钻割一体化技术应用

2024-06-02

钻割一体化技术应用(精选四篇)

钻割一体化技术应用 篇1

近年来, 矿区不断完善突出危险掘进工作面局部措施, 已形成了以超前瓦斯排放钻孔为核心的综合预抽治理技术体系。矿区实测数据显示, 最高瓦斯含量达30.0m3/t、瓦斯压力达6.60MPa、煤层透气性系数0.0001~0.0061m D, 使突出煤层掘进工作面防突工作面临极大困难:

1) 钻孔工程量大。单一低透气性煤层, 常规超前排放钻孔有效影响半径小, 煤巷掘进面布孔数量多、工程量大。

2) 单一低透气性煤层, 钻孔瓦斯抽放的流量小、时间长、效率低、达标率低。

3) 地应力大, 煤层软, 钻孔施工过程中喷孔、塌孔、夹钻现象严重, 钻孔施工时间长、工效低, 钻孔成型质量差, 影响瓦斯抽放效率。

1 钻割一体化技术研究

国内外矿井对单一低透松软煤层的防治瓦斯突出措施, 比较有效的方法是提前对施工区域进行预抽放, 降低煤层的瓦斯含量、瓦斯压力, 削弱煤与瓦斯突出发生的动力条件, 有效遏制灾害的发生。近年来, 已把高压水射流技术应用到预抽钻孔的施工中, 形成了水力冲孔、割缝、人工造穴等施工工艺。

井下瓦斯抽放钻孔割缝是利用高压水射流设施, 在预先钻好的抽放孔中, 放入高压软管进行割缝。当前水力割缝技术需要解决的主要问题是:

1) 设备体积大, 难以适应井下巷道断面小、工作环境狭小、防爆要求高的要求;

2) 钻孔钻进、水力割缝施工环节多、操作要求较为复杂且用时较多;

3) 松软煤层, 易塌孔, 割缝设施难下到指定位置且难以在钻孔中固定, 在高压水作用下易发生脱位、窜出, 增加了井下作业的危险性。

1.1 钻割一体化工艺

在单一低透气性松软突出煤层中掘进工作面瓦斯排放钻孔施工必须克服地应力大、煤层松软、透气性差所造成的塌孔、夹钻、钻孔成型差、瓦斯排放困难等不利因素的影响, 应对常规高压水射流技术进行改进, 研究适应井下特殊环境要求的新的钻进、割缝一体化施工工艺, 且简单易行, 见图1。

钻割一体化装备在钻孔施工过程中, 高压脉冲水以高度聚能的射流束对钻孔、割缝中的煤岩产生冲蚀、空化、切割破碎, 所产生的煤渣可随回水快速排至孔外, 从而避免夹钻的发生。

由于高压脉冲水射流的冲击、振动、气蚀等动力效应, 使钻孔内相应位置产生裂缝, 导致煤体应力场和裂隙场动态变化, 引起煤体裂隙率增大, 煤层透气性增加, 促进吸附瓦斯快速解吸变为游离瓦斯, 提高了瓦斯排放有效影响半径和抽采效率。

1.2 气渣分离技术

在钻孔钻进、割缝中产生大量的水、瓦斯、煤粉等, 直接排至孔外、涌入到巷道风流中会造成安全隐患。因此必须将涌出的瓦斯直接引入矿井瓦斯抽放管路中, 并对钻孔流出的气、水、钻屑进行分离, 以避免堵塞瓦斯抽放管, 见图2。

分离装置与钻机连接, 利用矿井抽放负压将钻、割过程中涌出的瓦斯从分离器气体出口引入矿井抽放管路中, 水流和煤粉因自身的重力作用从钻屑出口流出, 实现水、气、煤粉的分离。

2 钻割一体化技术应用分析

2.1 工作面概况

五矿己16-17-23202工作面位于二水平己三采区中部。煤层瓦斯压力1.75MPa, 瓦斯含量17.4m3/t, 属于严重突出危险工作面。己16-17-23202风巷施工过程中采取了预抽煤层瓦斯的局部防突措施。为有效减少钻孔工程量, 采用钻割一体化技术施工掘进工作面排放钻孔。

2.2 钻割参数设计

已16-17-23202风巷工作面共布置二排直径Φ89mm、孔深25m的瓦斯排放措施孔 (每排13个措施孔、孔口间距0.35m) 。为有效增加煤层透气性, 在施工NO.3、NO.7、NO.11、NO.16、NO.20、NO.24孔时, 采用钻割一体化技术施工, 并进行试验工作。钻割孔孔径为Φ89mm、孔深35m, 钻割参数见表1。

