工程機械新技術應用論文（通用7篇）
工程機械新技術應用論文（通用7篇）
工程機械是裝備工業的重要組成部分。概括地說，凡土石方施工工程、路面建設與養護、流動式起重灌卸作業和各種建築工程所需的綜合性機械化施工工程所必需的機械裝備，稱為工程機械。下面是小編為大家整理的工程機械新技術應用論文，歡迎閱讀。
工程機械新技術應用論文 篇1
摘 要：本文首先介紹工程機械的發展現狀和發展趨勢，從而說明其發展的必要性；接著又對工程機械領域中幾種典型機械裝置形式如裝載機、挖掘機和壓實機進行闡述，說明其將要發展的領域之廣；最後列舉了一系列正在應用和正在研究的新技術、新理論及新方法，為工程機械今後的發展提供了借鑑意義。
關鍵詞：工程機械， 應用 ，新技術 ，新方法 ，新理論
緒論
工程機械關乎到國民經濟的有序發展，在航天、建築、道路、航海等領域都發揮著巨大的作用。在代替人工生產，並從事繁重的勞動過程中，佔據著重要位置和不可替代的作用。隨著社會的發展和科學技術的進步，工程機械無論在外形，還是在生產效率方面都獲得了長足的進展。包括裝載機、挖掘機以及壓實機方面，尤其是公路修築方面，不但代替了傳統的工程模式，更重要的是，引入了諸多的新技術和新的方法。
隨著國民經濟的騰飛，尤其是改革開放以來，對與工程機械方面，無論是工況的繁重程度，還是在工作的複雜程度，都提出了更高的要求，這一點在公路建設方面尤為明顯。這些要求既是對道路工程機械的一種挑戰，同時也是為我國道路工程機械前進提供了更多的空間，也促使我國相關的專家和學者們在吸取國外的經驗和本國傳統工程機械發展的基礎上，對其進行積極的探索和改進。基於此，本文著重介紹在新時代，新技術引入對於工程機械的發展和應用的積極影響，同時對於此類問題的研究提供了借鑑資料。
一、發展概述
1.1發展現狀
伴隨著工程機械的發展，其自身不但得到了進步，包括新技術和新理念的應用，同時，其應用空間遍佈資源開發、交通建設、水利水電和市政工程等領域。就目前來說，工程機械的發展出現了一派繁榮局面。不但在於工程機械的整體效能，還包括使用壽命、技術含量和自主智慧財產權等方面，都有很大的提升空間。在國內主要的工程機械企業和單位包括徐工、柳工、廈工和龍工等，在這一領域佔據國內的領先位置，併為其發展做出了卓越的貢獻。
從縱向來看，我國工程機械的理論研究階段、設計論證階段和製造階段，都特別注重引入在國內外都較為領先的理論和經驗，以滿足國內市場的建設、生產等方面的需要。例如，在工程機械啟動裝置增加淨化裝置、駕駛室內安裝空調等，對於工程機械和駕駛員來說，都是進步。因此，可以說，我國工程機械的發展道路還在前進。
1.2發展趨勢
從上述可以看到我國工程機械的發展現狀，在部分企業，已經可與世界領先水平進行媲美。然而，隨著時代的發展，我國工程機械領域仍然需要不斷的完善和發展，主要體現在以下的方面。
1.2.1產業趨向國際化
與國際接軌，從國內外借鑑並吸取先進的經驗、理論和技術，一直是我國工程機械發展的基本原則。在中國加入WTO之後，在未來的發展道路上，與國際上的領先工程機械企業進行競爭，既是機遇又是挑戰。但是若要取得進步，必須使工程機械從理論到設計，再到製造等一系列產業過程進行國際化連線。
1.2.2產品趨向多元化
進入到20世紀90年代以後，我國工程機械領域蓬勃發展，不但企業數量增加，機械品種增多，而且機型的數量也明顯增加，並應用於國民經濟發展的各行各業。隨著進入21世紀，這種趨勢不但沒有減弱，而且在未來的發展道路上，將會加快行進的步伐，為適應市場形式和工程環境的多樣性，而趨向多元化，繼續發展。
1.2.3結構趨向微小化
在工程機械的發展初期，主要以大型化甚至巨型化發展為標誌，而進入到21世紀以後，隨著工程更加複雜和工作流程更加細化，發展趨勢的特點則轉變為微小化和精細化。在這一過程中，工程機械不以其體積的減小而發生功能的降低，相反，在未來的發展道路上，微小型機械裝置會更加靈活，並具有較好的機動效能，以滿足諸如修道、建築等領域的需要。
1.2.4操作趨向綠色化
節能減排一直是現階段所有學科專業的主題，工程機械領域也不例外。在未來的發展道路上，不以破壞生態壞境為代價而換取經濟的發展定會工程機械發展的主要原則和生產及應用的標誌。對於超過使用年限的機械裝置，也會有專門的回收部門進行處理，以確保對環境的破壞降到最低，達到綠色標準。
二、應用例項
在工程機械的發展道路中，以修路領域為例，裝載機、挖掘機及壓實機是其重要的代表型別，並在各種環境中進行工作。
2.1裝載機
裝載機屬於工程機械中的基礎成員。主要由驅動裝置、傳動裝置、行走裝置及工作裝置和操作裝置等組成；其標誌性特徵是工作裝置主要有剷鬥、動臂和搖臂等部分，主要應用在建築、道路方面的土壤、石灰、煤炭、石塊等物料物件。尤其是道路建設過程中，對於路基的填挖，瀝青混合物料及水泥等的集料和裝料作業等操作方面，具有重要意義。
2.2挖掘機
挖掘機與裝載機的構造基本相同，惟一的區別在於工作裝置主要由挖鬥組成。其主要功效在於透過挖鬥，對高於或者低於參考面的物料進行挖掘工作，並進行簡單的裝車和運輸操作。在這一過程中，主要針對土壤、煤炭和石塊等物件進行開展。也屬於工程機械中重要的形式之一。
2.3壓實機
壓實機透過對地面或者其他平面行走裝置中巨大平整的圓柱形前輪和後輪等裝置，進行碾壓處理。在碾壓過程中，對土壤、石塊、瀝青混合物等作用物件具有擠壓、破碎和推平等作用，廣泛應用於道路修築工程，對於增加路面的密實度和填埋具有不可替代的作用。
三、新技術應用
透過對上述工程機械幾種重要機型的列舉，在如今的發展過程中，均有不同程度的新技術應用。
3.1虛擬樣機技術
虛擬樣機技術是在計算機技術和軟體領域的蓬勃發展的基礎上提出並發展的。其基本思想是透過在計算機虛擬世界中對工程機械產品整車或者機構進行設計分析、運動分析、受力分析以及製造分析等。這種技術引入到工程機械中，立刻獲得了廣泛的關注和認可，不但減輕了繁重的現場試驗工作和樣品製造工作，大大提高了效率，同時大大降低了工程機械的研發成本。設計師或者技術人員能夠透過計算機建模、運動、分析及最佳化過程，得到理想中的引數資料，有時甚至可代替人腦，對其進行改良。在未來的發展道路中，也是一項必不可少的技術。
