展，必须提高信息处理设备的稳定性与可靠性。

3.传感技术

在解决传感技术的问题方面，应从传感器的基本功能入手，提高传感器的抗干扰能力，加强传感技术方面的科学研究力度，以提高传感器的性能，增强传感器的精准度与灵密度为目标，使我国在传感技术方面取得质的突破。

4.软件技术

作为机电一体化中的重要组成部分，软件在机电一体化发展的过程中，起到了至关重要的作用。因此，在软件方面，必须要使其与机械设备中的硬件设施保持一致。由于软件开发所消耗的资金巨大，为了降低软件研发的成本，应当在软件研发的过程中，推荐软件的标准化进程，以最小的代价获取软件技术方面的突破。

二、现代化技术在机电一体化系统中的运用

1.自律分配化系统的运用

机电一体化发展过程中，自律分配化系统是其未来发展中的必然趋势。所谓自律分配化系统，就是机电一体化系统发展到一定阶段的必然产物，该系统在处理突发事件的过程中，可以兼具柔性以及自律性。也正式由于该系统强大的自律性，才能保证该系统在运行的过程中，子系统始终保持独立运行，且相互之间不受任何影响。如此一来，一旦系统中的某一子系统出现了故障而无法急需运行，其他子系统依旧可以照常工作，不会导致整个系统的瘫痪，避免了大型安全事故发生的可能。

2.全息技术的运用

在未来的发展过程中，机电一体化追求对机电系统进行全方位的掌控，从多个角度去呈现处机电一体化后系统的运行情况，这种全方位的展示就叫做全息。全息系统化在机电一体化未来的发展过程中，作用会越来越明显，而自动化与智能化并存也是其未来发展的一大趋势。

3.光学技术的运用

所谓的光机电一体化，就是将光学技术与机械电子技术相结合，相较于传统的机电一体化技术来说，光机电一体化技术充分利用光学技术中的优势，提高机械设备自身的性能，使机电一体化系统更为完善。从目前的使用情况来看，光学技术可以在传感技术、信息处理技术等方面给予光电一体化系统提供一定的技术支持。

4.仿生物系统的运用

传统的机电一体化系统在信息处理方面始终处于“静态”处理的方式，在结构上往往会存在不稳定的情况。随着机电一体化系统的不断发展，系统需要处理的信息也越来越多，信息处理系统所需要承受的压力便越来越大。仿生物系统化的应用，使系统信息的处理方式从“静态”变为了“动态”，减小了信息处理时所承受的负荷。

三、机电一体化在机械工程中的应用

经济的发展不仅提高了现代人的生活水平，还改变了现代人的审美观念，由此一来，对工程施工的要求也不断的提高，现代工程施工规模的扩大化与难度的不断升级，对工程机械设备的性能与质量提出了更高的要求，如果可以实现机械工程设备的自动化运行，不仅减少了机械工程施工中人力资源的消耗，还提高了施工的质量与精准度，使施工企业的施工质量与经济效益都得到了显著的提高。由此看来，为了适应时代的发展，现代工程机械必须要在施工质量、精度、效率以及收益等几个方面取得突破，确保设备性能的稳定与可靠。为了分析机电一体化在机械工程中的应用，我们从以下几个方面对其展开了分析：

1.监督控制作用

在机电一体化系统中，电子监控系统是其重要的组成部分之一，电子监控系统不仅要对机械设备的运行进行全方位的监督与控制，还要在电子监控系统下加设报警装置。一旦机械设备在工作的过程中发生故障或事故，电子监控系统可以在第一时间发布警报提示，并迅速、准确的判断出故障发生的位置，并将相关信息送达故障维修的相关部门，使其快速制定故障的排除方案，尽可能以最快的速度解决系统中存在的故障及安全隐患。

2.提高机械工程的生产效率

机电一体化系统在机械工程中使用以后，有效的改善了传统机械设备能源消耗较高的问题，机电一体化系统中的电控系统，可以使机械设备对其所耗能源进行充分利用。在使用机械设备进行生产的过程中，充分利用电子控制技术，对机械设备的能源供给量的大小进行自由调节，在提高能源利用率的同时，减少了机械设备对能源的消耗。

3提高机械工程作业精度

在机电一体化系统的理念下，将电子控制系统引入工程机械设备当中，不仅可以提高工程机械设备的精准度，还可以实现工程机械设备的自动化工作。在传统的工作中，工程机械设备的称量工作通常都由人工完成，在精准度方面，自然不如电子自动化称量准确。因此，机电一体化系统在机械工程中的应用，有效的提高的工程机械称量的精准度。例如：混凝土的制作过程中，传统的人工称量方式无法做到精确配比，使混凝土的质量受到了一定的影响。采用电子称量系统进行自动化电子称量以后，混凝土配比的精准度有了明显的提高，成品混凝土的质量也得到了有效的提升。

四、总结

综上所述，机电一体化系统的出现，对于我国机械工程来说，是一次质的飞跃，大大提高了我国机械设备的生产质量与效率，减少了机械工程工作中存在的误差，提高了机械设备的生产水平。随着机电一体化在工程机械方面的广泛应用，机电一体化已经成为我国机械领域未来发展的主要趋势，由此，机电一体化也会获得更大的发展空间。

参考文献：

[1] 田丰.机电一体化技术在机械工程上的应用及发展趋势[J].工程技术:引文版.2016(04):00247-00247

[2] 磨安刚，刘美剑.对工业现场中机电一体化系统抗干扰措施的分析[J].建筑工程技术与设计.2015(19)

[3] 刘庆菊.刍议机电一体化技术在机械工程上应用及发展趋势[J].工程技术:全文版.2016(09):00262-00262