2.3 钻割效果

钻割后在工作面直接取样测定残余瓦斯含量, 检验措施效果。测试结果见表2。

3 结论

1) 单一低透气性松软煤层, 用常规技术施工措施孔过程中, 难以有效克服夹钻、塌孔现象, 由于煤层透气性差, 地应力高、煤层软致使钻孔成型差, 钻孔瓦斯抽放量低、抽放效率低。

2) 应用钻割一体化技术在单一低透气性松软煤层中施工措施孔, 在孔中指定位置射流割缝后, 煤层透气性提高, 增加了钻孔瓦斯排放量, 值得推广应用。

摘要:在掘进工作面施工超前预抽瓦斯钻孔过程中, 采用钻割一体化技术同步进行割缝, 有效地改善了煤层透气性能。钻孔瓦斯排放量大幅增加, 同比减少了超前钻孔数量和瓦斯抽采时间, 实现了工作面快速消突, 为煤巷高效掘进奠定了安全基础。

大力推广应用“水肥一体化”技术 篇2

水肥一体化是一项将施肥和灌溉结合进行的技术,是把固体的速效化肥溶于水中并以水带肥的施肥方式。一般在田间将化肥溶解并混合于水池中,以水为载体,在灌溉的同时也完成了施肥。肥料养分随灌溉水渗入到土壤中,再通过质流、扩散和根系截获等方式到达根表,为作物吸收利用。这种灌溉施肥方式的特点是达到了水肥一体化,施肥效率提高,可以减少施肥总量。每次施肥的多少,要根据作物种类和不同生育期需肥量的差异来配制,并且与所灌的水量相匹配。

这项技术的优点是灌溉施肥的肥效快,养分利用率提高。可以避免肥料施在较干的表土层易引起的挥发损失、溶解慢,最终肥效发挥慢的问题;尤其避免了铵态和尿素态氮肥施在地表挥发损失的问题,既节约氮肥又有利于环境保护。所以,水肥一体化技术可以使肥料的利用率大幅度提高。据华南农业大学张承林教授研究,灌溉施肥比常规施肥节省肥料50%~70%;同时,大大降低了设施蔬菜和果园中因过量施肥而造成的水体污染问题。由于水肥一体化技术通过人为定量调控满足作物在关健生育期“吃饱喝足”的需要,减轻了作物缺素症状,因而在生产上可以达到作物的产量和品质均良好的目标。

农户采用该项技术时,需在大棚果蔬的地膜下铺设软管,667平方米(1亩)投入约350元,同时还需一次性购置一台水泵和主管,费用700~800元。在具体操作上,农户利用潜水泵及输水管提水至大棚地头,接入主管,再接入可控三通或四通注入预先铺设在畦面上地膜下的双上孔微喷软管内,再由微喷软管上等距离(9~10厘米)分布的微细小孔,向两侧斜向45度角均匀喷出,经由地膜折入畦土中,从而达到灌溉目的。与传统的大水漫灌相比,667平方米节水45%~60%,比拖管浇灌节水约25%;与传统施肥方式相比,667平方米节约肥料成本60~80元;比传统的大水漫灌节电约30%,比拖管浇灌节电约7%;比传统的大水漫灌667平方米省工0.8个,比拖管浇灌省工约0.3个。同时水肥一体化技术的采用,还改善了棚内小气候环境,提高了瓜菜品质和商品性,减轻了病害的发生,最终可实现15%以上的增产幅度和10%~25%的增收效果。实施水肥一体化技术,667平方米可节约种植成本100~200元。

发展前景广阔

据了解,在美国的灌溉农业中,25%的玉米、60%的马铃薯、32.8%的果树采用了水肥一体化技术。以色列则更高,90%以上的农业实现了水肥一体化,在严重缺水的沙漠国土上创造了举世闻名的农业奇迹:仅占全国劳动力5%的农业人员,提供了全国95%的所需食物,并且有大量出口,占据了欧洲40%的瓜果和蔬菜市场,享有“欧洲果篮”的美誉,有世界农业专家之称。如果世界各国均达到以色列的节水节肥效率,地球可以多养活3倍的人口。