3.2電子、機群智慧化技術
電子化和智慧化控制技術主要在駕駛室中對工程機械工作裝置進行控制應用。在如今國外的多家工程機械企業的多種機
型都進行微機控制技術，使機械的靈活程度大大增加，而且更具可靠性和穩定性優勢。其中的全電子智慧化控制，是將工程機械中的各項控制系統透過電子系統進行連線和操作，包括對行走裝置、轉向裝置和工作裝置等的耦合過程，能夠大大簡化現有的機械電路系統，而提高機械裝置的效能和工作效用。同時還使工程機械達到部分自動判斷等功能。
3.3混合動力技術
由於工程機械進行的工作大多繁重，因此也大多使用動力較大的燃油燃料，同時還具有較大的排油量和動力輸出，儘管滿足了生產所需，然而也大大增加了成本消耗；基於此，專家提出將混合動力技術引入到工程機械當中。其基本理論是在發動機輸出動力的時候，會有混合動力系統將多餘的動力進行能量轉換，並儲存下來。在工程機械抵擋行走或者待工前進的時候，便可消耗這部分能量，從而擺脫對發動機的依賴。主要包括串聯和並聯系統。這種技術大大減少了能量的消耗，同時還能夠提高燃油資源的利用率，在未來的發展道路上，已經成為專家和學者們所研究的熱點和難點領域。
3.4無人駕駛技術
無人駕駛技術是基於電子化和智慧化技術發展起來的，主要理論思想是使工程機械擺脫人工駕駛，透過遠距離微機操作或者智慧操作，使工程機械在不適宜人類工作的環境中進行工作，以道路工程舉例，在盤山路等危險地區，透過技術人員在遠處與工程機械裝置機器人進行連線，進行無人駕駛操作來控制機械裝置，從而完成道路修建工作。
3.5節能環保技術
節能減排的思想已經深入到國民經濟的方方面面，同時也涉及到工程機械領域。工程機械透過節能減排技術的應用，對資源的節約和環境的保護具有重要意義。上述的混合動力系統就是一種。除此之外，還包括環保材料應用、清潔能源使用等方面的技術，對工程機械的節能減排都起到了積極的作用。
結束語
鑑於工程機械對國民生產和人民生活具有重要意義，透過工程機械列舉，可以看出其涉及到的範圍之廣；透過一系列先進的新技術應用又能夠看出，工程機械具有廣泛和深入的發展空間和發展前景。基於此，本文著重對這些方面進行介紹，並對工程機械的發展提供借鑑的意義。
參考文獻
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工程機械新技術應用論文 篇2
隨著我國經濟社會的進步，工程機械也得到了快速發展，機電一體化技術得到了廣泛的應用。在工程機械執行中應用機電一體化技術，可大大提高工程機械執行效率，為經濟效益提升提供保障。因此，探討機電一體化技術在工程機械中的應用具有重要意義。而且，機電一體化技術屬獨立學科，涉及資訊科技、電子計算機技術、微電子技術及自動控制技術等，探討機電一體化技術在工程機械中的應用，有助於促進工程機械的發展。
1.機電一體化技術及其應用現狀
機電一體化即機械電子學，屬於新興邊緣綜合學科，涉及微電子技術、計算機技術、機械技術及資訊科技，等等。在工程機械中利用機電一體化技術，將微電子技術應用到工程機械中，可將微電子技術中的動力、控制與機械主功能等加以充分發揮，從而提高工程機械的利用技術。而且，在工程機械中利用機電一體化技術，也可大幅改善工程機械面貌，促進工程機械的智慧化、自動化。隨著施工的變化，工程機械效能的要求也在不斷髮生改變，需要逐步提高工程機械的效能。在使用效能上，工程機械應做到以下幾點：第一，提高生產效率，降低能耗；第二，提高工程機械的自動化水平，嚴格控制施工質量與精度；第三，實現工程機械裝置操作簡單化和穩定性，降低工作人員的勞動強度，提高作業安全性；第四，延長工程機械使用的壽命。在工程機械中利用機電一體化技術，有助於實現上述幾個目標。
2.工程機械機電一體化技術的應用分析
2.1工程機械與機電一體化的關係
與傳統工程機械相比，目前的工程機械中應用機電一體化技術，可改善工程機械各方面效能，比如操作舒適性的提高，且機械功效增加；工程機械的耗能大幅下降，且安全性與可靠性不斷提升；工程機械的作業效率與精度也有所增加。
2.2機電一體化技術對工程機械的改進
現代工程機械對效能要求比較高，主要表現在以下幾個方面：工程機械的功效高，且能耗下降；系統具備監測執行狀態的功能，可自動診斷與報警，提高執行的安全性；實現工程機械的自動化與精度的提升。在現代工程機械中，與電子控制相關的內容包括以下幾個方面：
2.2.1控制柴油機促進柴油機技術的發展，必須解決最低耗油量與發動機排放量之間的關係。在工程機械中利用電子節能液壓泵系統，可降低系統能耗。在這種情況下，電子控制自動變速，可根據負荷條件，實現柴油機油門的自動調節，同時滿足經濟指標、排放量指標，對於節約能源、提高效率及實現淨化排氣等均有重要意義。
2.2.2提高生產效率，降低能耗現代工程機械的發展，對高能量利用效率有了更高的要求。傳統工程機械的燃料利用率較低，僅僅有20%左右。如果在新型挖掘機上利用日本小松生產公司生產的新型節能系統（OLLS系統），可提高節能效果，與傳統工程機械相比，節約能源約為23.0%。這一OLLS系統可利用發動機功率，滿足發動機轉矩與泵吸收轉矩最佳效能的要求，提高工程機械的生產效率。
2.2.3提高成品的作業精度在某些工程機械裝置中，引入電子控制系統，可滿足系統對於稱量精度的要求。同時，在工程機械中引入電子控制系統，可降低工作人員勞動強度，並提高工作效率，從而減少人工稱量的誤差。比如在混凝土拌合機械裝置、瀝青拌和機械裝置中，引入電子控制系統基本實現計量功能的自動化。在電子計量系統中，微機控制技術也得到了良好的應用。
