机电一体化在日常中的应用[优秀范文五篇]

第一篇：机电一体化在日常中的应用

机电一体化在家庭电器的

应用和发展

学院：机械工程学院班级：姓名：许学号： 14机电专升本

强 1403050017

【摘要】：机电一体化技术又称机械电子技术，是微电子技术、计算机技术、信息技术与机械技术与机械技术相结合的综合性高新技术，是机械技术与微电了技术的有机结合。随着现代化社会活节奏的不断加快和人们州活水平的不断提高。人们对各种方便、快捷的家用电器需求量越来越大。自动化的家用电器作为人们捉高生活效率，追求家庭生活质量的基本条件，也愈来愈成为不可或缺的生活用具。

【关键字】:机电一体化

家庭电器

自动化

目录

一、机电一体化技术与家庭电器...........................................................................................4 1机电一体化技术................................................................................................................4 1.1定义.............................................................................................................................4 1.2机电一体化系统的基本结构要素.............................................................................4 1.3机电一体化的相关技术............................................................................................4 2.家庭电器应用....................................................................................................................4 2.1.家用电器的定义及特征............................................................................................4 2.2家电的分类.................................................................................................................5

二、机电一体化技术在家用电器中的应用案例...................................................................6 1.电视机................................................................................................................................6 1.2电视机结构组成.........................................................................................................6 1.3电视机经过机电一体化技术改进后优点有下面几个方面.....................................6 2.洗衣机................................................................................................................................7 2.1洗衣机工作原理........................................................................................................7 2.2洗衣机的结构组成.....................................................................................................7

三、机电一体化的现状...........................................................................................................7

四、机电一体化技术的发展方向...........................................................................................8

一、机电一体化技术与家庭电器

1机电一体化技术

1.1定义

是微电子技术、计算机技术、信息技术与机械技术与机械技术相结合的综合性高新技术，是机械技术与微电了技术的有机结合。

1.2机电一体化系统的基本结构要素

机电一体化系统一般包括个基本结构要素:机械本体、能源、测试传感部分、执行机构、驱动部分、控制及信息处理单元。

应掌握这些基本结构要素的构成，在机电一体化系统中所起的作用，以及系统对基本结构要素的要求。对于一般的机电一体化系统应能够熟练分析系统中的各个部分分别属于系统的哪一基本结构要求。

1.3机电一体化的相关技术

机电一体化的相关枝术有:机械枝术、计算机与信息处理技术、系统技术、自动控制技术、系统技术、自动控制技术、传感与检测技术。伺服驱动技术，应了解各项相关技术在整体系统中的作用。

2.家庭电器应用

2.1.家用电器的定义及特征

2.1.1定义

家用电器（简称家电）是指用于家庭或类似条件(系指人数较少的社会单位，如幼儿园、学校、医院、办公室等)或个人使用的一切电器产品，主要足在家庭使用带电的器具。2.1.2特征

主要指在家庭及类似场所中使用的各种电气和电子器具。又称民用电器、日用电器。家用电器工业的发展水平是衡量一个国家人民生活水平的重要标志之一。

家用电器的范围，各国不尽相同，世界上尚未形成统一的家用电器分类法。目前，主要有按产品功能与用途和按产品电气丁作原理分类的两种方法。后者将家用电器分为制冷、电热、电动、电子电器4类，这种分类并不很完善。按产品功能与用途分类较为常.但具体分法各国有异大致分为8类。①制冷电器:又称冷冻电器。用于物品(主要是食物)的冷冻、冷藏，包括家用冰箱、冷饮机等。②空气调节电器:简称空调电器。用于调节室内空气流动、温度、湿度以及清除空气中的灰尘，包括:房间空气调节器、电扇、换气扇、冷热风器、空气去湿器等。③清洁电器:用于织物清洗、保养和室内环境与设备的保养，包括洗衣机、干衣机、电熨斗、吸尘器、地板打蜡机等。④厨房电器:用于食物配制、烹饪及厨房卫生，包括电灶、微波炉、电磁灶、电烤箱、电饭锅、洗碟机、电热水器、食物加工机等。⑤电暖器具:用于生活取暖，包括电热毯、电热被、电热服、空间加热器等。⑥整容保健电器：用于理发、颜面清洁和家庭医疗护理，包括:电动剃须刀、电吹风、整发器、超声波洗面器电动按摩器、空气负离子发生器等。⑦声像电器:用于家庭文娱生活，包括：电视机、收音机、录音机、录像机、摄像机、组合音响等。⑧其他电器:如烟火报警器，电铃等。有的国家将照明器具列为家用电器的一类，将声像电器列入文娱器具而文娱器具还包括电动电了玩具有的国家将家用煤气器具(包括燃油器具)和太阳能器具也列入家用电器内。

2.2家电的分类

2.2.1我国商家对家电的分类

（1）电热器具，包括电炉、电吹风、电熨斗等。（2）电炊器具。包括电饭煲、微波炉等。（3）电动器具，如洗衣机、吸尘器等。（4）电子器具，如电子钟、电子计算器等。（5）声像器具，如收音旧、彩色电视机、录像机等。（6）照明器具，如各类灯具的调光拾制、台灯等。(7)制冷器具，如电冰箱、空调器等。2.2.2从安装方式分类

（1）悬挂式电器：如电扇、一定要悬挂安全（2）壁挂式电器:占地少，面积大，视觉效果好。如壁挂电视、挂壁空调。（3）落地式电器：一般重量较重，适合布置在地面。为方便操作，面板一般向上或较高。（4）台式电器:一般重量较轻。如台式电脑、一般电视机。（5）可移动式：如移动空调、吸尘器（6）袖珍式:手机、MP3、掌上电脑。2.2.3按年代分类