相比之下,我国水肥一体化技术利用还处在起步阶段。在乌鲁木齐举办的论坛上,农业部全国农技推广服务中心节水处处长高祥照介绍,据不完全统计,截至2010年,全国水肥一体化技术应用面积仅153万公顷,其中新疆就占据了127万公顷,绝大多数省份水肥一体化技术应用相当滞后。按照全国0.6亿公顷的灌溉面积计算,我国水肥一体化技术应用比例只有2.87%。考虑到复种指数,按照播种面积计,水肥一体化技术应用率仅1%左右。

“其实我国适宜发展水肥一体化的作物面积很广泛。”高祥照说。我国有0.1亿公顷果园,其中约18.1%的果园有灌溉条件,面积180万公顷,完全可以发展水肥一体化技术。蔬菜种植面积0.18亿公顷,大部分有灌溉条件,也可以发展水肥一体化技术。另外,我国还有0.3亿公顷玉米、0.11亿公顷马铃薯、0.17亿公顷甘蔗,这些大田作物也都适宜推广水肥一体化技术。因此,水肥一体化技术应用在我国具有巨大的市场潜力。

而从宏观政策层面上看,也昭示着我国水肥一体化技术应用前景广阔。中国农科院农业资源与农业区划研究所所长王道龙分析说,我国是贫水农业大国,水资源总量仅约占世界6%,人均水资源量为世界的1/4,农田灌溉面积占耕地总面积的56%。根据我国节水灌溉发展规划,预计到2030年,我国人口将达到16亿,所需粮食8000多亿公斤,比当前增加2500多亿公斤。为此,农业灌溉面积至少应达到0.73亿公顷以上。在水资源严重紧缺的情况下,灌溉面积的扩大将主要依靠节水灌溉技术。2011年,农田水利工作被提升到“中央一号”文件的高度,预示着解决水资源科学利用问题迫在眉睫,水肥一体化技术推广应用也将迎来发展的春天。

解读肥料新宠儿——水溶肥

农户如果采用水肥一体化技术,必须特别注意使用肥料的选择,必须选择水溶性肥料。水溶性肥料是指能够完全溶解于水的多元素复合型肥料。与传统的过磷酸钙、造粒复合肥等品种相比,水溶性肥料具有明显的优势:它水溶性好、无残渣,可以完全溶解于水中,能被作物的根系和叶面直接吸收利用,采用水肥同施,以水带肥,实现了水肥一体化,它的有效吸收率高出普通化肥1倍多,达到80%~90%;而且水溶性肥料肥效快,可解决高产作物快速生长期的营养需求。配合滴灌系统需水量仅为普通化肥的30%,而施肥作业几乎可以不用人工,大大节约了人力成本。已经有越来越多的土肥专家、农业技术推广专家、农资经销商和农民认识到水溶性肥料的重要性。

(一)水溶肥的使用范围

水溶性肥料作为一种速效肥料,它的营养元素比较全面,且根据不同作物的需肥特点,相应的肥料有不同的配方,市场上销售的有蔬菜、果树、花卉、粮食、棉花、油类等各类作物的专用水溶性肥料。由于水溶肥的价位较高,因此并未被大面积普及,一般消费区域主要集中在大棚蔬菜生产基地、果树生产基地以及一些花卉等种植区,比如我国的辽宁、河北、山东、新疆、四川、广西、云南和海南等地区是水溶肥的重点消费区域。由于蔬菜生长周期短、经济效益高,消费者对蔬菜的质量要求高,进而菜农对肥料的要求也较高,水溶肥则成了菜农们的首选肥料,种植出来的优质蔬菜能卖出好价钱,带来高利润,所以蔬菜成为水溶性肥料的消费主体。例如,山东寿光作为全国蔬菜重点生产区,相当于中国水溶肥消费的一个“特区”,这里水溶肥百家争鸣、群雄逐鹿,很多厂家都看重它的消费市场,业务员、技术推广员在此安营扎寨,都想在此市场上占领一席之地,其市场上水溶肥产品数量较多。近年来水溶肥在果树上的使用也发展起来,在胶东半岛苹果产区,陕西苹果种植区,广西柑橘、香蕉产区等,水溶肥不但能帮助老果园焕发生机,还可极大地提高果品质量,达到增产增收的目的,为果农带来不小的惊喜。对于大田作物,由于其使用成本较高,所以农户一般不愿意投入,还是只接受传统的肥料。

