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[关键词]智能 信息 驱动
中图分类号:F871 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)19-0178-01
1.机电一体化的发展前景假设及理由
就我所选的专业――机械制造与自动化有着很大的发展前景。如今时代,正是中国发展的黄金时代,中国又是一个发展中国家,要想谋求更大的发展,行业的转型是一定的,所以轻工业的转型,重工业与机械制造的行业的重视是必然的。就这一点来看,我清晰看到这一行的发展前景有着如此大的潜力。它与其他行业有着千丝万缕的联系!
2.机电一体化的定义及运用学科
机电一体化又是如何一回事?随和经济的发展和科技的进步,越来越多的产品智能化、自动化、网络化,这些产品除了要用到机械驱壳,还需要用电路来控制,电的部分已经不再是简单的开关电路,而是用大规模的集成电路,单片机、传感器、可编程控制器等智能元件被用来和设备的机械部分想结合。单纯的机械活着单纯的电子已经不能适应行业发展的需要,渐渐地就出现了机电一体化①这个学科。机电一体化最早出现在1971年日本杂志《机械设计》的副刊上,到目前这个学科已经逐渐成熟了。机电一体化包含了很多的技术部分。
2.1 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术相适应,利用其它高、新技术来更新概念,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。
2.2 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。
2.3 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。 第四, 自动控制技术 。其范围很广,在控制理论指导下,进行系统设计,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。
2.4 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。
2.5 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。
2.6 机电一体化的整合
机电一体化系统主要由五个部分组成:机械本体、检测传感部分、电子控制单元、执行器和动力源。机械本体包括机架、机械连接、机械传动等,它是机电一体化的基础,起着支撑系统中其他功能单元、传递运动和动力的作用。与纯粹的机械产品相比,机电一体化系统的技术性能得到提高、功能得到增强,这就要求机械本体在机械结构、材料、加工工艺性以及几何尺寸等方面能够与之相适应,具有高效、多功能、可靠和节能、小型、轻量、美观的特点;检测传感部分包括各种传感器及其信号检测电路,其作用就是检测机电一体化系统工作过程中本身和外界环境有关参量的变化,并将信息传递给电子控制单元,电子控制单元根据检查到的信息向执行器发出相应的控制;电子控制单元又称ECU(Electrical Control Unit ),是机电一体化系统的核心,负责将来自各传感器的检测信号和外部输入命令进行集中、存储、计算、分析,根据信息处理结果,按照一定的程度和节奏发出相应的指令,控制整个系统有目的地进行;执行器的作用是根据电子控制单元的指令驱动机械部件的运动。执行器是运动部件,通常采用电力驱动、气压驱动和液压驱动等几种方式;动力源是机电一体化产品能量供应部分,其作用是按照系统控制要求向机械系统提供能量和动力使系统正常运行。提供能量的方式包括电能、气能和液压能,以电能为主。
2.7 机电一体化运用方向
机电一体化有着如此强大与先进的技术,它日后会为我们的发展会做出如此强大作用,我想和多人都会想到!机械作为减轻人类劳动强度的一种工具,自从出现以来就一直不断地发展进步。模块化、网络化、智能化、自动化、系统化和绿色化已经成为机械发展的方向。在未来的几个世纪,并没有什么东西能取代机械的位置。也就是说,这个行业还有很长的路要走,它在人们消费的比重将不断提高。而这个行业的竞争也会变得越来越激烈,只有不断创新,只有把机电一体化产品的软硬部分完美地结合起来才能做成优异的机电一体化产品。
3.世界工程机械行业和市场的总结
1.2002年以来,全球工程机械行业呈现稳定发展的态势,在经济发展,特别是工程建设事业发展的推动下,传统市场稳定增长,新兴市场发展迅速,多数工程机械制造企业盈利丰厚,扩张的欲望强烈。
2.从机种发展看,大型机械中挖掘机仍旧占有第一的地位,销售额和增长速度都名列前茅;但相比之下,小型多用途机械的发展则更快,这主要归功于发达国家大型基础设施建设已接近完成,大量的市政、维修、养护、园林工作拉动小型多用途机市场升温;另外,和目前倡导的节约资源、能源,保护环境等政策措施也有一定的关系。
3.从营销方式看,工程机械租赁在发达国家已经成为一种主要的营销手段,大约占到销售额的50%以上,出现了一大批颇具实力的租赁公司。租赁业的发达,也带动了二手机市场和拍卖市场的发展。工程机械营销和使用方式的改变,对于降低施工成本,提高设备利用率,节约资源是有积极意义的。
4.在全球范围的工程机械销量较大增长的情况下,预计产品库存和关键零部件短缺就成为一个普遍的问题,正如所谓“木桶理论”中的一块短木板,制约了行业更快发展。这个问题已经引起全行业的关注,按照市场经济的规律,应该有更多的资金和技术投向这个方向,最终实现动态的平衡。
5.在可预见的将来,工程机械行业及市场发展的前景是比较乐观的,这是目前业内相当一致的看法。
机电专业有着如此强大的技术与发展前景,还有着庞大的市场。我相信加入这一领域里,不但自身能够得到很好的发展,而且还能为国家的建设尽一份力!