（1）老祖宗式:电灯、手电.（2）旧一代:收录机、收音机、电扇。（3）老代:洗衣机、电冰箱、电风扇（4）新一代:以家用用电脑、组合音响、影碟机为代表的新一代家电产品。（5）普及一代：液晶投影仪的大屏幕显示设备，数码摄像、摄影设备。

二、机电一体化技术在家用电器中的应用案

例

1.电视机

用电的方法即时传送活动的视觉图像。同电影相似，电视利用人眼的视觉残留效应显现一帧帧渐变的静止图像，形成视觉上的活动图像。电视系统的发送端把景物的各个微细部分按亮度和色度转换为电信号后，顺序转送。在接收端按相应的几何位置显现各微细部分的亮度和色度来重现整幅原始图像。

“电视信号接收机”的通称。接收电视广播的装置，由复杂的电子线路和喇叭、荧光屏等组成。其作用是通过天线接收电视台发射的全电视信号，再通过电子线路分离出视频信号和音频信号。分别通过荧光屏和喇叭还原为图像和声音。有黑白电视和彩色电视机两种，彩色电视机还有还原色彩的功能。

1.2电视机结构组成

（1）机壳、面板控制器、机芯(电路板)、显像管、遥控手机等

（2）机芯由电源、信号处理、扫描电路、总线控制等四部分构成。其中:一，电源是一个高效率的开关稳压器，给整机提供能量。二，信号处理部分又含有:高频头、图像中放、解码、视频放大、伴音等电路。器作用是天线收到的信号进行变频、放大、解码等处理形成图像信号送到显像管还原为图像，音频信号送到扬声器还原为声音。三，扫描电路由场扫描与行扫描两部分组成。作用是形成光栅，为出图像打基础。四，总线控制器，本单元的功能是管理、控制电视机，保障机器正常工作，并协助用户使用电视机。

1.3电视机经过机电一体化技术改进后优点有下面几个方面

（1）显像管电视:优点技术达到顶峰，性价比高。缺点是体积大笨重，屏幕尺寸相对小。

（2）等离子电视:优点是亮度和对比度高。显示屏幕可以很大，体积小造型美观。缺点是昂贵，耗电大。发热高。平均寿命短。

（3）液晶电视:优点是环保，节能，体积小造型美观。缺点是昂贵，视角相对较小，对比度相对较低。2.洗衣机

2.1洗衣机工作原理

洗衣机是利用电能产生机械作用来洗涤衣物的清洁电器。按其额定洗涤容量分为家用和集林用两类。中国规定洗涤容量在6kg以下的属于家用洗衣机：家用洗衣机主要由箱体、洗涤脱水捅(有的洗涤和脱水桶分开)、传动和控制系统等组成，有的还装有加热装置。洗衣机一般专指使用水作为主要的清洗液体有别于使用特制清洁溶剂，及通常由专人负责的干洗。

2.2洗衣机的结构组成

洗涤部分、传动部分、支撑部分、进、排水系统、控制系统。（滚筒洗衣机的基本结构主要由不锈钢内捅，机械程序控制器，经过磷化、电泳、喷涂三重保护的外壳，和用于平衡滚筒旋转时产生的巨大离心力的平衡块组成。由于结构部件都属于金属类的部件，一般比塑胶波轮式洗衣机的要长寿，正常下作可以达到15-20年；而一般的洗衣机工作寿命长8-10年左右。

三、机电一体化的现状

机电一体化的现状:口前，中国已成为世界制造大国，随着产业结构的布局调整，电子信息产品制造业、机床电气制造业等重点发展行业的工业总产值逐年增长。近几年的发展现状，已显示机电行业，特别是电气行业处于平稳和较快的发展态势之中，机电行业的经济运行持续高速增长，并保持稳定的增长。机电产业的发展必然带来人才需求的增长，技术的进步必然要求从业人员素质的提高。从大体上来看，毕业生的就业率一直处在前列，特别是高技能人才供不应求，十分抢手。信息控制技术的广泛应用和对各领域的渗透，电子技术对机械制造领域的渗透，以及新兴技术的综合应用，使机电一体化技术人才成为急需。大量的更为先进的机电设备投入生产，对操作和维修人员提了更高的要求，特别是机电技术应用人才的需求量将更大、随着我国和各地工业生产水平的不断提高，机电一体化专业的毕业生的需求量将逐年增加。随着产业的发展和科学技术的进步，机械与电子技术已变得密不可分。总体上，从业人员数量没有明显的上升，反而在一定的时间段内呈下降趋势。与之相对应的是，机电行业对从业人员的知识和技能要求是越来越高，对机电技术综合应用的技能型人才有着较大的需求。同时，技术的革新，带来从业人员结构的变化，使机电从业人员的平均年龄呈下降趋势，而随着企业改革的进一步深化，生产效率的提高，员工的工资收入呈逐年上升态势。但是，总体来说，目前机电行业仍以劳动密集型为土，自主创新能力还很薄弱，尚处于国际产业链的低端。

