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开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇机电一体化的优点,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
[关键词]机电一体化;中小型泵站;应用和发展
中图分类号:TE225 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)15-0077-01
前言:我们都知道,中小型水泵是水利工程中不可缺少的一部分,它控制着水利工程中水的流量大小;对农作物具有灌溉作用;还有输送液体、防旱、防洪的功能。但是我国的大部分中小型水泵修建的都比较早,经过这么多年的运行已经有一些水泵开始老化而且运行时的工作效率较低,严重的影响到我国水利工程的发展。所以我们要提高水利工程中的设备水平、水利管理水平和水利工程运行的信息化水平,同时将机电一体化技术应用到中小泵站的应用发展中,利用这些技术和不断提高的技术水平,我国的水利事业一定能高速的向前发展。
1.机电一体化技术简介
1.1 机电一体化技术的介绍
随着科技的不断进步,水利事业也在不断发展,将机电一体化技术应用到水利工程中对水利事业的提高有很大的帮助。机电一体化技术就是将机器设备技术、电子机器技术[1]、信息技术结合在一起形成一个统一完整的体系,在应用的过程中不需要分别操作使用,只需要统一操作即可。机电一体化技术可以提高中小泵站的工作效率,具有操作性能简单、技术先进、可行性强、结构简单易于操作、抗干扰性强的优点。这些优点在实际应用的时候对我们的生活产生了很大的帮助。在之前的应用中这些优点分别体现在不同的技术中,而现在把它们都结合在了一起,机电一体化技术有效的将各种技术的优点结合在一起,形成一个完整的技术体系。
1.2 机电一体化技术的内容
一体化就是指原先彼此之间相互独立没有任何联系的事物,运用一些方法后可以将它们联系在一起,使它们彼此之间相互联系、共同合作,由原来的独立整体现在融合成一个统一整体的过程。而机电一体化技术就是指将计算机、信息、机械、电子[2]、控制、光学技术融合在一起形成一个包含这些独立技术的整体技术。将机械、电器、信息技术融合在一起形成的技术就是机电一体化技术,将机电一体化技术应用到中小水泵站中,不但可以降低对工作人员的使用数量还可以提高工作效率,在一定程度上推动了水利工程前进的步伐,对社会的发展和水利工程的进步有很大的帮助。
1.3 机电一体化技术的特点
与其他技术相比,机电一体化技术具有很多特点。与传统技术相比,机电一体化技术将多种技术融合在一起,具有这些技术的各项优点,而且在操作的时候简单容易执行,通常都采用一键控制的操作,这样不仅提高了工作效率而且还节约了工作的时间和减轻了工作人员工作的强度。机电一体化技术通过计算机控制整个操作系统,在测量、保护和控制方面都做的十分全面,而且自动化和信息化程度都非常高,对水利工程的发展奠定了非常重要的基础。
2.机电一体化技术在中小型泵站中的应用和发展
2.1 机电一体化技术在中小型泵站中的发展现状
我们都知道,机电一体化技术是多个学科相结合的结果,它将机器设备、电子、信息、计算机、通信学科融合在一起,所以机电一体化的发展依赖于这些学科的发展。这些学科的不断进步和发展才能促进机电一体化技术的不断进步。近些年来,我国已经逐渐步入信息时代,计算机也应用到了我们生活中的方方面面,给我们的生活带来了许多便捷。随着科技的不断进步,机器设备的质量也在大幅度的提高,现在的机器设备质量越来越好,制造机器设备的技术也在不断的进步。我国的通信设施也非常完善,让相隔万里的人们感觉家就在眼前,亲人就在身边。这些学科的不断进步也带动了机电一体化技术的蓬勃发展,为我国的水利事业增光添彩。另一方面,仔细观察国内外的各个行业,机电一体化技术在中小泵站中的应用正朝着节能减排、网络化、智能化的方向去发展。
2.2 机电一体化技g在中小型泵站中的应用
在科技高速发展的今天,互联网走进了千家万户,将泵站信息化,通过对各种信息的采集、整理以自动化技术为方法,模仿人工智能的形式,使泵站可以自主的进行决策分析、判断,即使在没有人操作的情况下也可以运行的非常流畅。另一方面,将机电一体化技术应用到中小泵站中不但可以提高泵站的工作效率还能节省资源。传统的泵站只是一味地追求功能和操作,并不考虑对资源的使用情况,而且随着使用年限的增加这些泵站的工作效率也在逐渐的降低,这样就会增加运行成本而且还浪费资源。而机电一体化技术采用变频调速技术,这样就能够节约资本减少资源的浪费,有利于我国水利事业的发展。将机电一体化技术应用到中小泵站中可以使操作更加简单,不但可以一键控制泵站,还可以远程控制、操作、维修泵站。这样既减轻了工作人员的工作强度又节约了时间,一键操作使操作更加简单便利,传统泵站需要几个人操作的工作现在一个人按一个按钮就可以完成,操作起来非常容易而且易于执行。
2.3 机电一体化技术在中小型泵站中的发展趋势
从目前的形式来看,机电一体化技术在中小泵站中的应用发展趋势不容乐观,虽然机电一体化泵站在我国实施的过程中有许多成功的例子,但是到目前为止还没有规范性的一体化泵站设计、生产和检测标准,现在选择产品和设计还需要与厂家商议,在实施的过程中步骤繁琐、复杂不容易操作,而且操作起来容易反复;另一方面,产品生产过程中没有相关的管理规范也没有检测产品是否合格的规范标准,在最后阶段的安装管理也没有相应的规范指导,这就影响着机电一体化技术在泵站中的应用,所以要想进一步发展机电一体化技术在中小泵站中的应用就需要相关的管理部门颁布相应的管理制度,进一步规范机电一体化泵站的设计、生产、管理和控制的要求,对机电一体化技术在中小水泵中的应用和发展非常有好处。
3.结语
我们知道,机电一体化技术在中小泵站的应用方面已经取得了很大的进步,它使泵站的工作效率更高,而且还降低了工人工作的强度,同时也节约了大量的资源降低了生产成本,这些都对我们的生活有利。与传统泵站的操作相比,机电一体化泵站的一键操作节约了大量的人力和物力,对我国水利事业的高速发展有着不可替代的作用。现在机电一体化技术已经对我国的水利事业产生了很大的帮助,虽然在应用的时候仍然会出现一些问题但是这都是在发展过程中不可避免的问题,所以我们会不断的完善这些问题,逐渐将机电一体化技术在中小泵站中做到完美。我相信未来的泵站操作起来会更加的简单容易执行,因为随着时代的变化,各个领域都在不断的进步,与机电一体化相关的学科也都在向前发展着,它们的进步就意味着机电一体化技术的进步,因为一体化技术是各个学科互相融合的结果,只有各个学科取得进步我们的机电一体化技术才能不断进步,它们之间的某一学科如果停止不前那么我们的机电一体化技术也不能高速发展,它们之间是需要相互配合的。总之,我相信机电一体化技术在中小泵站中的应用一定会越来越好,这一天并不会太遥远。
参考文献:
关键字:机电一体化;技术优势;具体应用; 发展趋势
Abstract: With the development of economy and technology, mechatronics technology also received a breakthrough development. Mechatronics is a composite of technology, it is mechanical technology, information technology and microelectronics technology produced by the combination of new technologies, the future development trend of electromechanical industrial technology, the technology will get broad space for development. This paper from the advantages of mechatronics technology, discusses its application in practice, and that future trendsKeywords: mechatronics; technical advantages; specific application; trends
中图分类号:TH-39文献标识码:文章编号:
科技的发展推动了技术的融合,实现了机电领域技术的飞跃和突破,在该领域,由于计算机技术和微电子技术等的迅速发展,为机电一体化打下了坚实的基础,也使得机电产品在结构功能、生产方式以及产品机构体系方面都发生了变化。本文就从机电一体化技术的优点出发,对其在机械领域的具体应用和今后的发展趋势进行详细的论述。
一 机电一体化技术的优点分析
机电一体化技术是充分的融合力各学科的知识,并充分的利用电子信息等高科技和高技术实现的一种技术上的飞跃。该技术是各种群体技术的融合,而不是机械技术以及其他新技术之间的简单组合和拼凑,因此其具有各种技术的优势。总体来说,机电一体化技术的优势主要表现在以下几个方面:首先,能够提升产品的可靠性和安全性。机电一体化技术的应用,能够使得产品具有自动监视、自动诊断以及自动报警和保护等功能,这样就能够提升安全性能;其次,机电一体化技术能够实现生产能力和生产技术的提升。机电一体化的产品基本上都具有信息的自动处理功能,这样能够提升监测的灵活性和检测精度,保证机电产品的合格性,这一点充分证明了该技术的自动化程度;再次,机电一体化技术能够提升产品的使用性能。机电一体化技术应用在产品的制作过程中,能够实现产品生产程序的合理控制,且在操作过程中能够进行数字化显示,这样就减少了操作的程序,提高了工作的效率;最后,机电一体化技术有利于生产的调整和维护。应用机电一体化技术生产的产品,在进行安装和调试的过程中能够改变控制的程序,以便能够适应现实的发展需求。