2.2.4電子監控、自動報警與故障自診工程機械的發動機、液壓系統與傳統系統等執行狀態，經常發生機件或裝置損壞事故，在系統執行中，利用電子監控與故障診斷專業系統設定各種型別感測器，可進一步保證作業人員與機械裝置的安全性，並在故障發生之前自動報警，可提醒工作人員及時解決故障。
2.2.5作業過程的半自動化與自動化為了提高工程機械執行的水平與效率，在工程機械中利用半自動化或自動化方式，可降低操作者的工作強度，並保證作業精度不受操作人員技術、生產經驗的影響。
3.工程機械一體化技術的前景
3.1電子控制理論
利用以電子為核心的高新技術，是工程機械現代化的重要標誌之一，透過應用與推廣高新技術，在參考相關控制理論的基礎上，可滿足系統智慧化設計要求，實現設計後的系統模擬，等等。
3.2感測器技術的應用
在現代工程機械中，感測器技術的應用比較廣泛，在發動機上利用機油壓力感測器、冷卻水溫度感測器，等等，可檢測並控制發動機執行狀態；在瀝青攤鋪機上利用感測器技術，可提高作業精度，滿足平整度、厚度與坡度要求。隨著感測器技術的不斷髮展，在未來的工程機械上，高效能與穩定性的感測器將越來越多地得到應用。
4.結語
在工程機械中利用機電一體化技術，可提高工程機械的效率與安全性，降低工作人員的勞動強度。本文從機電一體化技術及其應用現狀、在工程機械中的應用及發展前景等三個方面進行了分析，以期為該技術在生產中的應用提供參考與借鑑。
工程機械新技術應用論文 篇3
〔摘要〕簡單論述了切割技術在工程機械製造業中的重要性，詳細介紹了針對不同的板材厚度，採取的相應切割技術。以某公司機械工程的實際應用為例，研究分析了板材高效切割技術，得出了只有基於生產數量、質量及環保要求，選擇科學合理的切割技術，提高板材使用率，確保生態環境，才能順應時代發展的結論。
〔關鍵詞〕板材；切割技術；工程機械製造
這幾年來，隨著工業自動化發展的速度逐漸加快，對工程機械商品要求也越來越高。生產商品過程中，焊接結構件所佔比例為50%～70%，對商品效能、質量起著重要作用。一般結構件加工重點為切割坡口、下料和調平等。其中，切割是第一步。因此，切割狀況優劣與商品品質緊密關聯。只有科學選用切割裝置及效能，才能保證切割準確、生產品質。
1.常見切割技術
目前，機械工程結構件，按照板厚可分為中板件、薄板件和厚板件等。不同的板件所對應的厚度則不同，分別為2mm、3～10mm、大於10mm。不同的板厚，選擇的切割方法則不同。
1.1等離子切割技術
等離子切割技術是在強電場、高溫狀況下發生的等離子弧，透過壓縮機械等生產後出現很強的氣流和溫度，進而促進工件切口處金屬的融化，最後產生裂縫。目前，該技術切割精度逐漸加強，不斷接近鐳射切割技能。特別是使用水射流技能大功率切割方法，精度誤差小、成本低[1]。等離子弧技術經過不斷地改革及綜合效過，擴大了應用範圍，但等離子切割技術離子弧容易呈現“上大下小”的狀況。在結構件組裝的時候，需要採取相應處理，才能保證等離子切割順利執行。
1.2火焰切割技術
火焰切割技術的主要是借用切割金屬燃燒所釋放的熱量，得出切割目標。該技術的原理是借用氧氣和可燃氣體結合到一起，燃燒釋放的熱量，使工件可以加熱到相應溫度後，利用射出高速氣流使金屬迅速氧化後，把被切掉的金屬吹出去，成為割縫。在20世紀，出現第1個氧—乙炔割炬，並沿用至今。該技術在使用過程中使用靈活、成本較低，切割的厚度範圍廣從1～200mm均可以。國內外研製出許多以液化氣、丙烷等最新燃氣的類切割設施，可以大大提高火焰溫度，來提高切割的精準性。目前，切割技術在機械工程使用十分廣泛。依照切割原理不同，該切割技術在材質、厚度上也有所不同。由於火焰切割速比較低，在實際切割之前要採取預熱方法，且耗費時間長，不符合於鋁、不鏽鋼等金屬切割。切割薄板時，雖熱形變大，但設施費用低、加工成本少[2]。
1.3水射流切割技術
高壓水射流切割也是水射流切割技術，其原理是借用增壓裝置將水加壓到200～400MPa後，透過節流小孔（0.15～0.4mm）使水壓熱能變為射流動能（流速為900mm/s），衝擊設施表層使其發生微裂紋，並使材料剝離，同時利用高速水流的衝擊力將碎屑帶走，從而形成切縫和裂縫。依照切割中有沒有磨料，可分為磨料射流和射流射流兩種。鐳射和水射流切割和等離子切割都為高能切割，與它們借用氣化或熔融去除設施方法不一樣，屬於冷切割技術，其加工特色是很少或沒有發生熱量，沒有熱變形、沒有氣體或蒸汽排出，沒有熱影響區。水射流能夠切割各種非金屬、金屬、硬塑性和脆性設施，技術簡單，不會改變或損害被切割工件設施的機械、物理效能，切割過程中環保性好，不出現有害氣體。
1.4鐳射切割技術
鐳射切割技術採用聚焦後的高密度功率鐳射束投射，使被投射的設施能透過汽化、融化等狀態到達燃點，進而出現裂縫。該切割技術種類很多，如熔化、氣化、氧氣等。該技術切割質量很高，並切口垂直面可以保持平行，可以更好切割金屬和非金屬設施。該技術在切割表層上效果較好，並且不要求採取二次處理加工，可對薄板件採取高精度、高速處理切割。但設施的費用高，且需保養與維護。此外，還有水射流切割技術，把水壓加壓到200～400MPa後，透過截留小洞對設施表面採取沖刷，最後得到切割目的[3]。綜上所述，各種切割技術所用的板材不相同，在實際操作過程中，需結合本身狀況進行科學選擇，最大程度上提高切割質量。
2.板材高效切割技術
本文以某公司機械工程為例，進行板材高效切割技術的研究。該公司需切割的結構件大部分為低合金鋼、低碳鋼高強度鋼板，大部分板材厚度在1.5～3mm，少部分板材厚度在5mm以上。由於工程製造需求朝著多元的方向發展，要考慮到以下方面的需求來提高切割質量。
2.1數量要求
該公司選用自動化、機械化的門架式數控切割設施，引進FastCam等發達自動套料體系。該設施要求切割的板材厚度在50mm之內，需配置許多等離子切割設施。此外，配置了火焰切割機床，針對厚度更大的板材，多臺小型氣割設施來消化料邊，最大程度上提高材料的使用率。
2.2質量要求
