机电技术的典型应用论文(优推4篇)
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机电技术一体化的应用论文【第一篇】
一、机电一体化概要
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。其主要功能是代替和放大的体力。发展到机电一体化后,其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外,还能赋予许多新的功能,如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制自动诊断与保护等。
二、机电一体化的发展状况
机电一体化的发展大体可以分为3个阶段。20 世纪60 年代以前为第一阶段,这一阶段称为初级阶段。在这一时期,人们自觉不自觉的利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,这些机电结合的军用技术,战后转为民用,对战后经济的恢复起了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平,机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展,已经开发的产品也无法大量推广。20世纪70―80年代为第二阶段,可称为蓬勃发展阶段。通信技术的发展,为机电一体化的发展奠定了技术基础。
三、机电一体化的发展趋势
机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合,它的发展和 进步依赖并促进相关技术的发展和进步。因此,机电一体化的主要发展方向如下:
1、智能化
智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。这里所说的“智能化”是对及其行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法。模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标,使机电一体化产品具有与人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能,则是完全可能而又必要的。
2、模块化
模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电器接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元,是一项十分复杂但又是非常重要的事。这需要制定各项标准,以便各部件单元的匹配和接口,由于利益冲突,近期很难制定国际或国内这方面的标准,但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然,从电器产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定,无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业,规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。
3、网络化
由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。现场总线和局域网技术是家用电器网络化已成大势,利用家庭网络(home net)将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系 统(computer integrated appliance system CIAS),是人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐。因此,机电一体化产品无疑朝着网络化方向发展。
4、微型化
微型化兴起于20世纪80年代末,指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术,微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。
5、绿色化
绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品,具有远大的发展前途。机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境,报废后能回收利用。
6、系统化
系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现之二是通信功能的大大加强,一般除RS232外,还有RS485、DCS人格化。
四、我国发展(机电一体化)面临的形势和任务
1、我国“机电一体化”工作面临的形势
我国用微电子技术改造传统工业的工作量大而广,有难度。机电一体化技术加速产品的更新换代,提高市场占有率的呼声高,有压力。近年来我国的工业结构、产品结构虽然几经调整,但由于多种原因,成效一不够明显。这里面固然有上级领导部门的问题,有企业的“故土难离”“死守故业”的问题,但不可否定也有优化不出理想的产业,优选不出中意的产品问题。上佳的答案早就摆在了这些企业的面前,这就是发展机电一体化,开发和生产有关的机电一体化。
2、我国“机电一体化”工作的任务
我国在机电一体化方面的任务可以概括为两句话:一句话是广泛深入的用机电一体化技术改造传统的产业。另一句话是大张旗鼓的开发机电一体化产品,促进机电产品的更新换代。总的目的是促进机电一体产业的形成,为我国产业结构和产品结构调整做贡献。总之,机电一体化技术既是振兴传统机电工业的新鲜血液和原动力,又是开启我国机电行业产品结构调整大门的钥匙。
五、我国发展“机电一体化”的对策
1、加强统筹安排,协调发展计划
目前,我国从事“机电一体化”研究开发及生产的单位很多。各自都有一套自己的发展策略。各单位的计划由于受各自立足点的限制,难免只考虑局部利益,各主管部门的有关计划和规划,也有考虑不足,统筹安排不够的问题,同时缺少综观全局的有权威性的发展计划和战略规划。因此,建议各主管部门成有关单位在进行深入调查研究、科学分析的基础上,制定出统管全局的“机电一体化”的计划和规划,避免开发商重复,生产上撞车。
2、强化行业管理,发挥“协会”作用
目前,我国“机电一体化”较热,而按目前的行业划分方法和管理体制,“政出多门”是难题。因此,我国有必要明确一个“机电一体化”行业的统管结构,根据目前国家政治体制改革和经济体制改革的精神,以及机电一体化行业特点,我们建议:尽快加强北京机电一体化协会的建设,赋予其行业管理职能。“协会”要进一步扩大领导机构,要加强办公室、秘书处的建设。要通过其精明干练的办事机构、经济实体,组织行业发展计划、战略规划的抑制,指导行业布点布局的调整,进行发展突破口的选择,抓好重点工程的试点和有关项目的发标、招标工作。
3、优化发展环境,增大支持力度
优化发展环境指通过宣传群众,造成一种社会上下,企业内外都重视、支持“机电一体化”发展的氛围,如尽快为外商到我国投资发展机电一体化,为产业提供方便,尽力为开发、生产机电一体化产品调配好资源要素等。
4、突出发展重点,兼顾“两个层次”
机电一体化产业覆盖面非常广,要注意抓两个层次上的工作。第一个层次是“面上”的工作,即用电子信息技术对传统产业进行改造,在传统的机电设备上植入或嫁接上微电子(计算机)装置,使机械和电子技术在浅层次上结合。第二个层次是“提高”工作,即在新产品设计之初,就把“机械”与“电子”统一起来进行考虑,使机械与电子密不可分,深度结合,生产出来的新产品做 到机电一体化。
综上所述,机电一体化的出现不是孤立的,它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。当然,与机电一体化相关的技术还有很多,并且随着科学术的发展,各种技术相互融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术的广阔发张前景也将越来越光明。
机电技术一体化的应用论文【第二篇】
随着我国经济社会的进步,工程机械也得到了快速发展,机电一体化技术得到了广泛的应用。在工程机械运行中应用机电一体化技术,可大大提高工程机械运行效率,为经济效益提升提供保障。因此,探讨机电一体化技术在工程机械中的应用具有重要意义。而且,机电一体化技术属独立学科,涉及信息技术、电子计算机技术、微电子技术及自动控制技术等,探讨机电一体化技术在工程机械中的应用,有助于促进工程机械的发展。
1、机电一体化技术及其应用现状