四、机电一体化技术的发展方向

机电一体化技术在机械、食品、钢铁、航天、航空、海洋勘探及煤炭等领域也有着广泛的应用，而且使得这些行业有着日新月异的发展。比如航天、航空领域通过远程控制技术、微电子技术、计算机技术等技术的应用实现了航天、航空机械从有人化向无人化方向发展。从而能够进行许多由于人体本身局限而不能进行的科学探索。因此机电一体化技术在这此领域的广泛应用也是一个必然结果。由于机电一体化技术的独特性和综合性，使其发展更加具有自身特点。同时作为一门综合性很强的科学技术，也使得他能够向着不同的方向发展。如果他向着智能化、模块化、微型化3个方向发展，就使得机电一体化产品有了更高的集成性，从而实现了产品的模块化，这样就可以实现在一个平台可以集成多个功能。而不用制造单一的专用工具，只要更换不同的工作模块就可以完成各项工作，这样就可以扩大产品的使用范。除了以上的3个发展方向之外，也可以向着数字化、网络化、人性化的方向发展。数字化使机电产品。可以实现远程控制，而且也可随着人的想法进行控制，使得工作更加人性化，网络化则实现了多个机电产品的联合工作。从而能够完成一些复杂的任务、也使得人的劳动强度与风险有了很大的降低。机电一体化技术在这件方面的发展，使得产品具有了更广的应用和使用空间，也使得机电产品向着多元化的方向发展，实现了机电产品一机多用的能力，减少了重复制造、重复研发，使资源得到了有效的利用，减少了消耗，实现了机电产品的绿色发展。

第二篇：机电一体化技术在工程机械中的应用

沈阳航空工业学院成人教育学院 毕设用纸

机电一体化技术在工程机械中的应用

摘要

在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。现代工程施工中,工程机械的性能、自动化程度及其经济性等可以直接影响到施工工艺的好坏,而工程机械的电气与电子控制系统部分质量与性能的优劣又直接影响到工程机械的动力性、经济性、可靠性、施工质量、生产效率及使用寿命等。机电一体化技术是面向应用的跨学科技术，是机械、微电子、信息和控制技术等有机融合、相互渗透的结果。今天机电一体化技术发展飞速，机电一体化产品更日新月异。在工程机械中的应用越来越广泛。

关键词：机电一体化 技术 工程机械 应用 沈阳航空工业学院成人教育学院 毕设用纸

目录

前言 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 1

一、机电一体化概要„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 2（1）机电一体化的发展阶段„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 3（2）工程机械核心技术——机电一体化 „„„„„„„„„„„„„„„ 4

二、现代工程机械技术 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 5（1）工程机械系统的基本结构 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

1、机械本体 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„.2、动力部分 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

3、测试传感部分 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„.4、执行机构 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

5、驱动部分 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

6、控制及信息处理单元 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„（2）工程机械的系统功能 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

1、电子监控、自动报警及故障自诊 „„„„„„„„„„„„„„„„

2、节能降耗,提高生产率 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

3、柴油机的控制 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

4、提高作业精度 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 沈阳航空工业学院成人教育学院 毕设用纸

5、作业过程的自动化或半自动化 „„„„„„„„„„„„„„„„„

6、其他应用 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

三、机电一体化在工程机械中的应用 „„„„„„„„„„„„„„„„（1）机电一体化和工程机械的关系 „„„„„„„„„„„„„„„„„（2）机电一体化对工程机械功能的改进 „„„„„„„„„„„„„„

四、结束语 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 参考文献

„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 沈阳航空工业学院成人教育学院 毕设用纸

前言

机电一体化又称机械电子学,是一门跨学科的综合性高技术,是由微电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术、机械技术、液压技术以及其他技术相互融合而成的一门独立的交叉学科。机电一体化技术从上世纪70 年代中期开始在国外工程机械上得到应用。80 年代以微电子技术为核心的高新技术的兴起,推动了工程机械制造技术的迅速发展,特别是随着微型计算机及微处理技术、传感与检测技术、信息处理技术等的发展及其在工程机械上的应用,从根本上改变了工程机械的面貌,极大促进了产品性能的提高,使工程机械进入了一个全新的发展阶段。以微机或微处理器为核心的电子控制系统目前在国外工程机械上的应用已相当普及,并已成高性能工程机械不可缺少的组成部分。工程机械的机电一体化和智能化将是今后的发展方向。

一、机电一体化概要（1）机电一体化的发展阶段

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。

20世纪60年代以来,人们利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能后,刺激了机械产品与电子技术的结合。计算机技术、控制技术、通信技术的发展,为机电一体化的发展更进一步奠定了技术基础。20世纪80年代末期,机电一体化技术和产品得到了极大发展。各国均开始对机电沈阳航空工业学院成人教育学院 毕设用纸

一体化技术和产品给以很大的关注和支持,20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入了深入发展时期。光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中展露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支。我国从20世纪80年代开始开展机电一体化研究和应用。取得了一定成果,它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。机电一体化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。

机电一体化产品和技术可分为机械、电子和软件三大部分。模块化技术是这三者的共同技术。模块化技术可以减少产品的开发和生产成本，提高不同产品间的零部件通用化程度，提高产品的可装配性、可维修性和可扩展性等。融合机械、电子和软件三大部分的机电一体化模块代表了未来产品的发展方向，具有高度自主性、良好的协调性和自组织性的特点。总之，模块化设计与制造是机电一体化系统的基本方法和发展趋势。随着微处理器性能价格比的迅速提高和微机械电子（MEMS）技术的飞速发展，各种机电一体化模块将越来越多地出现在市场上。利用这些模块，可以迅速方便地设计和制造出各种新的机电一体化产品。

