机电一体化系统在农业机械工程中的应用

 ,肖杰

摘要：现阶段，我国的机械工程行业高速发展，机械产品类型多样、功能丰富，满足了各行业的生产需求，特别是随着农机的发展，进一步地提高了农业机械化程度，实现了现代化农业建设。在农业机械工程中，涵盖了许多高新技术，其中机电一体化系统属于核心内容，在该系统的作用下，实现了自动化的机械运行，有效地拓展了农机功能，应用优势显著。

关键词：机电一体化系统；农业机械工程；应用

引言

机电一体化是一种将机械和电子技术紧密结合起来的新技术，可以实现农机设备的自动化、智能化和精密化，从而提高农业生产效率、降低故障率，同时还可以保护生态环境和资源。农业机械工程作为现代农业的重要组成部分，一直是农业生产中不可或缺的一环。本文将从应用价值、主要技术、具体应用、应用实践以及未来发展趋势等方面进行分析和探讨。

1机电一体化技术的概述

在机电一体化技术中，保护了多种技术类型，通过这些技术的综合性应用，不仅实现了各种现代化的功能，包括计算机技术、传感技术等，在机械产品上安装传感器，实现机械产品的自动化运行，脱离人为控制，提高机械运行质效，而且在机电一体化的作用下，机械产品更加安全，摆脱了人为因素带来的消极影响。机电一体化技术在农机中的应用，有助于提高农业生产力。新时期，由于社会对农业生产模式创新提出了更高的要求，农业方面要加强农机推广，同时机械工程方面也要不断地拓展农机功能，利用机电一体化技术改变农机的运行模式，进一步促进农业现代化水平的提升。

2机电一体化系统的主要技术

2.1信息技术

信息技术是机电一体化系统中非常重要的一项技术。通过采集、传输、处理和存储数据，实现对机械设备的控制和监测，从而实现设备的自动化、智能化和优化。例如，利用云计算、大数据和人工智能等信息技术，对机械设备进行智能监测和诊断，实现对设备运行状态的实时监控和预警，提高设备的可靠性和稳定性。

2.2机械技术

机械技术是机电一体化系统中最基础的技术之一。机械技术的发展，使得机械设备具有更高的精度、更高的速度和更高的自动化程度。例如，利用机械设计、制造和优化技术，设计制造更加先进、高效和智能的农机设备，提高作业效率和质量。

2.3感应技术

感应技术是机电一体化系统中实现自动化的关键技术之一。通过感应技术，可以对机械设备的位置、速度、温度、压力等参数进行实时监测和控制，实现机械设备的智能化控制和自适应调整。例如，利用传感器技术，实现对农机设备运行状态的实时监测和诊断，提高设备的可靠性和稳定性。农业生产虽然工作量较大，但是属于精细化工作，不仅存在一定的技术含量，对农机的运行精度也有非常高的要求，如果农业机械的运行精度不足，不仅会浪费土地资源，减少粮食产量，而且还会诱发生产事故，威胁人员的生命安全，所以，长期以来，在农业机械工程生产和设计中，一直都在采取各种措施，提高设备运行精度，以便于更好地满足农业生产需求。

3机电一体化系统在矿山机械工程中的具体应用

3.1采矿机

在传统的液压拖动采矿机中，普遍存在着对加工精度要求高、故障较多、安全性与效率差等许多弊端。自 20 世纪90 年代出现的电动牵引采矿机开始，传统液压牵引方式也开始被逐渐淘汰。目前，在国外的新型高功率采矿机中，大部分都已使用电动牵引。中国研发的电动牵引采掘机经过较长的发展时间，目前已研制成功十多种机型。随着电动牵引技术的广泛应用，为传统采掘机应用计算机监测、故障诊断等新信息技术开拓提供了应用渠道，并使中国矿产开采工业从产品自动化、智能开发到一种较新的技术水平。在当前，运用高新科技设备的先进采掘机，不但能够自动控制牵引转速和发电机负载，并且还能够进行摇臂调高、倾斜挡板，以及辅助作业等智能动作。

3.2液压支撑电液控制

升降机支撑的所有活动，涉及升架、降架、移架、推溜、提升前探板、伸缩后护帮板等，都是用多缸液压运动来完成的。但由于上述运动的顺序和节奏都需要有一定的规则，且活动比较烦琐，如果使用手工控制不仅运动力度大、运动速度慢，并且容易误操作的现象，也降低采矿工作的质量。由于现代机械一体化技术在矿山机械上的广泛应用，液压支架系统已逐渐达到生产管理的程序化和自动化，从而有效克服传统人力管理工作所产生的困难。液压支架的电液自动系统，一般都是由电液控制组阀、主家用泵、电液柜、分支控制箱、位移与气压传感器、导线等所构成。其中，主家用机的支架控制柜给出支架运行操作的命令，而各支柱和千斤顶的运行情况由气压感应器和位移传感器反馈到控制器，控制器依据反馈信息再选择下个控制操作。

3.3能够充分利用资源

中国地大物博，蕴含着非常丰富的矿藏资源，不过中国的矿藏资源大多数都分布于薄矿层，在开发方面存在一些困难。特别对人工采矿而言，采矿工艺远不能适应现实的开发需要，导致采矿进程举步维艰，这就导致大量的矿藏资源不能被完全开发出来，造成一定资源损失。在机电一体化技术的帮助下，薄矿层的开发困难将大大减小，地下所蕴藏的矿产资源能够得到最大限度地开发和使用，进而促进中国矿产资源的进一步重组。

3.4提升智能技术水平

机电一体化技术也开创机械智能化科技的新章程，尽管过去的机械一体化技术已经形成智能化科技，但智能化的新技术还较少，并不可以适应现代机械设备的新技术需要。现今，由于机电一体化技术的进一步提高，大大推进智能化科技的发展，提高工业设备的生产效率，减少对人力、物力和财务等资源的损失，也有效降低成本。另外，机械自动化的发展目标是提高工程管理水平，使机器能够独立地进行工作，当工程出现机械设备故障时，机器能够自主地发现和解决，所以，必须要积极地提高机械设备的工作能力，以减少各个原因对工程项目的危害，从而使工程项目的顺利开展得以有效保证。随着当前计算机技术的高速发展，生产现代自动化设备对技术人员也提出更高的技术要求，而与此同时，机器设备的现代化水平，是对我国经济提出的重大战略发展要求，因此我国政府也做出相应的政策支持和经济扶植措施。所以，要进一步地提升设备的现代化力量和自动化水平，增强设备的信号储存能力和数据处理能力，协同发展控制系统的多种功能，从而提升机电一体化技术水准。

结语

综上所述，机电一体化作为一种新兴的工程技术手段，在农业机械工程中得到了广泛的应用。它的出现，不仅为农机设备的设计和制造带来了全新的思路和方法，也为提高农业生产效率、保护生态环境和资源、促进农业产业升级等方面做出了积极贡献。在未来的发展中，机电一体化技术将继续发挥其独特的优势和作用，推动农业机械工程不断向着高效、智能、绿色和可持续的方向发展。

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