机电液一体化
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实习报告一、实习背景及目的随着现代工程技术的发展,机电液一体化技术在各个领域得到了广泛的应用。
为了更好地了解机电液一体化技术的实际应用,提高自己的实践能力,我选择了某机电液一体化公司进行为期一个月的实习。
通过这次实习,我希望能够对机电液一体化技术有更深入的了解,为将来的学习和工作打下良好的基础。
二、实习内容及收获1. 实习内容(1)了解公司基本情况及产品线在实习初期,我首先了解了公司的发展历程、组织架构以及主要产品。
公司主要从事机电液一体化设备的研发、生产和销售,产品涵盖了各种自动化生产线、机器人、控制器等。
(2)参观生产车间在导师的带领下,我参观了公司的生产车间,了解了产品的生产流程、设备运行原理以及操作方法。
在参观过程中,我注意到了一些生产细节,如设备调试、故障排除等。
(3)参与实际项目实习期间,我参与了一个项目的部分工作,主要负责协助工程师进行设备调试和故障排查。
在项目过程中,我学到了很多实际操作经验,如如何操作设备、如何分析故障原因等。
(4)参加公司培训公司为我们安排了多次培训,包括产品知识、操作技巧、安全注意事项等。
通过培训,我对机电液一体化设备有了更全面的了解。
2. 实习收获(1)理论联系实际通过实习,我将所学的理论知识与实际生产相结合,加深了对机电液一体化技术的理解。
我意识到,理论知识虽然重要,但实际操作同样不可或缺。
(2)提高动手能力在实习过程中,我学会了如何操作设备、调试参数、排查故障等。
这些实践经验对我的动手能力有了很大的提高。
(3)团队协作在实习项目中,我学会了与工程师、同事共同合作,共同解决问题。
团队协作能力得到了锻炼。
(4)职业素养实习期间,我深刻体会到企业文化、职业素养在工作中的重要性。
我努力遵循公司的规章制度,尊重同事,认真负责地完成每一项工作。
三、实习总结通过这次实习,我对机电液一体化技术有了更深入的了解,实践能力得到了提高。
同时,我也认识到了自己的不足之处,如理论知识不够扎实、操作技能有待提高等。
第1章 机电液一体化系统设计1.1 概论什么是机电液一体化?机电液一体化技术是机械技术、液压技术和微电子技术的有机结合,它是在融合了机械、液压、计算机、传感器、自动控制等多门科学技术的基础上发展起来的一门新兴科学。
简单地讲,机电液一体化就是电气控制液压,液压控制机械,机械在运动中通过电气将信息反馈回来再控制液压。
机电液一体化设备的自动化、智能化程度很高。
机电液一体化系统,绝非仅为机械、液压与电子电器的简单组合。
否则,包括这三个部分的工程机械都可称已实现机电液一体化了。
机电液一体化为工程机械装上了感觉器官—传感器,布上了神经系统—传输线路,添上了信号处理单元—单片机或微机,这三部分组成的机电液一体化系统,使工程机械的性能发生了巨大的变化。
随着科学技术的高速发展,机电液控制技术在各个行业得到了广泛的应用。
在机械制造业中,机电液控制技术用于自动控制的机器人,以替代人完成海底作业和有毒现场的施工;用于电液控制的机械手,以替代人完成自动生产线上的焊接、喷漆、装配等;用于自动生产线的位置、速度与时间的控制;用于加工机械零件的加工中心(数控机床),以实现六面体的高精度自动加工。
在汽车及工程车辆中,机电液控制技术用于伺服转向系统,用于汽车的无人驾驶、自动换挡、自动防滑系统等。
在军事工业中,机电液控制技术用于飞机的操纵系统,雷达跟踪和舰船的舵机装置,导弹的位置控制和发射架自动控制等。