参考文献
[1] 王宣银等.机电一体化的创新及发展方向.机电一体化,2000(6):6-8
[2] 张建民等.国内外机电一体化发展概况.机电一体化,1996(5)
[3] 陈辉等.机电一体化的现状及发展趋势.机械.2008(7):1-3
作者简介
胡英杰(1993.12),内蒙古科技大学,矿业与煤炭学院,机电一体化2013级2班。
摘 要: 科学技术的广泛应用推动了人类社会的进步,如今机电一体化技术发展迅猛,已经成为一项重要的技术,在企业的生产经营中发挥着不可替代的作用,发展前景良好,所以,加强机电一体化技术的发展和应用探究具有重大的意义。
关键词: 机电一体化技术;发展;应用;探究
引言
科学技术使社会的生产生活发生了日新月异的变化,机电一体化技术是现代科学技术和人类智慧的结晶,它把机械技术与现代电子技术结合在一起,它的发展和应用在提高企业产量的同时还提高了产品的技术含量,使企业更具市场竞争力,也促进了社会经济的进步。
一、机电一体化技术的概述及发展历程
机电一体化技术是一种综合技术,应用范围愈来愈广泛,它将微电子技术、控制技术、计算机技术、机械技术、光学技术相互交叉和融合,成为众多高新技术产业和装备的基础。它包括产品和技术两个方面。机电一体化技术的发展经历了三个阶段,1960年以前是初级阶段,由于电子、机械两方面的技术水平不够完善,导致机电一体化技术开发出来的产品没有广泛的应用。1970年至1980年之间属于第二阶段,机电一w化技术得到了计算机等提供的技术基础,特别是微型计算机和大规模集成电路促使其发展快速,在很多领域得到了应用。1990年以后,人工智能、光纤、神经网络等技术的发展,使机电一体化技术迈向智能化阶段,发展前景更加广阔。
二、机电一体化技术的应用机电一体化技术在各个行业得到了广泛运用:
2.1在汽车行业的应用
(1)汽车的打火系统使用机电一体化技术:原来的汽车打火系统接收到的打火指令信号较弱,使用时间一长,打火会很困难,影响汽车的启动,采用机电一体化技术通过数字模式增强打火信号,提升电路传感能力,系统自动对空气和燃料质量之间进行对比,减少它们的比例,使燃料的含量提升,打火容易很多,实现发动机的快速反应。
(2)汽车的雷达系统使用了机电一体化技术:它的应用不仅使人们的生活更加方便,而且减少了危险因素。生活中,汽车在倒车、行驶、停车的时候,我们虽然也会减速对周围的环境进行观察,防止发生意外,但总会有视觉死角,在这种情况下,汽车的雷达系统检测到障碍物就会自动发出警报,给驾驶员已提醒,有效的避免了事故的发生。
(3)汽车的制动系统使用了机电一体化技术:之前,汽车的制动是靠车后轮安装的制动系统来完成的,是为了及时停车,保证安全,但是,随着汽车行驶速度的提升,原来的制动作用已经难以满足现代汽车的需要,因此,运用了机电一体化技术,能够减轻汽车质量,提升车速,使得车辆在行驶状态下遇到紧急情况也能够实现快速平稳的制动,汽车的安全性更强,制动效果更好,防止了交通事故的发生。
2.2在建筑材料生产中的应用
施工建设要求的不断提升,对建筑材料的生产要求随之更高更严格,而具有高性能、高质量、低能耗、多功能特性的机电一体化技术为建筑材料生产行业提供了机遇,并在建筑材料的生产中发挥着至关重要的作用,得到了广泛的应用。对于现代建筑而言,材料的级配控制非常关键。如果级配出现误差,会使建筑的寿命缩短,造成安全隐患。因此,机电一体化技术的应用就可以利用微机控制最大限度的降低级配误差,提升建筑行业的竞争力。
2.3在煤矿企业中的应用
在煤矿企业中,机电一体化技术主要用于地下开采作业。因为作业在地面以下,对工人的人身安全造成了很大的威胁。机电一体化技术的应用,可以让井下作业实现自动化、机械化,既能提高工作效率,又能保障工人的安全,因此,井下机器人的智能化操作已成为煤矿行业的发展趋势。
三、机电一体化技术的发展趋势
3.1智能化发展趋势
机电一体化技术中智能化发展趋势越来越强烈,已将人工智能、计算机科学、生理学、心理学、模糊数学等融入吸收其中,使机电一体化系统具备了简单的思维能力,向其输入指令,能够按照指令完成特定的动作,提高机电产品的智能,增加机电产品的实用性。尽管机电一体化的产品不可能拥有和人类相同的智能,但它的高性能的微处理器可以使产品具有低级智能,为人们的生产生活提供方便。
3.2网络化发展趋势