机电一体化即机械电子学,属于新兴边缘综合学科,涉及微电子技术、计算机技术、机械技术及信息技术,等等。在工程机械中利用机电一体化技术,将微电子技术应用到工程机械中,可将微电子技术中的动力、控制与机械主功能等加以充分发挥,从而提高工程机械的利用技术。而且,在工程机械中利用机电一体化技术,也可大幅改善工程机械面貌,促进工程机械的智能化、自动化。随着施工的变化,工程机械性能的要求也在不断发生改变,需要逐步提高工程机械的性能。在使用性能上,工程机械应做到以下几点:第一,提高生产效率,降低能耗;第二,提高工程机械的自动化水平,严格控制施工质量与精度;第三,实现工程机械设备操作简单化和稳定性,降低工作人员的劳动强度,提高作业安全性;第四,延长工程机械使用的寿命。在工程机械中利用机电一体化技术,有助于实现上述几个目标。
2、工程机械机电一体化技术的应用分析
工程机械与机电一体化的关系
与传统工程机械相比,目前的工程机械中应用机电一体化技术,可改善工程机械各方面性能,比如操作舒适性的提高,且机械功效增加;工程机械的耗能大幅下降,且安全性与可靠性不断提升;工程机械的作业效率与精度也有所增加。
机电一体化技术对工程机械的改进
现代工程机械对性能要求比较高,主要表现在以下几个方面:工程机械的功效高,且能耗下降;系统具备监测运行状态的功能,可自动诊断与报警,提高运行的安全性;实现工程机械的自动化与精度的提升。在现代工程机械中,与电子控制相关的内容包括以下几个方面:
控制柴油机促进柴油机技术的发展,必须解决最低耗油量与发动机排放量之间的关系。在工程机械中利用电子节能液压泵系统,可降低系统能耗。在这种情况下,电子控制自动变速,可根据负荷条件,实现柴油机油门的自动调节,同时满足经济指标、排放量指标,对于节约能源、提高效率及实现净化排气等均有重要意义。
提高生产效率,降低能耗现代工程机械的发展,对高能量利用效率有了更高的要求。传统工程机械的燃料利用率较低,仅仅有20%左右。如果在新型挖掘机上利用日本小松生产公司生产的新型节能系统(OLLS系统),可提高节能效果,与传统工程机械相比,节约能源约为%。这一OLLS系统可利用发动机功率,满足发动机转矩与泵吸收转矩最佳性能的要求,提高工程机械的生产效率。
提高成品的作业精度在某些工程机械设备中,引入电子控制系统,可满足系统对于称量精度的要求。同时,在工程机械中引入电子控制系统,可降低工作人员劳动强度,并提高工作效率,从而减少人工称量的误差。比如在混凝土拌合机械设备、沥青拌和机械设备中,引入电子控制系统基本实现计量功能的自动化。在电子计量系统中,微机控制技术也得到了良好的应用。
电子监控、自动报警与故障自诊工程机械的发动机、液压系统与传统系统等运行状态,经常发生机件或设备损坏事故,在系统运行中,利用电子监控与故障诊断专业系统设置各种类型传感器,可进一步保证作业人员与机械设备的安全性,并在故障发生之前自动报警,可提醒工作人员及时解决故障。
作业过程的半自动化与自动化为了提高工程机械运行的水平与效率,在工程机械中利用半自动化或自动化方式,可降低操作者的工作强度,并保证作业精度不受操作人员技术、生产经验的影响。
3、工程机械一体化技术的前景
电子控制理论
利用以电子为核心的高新技术,是工程机械现代化的重要标志之一,通过应用与推广高新技术,在参考相关控制理论的基础上,可满足系统智能化设计要求,实现设计后的系统仿真,等等。
传感器技术的应用
在现代工程机械中,传感器技术的应用比较广泛,在发动机上利用机油压力传感器、冷却水温度传感器,等等,可检测并控制发动机运行状态;在沥青摊铺机上利用传感器技术,可提高作业精度,满足平整度、厚度与坡度要求。随着传感器技术的不断发展,在未来的工程机械上,高性能与稳定性的传感器将越来越多地得到应用。
4、结语
在工程机械中利用机电一体化技术,可提高工程机械的效率与安全性,降低工作人员的劳动强度。
机电技术一体化的应用论文【第三篇】
1、机电一体化的含义
机电一体化又称机械电子工程,是将机械、电工电子、微电子、信息、传感器等多种技术进行有机结合,并应用到具体生产中的系统技术。通过机电一体化技术,微电子装置可以替换原有机械零件的功能,也实现了许多新的功效,如自动查找相关数据进行故障诊断,自动处理相关信息和数据并且提示、调节有关设备和参数设置等。由此可知,机电一体化是人体力和脑力劳动的延伸,可以完成一定工作的智能综合机械装置。
2、机电一体化技术在钢铁企业中的应用