近年来,我国机械自动化技术发展十分迅速,自动控制理论、液压传动技术、微电子及计算机控制技术的相互融合,有力地推动了我国机械工业的飞速发展。
1.2典型机械传动执行机构机械执行机构向执行末端件提供动力并带动它实现运动,即把传动机构传递过来的运动和动力进行必要的交换,以满足执行末端件的动作要求。
机电液一体化产品的执行机构是实现其主功能的重要环节,应能快速完成预期的动作,并具有响应速度快、动态性能好、动静态精度高和动作灵敏度高的特点,另外为便于计算机集中控制,还应满足惯量小、动力大、体积小、质量轻、便于维修和安装、易于计算机控制等要求。
机电液一体化知识在设备管理和故障诊断中的应用机电液一体化技术是近年来在工业设备领域中得到广泛应用的一项技术。
它将机械、电气和液压系统集成在一起,充分发挥各自的优势,实现设备的高效运行和精准控制。
在设备管理和故障诊断方面,机电液一体化技术的应用可以大大提高设备的可靠性和维护效率,本文将对其在这两个方面的应用进行探讨。
在传统的设备管理中,机械系统、电气系统和液压系统往往是分开管理的,这就需要由不同的维护人员进行维护和管理,而且在实际运行中难免会出现各系统之间的协调问题。
而机电液一体化技术的应用则能够打破传统的管理模式,实现一体化的设备管理。
通过将各系统集成在一起,设备管理人员可以通过统一的接口进行监控和管理,实现对整个设备的集中控制。
这样一来,可以减少维护人员的数量,简化设备管理流程,提高管理效率。
机电液一体化技术还可以通过实时数据采集和分析,帮助管理人员及时发现设备运行中存在的问题,做出及时的决策。
通过监控各系统的运行状态和运行参数,可以有效地进行预测性维护,提前发现设备可能出现的故障,并采取相应的措施进行修复,避免了故障给生产带来的损失。
机电液一体化技术还可以实现设备的远程监控和远程维护,减少人为干预,提高设备的可靠性和稳定性。
机电液一体化技术在设备管理中的应用可以大大提高设备的管理效率和运行稳定性,为企业的生产提供了有力保障。
设备故障是生产中不可避免的问题。
传统的设备故障诊断往往需要经验丰富的维护人员进行现场排查,由于故障的复杂性和多样性,有时候会花费很长时间才能找到故障的原因。
而机电液一体化技术的应用可以通过实时数据采集和分析,帮助维护人员快速准确地定位设备故障。
机电液一体化技术可以实现对设备各系统的实时监控和数据采集。
通过传感器和控制器对设备的运行状态、温度、压力等参数进行实时监测,并将数据传输到监控系统中,维护人员可以随时获取设备的运行状态和参数信息。
当设备出现故障时,可以通过这些数据进行快速定位,找到故障的原因。
机电液一体化技术在工程机械的应用提纲:1. 机电液一体化技术的概述2. 机电液一体化技术在工程机械中的应用3. 机电液一体化技术带来的优势及挑战4. 机电液一体化技术的发展趋势5. 机电液一体化技术在国内外的应用状况1. 机电液一体化技术的概述机电液一体化技术是指将机械、电气、传动、控制、液压、气动等多种技术融合在一起,形成一种集成化的工程技术体系。
机电液一体化技术主要包括以下几个方面:1.1 电控技术:电控技术是机电液一体化技术一个重要的组成部分,是实现自动化控制和信息化管理的关键技术之一。
1.2 传动技术:传动技术是机电液一体化技术的核心之一,主要包括机械传动、液压传动、电动机传动等多种方式。
1.3 液压技术:液压技术是机电液一体化技术的重要组成部分。
通过液压系统可以实现高效能、高精度、高负载、高刚性等特点。