(二)水溶肥的使用方法和技巧

如今,水溶性肥料作为一种新型肥料,与传统肥料相比,不但配方多样,施用方法也非常灵活,可以土壤浇灌,让植物根部全面接触到肥料,尽情地吸收各种营养元素;可以叶面喷施,通过叶面气孔进入植物内部,提高肥料吸收利用率;也可以滴灌和无土栽培,节约灌溉用水并提高劳动生产效率。施肥过程中,为达到最佳效果,要结合水溶性肥料的特点,掌握以下施肥技巧:

1.避免直接冲施,要采取二次稀释法。由于水溶性肥料有别于一般的复合肥料,所以不要采用常规施肥方法,以免造成施肥不均匀,出现烧苗伤根、苗小苗弱等现象,应采用二次稀释施肥方法,以保证冲肥均匀,提高肥料利用率。

2.严格控制施肥量。水溶肥比一般复合肥养分含量高,用量相对较少。由于其速效性强,难以在土壤中长期存留,所以要严格控制施肥量,避免肥料流失,以免降低施肥的经济效益,达不到高产优质高效的目的。

3.尽量单用或与非碱性的农药混用。比如在蔬菜出现缺素症或根系生长不良时,不少农民多采用喷施水溶肥的方法加以缓解。在此提醒农民朋友,水溶肥要尽量单独施用或与非碱性的农药混用,以免金属离子起反应产生沉淀,造成叶片肥害或药害。

钻割一体化技术应用 篇3

川煤集团芙蓉公司杉木树矿煤层赋存的构造复杂, 煤层渗透率低。地质结构复杂, 煤层厚、瓦斯含量高, 透气性差, 瓦斯抽采困难。2010年全年瓦斯抽采量2 300万m3, 但瓦斯超限现象时有发生, 对安全生产造成严重威胁[1,2,3]。该矿解决煤层开采过程中的瓦斯涌出问题的主要措施除优先选择开采保护层外就是抽采瓦斯, 加强瓦斯抽采、实现“先抽后采”已被确立为瓦斯治理的治本之策。通过瓦斯抽采, 可以有效地降低突出煤层的突出几率, 减少煤层开采过程中的瓦斯涌出, 确保煤矿生产的安全性。但是, 杉木树矿部分区域煤层打钻成孔率低, 瓦斯抽放影响半径小, 施工量大, 成本高, 抽采周期长, 且瓦斯超限和突出时有发生, 严重制约了矿井的安全生产。

基于上述原因, 提出单一突出煤层双动力钻割卸压增透技术, 消除煤与瓦斯突出危险, 保证矿井安全生产。

1 双动力钻割煤岩特点

双动力钻割是指将水射流按一定的要求布置在机械切割头上的刀具周围, 辅助钻具切割破碎以增加破碎能力的一种方法。

双动力钻头中设计有6个喷嘴, 喷嘴直径为2.5 mm, 其中3个喷嘴安装在钻头上方, 与钻进轴向成15°夹角, 另外3个喷嘴安装在钻头中部, 与钻进方向成90°夹角, 6个喷嘴均匀分布。双动力钻头前方平均分布3个高压喷嘴, 每个喷嘴破岩效果相同, 根据钻头的俯视效果, 绘制破岩成孔的过程, 如图1所示。

当高压水通过喷嘴后, 首先作用在钻头前的煤体表面并破碎煤体, 随钻头的旋转切割出环状缝槽, 此时射流对煤体的作用力最大;随着射流时间的增加和钻头的推进, 使得破碎的环形面积继续增大, 破碎深度增加, 同时产生了大量的破碎岩石介质;当水射流时间继续延长, 喷嘴持续推进, 使喷距减小, 水射流与周围介质相混合发生动量交换, 虽然流速降低, 但使得射流质量增加, 最终使得钻孔不断向内外扩展。

通过双动力钻头前面的破岩喷嘴, 钻头前方形成了喇叭口状的缝隙。最终钻头前方射流在协同钻割破碎岩石时实现两个功能:一是冷却刀具, 二是减少刀具承受的载荷。

双动力钻头中部的3个喷嘴主要功能是, 钻进过程中对钻孔进行扩孔并在退钻时进行间断式割缝。通过中部喷嘴的作用, 增加了煤体内部卸压空间, 提高了钻孔的有效影响半径。