随着科技的发展,网络技术的更新换代进一步加快,在产品的生产制造、销售等过程中更是不遗余力的开发和利用这一优势,实现远程控制,人们在家里就足不出户就能享受到机电一体化技术带来的便利。所以,机电一体化向网络化发展是必然的,是时展的要求。
3.3绿色化发展趋势
绿色环保已经成为当今社会的主题,也是各行各业发展的必然趋势。因为,工业科技的发展让人们享受美好生活的同时也带来了很多问题:环境污染、资源减少等等,所以机电一体化也必须实现绿色化发展,才能跟上时代的脚步。通过提升机电一体化技术,实现绿色化、环保化发展,不仅拓宽了机电一体化技术的运用范围,还能够减少环境污染和能源消耗。
3.4光机电一体化发展趋势
在未来的机电一体化技术中充分发挥光学技术的优势,增加传感系统的性能,不仅减少能源的浪费,而且利于机械系统快捷、精准的运作,提升机电一体化系统的信息传导和交流能力,实现系统内部的信息交换与联动。
3.5人性化发展趋势
人性化是每一个产品发展的必然趋势,在对产品的发展过程中必须保证人性化的发展,对于机电一体化的产品不但要保证产品的性能之外,还要更好的进行造型和色彩方面的协调,让这些产品达到广大人民群众的认同和喜爱,同时也更加贴近自然,更接近生人们活习惯。
知识经济时代的到来,使得科学技术日新月异,新材料、新工艺、新技术以及新设备不断推出,为促进现代工业机械化生产与发展创造了良好的条件。当前,计算机技术和电子信息技术不断发展,机械工业领域的应用水平越来越高,并且呈现出良好的发展前景,在这种情况下,机电一体化技术应运而生。机电一体化技术涉及多种技术领域,其具有多功能、高效率、高质量、高可靠性以及节能降耗的优点,是一项综合性、标准性以及优化效果最佳的系统工程技术。正因为机电一体化技术的优点突出,所以这项技术在世界各国都得到应用与发展,并且在各行业领域中发挥着不可替代的作用。
一、机电一体化技术的应用
(一)现代机械制造业的应用
传统机械制造业与现代机械制造业相比,存在很大的差异。传统机械制造业是以经营规模为依据,主要依靠扩大生产规模,提高产量以及优化产业结构为主体,以此提高企业市场竞争力,这种经营方式注重资源的合理利用,用最低成本获取最大经济效益。而现代机械制造业主要以信息为载体,采用先进的生产模式、管理系统以及制造技术来提高企业市场竞争力,其具有网络化、虚拟化、智能化以及节能环保的特殊价值和功能。现代制造业涉及了多种高新技术手段,充分利用电子计算机技术,使制造行业的生产技术取得了巨大的成绩。现今,制造工程领域相继诞生诸多高新技术,如数字控制技术、系统集成技术、虚拟制造技术等。
(二)饮料行业的应用
以往的饮料生产、包装等一系列流程都是人工操作,机电一体化技术在饮料行业的应用,使得饮料生产的机械化水平提高,而且饮料包装的整条生产线都实现自动化控制,使得饮料行业的生产效率和质量大大提升,对促进饮料行业发展,提高国内外的市场竞争力具有极其重要的作用。
(三)钢铁行业的应用
随着钢铁行业的发展速度加快,机电一体化技术在钢铁行业的应用水平不断提高,不仅提升了钢铁行业的生产效率和质量,而且为实现钢铁行业现代化发展提供了强有力的技术保障,其在钢铁行业的应用主要表现在以下几个方面。
第一,计算机集成系统的应用,该项技术的应用使钢铁生产作业实现了将人、生产经营、组织管理的作业流程连接在一起,实现钢铁生产全过程的一体化控制。第二,现场总线技术的应用,它是通过连接设置,将设备控制室内的设备仪器进行数字式、双向以及多种通信的一体化链路。这种技术能够使大量的数据信息在智能化仪器装置与高级控制系统间实现通信链路的双向传送。第三,交流传动技术的应用,在计算机技术和电子信息技术不断发展的今天,交流传动技术的发展速度加快,由于这种技术具有一定的优越性,所以交流传动技术将逐步取代传统的电子传动技术。当前,各行业领域数字化水平提高,这也使得以往复杂的矢量控制技术简单化,交流传动技术在钢铁生产中的应用效果越来越成熟。
二、机电一体化技术的发展趋势
从最初的微电子技术、信息技术、计算机技术以及通信技术逐步延伸至数字化、网络化、综合化以及个性化的信息技术革命,不仅为人类社会进步与发展翻开崭新的一页,而且使当今世界经济、科技以及其他行业领域发生翻天覆地的变化,从一方面能够充分了解机电一体化在信息时代背景下的作用和意义。以下就对机电一体化技术的未来发展趋势展开分析。