1.4 气动技术:气动技术也是机电液一体化技术的一部分,与液压技术相似,不同之处在于液压系统是通过油液传动,而气动系统是通过气体传动。
1.5 智能控制:智能控制是机电液一体化技术的核心之一,通过智能控制系统可以实现自动化控制、动态优化、故障诊断等功能。
2. 机电液一体化技术在工程机械中的应用机电液一体化技术在工程机械领域应用较为广泛,主要应用在以下几个方面:2.1 挖掘机:机电液一体化技术被广泛应用在挖掘机中,通过液压系统、电控系统的结合,可以实现挖掘运动的自动化控制和精度控制;通过使用智能控制系统,可以实现挖掘机的自适应控制和故障诊断。
2.2 起重机:机电液一体化技术在起重机领域也有着广泛的应用,通过液压系统、电控系统的结合,可以实现起重运动的自动化控制和精度控制;通过使用智能控制系统,可以实现起重机的自适应控制和智能防撞。
2.3 压路机:机电液一体化技术在压路机中也被广泛应用,通过使用电控系统和液压系统的结合,可以实现压力的精确控制和自适应控制;通过智能控制系统,可以实现压路机的自适应控制和故障诊断。
摘要:随着科技的不断进步,机电液一体化技术已成为现代工业自动化的重要发展方向。
为了深入了解这一技术,提高自身实践能力,我于近期在XX公司进行了为期一个月的机电液一体化实习。
本文将详细记录实习过程中的所见所闻,以及对所学知识的实践运用。
一、实习目的与背景1. 实习目的:- 理解机电液一体化技术的概念、原理及发展趋势。
- 掌握机电液一体化系统的设计、调试及维护方法。
- 提高实际操作技能,为今后从事相关工作奠定基础。
2. 实习背景:XX公司是一家专注于机电液一体化技术研究和应用的高新技术企业,具有丰富的实践经验和技术实力。
二、实习单位及岗位介绍1. 实习单位:XX公司2. 岗位介绍:在实习期间,我担任机电液一体化系统调试工程师的助理,主要负责以下工作:- 协助工程师进行系统设计、调试及维护。
- 学习并掌握机电液一体化相关软件的使用。
- 收集并整理相关技术资料。
三、实习内容与过程1. 系统设计:- 学习了机电液一体化系统的基本原理,包括机械结构、液压系统、电气控制系统等。
- 参与了多个项目的系统设计,包括设备选型、原理图绘制、程序编写等。
2. 系统调试:- 协助工程师进行系统调试,包括机械调试、液压调试、电气调试等。
- 学习了调试工具的使用,如示波器、万用表、测速仪等。
3. 系统维护:- 参与了系统维护工作,包括设备保养、故障排查、维修等。
- 学习了常见故障的解决方法,提高了实际操作技能。
4. 软件学习:- 学习了机电液一体化相关软件的使用,如CAD、MATLAB、SolidWorks等。
- 利用软件进行系统仿真,验证设计方案。
四、实习心得与体会1. 理论知识与实践操作相结合:通过实习,我深刻体会到理论知识与实践操作相结合的重要性。
在实际工作中,理论知识可以帮助我们更好地理解系统原理,而实践操作则能够提高我们的动手能力。
2. 团队合作精神:机电液一体化系统调试工作需要多个部门、多个岗位的协同配合。
在实习过程中,我学会了与团队成员沟通协作,共同解决问题。
浅谈矿山机械机电液一体化发展趋势
矿山机械机电液一体化是指将机械、电气和液压系统集成在一起的新型工程机械技术。
随着科技的不断进步和矿山工作环境的不断变化,矿山机械机电液一体化技术在矿山工程
中扮演着越来越重要的角色。
本文将从三个方面来浅谈矿山机械机电液一体化的发展趋
势。
矿山机械机电液一体化技术的发展趋势是智能化。