使用在駕駛室、機棚外殼等層次的薄板件，精度要求高，且零件形狀複雜。該公司主要選用鐳射切割設施，以免機械加工過多更改。對於平衡梁和拉板等零部件，採取等離子切割裝置與高壓水射流切割技術相結合，進行無熱損傷切割方法，來減少熱形變。對於被焊接的厚板件來講，進行開坡口，除了準備基礎的設施外，還需對繁雜、異形和結構複雜的坡口採取機器人切割。
2.3環保要求
對於火焰切割法，乙炔氣體往往在生產中容易造成環境汙染，引用工業燃氣，減少對環境的破壞。此外，等離子切割透過採用推進水下等離子方法，採用液氧代替瓶裝氧氣，既避免了對人體健康的危害，又能提高切割質量、減少安全隱患。
3.結語
伴隨我國的工業化自動化發展的速度加快，製造機械工程方面得到了較好地發展。本文結合某公司機械工程例項，從數量要求、質量要求、環保要求入手，探討了提高切割質量的方法，可供同行業借鑑參考。
參考文獻
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工程機械新技術應用論文 篇4
摘要：隨著經濟的發展，機電一體化技術也得到了快速發展,而機電一體化在工程機械中的應用與發展也促進了工程機械的不斷進步。本文主要對機電一體化技術以及其在工程機械中的應用與發展進行了分析研究。
關鍵詞：工程機械 機電一體化技術 應用 發展
引言
隨著科學技術以及新興科技突飛猛進的發展，極大地促進了學科之間的相互滲透、融合，同時也促進了工程建設領域的革新與創新。目前，機電一體化已經漸漸成為一種獨立的技術，在各行各業都有不同程度的應用。尤其是科學技術的發展，在很大程度上促進了機電一體化的進步與創新，並且在工程機械中得到了很好的應用。積極地採用機電一體化，將機械、電子技術和液壓技術進行了有效的結合，大大地提高了機械的多種功能，比如說，動力效能提升，燃油的經濟效益提高，安全性和可靠性大增，操作的精準度和舒適度都大幅度提高，機械的使用壽命也隨之延長。所以，研究工程機械機電一體化的應用與發展有著重大意義。
一、機電一體化技術的概述
機電一體化就是綜合地運用機械、計算機、微電子、電力電子、光學、介面等技術，對各個功能進行合理的配置，從而實現了高質量、多功能、低能耗的價值和功能。機電一體化也稱之為機械電子學,屬於一門新興的邊緣綜合科學, 機電一體化技術是將機械技術、電工電子技術、微電子技術、資訊科技、控制技術和
精密機械技術有機結合，並綜合應用到實際中去的綜合技術。主要是透過微電子技術的應用,把微電子技術引進到相關的動力功能、機械主功能、控制功能等方面,在軟體方面能夠使得機械裝置與電子裝置相互進行有機結合而形成有效的系統。而隨著科學技術的發展，機電一體化技術也得到了快速發展，並且處於不斷創新與進步之中。機電一體化技術逐漸走向了高智慧化、微型化、網路化、個性化和綠色化的趨勢。而機電一體化技術在工程機械中的應用,能夠使得各種效能方面都得以明顯改善,比如操作舒適性能夠得以有效提高;機械能耗能有效大幅度降低,明顯提高機械功效。可靠性不斷提高;不斷提高相應的作業精度和作業效率。
二、工程機械機電一體化技術的應用
機電一體化技術具有廣闊的發展前景和極高的應用價值，尤其是在工程機械中的應用更具廣泛性和有效性，機電一體化技術在工程機械中的應用主要表現在以下幾個方面：
1、機電一體化技術的在工程機械提高生產效率、節能降耗方面的應用
在傳統的工程機械中，能量的充分利用率和使用率比較低。比如說，液壓挖掘機其燃料的充分利用率僅僅佔了30%，剩下的70%左右的能量都被浪費了。在能源資源高度緊張的今天，迫使機械工程的發展必須向著“節能降耗”的方向發展。比如說，小松公司生產的挖掘機能夠很好地達到節能降耗的目的，大約可以節省23%的燃料，最主要的原因就是新型的控制節能器的採用。日立公司生產的挖掘機，採用了“卡特電子效率”節能控制體系，透過對泵以及發動機的綜合、全面控制，大大提高了利用率，其能量利用率能夠達到98%左右，生產率也相應地得到了大幅度的提升。所以說工程機械中電子節能控制器的運用，大幅度提高挖掘機等大型工程機械裝置的能量利用率，一定程度上發揮到了節能的作用。電子節能控制器操作比較簡單，對機械的磨損也相對減少，從而提高了工作的效率。
2、在自動化以及半自動化的作業全過程中的應用
工程機械全面地實現作業自動化以及半自動化水平，可以有效地降低操作人員的勞動強度，有效地提高生產效率，大大減少了因為操作人員的經驗不足或技術不到位對於操作精度的影響。比如說，三菱公司設計生產的挖掘機，有控制挖掘機軌跡系統的功能，相關的操作人員在控制板上將剷鬥的運動形狀和運動軌跡設定好之後，相應的微機作業系統就會根據不同角度的感測器發出的訊號，對動臂、剷刀和鬥杆的運動進行自動的控制，從而實現多種特定斷面溝槽、開口和斜坡的精準挖掘，有效地實現了挖掘操作的自動化水平。
3、在控制柴油機上的應用
要想進一步深入發展柴油機技術, 應該要解決發動機排放質量與最低油耗間的矛盾。在電子技術發展十分迅速的今天,採用電子節能液壓泵系統能夠有效減小能耗, 還能自動控制冷風扇的轉速隨溫度的變化, 這樣的條件下, 電子控制自動變速,還包括根據負荷條件自動調節柴油機油門等內容都能得以實現, 能夠使得在各種變工況下的柴油機, 在滿足經濟指標和排放指標的最佳噴油時間的同時, 能夠實現淨化排氣、節約能源、提高效率。
4、機械操作的自動化能夠降低勞動強度
在工程機械施工操作中引入機電一體化實現操作的自動化或者半自動化，這樣大大降低了勞動強度，提高了工作效率，並且大大減少了因為操作者工作經驗不足而造成的作業精度的影響。
5、在工程作業精確度方面的應用
在工程機械裝置中使用電子控制系統可以將稱量的過程自動化，對稱量系統實現微機控制，使得稱量更加精確。自動找平裝置的應用，大大提高了混凝土瀝青攤鋪機的工作效率和施工質量。自動供料系統(超聲波技術)的應用，完美地完成了混凝土瀝青攤鋪機對於供料的自動調節，全面提升了攤鋪的效果和質量。與此同時，鏟運機剷鬥刀、平地機刮刀以及推土機剷刀的電子化操作控制，減少了誤差，提高了工作效率，同時還節約了人力，降低了施工人員的工作強度，高效、快捷，符合現代工程施工的要求。
