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机电一体化在工程机械中的应用.doc
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1、【学术论文】机电一体化在工程机械中的应用姓名:职称学校:时间目录【学术论文】1【摘要】3【关键词】:3【正文】3一、概述3二、机电一体化的具体内容41.机械技术42。计算机与信息技术53。系统技术54.自动控制技术55。传感检测技术56.伺服传动技术5三、机电一体化发展时代6四、现代工程施工对工程机械要求61。电子监控控制、自动报警及故障自诊62.节能降耗,提高生产率73.提高作业精度74.作业过程的自动化或半自动化75.其他应用7五、机电一体化的发展趋势81。智能化82。模块化83。网络化84。微型化85。环保化9六、机电一体化在现代工程机械中的应用91。日趋成熟的GPS技术92.机电一体化
2、技术在挖掘机上的运用103.机电一体化技术在旋挖钻机上的运用114。遥控技术在工程机械上的应用125。小结12机电一体化在工程机械中的应用【摘要】机电一体化又称机械电子学,英语称为Mechatronics,它是由英文机械学Mechanics的前半部分与电子学Electronics的后半部分组合而成.机电一体化在工程机械上的应用打破了传统机械的设计,从而提高了机械的安全性、可靠性、经济性等,电子控制系统也提高了工程机械的工作效率及产品的工艺,使机械的优越性能得到最大的发挥。【关键词】:机电一体化;机械;电子控制机电一体化技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息、技术、传感器技术、接口技术
3、、信号变换技术等多种技术进行有机地结合,并综合应用到实际中去的综合技术。是现代化的自动生产设备几乎可以说都是机电一体化的设备。 【正文】一、 概述随着计算机及微处理技术的飞速发展,机电一体化在工程机械上的应用也越来越广泛,尤其是在现代工程机械上的应用,从而促进了工程机械的智能化,提高了机械的工作效率和性能,使得工程机械的发展进入了一个新阶段。中国机电设计迈入PLM全新阶段,正挑战着了前所未有的,不可预测的难题,一个个久战沙场经久不衰精兵良将正褪去了昨日英雄的光环,唯有CAMEL VIEW 能够胜任军统三国,光复旧业的重任,此时数系科技与德国iXtronics GmbH公司携手共同开拓机电设计领
4、域的新篇章,CAMEL VIEW 作为机电一体化设计系统,从产品的概念设计到产品性能的测试、验证、通过都是一体化的,流程化的、规范化的,在满足用户设计的前提下,数值实验的仿真与结果的验证无不精确化,支持复杂环境下,多工况,多耦合场设计.随着计算机及微处理技术的飞速发展,在工程机械上的应用也越来越广泛,促进了工程机械的智能化,提高了机械的工作效率和性能,使得工程机械的发展进入了一个新阶段.机电一体化械电子学主要研究目的是把机械技术与微电子技术和信息技术有机地结合为一体,实现整个系统的最优化.机械电子学可以充分发挥机械技术、微电子技术和信息技术的各自的长处和特点,促进机械产品的更新换代。机械电子学
5、系统主要由机械主体、传感器、信息处理和执行机构等部分组成.较高级的系统不但有硬件,而且还有相应的软件,利用软件技术可以实现硬件难以实现的功能,使机械系统增加柔性。典型的机械电子系统有数控机床、加工中心、工业机器人等。机械电子学技术除用于单个机器、设备或一般的生产系统的技术改造之外,还用于柔性制造系统、计算机集成制造系统、工厂自动化、办公自动化、家庭自动化等方面.二、 机电一体化的具体内容主要包括:机械技术、计算机与信息技术、系统技术、自动控制技术、传感检测技术以及伺服传动技术。1. 机械技术机械技术是机电一体化的基础,机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技 机电一体化术相适应,利用其它高、新技