智能化是矿山工程机械的发展方向,也是矿山机械机电液一体化的重要发展趋势。
智能化技术可以使机械设备具有自主学习、
自主决策、自主控制等能力,提高设备的自动化水平,提高工作效率。
通过传感器和控制
系统的智能化应用,可以实现对设备的实时监控和管理,及时发现设备故障并及时进行维修,减少停机时间,提高生产效率。
矿山机械机电液一体化技术的发展趋势是绿色环保。
随着全球环保意识的增强,矿山
企业也面临环境保护的压力,要求矿山机械在运行过程中要减少对环境的污染。
绿色环保
是矿山机械机电液一体化的重要发展方向。
通过引入新能源和节能技术,减少设备的能源
消耗,降低碳排放,减少噪音和震动对环境的影响,提高机械设备的环保性能。
矿山机械机电液一体化技术的发展趋势是安全可靠。
矿山工作环境复杂恶劣,机械设
备的安全性和可靠性要求较高。
安全可靠是矿山机械机电液一体化的重要发展方向。
在设
备的设计和制造过程中,应充分考虑设备的安全系数和可靠性要求,同时引入安全保护装
置和故障自诊断系统,及时监测设备的运行状态,确保设备的安全运行。
工程机械中的机电液一体化技术摘要:在我国基础建设快速发展的严峻形势下,机电一体化技术在工程机械中得到广泛应用。
然而随着电子技术的发展,如今机电一体化技术已经上升到一个新的阶段。
本文主要介绍机电液一体化技术以及其在工程机械中的发展。
关键词:工程机械;机电一体化;机电液一体化工程机械主要用于建筑、电力、港口等领域的工程建设中,具有很多种类。
随着社会科技的发展以及施工的需要,单一的工程机械早已被机电一体化技术取代。
由于许多大型机械中具有液压传动系统,因此,当今普遍采用的工程机械是机电液一体化系统。
1 工程机械中机电液一体化技术发展最早的液压传动系统应用于军事,其随着石油工业的崛起,逐渐发展起来,后来被广泛用于工业机床之上。
工程机械的应用领域甚广,需要实现的工序各式各样,因此工程机械本身工作装置具有多种类型,工作形式也多式多样。
其中液压传动装置操作简单,方便使用,结构紧凑,能够适应各种运动形式的转换特点,大力推动了工程机械的发展。
电子技术是一项用于解决生活实际问题的科学技术,其主要依据电子学原理,采用电子元器件设计,根据使用需要制造具有某种特定功能的电路。
电子技术不仅具有控制发动机与传动系统的功能,还能依据工程的实际情况合理分配用电功率,确保系统在最佳状态下工作。
它采用半自动或全自动控制,实现了高效完成高技能作业。
此外,电子技术实现全过程安全监控,并具有系统障碍自动报警装置;能在恶劣的环境下,代替人工监控,有效减少劳动力。
操纵与控制为工程机械技术的核心,单纯依靠机械与液压技术难以实现工程机械的巨大变革,电子技术的应用等同给予两者助力,使工程机械发展历程更上一个层次。
2 工程机械发展趋势工程机械主要朝绿色、超大型、超微型以及智能化的方向发展。
2.1 绿色型发展在机电液一体化技术逐渐得到完善的情况下,电子技术因控制性能与信息处理性能极佳的特点,成为实现输出功率和能耗最佳匹配的重要工具。
在该项应用中的典型设备如深井勘探器、挖掘机上安装电子监控系统等。
第一章绪论1.1 机电液一体化技术在汽车中的应用现状分析机电液一体化技术是机械控制、液压控制技术和电控相结合,它融合了机械、液压、传感器检测、计算机自动控制等多门现代技术的基础上发展起来的一门新兴的科学。
在汽车方面的应用主要包括汽车安全控制、电子控制、行驶系控制、汽车稳定性控制以及汽车特定的电子传感器,对汽车运行实时监控。
例如,传感器可以同步监测发动机冷却系统、润滑系统、汽车操控系统、汽车减震装置、转向系统等压强、流量等参数。