钢铁企业在机电一体化技术刚出现时便开始应用,比如工程控制、通讯、精确仪表等方面,此外,钢铁企业对机电一体化技术的应用还体现在以下三个方面。第一,现场总线技术。在钢铁企业中,需要将现场的仪表和控制室内的控制设备进行双向、数字式和多站通信链路式的连接,这就是现场总线技术。该技术已被广泛应用于各类企业包括钢铁企业中,如高速线材轧机和小型棒材连轧机上的智能变送器、执行器、现场总线化检测仪表、现场总线化和现场就地控制站等。第二,交流传动技术。传动技术对于重工业企业来讲非常重要,钢铁企业也不例外,如何更高效、稳妥地进行传动,对于钢铁企业的效益显得尤为重要。当前的机电一体化技术,使得交流传动正在逐渐取代直流传动,并且复杂的多方向矢量控制技术也已经可以得到解决。在借助机电一体化系统的优化后,无论何种容量的电机都可以在同步或者异步电机中实现双向的平滑调速,这种技术的完善使得钢铁企业的轧钢生产效率得以快速提高。第三,分布式和开放式控制系统。在分布式控制下,一台一级总服务器计算机可以控制多台二级计算机和多个分立式智能控制单元,并且可以继续向下控制“三级“”四级”等等。这样就可以在对一级服务器计算机的控制下实现对整个生产过程、生产计划和原料搭配的控制和优化。在开放控制系统下,机电一体化技术将对生产过程中相关企业相关原料和产品的参数、规格进行互换、分享,以达到信息、资源的共享,减少了重复生产和资源浪费。例如,通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联,实现测量与控制一体化,能稳定和解决近年铁矿石供需严重不平衡的问题。
3、机电一体化技术的发展趋势
机电一体化技术是多学科交叉的最新成果,在其发展趋势中,可以看到其他新型技术的发展方向,即人工智能化、移动互联化和生态绿色化三个方面。
人工智能化
机电一体化的设计初衷就是为了能够替代一些体力劳动,从而提升工作效率。当前的机电一体化还停留在节省体力的程度,机器的发展方向就是要节省脑力劳动。同时,智能化是机电一体化技术的重要特征之一,智能化是将机械行为的替代转化为模拟人类脑力运转,使机器具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高效的控制。当下的机电一体化的智能化主要体现在专家系统、模糊系统、神经网络和遗传算法四个方面。如为机器配备自诊断故障功能,以实现设备的自主维修。
移动互联化
电子计算机和互联网的不断升级换代,特别是移动互联时代的到来,使得各个行业和各种事务都开始使用电子计算机或者手机接入互联网,人类开始进入移动互联时代。在这样的大背景下,工业技术也逐渐向移动互联时代靠拢,随着网络和移动设备的普及,工业生产中的远程控制和监视已经不再局限于现场和电脑前,不远的将来,机电一体化设备不仅具有以太网接口,还将具备移动双重接口,可以直接连入移动互联网,实现制造过程的集成。这样一来,人们可以不分时间和位置的限制便捷地对机器下达指令进行远程控制,真正实现企业生产的移动互联化。
生态绿色化
人类技术的发展,一方面使我们变得物质丰富、生活舒适,而另一方面也使得资源匮乏、生态环境受到严重污染。当前,保护生态环境和资源的趋势逐渐成为人们的共识,人们渴望在拥有高新科技的同时得以回归绿色、自然的生活。在机电一体化发展到一定程度后,机电一体的生态绿色化产品将会使资源使用率极高,在设计、制造和使用等环节中,符合当前环境保护和人类健康的需求,对生态环境无害或危害极少。总之,机电一体化技术的应用和发展将继续转变人类利用能源的方式和效率。同时,在钢铁企业中强化机电一体化技术将提升我国装备制造业的能力和水平,极大地促进我国经济发展和综合国力的提升。
参考文献:
[1]郝秀芹。机电一体化技术在钢铁企业中的应用[J].学园,2014(12):197.
[2]张寒松。浅析机电一体化技术的发展及其在钢铁行业中的应用[J].机械制造,2012(12):68-71.
[3]纪钰珩。机电一体化技术在企业智能制造中的发展与应用[J].企业技术开发,2014(03):48-49.
机电技术一体化的应用论文【第四篇】
1、煤矿机电一体化技术的特点及应用现状
煤矿机电一体化技术的优势
煤矿井下工作具有一定的危险性,所以煤矿生产始终需要秉承“安全第一”的原则。只有将煤矿安全工作当作工作的核心,才能有效地保证工人的生命财产安全,促进煤矿和谐发展。机电一体化技术的应用,能够提高煤矿安全生产的系数,避免国家一级煤矿企业遭受巨大的经济损失。
随着我国机电一体化技术的应用,煤矿生产效率得到很大的提升,机械化几乎已经普及,但煤矿工人工作压力仍然很高,每天的劳动量大,在传统的煤矿工作模式下存在一定的缺陷,正是由于机电一体化技术的出现,有效地解决了这些弊端,降低了工作的强度,提高了工作的效率。