6、電子監控、故障自診以及自動報警
電子監控、故障自診以及自動報警，也就是說對於工程機械的工作裝置，傳動系統、發動機、液壓系統以及制動系統進行全面的監控，一旦在執行的過程中發生異常情況，就會自動地找出故障的位置並自動進行報警提示。機電一體化的發展和應用，大大地改善了操作人員的現實工作條件，全面提高了機械裝置的工作效率。與此同時，簡化了機械裝置檢查和維護的工作，相應地減少了維修費用，大大降低了維修停機的時間，對於提高機械裝置的使用壽命有很大的作用和意義。
三、工程機械機電一體化技術的發展
1、感測技術的融合
目前,感測器技術在現代工程機械上應用較為廣泛,比如,發動機可以透過機油壓
力感測器、冷卻水溫度感測器等來進行發動機的運轉狀態的檢測和控制;瀝青攤鋪機上的感測器能夠實現攤鋪機在工作時實現自動找平且行走速度不變的特點,還能滿足攤鋪出來預定的平整度、坡度和厚度的路面的要求。在感器技術的迅猛發展的今天,精度要求越來越高,可靠性和穩定性也能不斷提高,越來越廣的採集資訊範圍也超著整合、多功能化和智慧化方向發展,所以,未來在工程機械上將應用越來越多種類的感測器。
2、工程機械機電一體化趨於計算機與資訊處理技術的應用
計算機是實現資訊處理的主體, 資訊處理技術包括範圍應用比較廣, 主要包括
資訊的輸入、識別、運算、變換、儲存及輸出等等方面。計算機技術範圍涉及到網路與通訊技術、硬體和軟體技術、資料庫技術等等方面。要想工程機械機電一體化技術發展不斷進步, 應該大力發展計算機應用及資訊處理技術。
3、電子控制理論的指導性增強
工程機械現代化的重要標誌就是以微電子為核心的高新技術, 透過其應用和推廣,在相關控制理論指導下,能夠滿足系統智慧化設計的要求,完成相關的設計後的系統模擬等等。
結束語
綜上所述，機電一體化在工程機械中的應用發展是當前機械工業發展必然的趨勢，也是振興和發展機械工業的必經之路。隨著科學技術的不斷髮展,工程機械機電一體化還會有著更多的創新與發展,未來工程機械機電一體化技術的應用將會融合機、電、光以及磁的綜合性能，更好地促進工程機械的發展。
參考文獻：
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工程機械新技術應用論文 篇5
一、前言
隨著計算機技術、通訊技術、積體電路技術的飛速發展，以全數字式現場匯流排技術為代表現場控制儀表、裝置大量應用，使得傳統的現場控制技術及現場控制裝置發生了巨大的變化。繁瑣的現場連線被單一、簡潔的現場匯流排網路所替代，系統設計靈活、裝置維護簡單，訊號傳輸質量也大幅提高。
電子技術的飛速發展及在工程機械上的廣泛應用，使得工程機械的智慧化程度越來越高，特別是在控制器技術被引入工程機械控制領域後，給工程機械的發展帶來了劃時代的變化，工程機械的操作便利性、安全性、燃油經濟性都得到了大幅提高。
然而，電子裝置的大量使用，必然導致車身佈線越來越長愈來愈複雜，執行可靠性降低、故障維修難度增大，特別是電子控制單元的大量引入，為了提高訊號的利用率，要求人批的資料資訊能在不同的控制單元中共享，大量的控制訊號也需要實時交換，傳統線束已遠遠不能滿足這種需求。在這種情況下，將序列通訊匯流排系統引入可以有效解決上述問題。基於上述原因，博世公司開發了控制器區域網（CAN），並獲得了國際標準化組織的認可及許多半導體器件製造商、網路系統開發商的支援。現在它已經被廣泛地應用於汽車、工程機械和工業現場控制，實踐證明CAN網路是一種效能優異的現場網路。
CAN匯流排技術的引入徹底改變了工程機械控制領域的面貌，分散式控制系統完全取代了集中式控制系統，在眾多具有CAN功能的控制器、感測器和執行器的支援下，繁瑣的現場連線被單一、簡潔的現場匯流排網路所替代，系統設計更加靈活、訊號傳輸質量也大幅提高。
眾多的國際知名公司早在80年代初就積極致力於工程機械及汽車區域網的應用及研究。進入90年代，這些曰趨成熟的技術在國外已廣泛地應用於工程機械領域。為縮短與國際先進水平的差距，研究和開發自己的工程機械區域網系統勢在必行。
二、CAN的技術特徵
1、CAN的物理特性
1.1拓撲結構 CAN在物理結構上屬於匯流排式通訊網路。
1.2機械引數及傳輸介質 模組透過一個9針的D型插頭連線到CAN總線上。匯流排採用遮蔽的或非遮蔽的雙絞線，用光纖更佳。
1.3電氣引數及訊號表示 總線上的資料採用不歸零編碼方式（NRZ），可具有兩種互補的邏輯值之一：顯性及隱性。CAN匯流排中各節點使用相同的位速率。它的每位時間由同步段、傳播段、相位緩衝段1及相位緩衝段2組成。傳送器在同步段前改變輸出的位數值，接受器在兩個相位緩衝段間取樣輸入位值，而兩個相位緩衝段長度可自由調節，以保證取樣的可靠性。另外，CAN匯流排採用時鐘同步技術來保證通訊的同步。
2、CAN協議
CAN匯流排以報文為單位進行資訊交換，報文中含有標示符（ID），它既描述了資料的含義又表明了報文的優先權。CAN總線上的各個協點都可主動傳送資料。當同時有兩個或兩個以上的節點發送報文時，CAN控制器採用ID進行仲裁。ID控制節點對匯流排的訪問。傳送具有最高優先權報文的節點獲得匯流排的使用權，其他節點自動停止傳送，匯流排空閒後，這些節點將自動重發報文。
2.1CAN協議 分層結構CAN匯流排規範規定了任意兩個節點之間的相容性。包括電氣特件利資料解釋協議。
CAN協議可分為：目標層、傳送層、物理層。其中目標層和傳送層包括了ISO/OSI定義的資料鏈路的所有功能。目標層的功能包括：確認要傳送的資訊；位應用層提供介面。傳送層功能包括：資料幀組織：匯流排仲裁：檢錯、錯誤報告、錯誤處理。
2.2CAN通訊協議 CAN支援四類資訊幀型別。
（1）資料幀CAN協議有兩種資料幀型別標準2.0A和標準2.0B。兩者本質的不同在於ID的長度不同。在2.0A型別中，ID的長度為ll位；在2.0B型別中ID為29位。一個資訊震中包括7個主要的域：