电子控制传感器技术和计算机监控技术将对汽车的报警信号进行分析,并利用微电子控制器对汽车各系统的继电器、电磁开关和阀门的故障进行了检测和诊断,并对故障代码进行了分析。
机电液一体化技术在汽车上的应用,不仅可以实现车辆安全性的增强,提高汽车的高效性,而且可以达到功率与能耗的最佳匹配,使得汽车更加人性化之外,也使得汽车维修人员维修缩短工作时间,提高工作效率,进而提高汽车性能和质量。
1.2 机电液一体化技术发展现状早在上世纪90年代,某些汽车工业发达的国家在机电液一体化技术方面已经拥有了都有自己独特的电子产品,如美国的德科公司、德国的BOSCH公司等大型的汽车电子产品研发生产公司在机电液一体化技术上都拥有自己的核心技术,无论是产量上的优势还是价格和品质方面都远远的超过了一般汽车研发公司的发展,作为汽车行业的领跑者带动汽车行业的发展,随着科学理论研究的不断深入和电子技术的发展,机电液一体化技术得到了很大的发展,并开始作为选装件安装在一些中高档轿车上。
近20年来,随着微机和电液控制技术的迅速发展,日本和欧美国家高度重视其在汽车中的应用,开发出适用于汽车各系统的机电液一体化系统。
[1]我国机电液系统的发展比较早,但汽车机电液控制的研究还处在起步阶段,虽然我国各个汽车研究所就早在20世纪70年代就开始采用全液压机控制技术,但由于我国自主创新能力的落后和国外关键技术的限制,在发展程度上,与发达国家仍存在一定的差距。
.1..1.1定义:1.1.1 定义:机电一体化(Mechatronics)强调的是机械技术与电子技术的结合。
以机械为主体,以计算机控制,特别是以智能控制为核心,将工业产品和过程都作为一个完整的系统看待,强调各种技术的协同和融合,是一种以产品和过程为基础的技术,并贯穿于设计和制造的全过程中。
机电一体化技术是机电技术、微电子技术及各相关技术相互融合的产物。
机电液一体化系统,绝非仅为机械、液压与电子电器的简单组合。
否则,包括有这三个部分的工程机械都可称已实现机电液一体化了。
机电液一体化为工程机械:装上了感觉器官——传感器,布上了神经系统——传输线路,添上了信号处理单元——单片机或微机,这三部分组成的机电液一体化系统,使工程机械的性能发生了巨大的变化。
1.1.3研究内容1、自动换挡系统、挖掘机多动作复合功能系统等;2、摊铺机、平地机自动找平和恒速控制系统,电脑导向台车等。
由于液压与液力传动技术在工程机械技术构成中所占比重越来越大,为突出这一特点,工程机械机电一体化又称之为工程机械机电液一体化。
1.2工程机械机电一体化技术的发展1.2.1 工程机械的发展液压技术:工程机械作业形式多种多样,工作装置的种类繁多,要求实现各种各样的复杂运动。
一个动力装置要驱动多种装置,而且传动距离往往比较长,20世纪50年代出现了液体传动,为工程机械提供了良好的传动装置。
液压传动结构紧凑,布置简单方便,易实现各种运动形式的转换,能满足复杂的作业要求,具有许多优良传动性能,如传动平稳,自动防止过载,易实现无级变速,操纵简单轻便,控制性能好等。
由于工程机械找到了理想的传动装置,推动了工程机械的飞速发展,迎来了工程机械的多样化时代,出现了形形色色完成各种施工作业的工程机械。
电子技术高效节能:对发动机和传动系统进行控制,合理分配功率,使其处于最佳工况;减轻驾驶员劳动强度和改善操纵性能:采用自动控制,实现工程机械自动化。
要完成高技能的作业,就需要智能化;近年来工程机械的发展主要是操纵和控制机构的改进。