二 机电一体化技术在领域内的具体应用
上文中简单的论述了机电一体化技术的优势,利用其优势能够提高产品的生产效率,保证产品的安全性和可靠性等,因此该技术广泛的应用在各个领域,其中主要的应用领域有数控机床、工业机器人、计算机集成制造系统等,下面本文就对其具体的应用进行论述。
(一)数控机床领域的具体应用
数控机床领域应用机电一体化技术,能够实现其在结构、功能以及生产控制领域的准确操作,经过多年的发展,尤其在构造方面实现了结构的模块化发展。在数控机床的功能方面,采用开放性设计,利用机电一体化技术能够最大限度的提高用户的使用效益,为生产企业赢得信誉和口碑,同时还利用WOP技术实现了数控机床领域的生产智能化,机电一体化技术系统能够提供全面的车间编程技术,并且能够做到二维和三维的动态仿真效果,这样能够更明确的为数控机床的生产提供技术支持。除此之外,机电一体化技术的应用,能够实现大容量的信息存储,实现模块化设计,这样能够丰富数控的功能。机电一体化技术在数控领域的应用还表现在能够对数控领域实现多过程和多通道的控制,将各种生产程序都集中到系统的控制中,提升生产的效率。
(二)工业机器人领域的具体应用
工业机器人领域的机电一体化技术应用主要分为三个阶段。首先是技术应用的初级阶段,即工业机器人按照技术指示实现某一动作的操作,并且重复的进行运用,使其能够对工作环境和工作对象更加熟悉,并能够最大限度的提升其灵活性和对环境的适应性。第二个阶段即技术的初步应用阶段,在这一阶段,由于第一阶段打下的基础,工业机器人的传感元件得以发展的更为先进,敏感程度也进一步提升,能够通过技术的操作简单的获取工作环境的一些信息,并且经过计算和分析做出较为准确的判断,之后再将信息反馈到动作上,并实现对动作的控制,这一阶段在机电一体化技术的应用下基本上能够实现自动化的发展。第三个阶段即进一步利用机电一体化技术,实现工业机器人向着智能化方向发展,不仅其敏感性最大化的提升,而且能够进行复杂的分析,并且做出反应的准确性大大增加,对于工作环境的适应性也在不断加强。
(三)计算机集成制造系统的具体应用
计算机集成制造系统中应用机电一体化技术,能够提升该系统的整体功能,计算机集成知道系统即CIMS系统,其技术的集成和组合并不是各种分散系统的简单融合,而是应用机电一体化技术之后实现了全局的动态最优化和综合化,实现了系统的整体升级,这样就打破了传统的部门之间的界限限制,能够实现各部门的有机结合,实现产品开发和生产的综合性管理。随着机电技术的不断应用,各要素之间能够更好地配合,并且得到不断的优化,进一步提升功能。
三 机电一体化技术今后的发展趋势
机电一体化技术是光学、电学、机械学以及信息技术等多学科的融合,其发展和进步带动了技术水平的提升,也为广泛应用该技术的领域创造了经济价值和社会效益。上文中从技术的优势和应用两方面进行了论述,下面本文就对其今后的发展趋势进行分析。
首先机电一体化技术要实现智能化发展。智能化即是要在控制理论的基础上,广泛的吸取运筹学、人工智能、心理学、计算机科学以及模糊数学等学科的思维方式和技术方法,充分的融合到机电一体化技术的发展中,模拟人工智能,使得其能够具有逻辑思维能力和较高的判断能力,这是机电一体化技术智能化的发展趋势,也是在当前技术发展形势下必须要充分考虑的。
其次要实现机电一体化技术的模块式发展。模块化是一项较为艰巨的任务,由于机电一体化技术广泛应用在各个领域,其产品的种类和生产厂家较多,实际操作和实现技术的应用较为麻烦,因此说要实现技术的模块化发展,这样能够利用标准的单元迅速的开发出新产品并且能够集中管理,提高管理的效率,且有利于uoda生产规模。机电一体化技术的模块化发展趋势能够为技术的应用带来更为广阔的发展前景。
最后机电一体化技术的发展还要实现绿色化。经济和技术的发展在带来进步的同时,也给环境造成了破坏,保护生态环境成为目前最为紧要的任务,因此说在机电一体化技术今后的发展过程中要实现绿色发展,使得技术发展和生态环境相协调。
上文从三个发展趋势论述了机电一体化技术今后的发展方向,除此之外,技术发展的微型化、网络化、系统化等也是不能够忽视的,需要引起相关者的注意,实现机电一体化技术的良性发展。
结束语:机电一体化技术的发展能够带动社会经济的发展,也能够为其应用领域带来经济效益,该技术具有其他技术不能比拟的优势,本文就从其优势出发进行论述,并指出该技术在数控领域、工业机器人领域以及计算机集成制造系统领域的具体应用,之后又对其今后的发展趋势进行了简要分析,希望本文的论述能够为机电一体化技术的应用和发展提供一些建议,促进技术的进步。
参考文献:
[1] 刘耀海 浅谈机电一体化技术的应用及发展趋势 信息系统工程,2012年第10期
[2] 徐科力 浅谈机电一体化技术的应用和发展趋势 中国高新技术企业,2007年第03期
机电一体化又被普遍的称之为机械电子学,是把机械技术、电子技术、微电子技术、信息技术、传感技术有机结合,并综合运用到现实的项目机械当中。随着快速发展的机械一体化技术,一体化概念被普遍的接受与广泛的运用,是现代化机械区域中最受欢迎的技术问题之一。随着计算机技术的快速发展与普遍的运用,机电一体化技术得到了空前的发展,渐渐产生了以机械与微电子技术为一体的综合技术。现在的机电一体化的关键内容我们能够划分为3个阶段,它们分别是机械运行阶段、电子处理阶段与计算机辅助阶段。这3个阶段在机电一体化体系运作经过中,有着不一样的作用,并且在不一样的施工环境中,有着不一样的运用。尽管,这3个阶段存在着很多不一样的点,但是这3个阶段有着非常严密的连续,假如机电一体化体系中有一个步骤发生了问题,那么将会对别的阶段带来严重的影响,这就足够的表现出了机电一体化的延展性。所以,“机电一体化”涵盖“技术”与“产品”2个方面。只是,机电一体化技术是根据上述群体技术有机融合的一种综合技术。而不是机械技术、微电子技术和别的新技术的单一组合、拼凑。这是机电一体化和机械加电气所产生的机械电气化在概念上的基本不同。机械项目技术有纯技术发展到机械电气化,依然属陈旧机械,其关键作用仍然是取代与放大的体力。但是发展到机电一体化后,当中的微电子装置除能替代某些机械部件的原有作用外,还可以赋予很多新的作用,像自动检验、自动解决信息、自动显示记录、自动调节和控制自动诊断和保护等。就是机电一体化产品不但是人的手和肢体的延伸,还是人的感官和头脑的眼神,具备智能化的特点是机电一体化和机械电气化在作用上的本质不同。
2机电一体化和工程机械的不同
机电一体化与工程机械有很多不一样的地方。机电一体化:机电控制是侧重点,详细到行业关键指:数控机床、PLC技术、接口技术、ECU控制单元、单片机运用等,在这个专业里需求对电的控制高于机械本身。其优点在于机电控制将是将来机械行业发展的趋势之一,但它只是为机械行业服务,重点工作装置还一定要由机械完成,就业面比较来说相对宽泛。工程机械:侧重于内燃机、液压和液力传动、底盘与关键工程机械构造和设计,像装载机、推土机、平地机、铲运机等。详细到行业关键包含柴油机、变矩器、油泵、液压件等的设计和制造。它是机械行业的详细运用。其优点在于工程机械行业是国家核心发展的行业,行业内大型企业很多。
3工程机械中机电一体化的运用
3.1节能功能
机电一体化节能功能在项目机械中的运用,也在必然程度上优化了机械现实运行状态。就是在陈旧的项目机械现实运行中因为其机械运转需要耗费很多的能源,从而造成在工程机械迅速发展的背景下,渐渐凸显出来社会能源短缺的问题,而且能源浪费的情况也变得愈发严重。而导致这情况的因素关键归咎于陈旧工程机械现实运行中经常处于功率不能达到相应规范的运行状态,最后在这运行状态下,能源浪费情况一定会常常出现。在这背景下,如果将机电一体化节能功能运用于工程机械运行中,就能有效改善陈旧机械运行中存在的能源浪费情况,而且也能完成对功率的适当调节,达到最好的节能结果,同时也能有效处理现代社会发展中存在的能源短缺问题。
3.2提升精度
机电一体化技术在工程机械中的运用,经过精密的电子控制体系,让工程机械作业的精度大大增加了,大大提升了整个生产经过的良品率。陈旧的机床加工的产品的精度许多时候是凭借操作人员的经验与操作的熟练程度,产品相对低的良品。而运用的机电一体化技术的数控加工机床或者加工中心的加工精度明显提升,其能够依据控制体系的命令自动实施作业,并依据反馈体系的信号及时调整作业,大大提升了产品良品率。例如最优秀的数控金切机床的加工精度已经能够达到0.001mm左右,超精密数控机床的微细切削与磨削加工精度能达到0.05μm左右。
3.3自动报警、电子监控和故障自检作用
在项目机械中,电子监控就是对其传动体系、工作配件、制动体系、发动机和液压体系等的工作状态实施监控,一旦在监控经过中发觉了异常情况,自动报警体系就会对产生故障的位置实施正确地定位,之后就可以有效改善工作人员的工作条件,快速提升机械设备的效率,还能够让设备的维护检修工作变得更加容易,减少停机维修的时间,让维修应用的费用降低,机械设备的应用寿命尽量延长。
3.4实现作业过程的自动化或半自动化
项目机械完成自动化或半自动化控制,能够让操作者的劳动强度减轻,提升生产率,并减少由于操作者不足的经验对作业精度的影响,比如,某公司的挖掘机设有挖掘轨迹控制体系,铲斗运动轨迹的形状操作者在控制板上设定好后,微机控制体系可以依据各类的角度传感器的信号,自动控制动臂、斗杆与铲刀的运动,完成各类特定开口与断面沟槽、斜面的精确挖掘,让挖掘作业完成了自动化。
4结语
关键词:煤矿;机电;一体化技术
一、煤矿机电一体化的研究意义
1.1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。
