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机电一体化的发展趋势及其在矿山生产中的合理运用

发布时间:2015-10-22 15:46:08

  机电一体化是新兴的自动化技术,伴随着科学技术的不断进步,机电一体化在矿山生产领域得到了快速发展,促进了我国采矿工业的进步完善。为了不断满足社会发展需要,机电一体化逐步趋于绿色化、网络化、智能化、微型化和模块化,基于机电一体化技术的安全实用性能,不断的被运用于矿山生产的各环节。

  一、机电一体化概述

  (一)机电一体化的概念

  机电一体化是一项综合技术,它将机械技术、信息技术和电子技术等多项技术进行有机的结合,将多门学科技术特点整合运用。因此机电一体化产品往往具有复合技术,发挥复合功能。一般的机电一体化产品都具有自动监视功能和人机界面,能够适应不同的场合,对各项故障自动采取处理措施。

  (二)机电一体化的技术特点

  机电一体化由于是一项复合技术,有着独特的技术特点。第一,较高的安全性。机电一体化能够实现智能化操作,通过自动监控和紧急预警功能可以有效的防范事故发生,对生产过程中出现的意外情况能够及时的处理,保证生产环境的安全性。第二,可靠的实操性。由于机电一体化技术可实现智能化操作,不仅提高了工作效率,也减少了由人工操作所带来的各种失误。第三,广泛的实用性。机电一体化技术可以广泛应用到各种设备和仪器中去,通过自动化的生产系统进行规范性操作,有效提高产品质量和生产效率[1]。

  (三)机电一体化的技术构成

  机电一体化将多项技术进行有机结合实现技术的综合运用,但其中最为重要的三项技术是机械技术、信息处理技术和检测与传感技术,这三种技术是机电一体化技术的基础。所谓机械技术其实指的是机械本身,机械能否满足生产需要很大程度上是由机械的体积和结构决定,为适应生产的小型化和高效率需要,机械在结构和材质上可以加以创新和发展。信息化处理技术将会在未来工业发展进程中发挥重要作用,它借用计算机技术和网络技术实现信息的收集和处理,指挥机械设备的正常运行。检测与传感技术是通过光纤和电缆传感器来完成的,通过传感器的感受设备检测信息,将信息进行传递,通过信息技术的处理做出反应。

  二、机电一体化的发展趋势

  为了紧跟时代发展,满足社会经济发展需要,机电一体化逐渐朝着绿色、智能、微型等方向发展。以下对机电一体化发展趋势进行详细概述。

  (一)绿色化

  伴随工业发展环境污染越来越严重,生态遭到严重破坏,自然资源急速减少,绿色化必将成为时代发展的趋势。实现机电一体化的绿色化发展是指使用绿色化产品,就是不污染自然环境,能够减少自然资源浪费的机电一体化产品。一方面,尽可能降低机械系统的能量耗费,节约自然资源。另一方面,提高机械系统的回收利用,在保护环境的同时实现可持续发展。

  (二)网络化

  随着网络技术的不断发展,建立在网络基础上的各种监视技术和远程控制也在不断的突破创新。通过网络经济发展全球化才得以实现,企业间的竞争不再仅限于局部地区,全球化竞争也在不断加剧。机电一体化产品为了适应时代发展,必将朝着网络化方向进军[2]。

  (三)智能化

  机电一体化的技术运用中最重要的一部分就是人工智能系统的运用,该系统可以根据目标设定,模拟人的学习和推理进行知识处理。目前人工智能技术已经得到了推广应用,举个简单例子,像数控机床已经实现智能化,生产生活中已经应用了机器人作业等。

  (四)微型化

  微米、纳米级产品逐渐进入生产领域,机电一体化中的微机电系统越来越受到社会各界的关注,机电一体化向微观领域发展成为必然。由于微机电一体化产品不仅体积小而且能源耗费相应减少,加之其运动灵活能够进入狭小空间,因此在各行业都有着广阔的应用前景。

  (五)模块化

  电子、机械、软件是机电一体化的三大部分,这三者有着一项共同技术便是模块化技术。模块化技术可以实现不同产品间的零部件通用,降低产品的生产成本,提高产品的可维修性和可装配性。机电一体化实现模块化设计和发展可扩大机电一体化产品市场。

  三、机电一体化应用于矿山生产中的意义

  机电一体化技术在矿山生产中的运用改变了过去落后的生产方式,促进了采矿行业的快速发展,其重要意义有以下几点:第一,提高了劳动生产率。机电一体化技术的运用,使更多的自动化电子设备运用到了生产作业中,不仅降低了工人的劳动强度,同时机械化生产提高了劳动效率。第二,使矿山生产有了安全保障。矿山生产过程极其危险,时常威胁到工作人员的生命安全,采用机电一体化设备可以对生产全过程进行系统监控,降低危险事故发生,保障了人员安全。第三,增加了矿山生产的经济效益。机电一体化应用提高了劳动效率,为矿山生产带来了更多的经济收入[3]。

  四、机电一体化在矿山生产中的应用

  (一)机电一体化在提升机中的应用

  提升机作为矿山生产中重要的机械设备,要求必须具有较高的电气传动性能和机械性能。目前机电一体化在提升机中得到了广泛使用,矿山生产中普遍使用的数字化交直流提升机便是其中一种。数字化交直流提升机的结构和设备安装都进行了简化,不仅方便系统之间相互组合,还极大的提高了设备的可靠性和抗干扰性能。机电一体化在提升机中的应用,不仅节约了用电量达到良好的节能效果,同时由于电控系统具有简单的结构,增强了设备运行的稳定性。

  (二)机电一体化在监控系统中的应用

  机电一体化技术可以实现机械设备的在线控制,并在设备遇到危险情况或者出现故障时进行自动报警。矿山生产作业是一件很危险的事情,如果运用机电一体化技术对机械设备的转动系统、液压系统、工作装置以及制动系统等各项工作状态进行监控,可以及时发现系统风险,降低安全事故的发生。同时机械设备具有了自动报警功能,当发生故障时会发出警报,方便工作人员及时了解情况并进行维修。

  (三)机电一体化在带式输送机中的应用

  滚筒和比合输送带是带式输送机的重要构成部分,矿石材料与输送带进行摩擦驱动,带动滚筒的正常运转。带式输送机是矿山生产过程中主要的运输载体,有着输送量大、持续运行等特点,容易实现自动化生产。将机电一体化技术运用到带式输送机中,极大的增加运输数量,提高了输送机的可靠性和灵敏度。

  (四)机电一体化在智能泵站中的应用

  矿山排水系统是矿山生产中重要的一部分,它主要负责矿井的地下排水,保证排水设备的稳定运行至关重要。将机电一体化技术运用到智能排水系统,通过系统的远端监控、现场检测和控制以及数据收集,当水泵出现异常情况时,设备控制室可以及时的收到报警信号,控制计算机发出停止运行的指令,同时开启备用水泵,保证排水工作的正常运行[4]。

  结语:

  综上所述,机电一体化在矿山生产的广泛运用,不仅降低了工人的劳动强度,提高了工人的安全保障,还极大地提高了劳动效率,为矿山生产带来了更多的经济效益。机电一体化发展日趋完善,逐步实现绿色化、智能化和网络化发展,将促进我国采矿工业的不断进步。



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