机电一体化是当今自动化技术发展的最高阶段。早期的自动化技术主要是借助凸轮、机械机构等实现的,这一时期的自动化实际上是机械自动化;随着电子技术的发展,凸轮、机械机构逐渐被继电器、接触器、电磁开关等机构所取代,实现了电气自动化,机械机构大大简化,自动化水沈阳航空工业学院成人教育学院 毕设用纸

平大为提高;机电一体化则是生产实践对自动化技术进一步发展的需要,也是微电子技术、计算机技术、信息技术、控制技术和精密机械技术等发展的必然产物,是以计算机为主要特征的自动化技术。如果说机械系统处理的对象是运动、力、物质和能量,电子系统处理的对象是信息和知识,则机电一体化系统不仅有处理能量和物质的功能,而且还有处理信息和知识的能力。机电一体化技术发展至今已成为一门有着自身体系的新型学科,其发展历程可分为四个阶段:

1、数控机床的问世是机电一体化发展的开始。

2、微电子技术为机电一体化带来勃勃生机。

3、可编程序控制器的发展为机电一体化提供了坚强基础。

4、激光技术、模糊技术、信息技术使机电一体化跃上新台阶。（2）工程机械核心技术——机电一体化

1、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，利用其高、新技术来更新概念，实现结构上、材料上、性能上变更，满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能要求。

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：即以整体概念组织应用各种相关技术，从全局角度和沈阳航空工业学院成人教育学院 毕设用纸

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，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：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。

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。

二、现代工程机械技术

（1）工程机械系统的基本结构

1、机械本体

系统所有功能元素的机械支持结构，包括机身、框架、机械联接等。机械本体要在结构、材料、加工工艺性及几何尺寸等方面适应产品高效、多功能、可靠和节能、小型轻量等要求。

2、动力部分

按照系统控制要求，为系统提供能量和动力，用尽可能小的动力输入获得尽可能大的功能输出

3、测试传感部分 沈阳航空工业学院成人教育学院 毕设用纸

对系统运行中所需要的本身和外界环境的各种参数及状态进行检测，变成可识别信号，传输到信息处理单元，经过分析、处理后产生相应的控制信息。

4、执行机构

根据控制信息和指令，完成要求的动作。执行机构是运动部件，一般采用机械、电磁、电液等机构。

5、驱动部分

在控制信息作用下提供动力，驱动各种执行机构完成各种动作和功能。一方面要求驱动的高效率和快速响应特征，同时要求对水、油、温度、尘埃等外部环境的适应性和可靠性；另一方面，由于几何尺寸的限制，动作范围狭窄，还需考虑维修及标准化。

6、控制及信息处理单元

将来自各传感器的检测信息和外部输入命令进行集中、储存、分析、加工，根据信息处理结果，按照一定的程序和节奏发出相应指令，控制整个系统有目的地运行（2）工程机械的系统功能

现代工程机械正处在一个机电一体化的发展时代引入机电一体化技术,使机械、液压技术和电子控制技术等有机的结合,可以极大地提高了工程机械的各种性能,如动力性、燃油经济性、可靠性、安全性,操作舒适性以及作业精度、作业效率、使用寿命等。目前以微机或微处理器为沈阳航空工业学院成人教育学院 毕设用纸

核心的电子控制装置在现代工程机械中的应用已相当普及,电子控制技术已深入到工程机械的许多领域,如摊铺机和平地机的自动找平,摊铺机的自动供料,挖掘机的电子功率优化,柴油机的电子调速,装载机、铲运机变速箱的自动控制,工程机械的状态监控与故障自诊等。随着科学技术的不断发展,对工程机械的性能要求不断提高,电子控制装置在工程机械上的应用将更加广泛,结构将更加复杂。电子控制系统已成为现代工程机械技术水平的一个重要依据。

现代工程施工要求工程机械具有以下性能生产效率高且能量损失小,节约能源;自动化程度高,施工质量好,精度高;性能稳定,工作可靠,安全,使用寿命长;具有较好的经济性;高的技术价格比和低的制造与使用成本;操作简单、轻便、劳动强度低,驾驶员的工作条件好,具有运行状态监视、故障自诊及自动报警功能,能及时准确地指出故障部位,减少停机维修作业时间。

目前工程机械的电子控制系统主要实现如下功能:

1、电子监控、自动报警及故障自诊

即对工程机械的发动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的运行状态监控,工作中一旦出现异常现象,能自动报警并准确地指出故障的部位,从而改善驾驶员的工作条件,提高机器的工作效率,简化设备维护检查工作,降低使用维修费用,缩短停机维修时间,延长设备的使用寿命。

2、节能降耗,提高生产率 沈阳航空工业学院成人教育学院 毕设用纸

传统工程机械的能量利用率较低,例如液压挖掘机的燃料能量利用率仅为30 %左右,如此低的能量利用率迫使工程机械的发展必须着眼于节能。日本小松公司挖掘机采用新型节能控制器,具有良好的节能效果,燃料可节省23 %;日本日立公司挖掘机节能控制系统采用了卡特电子效率控制系统,通过对发动机和泵的综合控制,使功率的利用率可达98 % ,同时生产率也大大提高。

3、柴油机的控制

采用电子调速器,电子油门控制装置,自动停机装置,自动升温控制装置等。

4、提高作业精度

为保证成品料的作业精度,现代沥青及水泥混凝土拌和设备广泛采用了微机控制的电子称量系统,并使称量过程实现了自动化。自动找平系统的应用,使沥青混凝土摊铺机的施工质量有了较大的提高。采有超声波技术的自动供料系统,使沥青混凝土摊铺机的供料实现了自动调节,进一步提高了摊铺质量。推土机铲刀、平地机刮刀、铲运机铲斗刀刃的电子控制,不仅提高了作业精度和作业效率,而且也减轻了操作人员的劳动强度。