1.2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。
1.3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。
二、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。
三、煤矿机械中机电一体化技术应用的意义
3.1提高了矿山开采的经济效益
机电一体化不仅是机械设备上的一次全新的进步,同时也给煤矿带来了前所未有的进步,一方面采煤量有了很大程度的提高,其次,煤矿工人的劳动强度适当得到了减轻;再次,机电一体化在煤矿中的应用,降低了矿山的开采费用,使煤矿的经济效益得到了增加,同时还带动了相关产业的发展,在很大程度上推进了地方经济的进步。
3.2提高了安全的煤矿开采工作环境
煤矿工作本身就是一个高危险性的工种,每年煤矿的事故都会有所发生,煤矿的工作安全性时刻危及着人们的生命财产的安全,机电一体化技术在煤矿中的应用,在很大程度上降低了事故的发生率,不仅在一定程度上提高了工作效率,还在安全方面有了很大的保障。
四、煤矿机电一体技术的前景以及发展方向
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。
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。
五、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。
综上所述,随着我国煤矿事业的发展,机电工程在其中也起着越来越重要的作用,并向着智能化的方向发展,机电工程涉及的专业和领域较多,其在技术方面也有了较快的发展,随着人民生活水平的提高,人们对机电工程的质量的要求也越来越高,特别是在煤矿领域中,我国的煤矿电气传动和自动化方面的应用都取得了一定的进展,机电一体化技术的进步与发展也带来我国煤矿行业的发展,机电一体化技术的实效性和安全性都在煤矿行业中得以体现出来,因此把握好机电一体化技术的应用及发展工作也显得越来越重要。
参考文献:
[1]冯锦鹏。我国煤矿机电一体化的发展[J]中小企业管理与科技(上旬刊),2012,(7)。
[2]雷福海。论煤矿机电一体化技术[J]民营科技,2012,(4)。
[3]赵旭。煤矿机电一体化技术的研究、管理及应用[J]科学之友,2012,(7)。
[4]郭敬林。浅谈机电一体化技术在煤矿的应用[J]山东煤炭科技,2012,(2)。
[关键词]智能 机电一体化 绿色
中图分类号:TH-39 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)24-0325-01
本论文主要从机电一体化技术未来的发展等进行讲述。主要包括了全息系统化、微型机电化、光机电一体化、产品网络全球化、产品绿色化、“生物――软件”化、全息系统化也即智能化、光机电一体化是机电产品发展的重要趋势、未来的机电一体化技术发展注重产品与人的关系等。具体材料请详见:
1 概述
机电一体化指的是在机械的主功能、动力功能、控制功能和信息功能的基础上引进微电子技术,并且将机械设备和电子设备用软件有机结合而构成的系统的总称,因此,“机电一体化技术”是机械、微电子和信息三项技术相互融合、交叉的产物,是机械技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术、检测传感技术、伺服传动技术和系统技术等多学科技术领域综合交叉的技术密集型系统工程。随着电子技术的迅速发展,微处理器、微型机在各个技术领域已经得到广泛应用,对各个领域的发展起了很大的推动作用,正因电子技术的快速发展,进而带动了机电一体化技术的发展,科技的进步更是依赖于其发展,因此其未来的发展对科技的进步起着至关重要的作用。
2 机电一体化技术未来的发展
2.1 全息系统化
全息系统化也即智能化,是对机器的行为描述,即在控制理论的基础上,吸收计算机科学、模糊数学、运筹学、混沌动力学、人工智能、心理学和生理学等新的学科方法、新的设计思想,从而模拟人类的思维能力,使它如同人一样具有思维、意识等能力,以便达到更高水平的控制目标。随着机电一体化技术的发展,机电一体化产品智能特征也越来越明显,智能化水平也是日趋上升,新世纪机电一体化技术中的智能化的快速发展,人工智能在机电一体化的研究中也日益得到重视,其中机器人与数控机床的智能结合就是一项重要应用。当然,要使机电一体化产品具有与人完全相同的智能永远是不可能的,也没有这个必要,但是,高性能、高速的微处理器使机电一体化产品具有低级智能或者人的部分智能,则是完全可能而又必要的。
2.2 微型机电化
在实验室中,目前,通过半导体蚀刻技术,已经制造出亚微米级的机械元件,如果这一成果应用于实际产品时,那么就没有必要再区分什么是控制器、什么是机械部分了,这时就完全的实现机械和电子的“融合”,这样CPU、机体、传感器、执行机构就可以集成在一起,而且体积小,同时组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的一个重要的前进方向,更是机电一体化向微观领域和微型机器的发展趋势,在国外,人们称其为微电子机械系统,也指外观尺寸不超过1cm3的机电一体化产品,一并向微米级、纳米级发展,正因为微机电一体化产品耗能少、体积小、运动灵活,在军事、生物医疗、信息等方面占有很高的地位和很大的优势。
2.3 光机电一体化
光机电一体化是机电产品发展的重要趋势,因为机电一体化系统是由机械系统、能源系统、传感系统和信息处理系统等部件构成的,因此,在机电一体化技术中引进光学技术,充分利用光学技术的先天优点,有效地改进机电一体化系统的能源系统、传感系统和信息处理系统。
2.4 产品网络全球化
计算机网络技术的兴起和飞速发展带动了科学技术的巨大发展,同时给日常生活都带来了全新的面貌,全球生产、经济被各种网络连成一片,企业间的竞争也将出现网络全球化,一旦研制出机电一体化新产品,只要其质量有保证,功能可靠,必然会畅销全球。因为有了网络的普及,那么只要是关于网络的各种远程监视和控制技术也就方兴未艾,然而远程控制的终端设备就是机电一体化产品,因此,机电一体化产品也必然会朝着网络全球化发展。
2.5 产品绿色化
随着工业的发达,人们的生活也发生了巨大的变化:①物质需求丰富,生活舒适;②可用资源减少,生态环境受到严重破坏。因为这些现象的出现,人们开始呼吁保护环境资源,回归自然,那么此时,绿色产品的概念也就应运而生,这是一个时代的绿色化趋势,在这里,机电一体化产品的绿色化主要是指:使用时不破坏生态环境,报废后还能回收利用。因此,机电一体化绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的过程中,应完全符合生存环境和人类健康的要求,对生态环境尽可能的无害或危害极少,资源利用率要极高。由于这种客观的存在性,设计绿色的机电一体化产品所需要的技术成本很高,但其具有远大的发展空间。 2.6“生物――软件”化未来的机电一体化技术发展注重产品与人的关系,即机电一体化的人格化,其有两层含义:①机电一体化产品的使用对象是人,怎样将人的智能、情感、人性赋予机电一体化产品显得越来越重要,尤其是家用机器人,其最高境界就是人机一体化;②模仿生物机理,研制出各种机电一体化产品。随着科技的发展,机电一体化装置对信息的依赖性越来越大,很多时候类似于活的生物:当大脑停止工作时,生物便死亡,而大脑工作时,生物就充满活力,即信息决定系统的工作与否。目前,在仿生学研究领域中已经发现的一些生物体优良的机构,可为机电一体化产品提供新型的机体,但是如何使这些新型机体具有生命力还是研究中的一大难题,这一研究领域被称之为“生物――软件”或者说“生物系统”,而生物的特点正是“肌体(硬件)――大脑(软件)”一体,不可分割。机电一体化产品向生物系统化发展是好,但是目前的技术与理论还是有很大的差距,因此,还需要更加倍的努力。
概述机电一体化的内容,分析机电一体化在煤矿机械中应用的价值,就其在煤矿机械中机电一体化的具体应用途径展开研究,探讨煤矿机械中机电一体化的发展趋势,以期可以提升煤矿企业的生产效率。
关键词:
煤矿机械;机电一体化;应用
0引言
机电一体化是一门综合性较强的学科,包含电子技术、信息技术、机械技术等,各种技术互相渗透和融合,随着中国机械化工业进程的发展,中国煤炭企业生产中的机械化水平也在不断提升,企业的生产效率和竞争实力均得到了很大提升,但是由于中国机电一体化的发展时间较短,关于如何在煤矿机械中应用机电一体化,还需要不断进行思考和实践。
1机电一体化概述
机电一体化是将生产中的机械设备、软件、信息通道等联系在一起,通过计算机技术和科学技术等实现机械设备智能化、数字化和信息化,增加机械的功能,让机械更加智能,因此机电一体化具有自动、智能、多功能的特点[1]。在煤矿机械中应用机电一体化能够实现设备故障检查、系统控制和事故报警等,对于煤矿机械的生产流程进行动态监督,一旦出现了故障可以自动报警和定位,提升了企业生产的自动化水平,同时提升企业的生产效率和效益。机电一体化的应用是科技发展的必然趋势,企业领导者需要重视机电一体化的应用,从而让企业得到更好地发展。
2机电一体化在煤矿机械中应用的价值
煤炭行业快速发展和改革,使得科学技术在煤炭企业生产中的应用增多,可以说机电一体化的应用是煤矿机械发展的必然,其推动着中国煤矿行业整体的发展,比如保证了生产效率和安全性,优化采煤体系,让采煤环境更加信息化,对于提升企业的技术水平有着重要的应用价值。
2.1明显提升企业生产效率