第一,机电一体化系统集合了多种技术系统,主要由传感系统、动力系统、信息处理系统以及先进的机械部件等结构组成,将这项技术引入光学技术中,结合光学技术的特点,可以进一步完善和提高机电一体化系统中各类系统性能,从而促进机电一体化技术的发展。第二,未来,机电一体化产品的控制效果和执行效果会不断提高,这样就能够提高系统的柔性,为建立系统的应急模式创造条件。可以根据系统本身的性能,设计出自律分配系统,这样就能够使各个子系统在相对独立的工作状态下为整个系统提供服务。另外,自律分配系统可以对外部环境条件做出不同反应,从而改变子系统中产生的信息,这样能够提高系统的柔性能力,也不会因某一子系统发生故障而影响整体系统的运行。第三,智能化是未来机电一体化技术发展的重要方向和目标,在信息技术和计算机技术不断更新和发展的重要阶段,智能化在机电一体化技术中的应用将越来越成熟,机电一体化产品的智能化水平也将不断提升。因此,未来智能化机电一体化技术必将在各行业领域得到广泛应用,这也成为未来机电一体化技术发展的必然趋势。
三、结语
【关键词】机电一体化技术;应用;发展
0.引言
机电一体化技术是机械工业技术、微电子技术和信息技术相互交叉融合的新产物,在电子技术的推动下,已被广泛应用于各个技术领域,逐步提高各行业领域的智能控制水平。机电一体化技术在我国机械制造、饮料生产和钢铁生产中应用更为广泛,具有良好发展前景。
1.机电一体化技术的应用
1.1应用于现代机械制造工业
传统机械制造工业是基于市场规模经济建立的,主要依靠企业生产规模、生产批量和产品结构来增强自身竞争优势,其根本目的是真正实现资源的有效利用,以生产机器取代人力,通过低成本获取高质量、高效率。现代机械制造工业以信息技术为先导,其生产模式、制造系统、制造技术和组织管理形式得到全面改革,是具有全球化、网络化、智能化特性的绿色环保制造业。机电一体化技术应用于现代机械制造工业,能让企业的制造技术得到良好发展[1]。
1.2应用于饮料行业
事实上,机电一体化技术是现今应用最广泛的、发展前景最好的应用技术,它广泛应用于食品饮料包装机械的开发、设计和制造中。这不仅可以有效提高单机自动化程度,还能全面增强整条包装生产线的自动化控制能力和生产能力,让其竞争能力远远优胜于其他传统的机械控制同类设备,从根本上改善食品饮料包装工作质量。
1.3应用于钢铁企业
1.3.1现代集成制造系统
在钢铁企业中,现代集成制造系统(CIMS)能实现人与生产经营、生产管理和生产过程的一体化控制,对生产原料进厂、生产加工到产品发货的全过程都真正实现全过程一体化控制。
1.3.2现场总线技术
现场总线技术(FBI)主要用于连接设置在现场的仪表与控制室内的控制设备,真正实现数字化双向多站通信连接。[2]用现场总线技术取代当前常用的信号传输技术可以让大量信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统进行双向传输,保证数据传输的有效性。
1.3.3交流调速技术
交流调速技术是电力电子技术和微电子技术飞速发展的衍生物,由于交流传动性质优越,已广泛应用于生产实际中。随着科学技术的飞速发展,不仅能让复杂的矢量控制技术实用化变成现实,还大大改善交流调速系统的调整性能,甚至远远超过直流调素水平。
1.3.4开放式控制系统
开放式控制系统能对一种标准的信息交换规程进行识别是支持,能实现不同厂家生产产品的兼容和互换。通过工业通信网络,开放式控制系统能使各种控制机械设备、管理计算机互联,实现测量与控制的一体化管理。
2.机电一体化技术的发展
2.1信息智能化
信息智能化是基于控制理论基础,对计算机科学、数学理论、运筹学、动力学和人工智能进行吸收强化的新学科思想,它能模拟人类思维能力,实现高水平的控制目的。随着科学技术的不断发展,机电一体化技术必然日趋智能化,机电一体化产品智能化会成为明显特征,目前我国的机器人与数控机床的智能结合就是机电一体化技术智能化体现。
2.2微型机电化
目前,借助半导体蚀刻技术已经成功制造出亚微米级的机械元件,若将该成果应用于实际产品中,就能完全实现机械和电子的相互融合,将CPU、机体、传感器、执行机构有效集成,不仅体积小,还能组成一种自律元件[3]。这表明了机电一体化朝着微型机械学发展的重要趋势,一旦研究成功,必然会给军事、生物医疗、信息科技领域带来重大影响。