.1..1.1定义:1.1.1 定义:机电一体化(Mechatronics)强调的是机械技术与电子技术的结合。
以机械为主体,以计算机控制,特别是以智能控制为核心,将工业产品和过程都作为一个完整的系统看待,强调各种技术的协同和融合,是一种以产品和过程为基础的技术,并贯穿于设计和制造的全过程中。
机电一体化技术是机电技术、微电子技术及各相关技术相互融合的产物。
机电液一体化系统,绝非仅为机械、液压与电子电器的简单组合。
否则,包括有这三个部分的工程机械都可称已实现机电液一体化了。
机电液一体化为工程机械:装上了感觉器官——传感器,布上了神经系统——传输线路,添上了信号处理单元——单片机或微机,这三部分组成的机电液一体化系统,使工程机械的性能发生了巨大的变化。
1.1.3研究内容1、自动换挡系统、挖掘机多动作复合功能系统等;2、摊铺机、平地机自动找平和恒速控制系统,电脑导向台车等。
由于液压与液力传动技术在工程机械技术构成中所占比重越来越大,为突出这一特点,工程机械机电一体化又称之为工程机械机电液一体化。
1.2工程机械机电一体化技术的发展1.2.1 工程机械的发展⏹液压技术:工程机械作业形式多种多样,工作装置的种类繁多,要求实现各种各样的复杂运动。
一个动力装置要驱动多种装置,而且传动距离往往比较长,20世纪50年代出现了液体传动,为工程机械提供了良好的传动装置。
液压传动结构紧凑,布置简单方便,易实现各种运动形式的转换,能满足复杂的作业要求,具有许多优良传动性能,如传动平稳,自动防止过载,易实现无级变速,操纵简单轻便,控制性能好等。
由于工程机械找到了理想的传动装置,推动了工程机械的飞速发展,迎来了工程机械的多样化时代,出现了形形色色完成各种施工作业的工程机械。
⏹电子技术高效节能:对发动机和传动系统进行控制,合理分配功率,使其处于最佳工况;减轻驾驶员劳动强度和改善操纵性能:采用自动控制,实现工程机械自动化。
要完成高技能的作业,就需要智能化;近年来工程机械的发展主要是操纵和控制机构的改进。
提高安全性:进行运行状态监视,故障自动报警;随着建设领域的扩展,为了避免人员无法及不易接近的场所和作业环境十分恶劣的地方去作业,需要采用远距离操纵和无人驾驶技术。
【例】动力装置:柴油机已采用微机控制电子喷射和电子调速器;挖掘机、推土机和装载机都采用了发动机工况控制,根据作业情况通过电子控制,使发动机输出不同的功率。
传动装置:装载机变速器采用了电操纵微机控制自动换挡和换挡品质控制等。
工作装置:推土机、平地机刀板自动调节,摊铺机自动找平,挖掘机轨迹控制、自动挖掘控制等。
液压系统:节能控制,全功率控制,泵阀和马达联合控制等。
[例]:液压挖掘机的动作复杂,要求液压系统:1、既能保证液压挖掘机动臂、斗杆和铲斗各自的单独动作,又要使它们相互配合实现复合动作;2、工作装置动作和转台回转既能单独进行,又能实现复合动作以提高挖掘机的工作效率。
传统的液压系统无论是定量泵还是变量泵,总有一部分液压油经溢流阀溢流,不仅浪费了能量,还会造成系统发热。
同时由于液压挖掘机的作业对象及工况千变万化,各工作装置所受的负载和工作油压也各不相同,因此,经常出现轻载荷的工作装置“抢占”重载荷工作装置的液压油流量的现象,致使复合动作难于实现,譬如挖掘机行走时由于左右履带载荷不同而导致的拐弯打滑现象,不能实现直线行走,LUDV就是为解决这一难题而设计的液压系统。
在负载传感系统(Load Sensing)中,与负载压力无关性是通过设在测量阻尼孔前的压力补偿阀来实现的。