从中国目前煤矿企业的生产情况上看,大部分已然实现了机械化生产,但是仍存在很多问题,比如机械化水平不够、煤矿开采的工作环境差、不安全、煤矿工作者的劳动量大等,这些问题严重制约着煤矿企业的发展。机电一体化的应用可以提升企业的机械化水平,降低煤矿工人的劳动负担,节约企业生产成本。机电一体化的应用能够改善煤矿开采的安全性,间接提升企业的市场竞争力。
2.2有效节约生产能源
在传统煤矿的开采生产中需要耗费大量能源,比如电能、水能等,并且能源的利用效率并不高,不仅造成了能源的浪费现象,同时也导致企业成本增加。当煤矿机械中应用了机电一体化,可以很好地控制能源消耗,同时提升生产效率,比如在开采中应用通风机、传送带等井下开采辅助设备,在机电一体化的应用中可以使用计算机的逻辑控制功能,从而降低电量,减少用电消耗。有数据统计显示,应用了逻辑控制功能后,电量消耗会明显降低,电量的应用仅占据原来用电的65%,说明机电一体化的应用明显节约了能源[2]。图1为机电一体化应用后的矿井通风系统控制图。
2.3提升企业的综合发展效益
机电一体化的应用使得很多工作不需要人力进行,提升了开采工作的安全性,为煤矿企业营造了一个安全的生产环境。传统的矿井环境较差、粉尘多、井下阴冷又潮湿,既对煤矿工作安全构成了威胁,还影响其身体健康,而机电一体化的应用改变了这样的开采局面,改善了矿井的作业环境,并且降低了煤矿工作的劳动量,提升企业的安全生产系数。生产效率高、开采环境安全、开采工作劳动强度降低,这些均使得企业的综合发展效益得到了提升。
3在煤矿机械中机电一体化的具体应用途径
3.1带式输送机
带式传输机具有以下优点:机械效率高、半自动化水平高、输送量较大、传输距离长等,被广泛应用在煤矿机械生产中,主要负责原煤的运输。目前,中国煤矿企业大部分已经实现了皮带化、系统化的生产,计算机技术的应用增加了机械的功能,拨入故障定位、机械自我保护等[3]。带式传输机中应用的提升机直接大约为2m,多采用交流电,电阻调速均匀,采用控制型编程系统进行控制。随着机电一体化进程的发展,还可以采用PLC控制器进行传送带控制。PLC控制器具有操作简单、无接口、无输入输出的特点,抗外界干扰能力强,在艰苦的环境中也可以发挥较好的工作能力,并且工作时间较长。
3.2采煤机
煤矿企业的重要生产目标是依照采煤量进行评价的,随着采煤机的投入使用,煤矿企业的生产效率得到明显提升,当前采煤机应用最多的是电牵引采煤机,其与传统的液压牵引机有着较大差别,可以在任何环境下完成牵引工作,并且电能消耗较少。除此之外,电牵引采煤机还具有开采效率高、设备性能稳定、易操作、设备损耗小等优点,因此电牵引采煤机已经成为当前煤矿开采中适应性高的主流机电设备。电牵引采煤机需要选择专业的人员进行操作,从而保证采煤的安全。
3.3支护设备
传统煤矿开采中的支护设备为液压支架,在应用了机电一体化后也转向电液支架,将液压支架和电子技术结合在一起,形成自动移架,避免了顶板和支架之间产生的电荷冲击,让支护更加安全可靠。采用电液控制的支护设备可以准确检测出设备的工作情况,选择乳化液泵站来提供电液,具有高液、大流量的特点,能够结合支护设备的运行情况自动调节电液的供应量。目前中国应用较多的是乳化液智能泵站,可以自动检测油位,及时校正浓度,自动分配电液供应,其带有远距离的传输功能,配有液晶显示器,可以根据油位、浓度等自动调节[4]。在电子技术的控制下,支护设备能够更好地为煤矿开采提供安全的环境,并且控制智能,降低传统支护设备的危险系数。
4煤矿机械中机电一体化的发展趋势
a)机械智能化。随着科技发展,对于机电产品的智能化要求增加,机电设备需要有逻辑推理判断能力,能够根据故障情况进行自我修复,这需要不断研究人工智能技术;
b)数字网络化。微型控制器的发展使得机电一体化逐渐趋向数字化,加强网络信息技术的普及,使得数字机电产品成为可能。将机电一体化进行数字化地改进,提升设备的通用性、可靠性,方便远程控制和诊断;
c)人性化。机电一体化的应用要不断提升其服务性能,符合人的操作、应用习惯,从外型、色彩上进行调节和改进;
d)绿色化。工业发展使得人类生存的环境受到破坏,因此在机电一体化的应用中需要研究出绿色设备,节约能源,减少对环境的破坏,并且可以循环利用。
5结语
煤矿行业的发展和科技水平的提升加速了机电一体化在煤矿机械中的应用进程,煤矿机械中应用机电一体化能够提升生产效率,营造出安全的开采环境,为企业的综合发展打下良好的基础,各种机电一体化的设备比如带式传输机、采煤机的应用节约了能源的消耗,提升了企业发展的综合实力。在未来机电一体化的发展中,煤矿企业的生产会趋向人性化、智能化、绿色化。
参考文献:
[1]李道敏.机电一体化技术在煤矿机械中的应用研究[J].科技创新与应用,2015(29):116-117.
[2]罗春辉.浅谈机电一体化在煤矿机械中的应用[J].煤炭技术,2013(1):46-47.
[3]王瑞清.煤矿机械中机电一体化技术的应用研究[J].煤炭技术,2013(3):23-24.
论文关键词:机电一体化,电力行业,应用
机电一体化主要是指将机构的主要功能以及动力、信息处理、控制等功能与电子科技相结合,实现机械装置与电子化控制软件、设计有机结合,形成全新的系统。它具有多功能、高质量、高可靠性、低能耗等特定功能价值,涵盖了“技术”和“产品”两个方面,是一个功能强大的系统。
当前,机电一体化已经发展成为了一门具有专门系统的学科领域,当今科学发展日新月异,机电一体化也将逐渐被赋予新的内容。
2 机电一体化技术发展现状
2.1 机电一体化技术在电力行业的发展现状
近年来,“机电一体化”这个名词越发流行,它最初只被认作为机械与电子的简单结合,但随着微机性能不断提高,以及信息技术、数据库、光学,尤其是通信技术逐渐进入机电一体化,机器可以通过遥控和网络化实现机电一体化,生产范围也日益普及。
机电一体化目前多应用于汽车制造、装备制造、机械加工等行业,其优越的性能在电力行业的应用还处于初级阶段。电力行业发展需要集成化、智能化,也需要人性化、绿色化,这些都是机电一体化技术能够做到的,因此,机电一体化技术在电力行业的应用还远远不能满足行业发展的需求,还有待进一步地研究并投入应用。
2.2 机电一体化技术的发展趋势
当今数字化、综合化、网络化以及个性化的技术革命是以微电子、软件、计算机和通信技术为核心引发的,对全球经济、社会、科技和军事等方面发展影响深刻,也影响了机电一体化学科的发展趋势。据有关预测表明,机电一体化技术的发展方向如下所述。
(1)朝着光电一体化发展:一般由传感、动力、信息处理、机械结构等部件即可组成机电一体化系统,加入光学技术,并利用其特点,能有效完善机电一体化系统中的传感、动力和信息处理部件。(2)朝着柔韧化发展:今后的机电一体化系列产品,会有足够的冗余度来运转执行和控制系统,对突发事件应对能力加强,柔韧化改善。该系统的子系统之间相互独立,均服务于总系统,而本身也具有“自律性”,能就不同环境而做出差异反应,同时,单个子系统的故障不会影响总系统性能发挥,使得总系统柔韧性加强。(3)朝着智能化发展:未来的机电一体化系列产品的“全息”特点将会更突出,表现为极强的智能化,这是由于信息技术、模糊技术都在快速发展,识别能力增强。
3 机电一体化技术在电力行业中的应用探究
3.1 交流电机的正反转控制设计
在生产实践过程中,常要求用一台电动机的正反转控制方向相反的两个运动,如小车的左行、右行,机械手的上升和下降等。
交流电机的正反转控制电气设计如图1所示。
要实现三项鼠笼型异步电动机的正反转控制,只要把三相线当中的任意两相调换位置即可。如图1,加入接触器KM1闭合时电动机正转,当接触器KM1断开,论文接触器KM2闭合时,电动机就会反转。
3.2 机电一体化技术在水电站厂设备中的应用
随着光电式互感器、智能化开关等机电一体化设备的出现,水电厂的自动化技术逐渐进入到数字化阶段。
(1)水电厂设备机电一体化结构分析。
水电厂设备机电一体化结构主要分3层。其中过程层,随着信息技术发展,采用了新一代光电电压互感器、光电电流互感器,能够直接采集数字量,提高了抗干扰和抗饱和性能,开关装置也实现了紧凑化和小型化。
(2)水电厂自动化的发展趋势。
目前,水电厂机电一体化不断更新技术,其发展趋势主要有智能化、人性化及用户二次开发等。
智能化指系统可根据人为存储的命令对事件进行推理、判断及归纳。在一定条件下能代替人工操纵,经过归纳和判断,自动操作、提示信息,使机组安全地运行。智能化越高,对人员要求越低,对自身及控制设备的状态能给出准确判断、统计及报警提示。
3.3 机电一体化技术在电站辅机产品研制中的应用
(1)微机励磁调节器:该装置典型的有UNITROP系列,响应快、精度高、稳定可靠、结构紧凑、抗干扰、运行和维护方便、可靠性高,在市场上应用非常广泛。UNITROL*1000、*F和*5000等自动调节器分别适用于≤50 MW等级的无刷励磁汽轮发电机、≤600 MW和≥135 MW等级的汽轮发电机组的自动励磁电压调节器。(2)励磁绕组绝缘电阻监测装置:该装置典型的有GFDS-9001E型,采用80C196单片机技术。用来测量励磁绕组与地之间的绝缘电阻,一般采用在线检测的方式,监测发电机与励磁机励磁绕组之间绝缘情况。(3)发电机气体纯度监测装置:该装置典型的有GHS-1型,由纯度风机、纯度仪和变送器等部件构成。优点为:性能稳、无污染、不漂移、维护便捷,独有的微处理器结构容易使压力、环境和温度相互补偿,精度高。(4)励磁电流电压测算仪:该装置典型的有GES-9001型,用于测量励磁电流和电压,并可显示发电机的电流、电压、功率因数、频率、有功和无功功率以及转子氢温、绕组温度等。适用范围较广,可供3~600 MW的发电机组使用,性能好,质量可靠。
4 结语
机电一体化技术伴随着当前科技的进步快速发展,所发挥的作用日益明显,但是其在电力行业的应用远不能满足当前的需求,还需要进一步地研究并应用。
参考文献
[1] 章浩,张西良,周士冲.机电一体化技术的发展与应用[J].农机化研究,2006(7):46-47.