5、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制,可以减轻操作者的劳动强度,提高生产率,并减少因操作者的经验不足对作业精度的影响,例如,日本三菱公司的挖掘机设有挖掘轨迹控制系统,操作者在控制板上设定好铲沈阳航空工业学院成人教育学院 毕设用纸

斗运动轨迹的形状后,微机控制系统能够根据各种角度传感器的信号,自动控制动臂、斗杆和铲刀的运动,实现各种特定开口和断面沟槽、斜面的精确挖掘,使挖掘作业实现了自动化。

6、其他应用

一些国外生产的推土机、装载机、铲运机等有了电子控制的自动变速器,其能够根据外负荷的变化情况自动改变传动系统的传动比,这不仅充分利用了发动机的功率,提高了燃油经济性,而且也简化了操作,降低了劳动强度。为有效地防止翻车和断臂事故,提高作业的安全性,现代起重机上广泛地采用了电子控制的力矩限制器。为实现无人驾驶,使工程机械能在危险地带或人无法接近的地点进行作业,某些国外工程机械上设置了无线遥控装置。

电子系统的可靠性是现代工程机械非常重要的一项性能指标。由于工程机械一般露天作业,其直接受到烈日暴晒、雨雾、强风、尘埃等的侵袭,此外还受到强烈的振动和冲击以及各种电、磁等的干扰,工作环境非常恶劣,因此电子控制系统应满足:能在-40～80 ℃的环境温度下可靠、稳定地工作;抗老化,具有较长的使用寿命;密封性能好,能防止水分和污物的侵入,较好的耐冲击和抗振性能;较强的抗干扰能力,系统能在各种干扰下可靠地工作。

三、机电一体化在工程机械中的应用（1）机电一体化和工程机械的关系

现代工程机械正处在一个机电一体化的发展时代。引入机电一体化沈阳航空工业学院成人教育学院 毕设用纸

技术，使机械、液压技术和电子控制技术等有机的结合, 可以极大地提高了工程机械的各种性能，如动力性、燃油经济性、可靠性、安全性、操作舒适性以及作业精度、作业效率、使用寿命等。目前以微机或微处理器为核心的电子控制装置(系统)在现代工程机械中的应用已相当普及，电子控制技术已深入到工程机械的许多领域, 如摊铺机和平地机的自动找平，摊铺机的自动供料，拌利设备称重计量过程的自动控制,挖掘机的电子功率优化，柴油机的电子调速，装载机、铲运机变速箱的自动控制，工程机械的状态监控与故障自诊等。随着科学技术的不断发展,对工程机械的性能要求不断提高，电子（微机）控制装置在工程机械上的应用将更加广泛，结构将更加复杂。（2）机电一体化对工程机械功能的改进

在工程机械上运用传感器技术是当前机电一体化技术最主要的技术手段和特征，传感器技术是实现自动控制、自动调节的关键环节，也是机电一体化系统不可缺少的关键技术之一，其水平高低在很大程度上影响和决定着系统的功能；其水平越高，系统的自动化程度就越高。在一套完整的机电一体化系统中，如果不能利用传感检测技术对被控对象的各项参数进行及时准确地检测出并转换成易于传送和处理的信号，我们所需要的用于系统控制的信息就无法获得，进而使整个系统就无法正常有效的工作。

我国传感器的研究主要集中在专业研究所和大学，始于20世纪80年代，与国外先进技术相比，我们还有较大差距，主要表现在： 沈阳航空工业学院成人教育学院 毕设用纸

1、先进的计算、模拟和设计方法；

2、先进的微机械加工技术与设备；

3、先进的封装技术与设备；

4、可靠性技术研究等方面。因此，必须加强技术研究和引进先进设备以提高整体水平。

传感器技术今后的发展方向可有几方面：

1、加速开发新型敏感材料：通过微电子、光电子、生物化学、信息处理等各种学科，各种新技术的互相渗透和综合利用，可望研制出一批基于新型敏感材料的先进传感器。

2、向高精度发展：研制出灵敏度高、精确度高、响应速度快、互换性好的新型传感器以确保生产自动化的可靠性。

3、向微型化发展：通过发展新的材料及加工技术实现传感器微型化将是近十年研究的热点。

4、向微功耗及无源化发展：传感器一般都是非电量向电量的转化，工作时离不开电源，开发微功耗的传感器及无源传感器是必然的发展方向。

5、向智能化数字化发展：随着现代化的发展，传感器的功能已突破传统的功能，其输出不再是一个单一的模拟信号（如0-10mV），而是经过微电脑处理好后的数字信号，有点甚至带有控制功能，即智能传感器。沈阳航空工业学院成人教育学院 毕设用纸

四、结束语

机电一体化的出现不是随机出现的，而是一个时代的产物，文中叙述的这些发展方向是科技发展到一定阶段的必然要求，更是一个必然结果。目前，因为科学技术的限制，其与一些相关技术的互融程度还是不是太明显，但是随着科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势必将越来越明显，因为它既是多项科学技术发展的结晶，又极大地推动了不同学科的交叉与渗透，其发展前景也将越来越光明，这必然会给世界带来更大的技术力量。随着科技的发展和电子技术的成熟和广泛应用,机电一体化产品在国民经济建设、企业的技术改造和电子产品的更新换代方面发挥着越来越重要的作用。机电一体化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，机电一体化的发展不是孤立的，与机电一体化相关的技术还有很多，并随着科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势将越来越明显，机电一体化技术的发展与应用也将更加广阔。