2.3光机电一体化
事实上,机电一体化系统包括机械系统、能源系统、传感系统和信息处理系统等部件,若在机电一体化技术中积极引进光学技术,就能充分利用光学技术的优点,全面改进机电一体化系统的各个处理系统,提高机电一体化工作效率。
2.4产品网络全球化
在全球互联网的影响下,全球生产、经济被连成一体,企业间竞争也将上升到网络全球化的竞争,只要研制出具有质量保证、功能可靠、性质稳定的机电一体化新产品,必然会在短期内畅销全球。由此可见,机电一体化产品必然会朝着网络全球化的趋势发展。
2.5产品绿色化
机电一体化产品绿色化主要是指产品在使用过程中不会对生产环节造成破坏,即使报废后也能回收利用。由此可见,机电一体化绿色产品在其设计、生产、使用和销毁的过程中,是完全符合自然环境和人类健康的要求,尽可能对生态环境不造成危害或仅有极小危害,其资源利用率高。虽然机电一体化绿色产品制作成本和技术成本较高,但其具有可观的发展前景,值得深入研究。
随着社会的不断进步,机电一体化技术已渗透到我们生活的方方面面,给我们的生活带来重大影响。科学技术的飞速发展,使机电一体化技术的发展前景更为广阔。机电一体化技术的完善发展,必然会给新世界新形势下的生产活动带来更多的技术支持。
【参考文献】
[1]姜新嘉.浅析机电一体化技术的应用及发展趋势[J].电子制作,2013(08):231.
在我国,煤炭占据着一次性能源消耗的第一位。全国范围内,煤炭消耗占全国一次性能源消耗的60% 以上。随着科技的发展以及可再生资源的利用,特别是风能、太阳能等可再生资源的利用,煤炭消耗有所减低,但在未来的十几年里,煤炭行业的主体地位依然不会改变。近年来,大批的先进设备被运用大煤炭的开采中,不仅提高了煤炭的开采效率,也极大地降低了安全事故的发生,煤矿开采的模式逐渐转变为煤矿机电一体化模式。煤矿机电一体化指的是将多门现代科技技术有机的结合在一起,并运用到实际的煤矿开菜、挖掘工作中。了解煤矿机电一体化给煤矿产业带来的好处,分析煤矿机电一体化技术在未来的发展前景,不仅能增加企业的收益,而且会带动整个社会的经济发展。本文就煤矿机电一体化技术的发展历史作了概述,重点阐述了煤矿机电一体化在煤矿开采中的具体应用,议论了煤矿机电一体化的研究意义,并对其未来前景和方向做了概要的分析,以供读者参考。
1煤矿机电一体化技术
随着科技的发展,机电一体化技术在各行各业中运用越来越广泛。机电一体化技术,就是将机械技术、电子技术、信息技术等多种技术结合在一起的一门综合性技术。根据实际情况让系统最优化运行,并使企业得到最大的收益。煤矿机电一体化就是其中的一项重要运用,其所具备的自动化、信息化、程序化不仅能降低煤矿产业的安全风险,而且能节省企业的成本。同时,煤矿机电一体化设备具有操作简便、占地小、性能佳以及维护方便等特点,有效地降低了企业在开采过程中的成本,加速了企业的生产效率。
我国煤矿机电一体化技术发展相对滞后。1970年,我国着手研究第一套煤矿机电一体化设备,随后机电一体化技术飞速发展,从最起初的液压牵引采煤发展到电压牵引采煤,随后又研制出了大型电牵引采煤机。然而,由于起步较晚,不论从技术人员方面还是机器设备方面,我国的煤矿机电一体化技术和国外都有很大的差距。在煤炭的开采过程中,很多技术都是从国外引进,自主研发的煤矿机电一体系统还不能达到国际要求,因此我国煤炭机电一体技术的研究任重而道远。
2煤矿机电一体化技术的具体应用
2.1监测监控系统
煤矿生产中,最重要的就是保障生产者的生命安全。监控安全生产系统就是煤矿机电一体化的一个重要运用。随着科学的发展,我国从国外引进了一批先进的监控系统来保证煤矿开采安全进行。同时,我国也自主研发了一系列的监控系统,其中比较著名的是KJ90和KJ95系统。实践证明,安全监控系统在煤矿开采过程中起到了很大的作用。
2.2电牵引采煤设备
在矿井综合采煤的应用中,最典型的一个应用就是电牵引采煤机。相比于液压牵引机,电牵引采煤机具有以下优点:
1)可开采大倾角煤层,并且自身带有防滑装置
2)寿命长,运行可靠
实际工作中,电牵引采煤机智慧磨损整流子和电刷,而不会损坏其他部件。因此,电牵引挖煤机维护起来成本更低,使用寿命更长,故障更少。
3)牵引特性更好