机电一体化技术在煤矿矿井中的应用,大大提高了煤矿的生产产量,煤矿的经济效益也同步提升,这也就变相地提升了职工的工资待遇,使煤矿企业职工的生活水平得到改善,从而带动相关的产业发展。
我国煤矿机电一体化技术的应用现状
近年来,我国科技水平得到了巨大的提升,机电一体化技术也得到了长足的发展,一些煤矿企业利用机电一体化技术,对煤矿生产相关机械的关键参数也实施了有效监控,并通过创新,降低了机电一体化系统安装的难度,提升了系统的抗干扰能力。但是我国的机电一体化技术仍然处在发展阶段,与国际先进水平还存在一定的差距,一些地方还有待提高。
如一体化系统中的线束繁多,影响机械各单元的复合控制、机械信息量大、自动控制功能很难扩充等。另外,在煤矿机电管理中也存在很大的问题,对煤矿机电一体化的应用以及煤矿安全生产造成很大的影响,具体表现在以下三个方面:
为了保证煤矿安全生产,都制定了严格的安全管理制度,机电管理也有完善的管理制度以及具体管理规程。但是目前煤矿在实施管理中,存在重视程度不高、管理流于形式等缺点,并没有将规章制度落实到实处。有些安全检查员在工作过程中缺乏主动性,存在敷衍了事的心理,这样就很难及时发现安全隐患并消除隐患,这也是造成安全事故发生的原因之一。
随着煤矿生产机械化以及自动化的发展,煤矿加大了机电设备的投入,机电设备对煤矿生产效益产生的影响也逐渐增大。但是目前煤矿机电设备存在一定的问题,主要包括:很多机电设备老化问题严重;煤矿生产过程中,机电设备长期超负荷运行;有些机电设备配制不合理,与煤矿实际生产不符;缺少对煤矿机电设备的养护维修,对设备的测试技术落后等。
机电职工与机电技术管理人员的素质关系着整个煤矿机电技术管理的质量,关系着煤矿生产的安全性。目前煤矿生产过程中,一般一台机械有6人左右操作,但是如果操作人员技术不高、责任心不强等,又或者由于某些失误都可能对煤矿的生产带来安全隐患。另外,煤矿生产工作属于高危工作,并且工作环境比较差,存在一定的安全风险,相关人员在工作中如果长时间处于这种高度紧张的状态,也会导致失误操作等问题的发生。
针对上述问题,我国煤矿需要加大对机电一体化技术的应用,并加强机电管理,确保煤矿生产的安全与稳定。煤矿生产是一项存在危险性的工作,而机电技术管理又贯穿于煤矿生产的各个环节,这就需要制定一个煤矿生产安全管理的网络化、精准化的规划,编写机电设备操作手册、技术指导等手册,并且做好应急处理办法预案,加大对设备的在离线点检工作,包括对机电设备的工作环境以及运行状态的点检工作,利用先进的系统对点检工作产生的数据进行汇总与分析。
2、我国煤矿机电一体化技术的发展方向
我国煤矿企业发展过程中,大型、特大型机械越来越多地应用到煤矿生产过程中,机械液压系统的输出功率也越来越大,这就需要机械液压系统向着高压方向发展。液压输出功率越高,对其安全性要求也就越高,在开发过程中,系统元件寿命以及人机安全问题成为了主要的制约因素。
机械化生产在我国煤矿生产中已经逐渐普及,煤矿机械生产也逐渐向着智能化、一体化、多元化的方向发展,这就要求机械对相关数据要有相对完善的处理系统。微处理器、传感器等原件,可以满足上述要求,还能增强机械的各项性能,提高运行效率,提高机械应对紧急情况的能力。
在机电一体化发展过程中,一定要坚持可持续发展的原则,对机械燃油功率实施自动化控制,保证机械具有高效的节能效果。在节能的同时,还应该考虑提升机械的运行效率,充分地利用新技术、新工艺、新材料,保证运行效率在稳步提升的前提下,发挥节能效果。
电流变流体技术是机电一体化发展的可行性方向,电流变流体在自由状态下是液体状态,但其在电场作用下,就会迅速凝固成固体,并且固体的强度与电场的强度成正比。利用这种特殊的技能,可以将其运用到机械液压系统中,其能在极短的时间内完成固液状态的转变,不仅降低了能量消耗,在设计上也相对简单,容易操作,可以起到延长机械寿命的作用。
3、结语
随着科技的发展,机械在人类发展过程中的作用也越来越大,并广泛地应用于各个行业,其中我国目前煤矿中已经基本上实现了机械化生产,大大提高了生产的效率,但煤矿机械需要进行一次又一次的更新与升级,保证机械运行效率以及状态符合当前时代的发展,增强其运行效率,提倡节能环保的应用。机电一体化技术是一种高新技术,实现了高自动化、高智能化等为一体的应用系统,能够满足煤矿安全生产的需求。我国机电一体化在煤矿中的应用还处在发展阶段,需要不断加大科研力度,利用先进的科技手段,缩短并逐渐赶上国际先进水平。