参考文献

[1] 戴勇.高职机电一体化技术专业课程开发[M],北京:机械工业出版社,2004。[2] 芮延年.机电一体化系统设计[M],北京机械工业出版社,2004。[3] 章浩.张西良.周士冲.机电一体化技术的发展与应用[J].2006(7)[4] 唐怀斌.工业控制的进展与趋势 [J]，自动化与仪器仪表，1996（4）[5] 马国华 监控组态软件及其应用[M]，北京：清华大学出版社，2001.3 [6] 高钟毓．机电控制工程．北京：清华大学出版社，2002。沈阳航空工业学院成人教育学院 毕设用纸

第三篇：浅谈机电一体化在煤矿机械中的应用

浅谈机电一体化在煤矿机械中的应用

【摘要】 煤矿机械正处在一个向机电一体化方向发展的时代,近来,随着国家对煤矿安全生产的重视,煤矿设备投入的不断增加,煤矿机械也处在一个更新换代的时期。

【关键词】 煤炭机械 机电一体化

煤矿机电一体化技术在这一时期显得尤为重要,它使机械、电子技术和液压控制技术有机的结合,极大地提高了煤矿机械的各种性能,如安全性、经济性、可靠性、操作舒适性以及作业精度、作业效率、使用寿命、方便安装拆除、便于维护等。目前以微机或微处理器为核心的电子(微电脑)控制装置(系统)在煤矿机械中的应用已很普及,电子控制技术已深入到煤矿机械的许多领域,如提升机和采煤机,提升机的PLC系统,采煤机的变频控制系统和PLC系统操作等,煤矿机械的在线状态监控与故障自诊、故障报警等。随着科学技术的不断发展,对煤矿机械的性能要求也在不断提高,电子(微机)控制装置在煤矿机械上的应用将更加广泛,结构将更加复杂、维护也将更加专业化。特别是,随着我国进口及国产煤矿机械数量的逐年增加,如何用好,管好这些价格昂贵的煤矿机械,使其发挥最大的效率,是煤矿机电部门所面临的一个重要的问题。为帮助煤矿机械使用人员、维修人员、管理人员对煤矿机械中的电气与电子控制装置的功能、类别及特性有一些初步的了解和掌握,下面我就这些做一下介绍与浅述。煤矿生产中,煤矿机械的性能自动化程度及其经济性等可以说直接影响到生产;也直接影响到煤矿供电、排水、通风、提升等的安全运行。而煤矿机械电气与电子控制系统部分质量的好坏与性能的优劣又直接影响到机械的动力性、经济性、可靠性,从而影响施工质量、生产效率及使用寿命等。电子(微电脑)控制系统已成为煤矿现代机械不可缺少的组成部分,同时也是评价煤矿现代机械技术水平的一个重要依据。随着科学技术的不断发展,以及对煤矿机电产品性能要求不断提高,电子(微电脑)控制系统在煤矿机械中所占的比重越来越大,其功能将会越来越强,应用范围也将越来越广,而其复杂程度也随之提高,这样就对使用与维修维护这些设备的煤矿工作人员提出了更高的要求,对煤矿职工的培训工作和对煤矿设备的管理工作也显得尤为重要。

煤矿生产施工要求煤矿机械具有以下性能:皮实耐用且维修简单、生产效率高且节能降耗,自动化程度高且操作简单,施工质量好,精度高;性能稳定,工作可靠,安全性高,使用寿命长;具有较好的经济性,即高的技术价格比和低的制造与使用成本;工人劳动强度低,操作员的工作条件好;具有在线运行状态监视,故障自诊及自动故障报警功能,能及时准确地指出故障部位,减少停机维修时间。

为适应煤矿机械对性能的要求,仅仅依靠机械和液压技术的已显得力不从心。电子(微电脑)控制技术的发展就成了煤矿机械的必要选择。机电一体化是一项新兴的技术,将其引入到煤矿机械中,必将会给煤矿机械带来了新的技术变革,使其各种性能有了质的飞跃。

机电一体化又称机械电子工程学,是一门跨学科的综合性高技术,是由微电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术、机械技术、液压技术以及其他技术相互融合而成的一门独立的交叉学科。机电一体化技术从70年代中期开始在国外机械上得到应用。80年代以微电子技术为核心的高新技术的兴起,推动了机械制造技术的迅速发展,特别是随着微型计算机及微处理技术、传感与检测技术、信息处理技术等的发展及其在机械上的应用,极大促进了煤矿机电产品的性能,使煤矿机械进入了一个飞跃的发展时期。以微电脑或微处理器为核心的电子控制系统在国外机械上的应用已相当普及,在我国也是发展的方向,已成为机械高性能的体现。目前机械的电子(微机)控制系统主要用以实现如下功能:

1、在线监控、自动报警及故障自诊,即对煤矿机械的电动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的在线运行状态监控,出现故障能动报警并准确地指出故障的部位,从而改善操作员的工作条件,提高机器的工作效率,简化设备维护检查工作,降低使用维修费用,缩短停机维修时间,延长设备的使用寿命。如采煤机上变频器就采用PLC控制,可实现多种在线监控和故障自诊,还有煤矿用各种电器设备也越来越智能化。