电牵引采煤机不仅能在向前工作中提供牵引力,还可以在向下滑的时候发电制动,并给电网反馈能量。
4)动态性好,反应灵敏
电牵引挖煤机的电控系统可以有效并适时地调整系统的各种参数,使之高效的进行生产,而且操作简单。
在我国,煤矿行业中,国产采煤机占据了主导地位,各个采煤机生产商都对电牵引采煤机进行了研发,并被广泛用于实际的开采中,这对我国采煤行业起到了很好的促进作用。
2.3矿井运输
目前来说,带式输送机是运用最广泛的原煤运输装置。带式输送机具有运输量大、连续运输、操作简单、运行安全等优点,同时它具有易于实现自动化的特点。因此,带式输送机已成为煤矿机电一体技术的研究重点。
2.4矿井提升设备
目前国内常用的提升机为内装式提升机,这也是机电一体化技术的典型设备。它将简化了机械结构,让滚筒和驱动成为一个整体。矿井提升体又传统的模式实现了数字化提升。
2.5液压支架电液控制系统
液压支架电液控制系统的研发起步相对较晚,国内自主研制的液压支架电业控制系统仍然处于初级阶段,目前所使用的液压支架电液系统主要是从国外引进的。液压支架电液控制系统就是将液压控制与计算机技术相结合,让定压双向邻架或是自动移架,从而避免对支架和顶板产生冲击。
3 煤矿机电一体化的研究意义
3.1增加了劳动收入
煤矿机电一体化技术在煤矿行业中的运用极大的提高了煤矿的开采下效率,增加了煤矿开采的产量,企业的生产效益大幅度提升,随之而来的是劳动者收入的增加,进而促进了居民的消费。同时煤炭行业的兴盛带动了其它行业的蓬勃发展,进而促进了社会的经济发展。
3.2保障劳动者地生命安全
近年来,煤矿行业中事故时有发生。保证劳动者安全生产已成为社会最关注的话题之一。传统煤矿挖掘中。矿工经常处于潮湿阴暗的环境中,高负荷的劳作,简陋的施工环境,这些都是悬在劳动者头上的一把刀,随时都会危及劳动者的生命安全。煤矿机电一体化的运用,有效的减少了工人们再矿井中作业的时间,同时煤矿机电一体书自身具备的监控系统,能实时监控开采过程,降低了风险发生的概率,从而保障了工人们的生命安全。
3.3极大的提高了劳动效率
煤矿机电一体化技术的应用改变了传统的劳作模式,降低了工人们的劳动强度,同时提高了企业的生产效率。
4 煤矿机电一体技术的前景以及发展方向
近年来,我国的煤矿机电一体技术有了长足的进步,机电一体急速给煤矿产业带来了巨大的经济效益。目前来说,国内研发的煤矿机电一体化设备都具有程序化、智能化、信息化的特点,兼具操作简单、维护方便、性能可靠,体积小等优点。煤矿机电一体技术在煤炭行业中的广泛应用使得企业的效益大幅度增加,同时降低了工人们的劳动强度。然而,我国煤矿机电一体化技术起步较晚,不论从技术方面,还是从设备方面,我们和国外都有很大的差距。对此,笔者认为我国未来煤矿机电一体化技术可以朝以下几个方面发展。
4.1以计算机为核心技术,自主研发的煤矿机电一体设备
计算机,已经成为信息化时代的标志,未来科技发展的方向必然紧紧围绕着计算机发展,因此将计算机技术和煤矿产业紧密结合起来,开发出具有自主知识产权的煤矿机电一体设备将是未来发展的必然。
4.2产品信息化
煤矿机电一体设备是一项综合的技术,为了适应其发展的要求,应增加设备的通信功能。
4.3煤矿机器人
机器人已经运用到社会的很多方面,机器人具备智能化,更适合矿井工作,从而极大的降低煤矿行业中的安全风险,因此煤矿机器人必然成为今后研究的热门项目。
5结论
煤矿事业在我国经济发展中起到了很大的作用,煤矿机电一体化技术所具有的智能化、信息化、程序化以及运行简单、维护方便、体积小等特点,必然会让煤矿机电一体化技术在未来发展中得到广泛地运用。机电一体技术在煤炭行业中的运用使得开采煤矿的安全性能大幅度增加,并且极大的提高了企业的生产下频率。关注国内外煤矿机电一体化技术的动向,自主研发先进的机电一体化设备,这是社会发展的必然,也将产生极大的经济效益。
参考文献
[1]张宇驰.机电一体化技术在煤矿机械中的应用探讨[J].科技创新导报,2011(20):114-114.
[2]黄元庭.浅谈煤矿机电一体化技术的应用[J].机电信息,2011(6):7-8.
[3]项光耀.浅谈机电一体化在煤矿机械中的应用[J].科技与企业,2012(1):164-164.
[4]刘加民.论煤矿机电技术中的一体化应用[J].机电信息,2010(24):45-46.