双动力协同钻割煤岩实现卸压增透的过程中, 高压射流主要实现以下4个作用[4]: (1) 冷却刀具, 防止因温度升高而导致的钻具寿命降低; (2) 高压射流超前切割煤岩, 在刀具周围形成自由面, 降低围压, 减少刀具破岩时的受力, 加快钻进速度; (3) 刀具破岩后, 射流进入煤岩体裂隙的弱面, 扩展煤岩体内部裂隙, 促进其破碎; (4) 钻头中部的喷嘴实现对钻孔的扩孔割缝作用, 大量的回水及时顺畅带走切出的煤岩碎块及煤碴, 以减小刀具的切割阻力, 防止夹钻抱钻现象的产生。

双动力钻割卸压增透技术首先在钻进方向上进行切割, 降低钻具破煤岩地点围压, 进而降低其破坏强度, 然后钻具和射流协同破岩扩孔, 加快了钻进速度, 形成了较大的钻杆孔壁间的空隙, 降低了夹钻抱钻的危险性, 为深孔钻进提供了基础;同时其形成的较大的卸压空间也增加了单孔有效影响范围。

2 双动力钻割卸压增透技术在N2492风巷碛头的应用及效果

2.1 实施方案

根据《防治煤与瓦斯突出规定》等相关条文, 在杉木树矿N2492风巷北帮控制线与巷道垂直7 m处, 南帮控制线与巷道垂直5 m处, 结合控制的总体范围和单孔有效影响范围, 确定在N2492风巷碛头布置11个钻孔, 其中2#、3#为割缝孔, 4#、5#为对比孔, 其他为普通孔, 其断面布置图和走向平面图如图2、3所示。

2.2 效果考察

2.2.1 流量、浓度结果分析

使用G10模式煤气表, 对N2492风巷碛头2#、3#割缝孔进行浓度和流量测定, 对N2492风巷碛头4#、5#普通钻孔的参数进行考察, 考察时间为13 d。由于未割缝的4#、5#孔深与2#、3#孔相同, 而且条件相同, 可比性高, 故将4#、5#孔与2#、3#孔总流量和日平均浓度进行对比考察, 抽采负压为13 k Pa, 将2#、3#、4#、5#孔抽采浓度变化进行统计分析, 如图4~7所示。

结合图4~7分析可知:

(1) 割缝孔的瓦斯抽采流量高于未割缝孔, 并且割缝孔的瓦斯抽采流量先增大然后进行衰减。这表明, 煤体在进行水射流割缝卸压后, 煤体渗透性提高, 瓦斯更容易抽采;由于水对煤体透气性的影响以及煤体的流变作用, 扩大了卸压影响范围, 在割缝考察后会出现抽采量得明显提高。

(2) 割缝孔的瓦斯抽采总流量远远大于未割缝孔, 随着抽采时间的增多, 抽采总量的差距变大。

(3) 割缝孔对比:3#、2#孔均进行了割缝试验, 抽采流量稳定后, 3#孔的瓦斯流量达到94.9 L/min, 2#孔的瓦斯抽采流量达到70.3 L/min;3#孔的割缝出煤量比2#孔多, 其抽采流量明显高于2#孔, 表明割缝过程中出煤量的增加, 扩大了煤体扰动范围, 卸压增透的效果更好。

(4) 割缝孔抽采流量与普通孔抽采流量对比:将2#、3#孔稳定抽采流量取平均, 将4#、5#孔稳定抽采流量取平均, 割缝孔的瓦斯平均稳定抽采流量为1.3 m3/min, 普通孔的瓦斯平均稳定抽采流量为0.7 m3/min, 割缝孔抽采流量是普通孔抽采流量的1.86倍, 割缝孔对煤体起到了很好的卸压增透作用。

从对不同孔的浓度变化考察可以发现, 经过高压射流割缝后, 割缝孔的瓦斯体积分数不低于54%, 瓦斯抽采的体积分数明显提高, 并且抽采体积分数很稳定, 说明双动力钻割卸压增透技术有效地扩大了煤体的卸压区域, 提高了煤体中瓦斯的渗流, 形成较稳定的卸压区域。

2.2.2 工作面防突预测指标及瓦斯超限情况分析

采取普通钻孔及割缝钻孔局部防突措施后, 掘进期间工作面瓦斯体积分数对比分析如表1所示。

由表1可知, 采用双动力钻割卸压增透技术后, 掘进工作面瓦斯体积分数大幅降低, 工作面瓦斯体积分数超限问题得到解决。

3 结论

(1) 针对川煤集团芙蓉公司杉木树矿目前存在的问题, 提出了双动力钻割卸压增透技术, 分析了双动力钻头喷嘴的功能及破岩过程, 指出了双动力钻割卸压增透技术的作业过程及作用。