[2] 袁中凡.机电一体化技术[M].北京:电子工业出版社,2006.
关键词:机电一体化;产品创新;概念设计
机电一体化产品的概念设计有着极其丰富的内容,同时也是产品在整个生产过程内最具创造性的阶段。其中,包含的原理与方法论对相关产品研发者起到关键的引导效用。因此,对机电一体化产品创新性概念设计进行探索,具有十分重要的现实意义。
1机电一体化产品概念设计的概述
1.1机电一体化产品概念设计的内容
机电一体化产品是在机电一体化基础上建立起的包含系统与构件、基本元内容的集合,而机电一体化产品概念设计的含义则是依据产品使用周期中各个环节所需要求对产品实施功能改造、分析和子功能开发,进而实现其满足功能结构要求的系统化设计活动。这种设计工作的过程包括前期规划、设计概念以及对计划进行详细化和丰富化,并加以改进补充。机电一体化产品概念设计过程中的程式化内容可以通过计算机技术代为实现,但除此之外难以被程式化的方面还需产品设计人员通过人工设计逐步完成。通过构建人机协同的概念设计理念,对其功能与组织开发的过程按照模块化思想进行划分,以此实现这一设计工作的层次性、协调性。目前,发达国家对机电一体化概念设计的深入研究大体集中于其调控系统的设计。机电一体化的理念自1971年被提出以来,经过几十年的发展,内容也在逐步丰富,尤其在科技快速发展的今天,广阔的市场空间与消费需求的升级,更加迫使机电一体化产品对自身性能、可靠程度提出更高要求。而计算机技术、互联网信息技术、传感技术、AI技术、微电子技术、新材料技术、集成技术以及其他相关技术的进步,都为机电一体化产品的革新打下了技术根基,使得机电一体化产品朝着更优质、更高效的方向迈进。
1.2机电一体化产品创新概念设计的意义
机电一体化产品的创新型概念设计本身有着重要作用,其既是产品品质的深层内容,又是其功能属性得以发挥的保障,对其本身质量的影响也约占60%~70%。因此,建成机电一体化产品创新的概念设计具有极其显著的意义。简要概括,主要包括以下三方面内容。第一,创新机电一体化产品的概念设计是保障机电一体化产品品质的必要性要求。机电一体化体系具有多种学科互相交叉、集成融合的特点,本身具有着复杂内涵。因此,现今许多的机械产品的设计并不适应机电一体化技术本身的特色,难以做到根据机电一体化技术特征随之作出应对。第二,机电一体化产品概念设计的创新促使其理论体系得到发展。要创新这一概念设计,必将建立新的方式、理论基础。只有在合理、可靠的概念设计基础上,才能使之收获具有优异性能的机电一化体产品。再加之如今概念设计的思想理念获得了社会中乃至整个世界越来越多的关注与认同,如QFD理论、公理化理论、TRIZ理论等设计理论的建立,对于推动创新机电一体化产的概念设计发展起到了不可忽略的效用,进一步促进了机电一体化技术体系的建立和机电一体化技术的完善。第三,机电一体化产品创新概念设计对于生产能力与工作质量的提高起到切实的帮助作用。许多机电一体化产品都带有自动处理、调节的功效,通过这些能力的实现,能够保证工作质量与效率的稳步提升。例如,在数控机床的使用过程中,其生产效率要高出普通基础5~6倍,并能够实现机床数量减少50%,节省50%操作人员的效能,生产周期也能缩短40%,进而使得生产成本降低50%左右。
2机电一体化产品创新概念设计理论
2.1机电一体化产品应用到的系统原理
机电一体化系统是该类产品中最为重要的基础。就其本质来说。它算是一种复杂机械,但与普通的机械相比还有着显著区分。机电一体化体系是通过在机构的动力功效、信息功效、控制功效以及主功能方面引入先进的电子技术,并使之与软件相互联合形成的一类新型机械系统。就其功能来说,机电一体化系统包含机械力、能量流、运动力等多种动力学有关的特殊机械,以及一些机电部件互相关联的系统。其中,机电一体化系统的核心又在于集成协调各种技术,通过对机械工程、控制系统、计算机技术、电子技术、电工技术等多项技术的联合利用,实现其运动行为可控的目标,而不仅简单对各项技术进行拼凑堆积。这也是利用计算机的调节和处理能力,实现驱动元件可控特征的现代化机械系统。有关机电系统化原理的研究主要包含三方面内容。第一,三环论。研究者认为,机电一体化产品可以划分为电子、机械、软件三项功能模块。第二,五块论。通常视机电一体化产品是由动力功能、控制功能、构造功能、操作功能和传感检测五个功能模块组成的。第三,两个子系统理论。研究人员认为,机电一体化系统是由控制系统和物理系统两项分支系统共同组成的。以上三种理论的提出具有重要意义,但同时也有着较大的局限性。三者立足于控制和电力两部分,但没有对机械主体加以强调,也并未对处理好机电一体化系统的概念设计中出现的复杂性、多面性和模糊性等问题提出方法。因此,这些理论对该类产品的概念设计不能起到重要作用。在概念设计实际工作中,机电一体化系统往往会被划分为传感检测、执行机构、信息控制处理三个子系统。通过这三个子系统的系统分工,各自完成信息检测、机械运动与信息控制的工作,这种分工方式才能真正实现该系统中各项功能的优化和最佳效果的发挥,并以此获得机电一体化系统的概念设计合理的相关方案。
2.2机电一体化产品创新的概念设计方法
对机电一体化产品而言,其概念设计是许多领域内知识、技术之间的交织融合,具有新颖复杂、反复迭代、目标多解、结构不良等特点。满足机电一体化产品概念设计的创新,关键在于发挥设计者的主观能动性,通过展现设计智慧,满足创新性的要求。要实现这一目标,主要在于实现人机协调配合。计算机技术的飞速进步,促使人们对人工智能提出新的期待。但创新产品设计这类任务,主要还得依靠人类的智能实现。机电一体系统也是人机协同系统,通过对设计者与计算机的分工,来达到创新概念设计的目的。机电一体化产品概念设计创新主要方法包括三方面内容。第一,落实人才战略,培养专业性人才。科技竞争最终都会落实在人才竞争上。要实现机电一体化产品概念设计的创新,人才供应是重要保障。机电一体化技术专业人才在制造行业占据就业满意度第三位的好名次,就业率更是高达100%。因此,加强专业人才培养更有着多方面的积极意义,国家以及机电行业要在培养、优化道路中贡献出更多力量,从多方面对学生展开培训工作,以此实现增强研究者、开发者、设计者以及其他相关从业人员素质的目的。第二,努力拓宽供应市场,严守质量关。市场是检验产品的试金石,将机电一体化产品投放到市场中,一方面保障其生命周期能够实现,另一方面通过买方对产品性能体验所作反馈也对产品研发起到反作用力的效果,使其优点得以保存、延续,缺点得到改良、进化,从而不断促进机电一体化产品性能的整体提升。第三,将环保技术纳入机电一体化的发展策略中。机械技术、计算机技术、电子技术、电力技术等多种技术的应用,往往会伴随着电子、机械污染的问题。在机电一体化产品的生产过程中,无可避免也会产生一些污染物。因此,设计者在设计研发过程中要考虑到环保问题,让机电一体化产品朝着节能环保的方向发展,以施行环保、可持续的发展策略为其提供方法指引。通过一些环保设施和环保科技的实行,有效遏制资源浪费、污染物增多的问题。当实际运行过程中出现技术故障时,也可以反复利用一些资源,以减少资源、材料的消耗。相关生产负责人还应主动淘汰一些产能落后的设备、产品,以此改变过去投入高、输出高的模式,最终实现发展的可持续,使人们拥有健康的生存环境。
2.3机电一体化产品创新的概念设计的发展展望
机电一体化产品创新的概念设计主要发展在于理论的进步。虽然机电一体化体系中依旧存在许多问题需要加强分析、研究,但其发展总趋势还是积极向上的。概括有五方面内容:第一,根据被测物理量,建立传感器特点和类型的知识库;第二,构建与机电一体化产品的概念设计相关的推理方法库;第三,将执行机构的实现运动与动作进行分类,构建执行机构库和驱动元件库,以促进驱动元件、执行、传动机构和两者的集成选择实行;第四,实现对该类产品概念设计在各个环节评价体系的建立,尤其在概念设计初期中构建对功能原理设计环节的评价体系;第五,构建调节和控制信息的资料库,以促进挑选硬件和编制软件中对机构子系统高效管控的实现。随着机电技术与各项科技的快速进步以及机电一体化研究的逐步深入,促使机电一体化产品概念设计的理论体系更加丰富,并具有更为强大的实用功能和操作功能,从而顺利实现对机电一体化产品的创新与研发。