6、术来更新概念,实现结构上、材料上、性能上的变更,满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能的要求。在机电一体化系统制造过程中,经典的机械理论与工艺应借助于计算机辅助技术,同时采用人工智能与专家系统等,形成新一代的机械制造技术.2. 计算机与信息技术其中信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术均属于计算机信息处理技术。3. 系统技术系统技术即以整体的概念组织应用各种相关技术,从全局角度和系统目标出发,将总体分解成相互关联的若干功能单元,接口技术是系统技术中一个重要方面,它是实现系统各部分有机连接的保证。4. 自动控制技术其范围很广,在控制理论指导下,进
7、行系统设计,设计后的系统仿真,现场调试,控制技术包括如高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断校正、补偿、再现、检索等。 5. 传感检测技术传感检测技术是系统的感受器官,是实现自动控制、自动调节的关键环节。其功能越强,系统的自动化程序就越高。现代工程要求传感器能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境的考验,它是机电一体化系统达到高水平的保证。6. 伺服传动技术包括电动、气动、液压等各种类型的传动装置,伺服系统是实现电信号到机械动作的转换装置与部件、对系统的动态性能、控制质量和功能有决定性的影响。三、 机电一体化发展时代机电一体化技术,使机械、液压技术及电子控制技术等有机的结合在一起,大大提高
8、了工程机械的操稳性、可靠性、安全性等性能。目前电子控制技术已经在应用到现代工程机械的多个领域当中,电子控制技术的核心主要是其中的微处理器技术。随着工程强度和难度的要求变的越来越高,电子技术越来越多的应用在工程机械上,其电子模块的规模在逐渐变大、结构也日益的复杂,相对的,这样高性能工程机械的价格也在不断上涨,因此在实际操作中,应最大效率的发挥机械的作用,提高经济性,使得机械的高性能得到体现.工程机械中电子控制系统的性能优劣会直接影响到机械的动力性,操作性、可靠性,使用寿命等,从而影响到施工作业的工艺和精度,但是有些工艺必需依靠电子控制系统来实现,这样也就迫切需要操作人员的能力的提高,以满足电子系
9、统大量应用于工程机械的需要.四、 现代工程施工对工程机械要求工程机械的性能高主要是包括能效经济性,性能稳定行,工作可靠性,施工精确性,易操作性等等,另外还要求其具有运行状态监视、故障自诊和自动报警功能,能对故障的位置及时的发现,从而减少损害。1. 电子监控控制、自动报警及故障自诊在实际应用中,要求电子监控系统对机械的各个部门的工作状况实行实时监控,比如发动机的油耗、平整机的平整程度、液压臂的受力等,而且要求有控制机械的功能,如自动停机装置、叉车液压的升降和自动升温控制装置等,对于故障自诊断,系统要求能够及时对机械的异常现象进行检测,并且能够及时的报警及指出发生故障的部位,从而减少停机维修作业维
10、修成本和时间,来提高机器的工作效率.2. 节能降耗,提高生产率传统的工程机械都是用人工来进行操作控制的,所以施工的工业和能源的经济性都不高,例如液压挖掘机对燃料能量利用率仅为30左右,低能量利用率已经成为工程机械发展的瓶颈,采用电子控制系统有效的减少人工多余的操作,并能够增强机械工作的精确性,从而减少了机械各个部件之间的传动,从而减小了能量的消耗。3. 提高作业精度为了防止叉车的伸缩臂的在省局的过程中受力过大,所以,要采用电子称重系统,来起到对其保护的作用。并且自动找平系统的应用也使得沥青混凝土摊铺机的施工质量达到了较大程度的提高.4. 作业过程的自动化或半自动化工程机械实现自动化或半自动化控
11、制,可以减轻操作者的劳动强度,来达到提高生产率的目的,从而减少因由于操作者的经验不足而引起精度过低的现象。5. 其他应用一些工程机械比如挖掘机、推土机等都有了电子系统控制的自动变速箱,变速箱能够根据路面状况来自行的变速变矩,从而使得传动系统的传动比自动改变,这不仅充分利用了发动机的功率,提高了燃油的经济性,并且也减少了人员的操作。在一些化工制药的机械上,制药对所需要的药品原料的重量和相互反应之间的顺序都有着严格的要求,尤其在卫生方面,在这种情况下,就可以通过机械操作来保证药品的质量,对药品采用电子称重,来对原料用量的精确性进行保证。五、 机电一体化的发展趋势计算机微处理技术、自动控制技术等相关
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