机电一体化涵盖了各种机械技术、微电子技术、自动操作技术、计算及编程技术等。根据系统功能目标和优化组织目标,合理配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术。机电一体化技术并不是由机械技术和电子技术技术的拼凑,而是系统化的统一和组成,使得生产效率和技术更高。
2.石油机械机电一体化的措施
石油机械来涉及的范围非常广,从操作环境来看,可以分为海洋和陆地,不论是大型设备还是精密仪器,近几十年来,实验机械在不断发生着变化,但始终没有发生根本性的变革。同时由于该行业的风险和工作量巨大,需要耗费大量的能源并且生产效率较低。随着机电一体化的出现,在石油机械行业中引入机电一体化势在必行。具体来说,可以从以下几个方面采取措施。第一,要从思想和认识上重视石油机电一体化。石油机械机电一体化能够捕捉、识别各种综合信息,独立完成各种复杂的任务,更为先进,具有更大的灵活性和智能。因此,作为建设者和施工者应当从思想和认识上重视石油机械机电一体化的推进。在石油机械行业实现机电一体化,能够在这些领域中发挥着重大作用,如进行一些危险的施工操作,一些地下和水下作业等,可代替人进行超负荷工作。第二,要及时关注机电一体化的发展方向。由于我国机电一体化发展较晚,与西方国家相比,还存在一定的差距,因此,要首先注重国际石油机械机电一体化的发展动向。并加强与先进企业的交流合作。要注意收集和积累相关资料,对国内国际发展程度进行比较,要取长补短,对机电一体化的发展水平和趋势进行良好把握,在石油机械当中积极引进国外先进的成熟经验和技术,促进国内石油机械机电一体化的发展。第三,要搞好科研调查工作。石油机械具有自身的特点,它大都是要求野外作业,由于环境多变,施工工艺复杂,要求对石油机械行业进行深入了解。只有这样,才能明确石油机械需要的机电一体化技术。第四,要强调石油机械机电一体化的实用性。机电一体化的重要特征就是实用性,因此,要石油机械行业的实际出发,对应选几个环节进行试验,如:石油化工设备、输油管线自动化管理以及计算机操作随钻测试等。切实提高石油机械的生产效率。
3.结语
关键词:机电一体化 概要 趋势
随着科学技术日新月异的发展,不同学科的知识相互渗透交融,促进了工程领域内的技术的革新,特别是机电一体化技术的发展,确立了机械工业未来的发展方向。本文主要对机电一体化技术进行了基本的概述,同时简述了国内外机电一体化技术的发展概况,进一步分析了机电一体化技术的发展趋势。
一、机电一体化概要
机电一体化发展至今也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。基本特征可概括为:机电一体化是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术,根据系统功能目标和优化组织目标,合理配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统,则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。因此,“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。只是,机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术,而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术有纯技术发展到机械电气化,仍属传统机械,其主要功能依然是代替和放大的体力。但是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。即机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸,还是人的感官与头脑的眼神,具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。
二、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。人工智能在机电一体化建设的研究日益获得重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、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。诚然,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、电气接口、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。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元,具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元,以及各种能完成典型操作的机械装置。这样,可利用标准单元迅速开发出新产品,同时也可以扩大生产规模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,从电气产品的标准化、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
20世纪90年代,计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育、日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片,企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快就会畅销全球。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。因此,机电一体化产品无疑朝着网络化方向发展。