3结束语
机电一体化产品的研究虽然已经取得了较为瞩目的成绩,但关于机电一体化产品设计的研究成果目前依然处于初级阶段,仍需要相关从业者不断加强探索、创新,通过大量细致的实践研究工作,促进机电一体化产品创新概念设计的完善和成熟,并最终实现其优异的实用价值。
作者:王中元 单位:内蒙古机电职业技术学院
参考文献:
关键词:机电一体化 作用 影响
一、机电一体化的概念
机电一体化技术最初定义是将机械、电子、计算机与自动控制综合运用的一项复杂技术,机械与电子融为一体,使物流、能量流和信息流融为一体。笔者认为现在机电一体化技术是一个高新技术融合的代名词,已不完全是机械与电子技术的结合。例如许多机电一体化产品,已将光纤技术、网络技术、智能技术融合进去,形成新的、性能更优越的机电一体化产品。这些技术使机电一体化产品具有智能功能,实现优化控制;使产品具有通讯功能,实现多个机电一体化设备的协调控制,以致整个企业的综合自动化。
二、煤矿机电一体化技术应用实践
1.我国煤矿机电一体化的现状
近几年来,我国煤矿机电一体化产品的研究和生产得到长足的进步。例如,国产电牵引采煤机已经占领国内市场,煤科院上海分院、太矿、鸡西煤机厂生产的电牵引采煤机,核心部分是由安装在采煤机上的计算机和传感器组成,具有多种保护、遥控功能。无锡采煤机厂将典型的机电一体化产品――开关磁阻电机用于采煤机电牵引,使电牵引采煤机的机电一体化水平得到进一步提高。又例如,国产全数字化直流提升机也已占领国内市场,这项技术不仅煤科总院、中国矿大等科研院所、大专院校所掌握,兖矿集团也自行研制成功全数字直流提升机,并有多台投入使用。此外,冶金自动化院研制成功全数字交交变频提升机,装机容量达2×3000kW,2001年11月在淮南张集矿投入运行以来,效果良好。
但国产煤矿机电一体化产品还存在许多问题,例如核心部分国产化程度不高;单机自动化水平尚可,但一般不具备通信功能,处于“自动化孤岛”状态;设备监测信息量不少,但未得到充分利用等等。因此,发展国产煤矿机电一体化产品,在技术上还应注意以下几点:①研究具有自主知识产权的核心装置,增加产品国产化的比例;②增加产品的通信功能,以适应综合自动化的需要;③进一步提高产品(尤其是大型设备)的故障诊断功能和智能化程度。
2.我国煤矿机电一体化的应用实践
(1) 矿井安全生产监测监控系统中的应用
矿井安全生产监控系统是最能体现煤矿机电一体化的技术之一。我国监测监控技术应用较晚,20世纪80年代初,原国家煤炭部组织了对国外煤矿监控技术进行大规模的考察和引进工作,此举大大促进了国内监控技术的发展。先后从波兰、法国、德国、英国和美国等引进了一批安全监控系统,在部分煤矿中应用;在引进的同时,通过消化、吸收并结合我国煤矿的实际情况,研制出KJ2,KJ4等系统并通过了国家鉴定。20世纪90年代以来,紧跟着世界监测监控系统的发展潮流,我国自行研发出了一批具有世界先进水平的监控系统,如煤炭科学研究总院重庆分院的KJ90系统、煤炭科学研究总院常州自动化研究所的KJ95系统等,它们的主要特点是:测控分站的智能化水平进一步的提高;具有网络连接的功能;系统软件采用了Windows操作系统,使用方便。同时,在“以风定产,先抽后采,监测监控”12字方针和煤矿安全规程有关条款的指导下,规定了我国各大、中、小煤矿的高瓦斯或瓦斯突出矿井必须装备矿井监测监控系统。自此,大大小小的系统生产厂家如雨后春笋般的不断涌现,不仅为各煤矿企业提供了更多的选择机会,且促进了各厂家在市场竞争条件下不断提高产品质量和服务意识。经过多年的实践表明,安全监测监控系统为煤矿安全生产和管理起到了十分重要的作用。
(2) 矿井提升机中的应用
矿井提升机是一种实现机电一体化很好的矿山大型机械设备,全数字化,交、直流提升机。特别是内装式提升机,从结构上将滚筒和驱动合为一体,简化了机械的结构,是典型的机电一体化设备,这充分体现了机械-电力电子-计算机-自动控制的综合体。全数字提升机高度可靠,具有可重复性故障寻址、完整的诊断设施和自诊断功能,以及简单而快速的通信功能;它采用总线方式,简化了电气安装;硬件配置更简单,也互相兼容,零备件也少;可以方便地实现软启动、软件控制和改变瞬间加速度等。
(3)井下带式输送机中的应用
在我国“八五”计划期间,通过国家一条龙“日产万吨综采设备”项目的实施,极大地提高了带式输送机的质量和技术水平,并掌握了煤矿井下用大功率、长距离带式输送机的关键技术。成功的研制了多种软起动和制动装置以及以PLC为核心的可编程电控装置、驱动系统采用调速型液力偶合器和行星齿轮减速器,目前我国已经自行生产制造了多个品种和多种类型的带式输送机。
三、我国煤矿机电一体化技术应用的发展趋势
我国自造的煤矿机电一体化设备都具有智能化、程序化、信息化的特点,以及设备体积小、操作、维护方便、保护齐全、性能可靠等优点。这些设备在煤炭生产中的广泛应用,不仅减轻了操作人员的劳动强度,还极大地提高了煤矿的安全生产水平和能力,创造了巨大的经济效益和社会效益。
四、结束语
近年来,随着微电子技术、计算机技术、软件技术、传感器技术和自动化技术的飞快发展,信息流成为机电一体化的主要特色。其产品实现自动化、数字化、智能化,在性能和功能方面均实现了质的飞跃。因此,机电一体化技术是企业信息化的重要支撑技术,是矿山综合自动化的基础。机电一体化技术在煤矿采、掘、运装备的应用和推广,极大地提升了我国煤矿生产的综合实力,为实现高效、安全、洁净、结构优化的煤炭工业生产打下了扎实的基础。
参考文献:
[1] 谭得健 徐希康. 我国煤矿机电一体化技术的发展与思考,中煤网.2004
关键词 机电一体化 建筑工业化 应用 趋势
一、机电一体化概述
随着传统的机械和电子技术的交叉应用,机电一体化技术得以诞生。借助于计算机计算能力的提高,机电一体化技术进入高速发展通道,成为一门融机械、计算机、信息、传感检测、自动控制与伺服传动等多专业技术于一体的系统技术。
二、建筑工业化概述
建筑工业化,指运用先进的工业化生产技术与管理方式来改变传统建筑业的生产方式;它的主要标志是标准化建筑设计、工厂化构配件生产以及机械化施工和科学化管理。
三、机电一体化在建筑工业化中的应用
国内部分企业对机电一体化技术在建筑的全生命周期中的应用进行了探索。建筑工业化的整体发展方向包括设计标准化、构件部品化、施工机械化、管理信息化等。目前,机电一体化技术在这些发展内容中都可以找到相关的应用。
(一)在设计阶段的应用
在建筑设计中,机电一体化是一个单独的专业,有着十分重要的地位。随着标准化设计的推进,其要求相关人员在设计阶段就需要考虑相关设备的安装位置与安装方式;通过选用模块化设备提高整体设计的效率;通过选用先进的小型化设备提高空间利用率等。这些都要求相关人员能够系统地考虑各专业的需求,将整个建筑作为一个有机整体来对机电一体化做系统的设计。
(二)在生产阶段的应用
建筑工业化改变了传统的作业方式,其多数作业在构件厂内进行,实现了工厂化制造。由国家提出的“中国制造2025”规划,其实质是从“制造”到“智造”的转变,机电一体化技术在这个过程中起着举足轻重的作用。
目前,国内已经有部分厂家通过投入流水生产线、安装智能化设备(机器人)等措施实现整个生产过程的自动控制、自主决策;通过布置三维扫描等设备实现产品的自动检测。这种方式的主要构件产品包括PC墙板、隧道管片、预制桥梁、桥墩、盖梁等。此外,有的生产企业还布置了智能物流系统,生产出的构件由无人运输车自动送至堆场。
这些技术的应用大大地降低了劳动者的作业强度,提高了生产效率;同时也减少了因人为操作不当而带来的风险,保障了工程的质量。
(三)在施工阶段的应用
在建筑工业化形式下,现场施工的主要作业内容就是吊装。目前国内大多数城市通过采用盾构机普遍实现了隧道施工的自动化,在城市综合管廊的安装上也已有厂家着手研发成套设备来进行自动化施工。而在施工作业量较大的住宅施工(PC墙板安装)方面,因施工环境复杂、工艺繁琐,目前仍鲜见自动化、智能化设备的出现。在相关工程机械中对其主要系统和部件的运行状态进行监控,如果在施工中发现异常情况,就可以自动报警并提示异常部位;从而有利于进行程序化地维护、检查工作,减少维修投入,缩短维修时间,提高设备使用效率,从根本上确保施工安全。