幀起始域——標誌資料幀的開始，由一個顯性位組成。
仲裁域——內容由標示符和遠端傳輸請求位（RTR）組成，RTR用以表明此資訊幀是資料幀還是不包含任何資料的遠地請求幀。當2.0A的資料幀和2.0B的資料幀必須在同一條總線上傳輸時，首先判斷其優先權，如果ID相同，則非擴充套件資料幀的優先權高於擴充套件資料幀。
控制域——r0、r1是保留位，作為擴充套件位，DLC表示一幀中資料位元組的數目。
資料域——包含0～8位元組的資料。
校驗域——檢驗位錯用的迴圈冗餘校驗域，共15位。
應答域——包括應答位和應答分隔符。正確接收到有效報文的接收站在應答期間將匯流排值為顯性電平。
幀結束——由七位隱性電平組成。
（2）遠端幀接受資料的節點可透過發遠端幀請求源節點發送資料。它由6個域組成：幀起始、仲裁域、控制域、校驗域、應答域、幀結束。
（3）錯誤指示幀由錯誤標誌和錯誤分界兩個域組成。接收節點發現總線上的報文有誤時，將自動發出“活動錯誤標誌”其他節點檢測到活動錯誤標誌後傳送“錯誤認可標誌”。
（4）超載幀由超載標誌和超載分隔符組成。超載幀只能在一個幀結束後開始。當接收方接收下一幀之前，需要過多的時間處理當前的資料，或在幀問空隙域檢測到顯性電平時，則導致傳送超載幀。
（5）幀間空隙位於資料幀和遠地幀與前面的資訊幀之間，由幀間空隙和匯流排空閒狀態組成。幀間空隙是必要的，在此期間，CAN不進行新的幀傳送，為的是CAN控制器在下次資訊傳遞前有時間進行內部處理操作。當匯流排空閒時CAN控制器方可傳送資料。
2.3錯誤檢驗為了提高抗干擾能力和資料的可靠性，採取了多種錯誤檢測手段：傳送監視、填充監視、CRC錯、格式錯、應答錯誤等。
2.4匯流排訪問控制要做到資料的實時處理，資料的高速傳輸是關鍵。對於工程機械中的具體節點而言，不僅需要高達1Mbit/s的通訊速率，更需要在幾個節點要競爭訪問匯流排時正確定位哪個節點獲得使用權。總線上的各種資料的延遲要求是不一樣的，快速變化的物理量（如傳送機的轉速、路面的隨機波動訊號等）比慢時變的`物理量（如溫度、壓力等訊號）要求訪問匯流排的頻率大的多。當多個節點同時需要訪問匯流排時，CAN控制器透過各種報文被賦予的優先權標示符及ID數的大小來仲裁誰先發送。
3、CAN匯流排技術的應用特點及支援器件
（一）CAN匯流排技術的應用特點
1.CAN網路上任何一節點均可作為主結點主動地與其他節點交換資料，大大提高系統的效能。
2.盋AN網路節點的資訊幀可分出優先順序，且單幀位元組長度短，有很好的實時性。
3.CAN的物理層及資料鏈路層採用獨特的設計技術，使其在抗干擾，錯誤監測能力等方面的效能均超過其他匯流排。
4.CAN的通訊速率相當高。當網路線的長度不超過40米時，其通訊速率可達1Mbit/s。
5.CAN匯流排每幀資料都含有CRC校驗及其他校驗措施，資料出錯率低。
6CAN匯流排節點在嚴重錯誤的情況下，可自動切斷與匯流排的通訊聯絡，以使總線上的其他操作不受影響。
（二）CAN匯流排技術的支援器件
CAN匯流排自問世以來，由於具有眾多獨特的優點，得到廣泛的應用，而且受到眾多的半導體廠商的支援。目前生產支援CAN協議器件的公司有INTEL、MOTOROLA、PHILIPS、SIEMENS、NEC、HONEYWELL等百餘家國際著名公司。其應用器件琳琅滿目、層出不窮，已經形成產品系列。
目前市場上比較常見的有INTEL的CCU3010E；MISUBISHI的37630；MOTOROLA的MC68HC05XX/MC68376；SIMENS的C505C、C167CR；NEC的78K/0；PHILIPS的80592/98、XA-C3；TEXASINSTRUMENTS的TMS370E08D55等控制器件及外圍感測器及執行器件。
三、CAN在工程機械中的應用
CAN由於具有良好的執行特性、極高的可靠性和獨特的設計，不但特別適合現代工程機械及汽車各電子單元之間的互連通訊，而且日益受到其他業界的歡迎，並被公認為最有發展前途的現場匯流排之一。
在眾多半導體廠商的支援下，國際上一些著名的工程機械大公司如CAT、VOLVO、利勃海爾等都在自己
的產品上廣泛採用CAN匯流排技術來提高產品的技術檔次及可靠性。下面就CAN匯流排在半主動油氣懸架加以說明。
在工程機械半主動變阻尼油氣懸架控制中，利用CAN網路作為懸架之間交換資訊的通道，變集中控制為分散式控制，大大地簡化了線束及器件的佈置，提高了可靠性。
4個節點的優先權按降序排列依次為：右前輪——左前輪——右後輪——左後輪。資料幀包含三位元組資料，其中兩個位元組為非懸架質量加速度，一個位元組為可調阻尼器的相對開度值。通訊速率為300kbit/s。實際應用結果表明網路執行良好，懸架的減震達到預期要求，而且在諸如啟動、急剎車、急轉彎等特殊工況下，透過網路的合理排程，提高了車輛的抗俯仰、側傾的能力，改善了操縱的穩定性。
四、結束語
隨著電子技術和大規模積體電路的迅速發展，網路控制晶片效能逐步提高，體積逐步減小，價格進一步降低，為工程機械區域網技術的普及推廣創造了良好的條件。智慧芯片價格的下降使得工程機械區域網的成本相差無幾，效能成為影響網路選擇的主要因素。CAN以其優異的品質具有明顯的優勢，越發受到業界的歡迎。CAN匯流排在工程機械上的廣泛應用將使工程機械的控制性能、動力性、操縱穩定性、安全性、燃油經濟性都上升到一個新的高度，給工程機械技術的發展注入新的活力。
工程機械新技術應用論文 篇6
1、我國機電一體化在工程機械中的功能
在機械工程中，有效利用智慧化和機電一體化不僅可以提高機械工程中的生產效率、減小能量的損失、節約能源，而且可以有效地保證施工質量，提高自動化水平，使其具有較高的精度。廣泛使用機電一體化不僅可以使機械工程有較好的經濟性和較高的技術價格比，而且可以使操作更加簡單、輕便，在當前，我國的機電一體化在工程機械中具有以下功能：