(2) 结合杉木树矿N2492巷道布置特点及实际情况, 在N2492风巷碛头布置11个钻孔, 其中2#、3#为割缝孔, 4#、5#为对比孔, 其他为普通孔。

(3) 应用效果表明:割缝孔的瓦斯抽采流量高于未割缝孔, 割缝孔的瓦斯抽采总流量远远大于未割缝孔。随着抽采时间的增多, 抽采总量的差距变大;割缝孔抽采流量与普通孔抽采流量对比, 割缝孔抽采流量是普通孔抽采流量的1.86倍, 割缝孔对煤体起到了很好的卸压增透作用;采用双动力钻割卸压增透技术后, 掘进工作面瓦斯体积分数大幅降低, 工作面瓦斯超限问题得到解决。

摘要:为解决杉木树矿瓦斯抽采钻孔影响半径小、施工量大以及工作面瓦斯超限和突出时有发生的问题, 提出了双动力钻割卸压增透技术, 设计了双动力钻头, 分析了双动力钻头中喷嘴及高压射流的特点和作用, 在N2492风巷碛头实施了双动力钻割卸压增透技术, 并进行了效果考察。结果表明, 相对于普通抽采孔, 割缝孔的抽采流量提高了1.86倍, 割缝孔对煤体起到了很好的卸压增透作用, 实施双动力钻割后, 掘进工作面瓦斯超限问题基本解决。

关键词:双动力,钻割,卸压增透,瓦斯

参考文献

[1]张国锋, 何满潮, 俞学平, 等.白皎矿保护层沿空切顶成巷无煤柱开采技术研究[J].采矿与安全工程学报, 2011, 28 (4) :511-516

[2]俞学平, 邱居德, 王才双, 等.超前护巷治理回采工作面瓦斯技术实践[J].矿业安全与环保, 2009, 36 (6) :67-68

[3]俞学平, 高正强, 汤晓东, 等.提高注氮防灭火效果的技术应用研究[J].矿业安全与环保, 2007, 34 (2) :31-32

机电一体化技术的应用 篇4

摘要:现阶段,随着我国全面改革的深化,各个领域发展都加快了步伐,机电一体化的技术层面也有了优化,对生产领域起到了很大促进作用。机电一体化技术的发展经历了长时间积淀,发展至今已经在应用生产力层面得到了提高,对我国的经济发展起到了积极促进作用。本文对机电一体化技术的应用进行了简要分析。

关键字:机电一体化;技术;应用 1机电一体化技术的发展现状

至今,机电一体化技术的应用主要在四个方面,分别是工业机器人的开发和利用、数控机床应用、分布式控制系统应用。工业机器人的产生能够在一定程度上代替人类,经历了三个发展阶段,第一代机器人因为不具备高智能化水平,只能依据简单的程序执行简易的工作;第二代机器人可以依据内部传感器获取、分析环境中的信息,做出具体的动作;第三代机器人可以在不同环境下工作。机电一体化技术的应用最成功的案例就属数控机床,目前数控机床是一个机床是可以同时进行多个任务的操控,让提高工作效率在很大程度上得到提高。分布控制系统的安全和功能水平极高,随着测控技术的发展,分布式控制系统能够在干生产过程中实现调度、处理等多种功能。

2机电一体化的应用 2.1计算机的集成

计算机集成过程中的机电一体化,其意义主要是通过对各系统进行整合的方式,达到将全局动态进行综合展示的目的,因此,可以说计算机的集成在一定程度上满足了对产品研制、生产和经营等各个流程进行有机结合的要求,为产品的开发提供了相应的信息。随着各企业对自身集成的程度进行不断提升,不同生产要素所具有的相关配置也得到了一定的优化,这对于将生产要素的功效进行最大化发挥具有非常重要的意义。

2.2数控机床

研究结果表明,机电一体化在对数控机床操控的精确度进行提升过程中,起到了非常重要的作用,数控机床的模块化结构也正是依托于该技术而产生的,除此之外,数控机床所具有的智能化技术和软件研制也无法离开机电一体化而独自生存,上述研究成果的发表和应用,不仅保证了数控机床功能性的有效提升,还在很大程度上为产品生产速度的提高提供了理论依据。