(四)在运行和维护阶段的应用
随着建筑工业化的推进,结合机电一体化技术,运行和维护的方式将发生极大的改变。目前,绝大多数的建筑消防通过运用机电一体化技术,实现了自动报警、喷淋等;很多重要桥梁也都引入了自动监控系统,实现了对关键参数的实时监控与预警。此外,在城市综合管廊运维中已经开发出了智能巡线机器人,通过视频分析与传感器数据收集,其能对各种管线进行外观观测与发热监测,还可对管廊内气体成分进行监测与分析诊断;用先进技术手段辅助管廊监控,有利于提高管廊管理效率。并且,这些类似技术的应用必将进一步推动机电一体化运行和维护向信息化方向发展。
四、机电一体化在建筑工业化中的发展趋势
同主流机电一体化技术一样,其在建筑工业化过程中的发展趋势主要有:
(一)智能化
智能化是机电一体化相较于一般机械自动化的重要进步。智能传感器的出现为机电产品提供了更为智能的硬件基础。近年来,飞速升级的神经网络等人工智能技术为机电一体化向智能化的发展提供了软件基础。这些智能技术可以促使机电产品更智能,通过算法使它具备部分人的思考、判断等功能。
(二)微型化
通过与微电子技术的融合,可以缩小部件尺寸,向着纳米级的方向推进。这些产品性能高、重量轻,可运用于各个的行业,拥有广阔的前景。
(三)模块化
出于标准化设计的需要,各功能部件需达到较高的互换程度,这就要求各部件必须高度模块化。
(四)网络化
伴随着互联网与物联网技术的演进,网络技术被大面积地应用到各个领域,而其与机电一体化技术的交叉应用也将是科技发展的必然,会带来机电产品协同、自主作业的可能。
(五)系统化
在这方面主要是要求目前的机电产品采用更为开放的架构,通过组合各个功能模块,提高产品的拓展能力,使其可以与其他智能部件协同工作,发挥“1+1>2”的作用。
(六)环保化
人们的物质、生活水平在工业化进程中得到提高,但这也消耗了Y源,极大地破坏了生态环境;在这种情况下,诞生了绿色产品这一概念。环保化是时代的趋势,其目的是将产品在其整个生命过程中对生态环境的影响控制到最小,提高资源的使用率。使用过程中对生态环境无污染,结束使用时可以回收并能重新利用就是机电产品环保化的主要发展方向。
五、结语
在建筑工业化的进程中,机电一体化起着举足轻重的作用。它改变了传统机械的形态,优化了设备功能,同时提高了设备的使用效率;它和工程设备的融合将成为未来的主要发展趋势,并将在智能监控、智能维护等方面有所运用;它改变了传统建筑施工的方式,是实现“中国制造2025”的强有力的技术支撑。为不断适应要求逐渐提高的建筑工业化,提升机电一体化水平十分必要;企业应积极探讨、大胆尝试,以推进机电一体化技术在建筑工业化进程中的深度应用。
(作者单位为中铁二十三局轨道交通工程有限公司)
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[7] 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.
关键词:电工新技术;机电一体化;自动控制技术;应用
电工新技术对机电一体的发展有着重要的作用,能够为机电一体化技术提供各种各样的产品,逐渐丰富的机电一体化产品,对于机电一体化事业的发展有着积极的促进作用。所以要重视对电工新技术的开发,充分发挥电工新技术的基本功能,将电工新技术与机电一体化技术有机结合在一起,保障机电一体化产品处于稳定的生产环境中,提高机电产品的工作的质量和工作效率,最终实现更好地节约能源的目的,以将机电一体化事业推向一个高峰。为此要深入了解电工新技术的基本概念和未来的前景,积极促进电工新技术在机电一体化中的应用。
1电工新技术分析
1.1电工新技术发展和应用的作用
目前,电工新技术已经形成一定的规模,电工新技术几乎可以应用到各个领域,其本身的应用范围很广,在可再生能源发电技术、轨道交通及电动车、医学诊疗技术、机电一体化技术等方面都有重要的应用价值和发展前景.电工新技术的应用极大地促进了我国生产力的发展,使我国的国民经济更加快速稳定。总之,近几年电工新技术虽然没有信息技术发展的迅速,但是本身具有巨大发展潜力,对于我国生活中的各个方面都有积极的影响,可以极大地提高人民的生活质量,提高我国的科学技术水平。所以,要积极促进电工新技术在机电一体化中的应用,充分发挥其经济优越性和实用性。
1.2电工新技术
电工新技术主要以电磁现象和新技术为基础,不断衍生出各类高新技术,并且不断地研发出新的产品,以为人们的生产和生活提供便利,电工新技术在原有产品改进方面也有着积极的作用,从而对产品进行改进,使其具有更多的全新功能。但是电工新技术由于受到技术水平的限制,并没有得到大规模应用,还有待于进一步开发。
1.3电工新技术未来前景
进入21世纪之后,人们在实际的产品应用中越来越发现电工新技术的重要的作用,为此目前电工新技术的发展十分迅速。逐渐与电工新理论、新技术、新材料融合在一起,并与电磁流体力学、生物电磁学各个学科紧密结合在一起,形成了电工新技术。因此,电工新技术具有各个高新技术的优点,在医学诊疗技术、可再生能源发电技术、机电一体化技术等方面都有广泛的应用,对于国民经济的发展有着重要的影响。
2电工新技术在机电一体化中的应用
随着电工新技术的不断更新,极大的促进了机电一体化的发展,在触摸屏技术、自动监控制技术、运动控制卡等技术中都有广泛的应用,以下将具体阐述电工新技术在机电一体化中的应用情况进行详细的阐述。
2.1自动化控制技术的运用
自动化控制技术最主要的部分是自动控制系统,通过实现自动化控制,将其与机电自动化技术结合在一起,可以很好地处理设备出现的偏差,并且通过对比例控制器、积分控制器的使用,提高测量的快速性、精确性。近几年经济发展十分迅速,对于机电产品的综合性能提出了更高的要求,出现全闭环数字式伺服系统极大提高了自动化控制技术的地位,可以很好地实现机电一体化产品的控制和调节的精确度。
2.2可编程控制器的运用
可编程控制器被称为PC,可以同时实现计算机控制和通信功能,在机械生产自动化中发挥着重要的作用。在PC出现的最初期只能够实现定时、控制、记数的功能,极大限制了可编程控制器的广泛应用。目前,可编程控制器正逐渐向着智能化和网络化的方向发展,具有操作简单、连接方面结构紧凑、连接方便的特点,十分有利于该装置的进一步推广。可编程控制器通过软件控制可以很好地实现系统的监控、自检,其应用范围很广,且操作软件的系统具有多样化、系统化的特点,具有极强的灵活性,可以根据用户的需要对系统进行适当的调整和更改。
2.3运动控制卡的应用
运动控制卡是在工业PC机的基础上进行进一步升级,以控制场合的上位控制单元,可以很好地实现数字输入、DA/输出等功能,是以变速器调速技术为基础的。其中变频器是运动控制卡的重要组成部分,可以将工频电源变成各种频率的交流电源,来实现减少变速设备的运行时间,其中控制电路可以很好地对电流进行控制对电流的形式的转换,而电机的位置通过改变发乎脉冲数量来实现。变频器在数控伺服、同步传动中发挥着重要的作用,因此运动控制卡具有更为广泛的发展空间,需要被开发人员所重视,以促进电工新技术的应用。
2.4步进电机驱动技术的应用
步进电机属于数字控制电动机,通过PCC进行直接控制,要注意调整步进电机的转向和步数,准确控制X、Y、Z的运动部分,写出电机相线的逻辑关系,将进给传送链长度缩短为零。根据电机运转情况来调整脉冲频率,保证在短时间内能够准确地完成加工零件的工作。通过利用步进电机驱动技术可以实现对于零件的精密加工,提高加工的质量和准确性。步进电机驱动技术的应用对于机电一体化技术的发展有着重要的作用。
3结束语
从上文可以看出电工新技术在机电一体化中有着广泛的应用,对于我国的经济发展有着积极的推动作用。为了促进电工新技术的广泛应用,需要相关工作人员对电工新技术进行深入的分析,并且积极了解电工新技术的应用情况,在此基础上根据行业的发展需要,为电工新技术在机电一体化,以促进我国经济的发展。
作者:张芳 单位:茂名市高级技工学校
参考文献:
[1]俞汉忠.探讨电工新技术在机电一体化中的应用[J].电子制作,2015,10:243.