1.1自動報警、電子監控以及故障自檢功能
在工程機械中，電子監控就是對其傳動系統、工作配件、制動系統、發動機以及液壓系統等的工作狀態進行監控，一旦在監控過程中發現了異常現象，自動報警系統就會對出現故障的部位進行準確地定位，然後便能有效改善工作人員的工作條件，迅速提高機械裝置的效率，還可以使裝置的維護檢修工作變得更加簡單，使停機維修的時間減少，降低維修使用的費用，儘量延長機械裝置的使用壽命。
1.2有效控制柴油機的功能
在工程機械中，有效利用電子油門的控制裝置、自動停機裝置、自動升溫控制裝置以及電子調速器等機械裝置可以真正實現控制柴油機的功能。
1.3使作業精度提高的功能
在瀝青以及水泥混凝土攪拌的現代裝置中，為了能夠提高成品料的作業精度，都廣泛採用了微機控制的電子稱量系統，而且實現了稱量過程的自動化。因為應用了自動化的找平系統，所以大大提高了瀝青混凝土攤鋪機的施工質量。另外，瀝青混凝土攤鋪機因為使用了有超聲波技術的自動供料系統而完全實現了調節的自動化，進而在一定程度上提升了攤鋪的質量。對鏟運機剷鬥刀刃、平地機刮刀以及土機剷刀進行機電一體化的控制，不僅可以有效減輕機械工作人員的勞動強度，而且真正提高了工程機械作業的精度和效率。
1.4使生產率提高、降耗節能的功能
在傳統的工程機械中，一般能量利用率比較低，比如液壓挖掘機的燃料能量的利用率在30%左右，這樣低的能量利用率使得工程機械必須注重節能發展。在發達國家，他們的挖掘機都已經採用新型的節能控制器，這種控制器不但有良好的節能效果，而且採用卡特電子效率的控制系統，透過綜合控制泵和發動機，大大提高了工程機械的生產效率。
1.5工程機械作業過程的半自動化或自動化功能
為了真正減輕工作者的工作效率，提高機械的生產效率，大量的企業在工程機械中開始實行半自動化或自動化控制。這種功能還減少了由於工作者的經驗不足而對作業精度的影響。在我國一些先進的企業中，其挖掘機都設有特殊的軌跡控制系統，即挖掘軌跡控制系統。在控制板上，有關的工作人員只要把挖掘機運動軌跡的路線設計好，就可以依照各種角度感測器的訊號利用微機控制系統對動臂、剷刀和鬥杆進行自動控制，這樣不僅實現了對工程機械作業進行自動化控制，而且還能夠精確挖掘各種特定開口與斷面的斜面、溝槽。
2、我國機電一體化在工程機械中的應用前景
由於控制、電子、計算機、光學等多種學科與技術的快速發展，我國的機電一體化也得到了前所未有的發展，如今在工程機械領域機電一體化的應用前景可以分為以下幾個方面：
2.1模組化
由於科學技術不斷進步，社會分工不斷精細，我國機電一體化的產品數量和產品種類也變得越來越多，所以，應該加快實現機械產品的動力介面、機械介面和電器介面的標準化，雖然這項工作比較複雜而且困難，但是卻尤為重要，因此說，工程機械機電一體化的發展變成模組化是一項任重而道遠的任務。但是，只要實現了工程機械機電一體化的模組化，就可以有效匹配各單元和部件，比如：具備視覺、識別以及影象處理等功能的控制單元、減速於一體的動力單元等等。只有這樣，整個社會才能進一步分工，新產品才能更快被研發，工程機械才能不斷擴大生產規模。
2.2智慧化
在21世紀的工程機械領域，機電一體化將會把智慧化應用作為一個重要的發展方向，現如今，有越來越多的人開始研究人工智慧方面的內容，主要表現在機器人和數控機床的智慧化應用上。一般所說的智慧化就是指在有關的控制理論的基礎上，利用人工智慧、模糊數學、心理學、運籌學等新思想、新手段在工程機械上中進行應用和分析，讓工程機械透過自己的判斷推理、邏輯思維以及自主決策等能力進行運作，這樣就使得機電一體化滿足了更高的要求。為了符合時代的發展趨勢，工程機械的智慧化發展將成為必然。
2.3網路化
機電一體化之所以在工程機械中獲得廣泛應用，這與計算機資訊網路技術的快速發展是分不開的。目前，大多數新型的機電一體化都具有較高的質量、強大的功能，而且有相當好的社會價值和經濟價值，因此只要藉助網路就會在很短的時間內迅速暢銷。與此同時，在工程機械中監視技術和遠端控制技術也已經應用越來越廣泛，現在看來，機電一體化的發展趨勢將逐漸趨向資訊化和網路化。
2.4可持續化
不可否認，工業化的程序在很大的程度上提高了我們的生活質量和水平，然而，對我們的生活環境也造成了一定程度上的破壞，嚴重浪費了大量的自然資源。新世紀以來，人們越來越關注環保問題，公民也一直在不斷加強自己的環保意識，綠色產品的概念和設計製造越來越受到歡迎。已經有越來越多的企業在製造、使用、設計以及銷燬工程機械產品時都注重環保的要求，儘量提高資源的利用效率，滿足人們的健康需要。所以，在工程機械中，可持續化的綠色機電一體化產品將會越來越受人們的歡迎。
3、結語
在工程機械領域，機電一體化技術佔據越來越大的優勢，而且已經被廣泛地應用，因為大量企業對機電一體化都很重視，也使機電一體化技術有了很大的發展。作為工程機械的使用者和管理者，就應該及時順應時代發展的潮流，趕上科學技術的發展速度，快速地瞭解、掌握和學習機電一體化技術，只有做到了這些才能更好地參與到現代化的工程建設中去，為我國的工程機械建設事業做出更大的貢獻。
工程機械新技術應用論文 篇7
摘要：在工程機械儀表無線通訊中，針對環境因素導致大型工程機械訊號與駕駛操控室儀表異地顯示等異常問題，需要藉助射頻模組nRF2401的有效應用，實現無線資料通訊的功能。本文主要對射頻晶片nRF2401的工作原理及特點進行詳細說明，並給出了無線通訊系統硬體結構、介面電路及相應程式框圖。
關鍵詞：射頻技術；工程機械儀表；無線通訊
近年來，很多工程機械正朝著大型化的模式發展，這必然會造成駕駛操控室迴轉操作難度加大，長距離工程操作也變得日益普及。射頻無線通訊技術大力發展，可實現大型工程機械駕駛操控室無線通訊訊號傳輸，大大解決了線纜傳輸中存在的不足，所傳輸的訊號穩定性高且質量也有所保障。
1、工程機械儀表無線通訊中的射頻技術技術