4 微型精密化
随着纳米技术的不断深入发展,机电一体化技术也将面向微型精密化的方向发展。一般来说,机电一体化产品的微型精密化可以使机电一体化产品的应用范围更加的广泛,微机电一体化产品具有体积小,耗能低,应用广泛等诸多优点,因此微机电一体化技术具有比较广阔的发展前景。但是微机电一体化技术的发展需要精密的加工工艺以及先进的设备作为其强大的后盾。
5 环保绿色化
在日常的工作生活中,人们时常会听到机电一体化这一概念或见到机电一体化的应用实例,几乎所有的制造业都或多或少应用了该技术,不同行业间机电一体化具体含义不尽相同。机电一体化是以以往的机械技术作为基础,结合自控技术、光学技术、微电子技术、计算机技术等高新技术,使机械设备的生产模式更具先进性与时代感。无论是传统的生产制造业还是新兴行业,机电一体化技术的应用在很大程度上提高了生产效率与管理水平。具体到煤炭生产行业,综合采煤设备的机电一体化技术指在煤炭生产过程中,将机电一体化技术应用在采煤设备上,提高采煤设备的运行水平,进而提高煤炭生产的效率。同时该技术的应用实现了煤炭开采高度自动化,把工作人员从繁重且危险的作业环境中解放出来,提高了煤炭生产安全性。
2综合采煤设备机电一体化现状
由于机电一体化技术在采煤设备上地应用,大大提高了煤炭生产企业的产煤效率,因此国内外许多煤炭生产企业对采煤设备的机电一体化相当重视。但是在我国的煤炭生产行业中,机电一体化的研发与应用相比一些发达国家起步较晚,这主要是因为我国现代化进程起步较晚且发展缓慢,从而导致煤炭开采技术相对落后的局面。机电一体化技术在采煤设备上的应用起始于上世纪五十年代末,因电子科学的发展与成熟,人们试图将机电技术应用在传统的生产制造设备中,以提高机械设备的生产效率。在煤炭生产实践中对机电一体化技术的应用,使人们能够发现该技术应用在产煤设备上时多存在的诸多问题,这些问题的解决进一步促进了采煤设备机电一体化技术的成熟。与此同时,计算机信息技术也在这一时期形成并得到迅猛地发展。上世纪七、八十年代起,人类社会发展到了计算机时代,计算机信息技术的应用革新了综合采煤设备机电一体化技术的大部分环节,这使得采煤设备的机电一体化技术得到更快地发展,机电一体化技术在采煤设备中的应用层次更为深入。作为机电一体化技术重要的组成部分,计算机技术的应用大大提高了煤炭生产企业的产煤效率。借助计算机技术,综合采煤设备的机电一体化进入了一个全新的发展期。另一方面,伴随着现代科学技术水平的不断提高,综合采煤设备的机电一体化技术得到进一步完善。尤其是近年来,智能化技术的出现及应用使综合采煤设备机电一体化技术在自动化控制上更为突出,进一步提高了采煤设备机电一体化的技术水平。与此同时,智能化技术与计算机技术的有效结合,使综合采煤设备机电一体化更为全面高效。综合采煤设备机电一体化作为机电一体化技术在具体生产实践应用的重要组成部分,其技术水平是同机电一体化的整体发展水平相同步的。虽然在国内外的煤炭生产企业中,采煤设备都应用了机电一体化技术,但国内煤炭生产企业在该技术的技术水平和应用层次上相比发达国家仍然存在着一定差距。不过随着经济实力提升和科技投入增加我国采煤设备的机电一体化技术在一些方面还是有所突破和建树的,例如mgd150nw型采煤机的研发与应用,不仅大大提高了煤炭的生产量,而且使煤炭生产的安全性得到增强。
3综合采煤设备机电一体化发展的趋势
虽然机电一体化技术的应用提高了煤炭开采企业煤炭生产的效率,但仍然有很多方面需要进行完善。针对这些缺陷或不足,以及相关研究的进展可以看到采煤设备机电一体化有着以下几方面的发展趋势。
3.1综合采煤设备机电一体化的发展更趋智能化
如上文所述,智能化技术作为一门新兴技术,在二十世纪中期形成并发展起来。由于形成时间较晚,技术发展与实践应用时间较短,因此智能化技术还存在着诸多的问题与缺陷。智能化技术的发展虽然还不是十分成熟,但是可以预见成熟的智能化技术运用到产煤设备上,将会极大提高煤炭企业煤炭生产的效率与煤炭生产量,对该技术在煤炭综合采煤设备机电一体化的应用前景行业内普遍比较看好。因此煤矿企业应加大力度解决智能化技术本身所存在的一些问题以及如何与综合采煤设备机体一体化相衔接的问题。
3.2综合采煤设备机电一体化的发展更趋系统化
目前煤炭生产企业机电一体化技术的应用范围愈加广泛、应用层次更为深入,同时综合采煤设备机电一体化所涉及应用的技术类型也更为多样,比如计算机技术、智能化技术等。技术类型的多样性使得综合采煤设备的操作更为困难,因此研究人员试图将这些有着差异性的技术与设备进行整合,以形成一个便于人们操控的系统,进而使存在一定差异的多种技术在煤炭开采与生产中发挥出更大的作用。要实现多种类型的技术与设备的协调运行还存在一定的难度,目前仍然没有很好的办法解决这个问题,也没有哪个煤炭生产企业在综合采煤设备机电一体化中应用多种不同类型的设备与技术的情况下,能够实现对综合采煤设备的高效操作与有效控制。可以看到,该技术的解决对于提高煤炭企业煤炭开采的效率与煤炭的生产量的积极作用,因而系统化也是是综合采煤设备机电一体化未来一个重要的发展趋势。
3.3综合采煤设备机电一体化的发展更趋环保化
当下众多领域都在提倡生产的环保性,而这种生产方式也必将影响到机电一体化在采煤设备上的应用。不管是在煤炭开采或者煤炭运输的过程中,煤矿企业都要注重对生态环境的保护,将煤炭的开采与生产对环境与生态所造成的危害降到最低程度,不能只盲目的注重生产而忽略了生态环境的保护。因此综合采煤设备机电一体化技术在技术性能不断提高的条件下,其环保性能必然也会成为该技术发展的重点。
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