[2]汤贵文.浅谈电工新技术在机电一体化中的应用[J].黑龙江科技信息,2014,09:106.
关键词:机电一体化;煤矿机械;具体应用
机电一体化技术不是单一的技术形式,它是由计算机技术、自动化技术、电子信息技术和机械技术共同组成的一门综合技术形式,这些技术在近几年逐渐地成熟和发展,让微型技术取得了较大的突破,这些微型处理技术也提高了机电一体化技术在煤炭机械中的应用,不断有效地提高了煤矿机械的运行效能,还有效地提升了机械的安全性和工作性能,使煤矿机械设备发生了质的飞跃,从而也推进了煤矿企业向智能化方向不断地发展。
1机电一体化技术在煤矿机械设备中的重要作用
近年来,随着机械水平的发展和提高,煤矿行业的发展也获得了极大的动力,从某个角度讲,机电一体化技术的水平直接影响着煤矿企业的发展,近年来,煤矿企业也增强了对煤矿机械设备的升级和维护,这让煤矿企业的机电设备的使用寿命有所延长,同时,也使机电设备的性能得以充分发挥。众所周知,煤矿开采作业的环境都很恶劣,都是在复杂的地下进行的,导致煤矿机械设备长期处在这样的环境中进行运作,地下的空气、温度、湿度等因素对电气设备有很严重的影响,可能会让煤矿机电设备出现各种各样的安全隐患,而机电一体化技术可以弱化环境对煤矿机械设备的影响,解放人手,通过机电一体化技术在煤矿设备的应用不断发展和进步,不但让煤矿企业的劳动安全得到了很好的保障,还减轻了煤矿工人的工作量,同时还降低了矿井下的安全事故发生率,有效保障了煤矿工人的生命安全。对于那些应用了机电一体化技术的煤矿机械设备,其工作效率比传统煤矿机械设备有非常明显的改善,让煤矿的生产质量和效率得到了非常大的提高,尤其是应用了自动化控制技术和计算机处理技术的煤矿机电设备,无论是工作性能还是运行效率都得到了很大的提升,这让煤炭企业的产量得到了有效的提升,让企业获取了极大的经济效益,同时使煤矿工人的劳动所得也有所增加,改善了他们的生活,煤矿行业的发展,也极大的促进了附属行业和能源行业的发展,对周边区域的市场经济影响也较大。
2机电一体化技术在煤矿机械中的应用
2.1在煤矿掘进机控制系统中的应用
煤矿掘进机是近年普遍应用在煤矿作业中的一种机械设备,掘进机主要是依靠PLC(可编程控制器)技术进行控制的,可以对电路和元器件以及油泵进行有效的监控和保护。其内部的电气系统是隔爆型的照明灯、安全型的操作箱以及煤矿专用的隔爆兼本质安全型开关箱等元器件共同组成。这样结构的电气控制系统设计理念还是比较超前的,也让整个电气系统的安装变得更加的简便。新型的煤矿掘进机的控制系统具备故障记忆功能,能够有效地控制主控制器,并对其起到有效的保护作用,还可以将掘进机的实际工作电压和运行数据通过隔爆兼本质安全型开关箱显示仪表和操作箱的液晶屏显示出来,就连故障信息也能够被很好地显示出来,因为在操作箱和开关箱之间采用的是动力载波技术。当PLC技术对回路进行控制时,主要是通讯器来操控操作箱对信号的收集进行控制,同时通过程序来控制继电器的输出,实现电机的开关控制,利用机电一体化技术让掘进机的控制系统对机械设备的漏电检测和电流互感器都实现了自动化控制,结合PLC技术对整个电气控制系统实现了良好的保障。
2.2在煤矿生产监控系统中的应用
煤矿开采和生产最需要重视的就是安全问题,而机电一体化技术在煤矿生产监控系统中的应用,有效地解决了传统安全生产监测工作中出现的问题,极大减少了煤矿生产过程中出现的安全隐患。有效地保障了煤矿工人的人身安全,降低了事故发生的概率,是现代煤矿生产中的一个重要里程碑,我国是从20世纪90年代初,机电一体技术才开始逐渐地被应用在煤矿的机械设备中,研究和发展的时间较发达国家来说相当短,而监控系统则是进入新世纪后才开始研发和应用的,虽然发展时间较短,但是随着我国科学技术的发展,以及煤矿企业对安全生产的重视,加大了对煤矿安全生产监测和监控系统的研究和开发,随着机电一体化技术的成熟和发展,我国煤炭监控系统的水平得到了很好的提升,逐渐靠近国际先进水平。
2.3在煤矿采煤机中的应用
煤矿采煤机是煤矿生产作业中最重要的机械设备,它的生产运行效率直接关乎着煤矿的产量和企业的经济效益,将机电一体化技术应用在煤矿采煤机中,衍生出来的电牵引采煤机,无论是在生产效率上还是在机械性能上,都比传统的煤矿采煤机提升了许多。电牵引采煤机采用的是电控制操作,在给采煤机提供牵引力时有效地突破了采煤机因为移动而产生的阻力,这种方式相比传统的液压牵引采煤机要先进的多,一点电牵引采煤机发生下滑现象,电制动就会马上启动,并将多余的电能回归到电网中。在煤矿作业过程中,随着开采的深度越来越深,煤层的倾斜角就会发生相应的变化,逐渐向50度角发展,应对这样的情况就需要采煤机的制动性能非常强,而应用了机电一体化技术的牵引电动机在轴端就有较好的控制装置,有效阻止了采煤机在实际工作中出现下滑现象。现阶段,我国很多自主研发设计的采煤机,都可以很好的融合机电一体化技术,以后,随着机电一体化技术的深入研究,会生产更多更高效的煤矿机电设备。
2.4在皮带输送机中的应用
在煤矿开采作业中,还有一种最常用的机械设备,那就是输送机,皮带输送机因为其运输能力强、工作效率良好及长距离持续性运输的特点,被广泛应用在煤矿开采作业中,皮带输送机的这些性能和优点对煤矿企业来说非常重要,是煤矿企业产业链中满足生产运输需求的重要组成机械设备,在皮带输送机中应用机电一体化技术,不仅让这种机械设备的性能和优点更加的凸显,还提高了皮带输送机的稳定性和高效性。现阶段,我国煤矿开采中常用的就是这种机电液一体化的CST可控软件启动形式的皮带输送机,CST可控软件可以对皮带输送机的驱动装置进行有效的控制,使其能够平稳地运行,从而保障了煤炭资源长距离平稳地输送到指定地点。虽然我国的机电一体化皮带输送机还存在很多技术问题,在一定程度上还对输送长度及能力有一定的限制,在启动和监控以及控制等方面还存在着一些技术缺陷,这些导致输送机的驱动点设置过多,相信这些问题通过机电一体化急速的成熟和发展可以得到很好的解决,并让机电一体化技术在皮带输送机中有更加良好的改进和应用。
3机电一体化技术在煤矿机械中的应用发展分析
目前,随着计算机技术和互联网技术的高速发展和普及,让人们实现了远程交流,在煤矿企业中,利用这种远程交互技术,让中控人员实现了在陆地对矿井下作业进行远程控制和监测,这种现代化的监控方式对煤矿现场安全作业有效开展以及各生产流程的顺利进行具有非常重要的意义。未来,机电一体化技术会向细微化方向发展,会更加的便捷化、高效化、平稳化。这些都会给煤炭企业的发展注入强大的发展动力,这些机电一体化机械设备的操作和控制都会变得越来越简单,并且机械设备的体积也会集中化,占用的空间会更少,对环境的要求也会越来越随意,对操作人员来说,更容易操作。与此同时,也会让煤矿开采工作实现全自动化控制,无须人员下井进行操作,大大降低了生产事故的发生。因此,在一定程度上提高了生命安全性和突发事故的应激性,并增强了自我保护措施。这种更加精细化的机电一体化技术发展和煤炭机械设备的融合,为煤炭企业的稳定发展提供了更加可靠的保障。
4结语
通过机电一体化技术在煤矿机械设备中应用的不断深化,让煤矿机电设备向自动化、信息好、智能化方向稳步的发展,在增强煤矿机械设备的生产效率的同时,还让机械的性能得到了稳定的提升和发挥,不但提升了煤炭企业的经济效益,还提升了矿工的收入,改善了他们的生活,另外,还保障了矿工的人身安全。
参考文献:
[1]项光耀.浅谈机电一体化在煤矿机械中的应用[J].科技专论,2019(5):164.