2、节能降耗,提高生产效率。例如井下使用的胶带输送机、通风机、提升机等,使用变频起动、PLC

控制系统,节电量就为30%左右,同时生产效率也大大提高。

3、自动化或半自动化程度的提高

煤矿机械实现自动化或半自动化控制,可以减轻操作者的劳动强度,提高生产效率,并减少因操作者的经验不足,对作业精度的影响。例如,冀中能源黄沙矿2009年投入使用的一整套薄煤综采设备,由我国北京天地玛坷电液控制系统有限公司与德国MARCO公司合作生产的PM31型液压支架电液控制系统,就是微电脑控制,只要在支架操作控制器上输入程序,支架使会自动连续动作,也可实现远程控制和工作面无人操作。

4、其他应用

一些国外生产的输送机、采煤机、综掘机等采用了电子(微电脑)控制的自动变速器,能够根据外负荷的变化情况自动改变传动系的传动比,从而改变功率,这不仅充分利用了电动机功率,大大提高了能耗经济性,而且也简化了操作,降低了劳动强度,提高了设备的安全性能,提高作业人员操作的安全性,目前我国在综合机械化采煤机上采用电子(微电脑)控制。可实现无人操作,使机械能在危险地带或人无法接近的地点进行作业,也配备了无线遥控装置,可远程遥控也可微电脑编程控制。

电子(微电脑)系统的可靠性是煤矿机械非常重要的一项性能指标。由于煤矿机械一般井下作业,其直接受到潮气、煤尘、通风、石块、地质变化等的侵袭,此外还受到采煤振动和冲击以及各种电、磁等的干扰,工作环境非常恶劣,因此电子(微电脑)控制系统必须满足井下性能环境要求,能在井下环境温度下可靠、稳定地工作;抗压强度高、抗老化,具有较长的使用寿命;密封性能好,能防止水分和污物的侵入;较好耐冲击和抗振性能;较强的抗干扰能力,系统能在各种干扰下可靠地工作。

第四篇：浅谈机电一体化在煤矿机械中的应用

浅谈机电一体化在煤矿机械中的应用

摘要： 煤矿机械正处在一个向机电一体化方向发展的时代，近来，随着国家对煤矿安全生产的重视，煤矿设备投入的不断增加，煤矿机械也处在一个更新换代的时期。关键词：煤炭机械 机电一体化 应用

随着科学技术的不断发展，对煤矿机械的性能要求也在不断提高，电子（微电脑）控制装置在煤矿机械上的应用将更加广泛，结构将更加复杂，维护也将更加专业化。为帮助煤矿机械使用人员、维修人员、管理人员对煤矿机械中的电气与电子控制装置的功能、类别及特性有一些初步的了解和掌握，下面我就这些做一下介绍与浅述。

煤矿生产中，煤矿机械的性能自动化程度及其性等可以说直接影响到生产，也直接影响到煤矿供电、排水、通风、提升等的安全运行。而煤矿机械电气与电子控制系统部分质量的好坏与性能的优劣又直接影响到机械的动力性、经济性、可靠性，从而影响施工质量、生产效率及使用寿命等。电子（微电脑）控制系统已成为煤矿现代机械不可缺少的组成部分，同时也是评价煤矿现代机械技术水平的一个重要依据。随着科学技术的不断发展，以及对煤矿机电产品性能要求不断提高，电子（微电脑）控制系统在煤矿机械中所占的比重越来越大，其功能将会越来越强，应用范围也将越来越广，而其复杂程度也随之提高，这样就对使用与维修维护这些设备的煤矿工作人员提出了更高的要求，对煤矿职工的培训工作和对煤矿设备的管理工作也显得尤为重要。

为适应煤矿机械对性能的要求，仅仅依靠机械和液压技术已显得力不从心。电子（微电脑）控制技术的发展就成了煤矿机械的必要选择。机电一体化是一项新兴的技术，将其引入到煤矿机械中，必将会给煤矿机械带来了新的技术变革，使其各种性能有了质的飞跃。机电一体化又称机械电子工程学，是一门跨学科的综合性高技术，是由微电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术、机械技术、液压技术以及其他技术相互融合而成的一门独立的交叉学科。机电一体化技术从70年代中期开始在国外机械上得到应用。80年代以微电子技术为核心的高新技术的兴起，推动了机械制造技术的迅速发展，特别是随着微型计算机及微处理技术、传感与检测技术、信息处理技术等的发展及其在机械上的应用，极大促进了煤矿机电产品的性能，使煤矿机械进入了一个飞跃的发展时期。以微电脑或微处理器为核心的电子控制系统在国外机械上的应用已相当普及，在我国也是发展的方向，已成为机械高性能的体现。

目前机械的电子（微电脑）控制系统主要用以实现如下功能:

一、在线监控、自动报警及故障自诊

即对煤矿机械的电动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的在线运行状态监控，出现故障能自动报警并准确地指出故障的部位，从而改善操作员的工作条件，提高机器的工作效率，简化设备维护检查工作，降低使用维修费用，缩短停机维修时间，延长设备的使用寿命。如采煤机上变频器就采用PLC控制，可实现多种在线监控和故障自诊，还有煤矿用各种电器设备也越来越智能化。

第五篇：机电一体化技术在智能制造中的应用

机电一体化技术在智能制造中的应用

【摘要】机电一体化技术已经成为了我国工业发展过程中的一种强劲动力。机电一体化技术属于综合性的技术，它融合了电子、计算机、机械以及信息技术的优势，将生产设备进行有机的组合，利用信息设备对其进行控制，大幅度提升工业企业的生产效率。在智能制造过程中使用和发展机电一体化技术将是智能制造发展的大方向，在智能制造过程中，加强机电一体化技术的使用对于提升企业的生产能力，提升产品质量以及提升产品的科技含量具有重要意义。