WLAN技術是一種很常見的WI-FI技術，具有很多優勢，但也有不足，尤其是其射頻技術不完善，致使使用中存在很多安全隱患。與無線通訊技術對比，WiMax技術最近幾年才出現，只用極少企業會使用WiMax技術。LMDS技術是一項綜合型的業務系統，可以滿足人們形式多樣的業務需求，同時還具有影片功能、資料功能等，但其易受天氣因素的影響，限制了無線訊號傳輸距離。MMDS技術在一些大雨、大風等惡劣天氣下，無線訊號質量受干擾程度較大。另外，此技術對訊號傳輸效率有著很高要求，發展到今天，還沒有形成統一的、完善的標準。在實際運用過程中，叢集通訊技術具有利用率高、容量大、抗干擾能力強等優勢，能夠很好地保障傳輸無線訊號的效率。不過，在無線通訊技術的發展下，它在具體運用過程中還需要不斷完善，進而得到更為廣泛和普遍的使用。
2、通訊系統硬體及軟體設計
2.1系統結構及工作原理
射頻晶片nRF2401系統主要由兩部分組成：一是發射機，發射機的主要作用是對現場各類儀表訊號進行資料採集、儲存以及資料傳送工作；二是接收機，主要作用是對LCD顯示儀表引數進行控制，並向發射機傳送相關指令。該系統主要採取的是半雙工模式通訊，即在收發訊號中需要按鍵以實現模組的轉換，而且LCD上能夠對收發器的狀態進行實時反映，以便於操作人員發現異常時及時採取有效的措施加以改進。此外，由於發射機與接收機的控制單元部位均配置有標準的RS-232介面，因此可以對所獲取的資料進行準確的分析與處理。
2.2通訊系統軟體無線通訊模組
在系統軟體的設計過程中，主要是藉助IAREmbeddedWorkbench平臺上開發的C程式碼程式實現的。發射機程式在設定時需包含資料的採集、傳送以及顯示等模組，而接收機程式在設定時應包含無線資料的接收、地址以及PC機通訊等模組。與此同時，在發射機與接收機上都應預留一個收發命令的介面，以便後期工作所需。無線通訊模組的作用是實現對nRF2401系統的初始化和無線資料收發功能。資料包協議格式，PRE-AMBLE主要為8bit前導碼，藉助硬體系統進行自動加入；ADDRESS為32bit，用來發送地址碼；PAYLOAD至少為208bit，用以實現資料的傳送；CRC是由內建CRC糾檢錯硬體電路自動加上的校驗和。通訊程式正式啟動後，系統首先會對MSP430F149初始化、A/D初始化、LCDYJD12864初始化、nRF2401初始化。待初始化工作完成後，即可按鍵中斷。其次，系統應根據需要設定收發健以及空閒健，在工作中若需接收訊號，則只需將按鍵進行閉合處理。藉助MCU的P2.0引腳控制nRF2401的CE端。當系統需要傳送程式時，則應直接寫入nRF2401傳送配置字，再置CE端為高，nRF2401即可進入傳送模式。通道1地址和傳送資料由P2.7（DATA）引腳依次寫入nRF2401的緩衝區，nRF2401自動加上字頭、CRC校驗碼，將資料包以一定的通訊速率發射出去。接收程式可實現對資料的連續接收工作，如需暫停或者中止資料的接收，只需按下發送鍵或者空閒鍵即可退出程式，返回到起始狀態。
2.3通訊系統硬體nRF2401收發器工作原理
在該系統中，發射機與接收機的控制單位所使用的是由同一公司生產且型號相同的MCU器件。該晶片具有如下優點：一是具備超大的儲存空間；二是能耗低；三是可實現高速運轉。由於該系統中無線通訊模組所採用的是單片整合射頻無線收發器nRF2401晶片，因此可在大範圍內實現訊號之間的傳遞。nRF2401晶片使用的是5mmx5mmQFN封裝。晶片雖小，但內部功能卻較為齊全，設定有地址解碼器、時鐘、解調處理器等功能模組。以-5dBm功率發射時，工作電流可達10.5mA，接收時工作電流為18mA。nRF2401工作原理可基本概括為：2種通訊方式、1個配置字、2個通道和4種工作模式。兩種通訊模式：一是ShockBurstTM（突發模式），在此種模式下，收發資料主要由nRF2401自動處理資料包字頭、地址和CRC校驗碼加以實現，突發模式受外界因素影響的程度較低且能起到節約資源的目的；二是DirectMode（直接模式），若採取直接模式，則資料包字頭、地址等內容必須在通訊程式中進行有效處理。一個配置字主要是指nRF2401內建狀態字暫存器，主要用來設定晶片的工作引數。在ShockBurstTM方式下配置字為15B，DirectMode方式下配置字為2B。由於nRF2401具有ShockBurstTM技術，當訊號被傳輸過來時，可由兩個相互獨立的專用通訊進行有效接收。通道1、通道2和一般通道只能接收資料。若在通道2上連線一個天線介面，可同時實現兩組資料的接收工作。但是，通道2不是在任何頻率狀態下都能實現資料的接收。只有當它比通道1的頻率高出8MHz以上時，才能進行正常的接收工作。nRF2401所具有的四種工作模式。nRF2401收發器在工作時，首先進行的是配置模式，系統會啟動初始化程式並輸入配置字，配置字的最後一位應明確指定2401為收發狀態；其次，藉助控制器將訊號傳輸出去，使得nRF2401迅速進入收發模式工作。在訊號收發互動過程中，一方可進入空閒模式中，等到所有的資料被傳輸完成後，系統會自動進入關機模式中。
3、試驗結果及結論
分別將該系統在室內走道部位以及室外開闊地段進行了無線資料的傳輸試驗，並對資料的傳輸距離以及誤位元速率進行了準確測定與評估。在室內，走道傳輸距離為70m，而在室外開闊地段傳輸距離可到100m。再加之nRF2401晶片中設定了一定的CRC糾錯電路和協議，可為資料傳輸的穩定性提供可靠的保障。在此次實驗中，接收資料均顯示正常，無異常情況發生。
4、結語
射頻無線通訊技術大力發展，可實現大型工程機械駕駛操控室無線通訊訊號傳輸。而射頻技術在工程機械儀表無線通訊中的應用，可有效解決當前所面臨的長距離訊號傳輸的不穩定性，緩解傳統電纜傳輸中存在的不足，具有傳輸速率高、安全可靠等優點。
參考文獻
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