但当通过多个测量阻尼孔操纵多个执行器时所需的流量大于泵所能提供的流量时,压力补偿阀的压差调节将失效,结果是流量流向具有最低负载压力的执行器,而具有高负载压力的执行器降低其速度直至停止运行。
LUDV系统,即负载独立流量分配(Load Independent Flow Distribution)系统,是以执行器最高负载压力控制泵和压力补偿的负载独立流量分配系统,当执行器所需流量大于泵的流量时,系统会按比例将流量分配给各执行器,而不是流向轻负载的执行器。
负载独立流量分配系统(LUDV)目前广泛应用于各类挖掘机的液压系统,系统只采用一个变量泵,省掉了复杂的合流控制系统,减小了系统的安装尺寸,使系统的结构变得更简单。
它既具有传统负荷传感控制系统节能增效的优点,又通过后置压力补偿阀解决了在工作系统要求的流量大于泵的极限流量时的各工作装置实现复合动作的问题。
操纵系统:从先导操纵到先导比例操纵,最近正在向电操纵杆方向发展。
推土机、装载机等操纵杆数正在减少,操纵功率大大下降,操纵越来越方便。
有的装载机转向操纵已从方向盘改为操纵杆式转向。
当前工程机械的先进技术大部分集中在操纵与控制上。
要解决控制问题,只从机械和液压角度来考虑很难使产品有质的飞跃,必须引入具有良好控制性能和信息处理能力的电子技术、传感器技术和电液转换技术等。
1.2.2 工程机械机电一体化的发展从1970年算起,工程机械的机电液一体化系统实际上已走过了30年发展史,目前仍在世界范围内蓬勃发展,其效益显著,功能也逐渐完善。
1、国外发展概况60年代,美国首先发展一体化技术,如第一台机器人、数控车床、内燃机电子燃油喷射装置等,而工程机械在机电液一体化技术方面的开发,甚至比汽车行业还早。
如60年代末,日本小松制作所研制的7m水深的无线电遥控水陆两用推土机就投入了运行(以今天的眼光来看,这只能称为机电一体化的雏形),并于1971年在天津参加了建设机械展览会。
此间,日本日立建机制造所也研制出了无线电遥控水陆两用推土机,其工作装置采用了仿形自动控制。
与此同时,美国卡特彼勒公司将其生产的激光自动调平推土机也推向市场,并于1972年在天津工程机械研究所样机试验场,举办的独家首届展示会上向中国用户亮相。
日本在工程机械上采用现代机电液一体化技术虽然比美国晚几年,但不同的是,美国工程机械运用的这一技术,主要由生产控制装置的专业厂家开发,而日本直接由工程机械制造厂自行开发或与有关公司合作开发。
由于针对性强,日本使工程机械上与机电液一体化技术结合较紧密,发展较为迅速。
最近20年来,随着超大规模集成电路、微型电子计算机、电液控制技术的迅速发展,日本和欧美各国都十分重视将其应用于工程机械,并开发出适用于各类工程机械使用的机电液一体化系统。
如美国卡特彼勒公司自1973年第一次将电子监控系统(EMS系统)用于工程机械以来,至今已发展成系列产品,其生产的工程机械产品中,60%以上均设置了不同功能的监控系统。
2、国内发展概况我国工程机械开始运用电子技术的时间并不晚。
如上世纪70年代初,天津工程机械研究所研制了我国第一台3m水深无线电遥控水陆两用推土机。
该机采用全液压、无线电操纵装置。
经过长期运行考核,其主要技术性能接近当时先进国家同类产品水平。
到上世纪80年代后期,我国相继开发了以电子监控为主要内容的多种机电液一体化系统。
另外,工程机械智能化系统也在有关院所进行研发。
但由于一些原因,国内工程机械生产厂家目前多采取引进消化与自行开发的方针。
受引进技术水平的限制,至今关键技术仍大大落后工业发达国家。