2.3工业机器人中的应用

将机电一体化技术应用在工业机器人当中可以细化成三个阶段:①工业机器人能够根据具体的规定要求对某一动作进行重复性地操作,而且在适应工作环境和对象变化方面能力偏弱;②工业机器人已经具备了传感系统,可以及时获取并处理与工作环境相关的状况与信息。及时反馈,有效地控制动作。在此过程中,工业机器人也具备了低水平智能特征,可以达到实用化目标;③工业机器人与时俱进,呈现出智能化的发展趋势,并且具备感知能力,而且形成了逻辑思维,可以判断并决策,自身的环境适应力与行动力已经相对成熟。

2.4在汽车行业的应用

2.4.1汽车的打火系统使用机电一体化技术

原来的汽车打火系统接收到的打火指令信号较弱,使用时间一长,打火会很困难,影响汽车的启动,采用机电一体化技术通过数字模式增强打火信号,提升电路传感能力,系统自动对空气和燃料质量之间进行对比,减少它们的比例,使燃料的含量提升,打火容易很多,实现发动机的快速反应。

2.4.2汽车的雷达系统使用了机电一体化技术

它的应用不仅使人们的生活更加方便,而且减少了危险因素。生活中,汽车在倒车、行驶、停车的时候,我们虽然也会减速对周围的环境进行观察,防止发生意外,但总会有视觉死角,在这种情况下,汽车的雷达系统检测到障碍物就会自动发出警报,给驾驶员已提醒,有效的避免了事故的发生。

2.4.3汽车的制动系统使用了机电一体化技术

之前,汽车的制动是靠车后轮安装的制动系统来完成的,是为了及时停车,保证安全,但是,随着汽车行驶速度的提升,原来的制动作用已经难以满足现代汽车的需要,因此,运用了机电一体化技术,能够减轻汽车质量,提升车速,使得车辆在行驶状态下遇到紧急情况也能够实现快速平稳的制动,汽车的安全性更强,制动效果更好,防止了交通事故的发生。

3机电一体化技术的发展趋势 3.1智能化

在21世纪机电一体化的主要研究就是智能化,智能化主要针对的是机器行为,是基于控制理论,综合运用人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学等一些新技术,让机器能够具有人的基础能力,例如判断推理、罗辑思维和自主决策的能力,通过不断的研究,最终可以达到更高的控制要求。研究出来的机电一体化产品虽然不具备和人一样的能力,然而微处理器具备高速度和高性能的特点,这使机电一体化的产品能够具备低级智能或者人的部分智能完全可以在未来实现。

3.2微型化

微型化主要针对的是外形尺寸为毫米,元件尺寸为微米的机电装置,从在该理论指导诞生的技术被广泛投入使用至今,人们对微电装置的追求始终没有停止,这是因为该类装置具有小巧、灵活等诸多优点,因此,在军事和医疗领域对其进行合理运用,可以取得事半功倍的效果。

3.3绿色化发展趋势

新形势下,科学技术发展的速度不断加快,一定程度上完善了人们物质生活质量,同时也提高了居住环境的要求。因而,环境问题也逐渐成为了人们所关注的重点内容,希望可以减少对于自然生态环境的破坏。为此,在实际发展的过程中,生产产品的绿色发展逐渐成为社会目标。其中,绿色机电一体化技术备受关注与认可,能够将自身的价值充分发挥出来,对城市生态环境予以全面保护,进一步推动城市的建设与发展。

3.4网络化发展趋势

随着网络化技术的发展与应用,一定程度上促进人们生产与生活质量的提升。网络技术在工业生产和科学技术中的应用不断增加,而在网络技术发展的同时,也形成了多种多样的高新技术,对人们生活产生了影响。对机电一体化技术的应用制造远程监控终端设备,在各领域中广泛应用。而在家庭中,同样可将机电一体化技术的优势充分发挥出来。由此可见,必须要重视机电一体化技术的网络化应用。

结束语:综上所述,机电一体化的发展中,技术的升级进步对机电一体化设备的优化起到了很大促进作用。我国在机电一体化的发展中有了长足进步,但是在发展中存在着诸多不足。从理论上对机电一体化的技术进行研究分析,就能为实际机电一体化发展提供理论支持,带动我国机电一体化领域的可持续发展。

参考文献:

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