【关键词】机电一体化 智能制造 应用

随着科学技术的不断进步，机电一体化也得到了快速的发展，并且其生产应用范围逐步扩大，机电一体化技术已经成为工业化发展的动力。机电一体化技术实现了电子与机械的紧密结合，从而实现了对机械设备的智能化控制和管理，这也是智能制造的构成基础。在实际的生产制造中，智能制造基本上包含两方面的内容，一是智能制造系统，另一个是智能制造技术。智能制造已经成为社会工业化发展的主体，使工业生产更加的智能化、人性化，可以准确控制生产过程。而智能制造的发展离不开机电一体化技术，加强机电一体化技术在智能制造中的研究具有重要的现实意义。

一、智能制造概述

从目前的社会发展来看是，智能制造主要包含两方面的内容：一是智能制造技术（IMT）。主要指的是，技术人员借助计算机模拟系统，从而实现对某一系统的分析、决策等，节省了大量的人力和物力，研究人员只需通过计算机系统就可以实现系统的分析，有效保证了研发的可靠性，同时也保证了生产的实效性。二是智能制造系统（IMS）。可以简单地理解为人机一体化智能系统，由智能机器人和人类专家共同组成。它在应用的过程中，以计算机为主要工具，借助人类专家进行分析、构思以及决策等智能活动，代替制造工程中人力脑力活动。智能制造系统是智能制造技术的延伸，是集网络化、自动化技术于一体的制造系统，使整个子系统实现智能化运转。

二、机电一体化技术的发展现状

机电一体化技术是电子技术和机械技术的集合。机电一体化技术在20世纪60年代初步形成，这种技术的出现是为了满足工业生产的需要，在发展的最初阶段是通过电子手段对机械设备进行控制，提升企业的生产效率。最初的机电一体化技术十分简单，技术含量也不高，智能适用于简单小型设备的生产。经过几十年的发展，机电一体化技术已经逐步的融合了计算机技术的精华和微处理技术的精髓，尤其是进入21世纪以来，机电一体化技术又和信息技术以及电子技术等高新技术融合，模拟人脑对生产过程进行分析和判断，使生产逐步的智能化。

目前，随着经济全球化进程的不断推进，工业生产已经不仅仅局限于某个区域，而是就地取材，遍布世界的各个角落，因此，机电一体化技术也有了新的含义，远程控制技术以及远程监视技术也在渐渐的被应用到机电一体化技术中来，机电一体化技术的发展是随着科学技术的发展和生产的需要而不断发展的，机电一体化技术有着广阔的发展空间。机电一体化技术的发展也势必会使企业打破自有的生产模式，逐步的实现模块化集成机电生产，统一机电产品的部分标准，规范生产过程，提升产品质量。

三、机电一体化技术在企业智能制造中的发展与应用

智能制造技术随着生产的需要发展迅速，并在短短的十几年问广泛的应用到绝大多数的工业生产当中来。当前，机电一体化技术正在逐步的和智能制造技术进行结合，用以满足多样化的工业企业的生产需要，同时两种技术的有机结合也为两者的发展提供了更为广阔的发展空间。机电一体化技术在智能制造中的逐步应用必然会应用到一些核心的技术。传感技术就是其中的核心技术之一，传感技术如若应用到智能生产当中来必须要保证其准确性和灵敏性，并且保证传感器不被目标信号以外的其他信号所干扰，单纯的传感器是不行的，还要建立相应的传感器网络系统，传感器用于目标信号的收集，无线传感器网络实现信息的传输，通过计算机收集的信息进行分析和处理，最终达到对于整个生产过程的控制。就目前生产制造而言，主要采用的是非接触性的检测手段以及光纤电缆传感器，采用统一且标准化的接口，将设计的难度适当降低，主要开发成本较低的串行接口。

机械制造在国民经济中占有重要的地位，同时机械制造对于国家农业和工业的发展有着重要的意义，在我国，数控领域最早将机电一体化技术应用到智能制造中来，数控生产对于智能控制的要求非常高，其中还要涉及到模拟、信息处理等多种技术，在生产过程中，智能控制技术能够对无法进行建立模型的环节以及模糊的信心?M行处理，优化整个生产过程的管理和控制。目前的数控机床主要采用多CPU和总主线的结构形式，通过在线诊断以及模糊智能控制技术，采用大型的储存设备、提升数控能力，提供二维和三维的仿真动态画面，对整个生产的过程实现多过程和多通道的控制。

自动机械和自动生产线也在智能制造中得到了很好的应用，其使用人机界面控制装置、光电控制系统以及可编程序控制装置等。机电一体化技术在智能制造中的极高体现表现为工业机器人的使用，工业机器人综合了人工智能、遥感技术、通讯技术、仿生学技术等，它可以对生产信息记性获取、识别和处理，工业机器人在目前工业生产中发挥着不可替代的作用。

四、结束语

综上所述，智能制造是工业生产行业的主要发展趋势，实现了工业生产的自动化、智能化管理，有效提升了工业生产效率和产品质量，为企业创造更多的经济效益和社会价值。机电一体化是智能制造实现的重要技术条件，其运用水平也直接关系到智能制造功能的实现。因此一定要注重机电一体化技术在智能制造中的应用，促进智能制造更好的发展。