1.3 工程机械的发展趋势➢向节能、高效、可靠和环保型发展为了降低发动机能耗,广泛采用负荷反馈电子控制装置.使发动机处于最佳功率和耗油状态.以大大降低能耗。
通过有效利用液压传动和电子控制,实现输出功率和能耗的最佳匹配。
改进结构和提高性能指标也是措施之一。
如机器上安装电子监控系统、紧急制动系统等,增加机器使用寿命。
在制造质量方面追求高可靠性,大型工程机械第一次大修间隔期提高到了1.5~2.0万h。
【例】液压静力压桩机潜孔钻机挖掘机➢向智能化方向发展★自动作业技术【例】挖掘机的机电一体化及制造信息化,隧道凿岩机器人。
★故障诊断技术采用机电液一体化技术的新型工程机械,具有噪声低,燃料费用低,操纵人员疲劳度小,生产率高等优点。
但机器发生故障是难以预料的,而且机器结构越复杂,电气、液压控制部分越多,则由人工查明故障的过程也就越困难。
因此,解决机电液一体化系统的另一关键问题,是研制具有自我诊断功能的装置。
【例】目前,电子故障诊断装置可用于诊断工程机械在工作现场是否有故障,性能是否降低等方面的数据,其中包括对发动机及液压传动系统的油液自动进行金属微粒含量分析,检测油液中添加剂的状况以及油液污染变质的程度,判断零部件磨损状态及发展趋势,探求故障和金属磨耗产生原因。
常用的检测方法有光谱分析(原子吸收光谱仪、原子发射光谱仪、X射线荧光光谱仪)和铁谱分析(分析式、旋转式、直读式、在线是铁谱仪);用于检测润滑油与液压油品质,从而确定油品更换期的红外线分光光度仪;按规定的工作时间间隔或在异常状态时自动采集油品性能的仪器;预先在计算机中贮存发动机、液压泵或变速箱正常工作的振动波形,对实测信号进行比较并自动判断是否产生异常波形的振动分析仪,还有对机器结构件进行超声波探伤的仪器等。
这里要注意一点,就是机器自动故障诊断系统越复杂,其造价也就越高,因此不能盲目追求这一功能。
从我国国情出发,目前亦强调低成本自动化(不一定每个功能全备),但要用于出口,这些功能还是应尽量具备,以提高产品在国际市场的竞争力。
➢向大型化和微型化发展大约在1974年,世界上首次出现工作重量超过150t的超大型挖掘机。
目前超大型液压挖掘机的工作重量最大现已达800t以上,斗容量突破50m3。
超大型挖掘机主要用于各种大规模露天矿山的开采及大型基础建设,同时还被用于填海造地工程及港湾河道疏通工程,其中正铲式挖掘机占大部分。
目前生产超大型挖掘机的厂商主要分布在美国、日本、德国,如卡特彼勒、小松、日立、德马克、O&K等公司。
最小的单斗挖掘机整机质量仅为90kg,斗容量仅0.05m3。
日本的小型挖掘机可更换100多种工作装置。
➢先进的配套动力技术先进的冷却技术在柴油机上的广泛应用。
➢虚拟现实技术的研究与应用虚拟现实(VR-Virtual reality)研究如何实现人与机器之间理想交互方式的技术,是90年代为科学界和工程界所关注的技术。
利用虚拟现实技术,计算机可以产生一个三维的、基于感知信息的临场反应,并为用户的行为所控制。
用户可以进入到计算机生成的环境中与机器进行直观的交流,实现逼真的遥控现场效果,达到复杂环境下的可视控制与操作。
虚拟现实技术的兴起,为人机交互界面的发展开创了新的研究领域;为智能工程的应用提供了新的界面工具;为各类工程的大规模的数据可视化提供了新的描述方法。
这种技术的特点在于,计算机产生一种人为虚拟的环境,这种虚拟的环境是通过计算机图形构成的三度空间,或是把其它现实环境编制到计算机中去产生逼真的“虚拟环境”,从而使得用户在视觉上产生一种沉浸于虚拟环境的感觉。