现代机械设计方法在矿山机械设计中应用

论现代机械设计方法在矿山机械设计中应用

摘要：矿山机械设计在煤矿生产和其他矿产资源的开发过程中发挥着重要的作用，矿山机械设计的好坏影响着开发过程的安全度，而且能直接影响矿山开采的效率和质量。因此，提高矿山机械设计水平对于我国的矿产业开发来说有着重要的作用。随着科学技术的发展，现代有关专家已经能充分利用这些科学成果，创造出性能更加良好的机械。本文将分析我国矿山机械发展现状，并提出几种实用性比较强的现代机械设计方法，希望能引起大家的思考。

关键词：机械设计；矿山；方法

前言：在当今社会，随着人们对能源的大量需求，矿产资源的开发成为一个非常重要的行业，但是随之而来的就是各种各样的矿难。造成这些悲剧的原因有很多，矿山机械的设计占据了很大一部分原因。因此保证矿山机械质量和设计的实用效果是非常重要的。我国现在已经把现代机械设计方法应用到矿山机械设计方面，并取得了很大成绩。本文将就这些问题和大家进行探讨。

1.现代机械设计方法与传统方法的区别

传统机械设计方法的总体思路就是沿袭传统的设计经验，不能满足现在的很多生产需求。但是现代机械设计方法与传统方法相比就具有了很多优势。它是指在设计过程中充分利用现在的科学发明和技术，以及思想，例如绿色设计、智能设计、仿生学设计等，比传统方法更具有高效性、安全性和智能性。

2.矿山机械设计过程中应注意的几个方面

首先，要强调以人为本的设计理念。以人为本是现代机械设计理念中很重要的一个方面。以人为本涉及到很多方面，例如噪音的消除、机械形态的柔和型、操作控制系统的安全性和操作起来的简便性和舒适度。消除噪音是一个非常重要的方面，工作人员在一个充满噪声的环境里，不可能保持一个良好的工作状态。据有关专家统计，在严重的噪声环境里，人的消化系统和循环系统都会发生障碍，其结果就是容易发生呕吐、晕眩等症状。研究表明，在超过85 db （a）的噪声作用下，人的大脑皮层质的兴奋和抑制失调，导致条件反映异常。如果保持这样的身体状态，操作工人很可能事故。因此在机械设计过程中，必须找到最合适的工作频率，降低噪声对工作人员的影响。除此之外，我国机械设计自动化程度比较低，很多都需要人工操作，因此有一个方便舒适的的操作系统很重要。比如要调整好每个操作台的角度，人的眼睛最佳注视范围为左右60度，上下30度，在这个范围内就能很好的防止工作人员疲劳，因此要把一些部位控制在这个范围内。要把握住以人为本的原则，只有这样才能更好的服务于工作。

其次，现代机械设计方法集先进性、智能性、系统性、动态性和综合性等特点于一身。矿山机械的设计人员一定要清楚的掌握几个数据，例如人体的一些生理指标，各个部位的尺寸等，还要知道矿山的高度等一些基本情况，设计出来的工作界面要简洁大方，让工作人员很好的操作，又能保持一种良好的情绪和工作状态。

3.现代机械设计方法在矿山机械设计中的具体应用

3.1cad技术在矿山机械设计中的应用

该技术又叫做计算机辅助技术，这种技术在现代机械设计方法中占据很重要的方面。随着社会的发展，互联网越来越来越普及，也逐渐运用到矿山机械行业。可以说，cad技术的发展对于矿山机械来说是一个新的突破。矿山开采本身就是一个充满危险的工作，其环境多变，条件复杂，也可以说，cad技术把矿山开采带进了智能化时代。计算机具有精确高、运行速度快等功能，人可以进行操作，这样就可以把人与机很好的结合起来。图纸是设计人员的导航。计算机可以帮助人们在任何情况下提高绘图质量和效率，可以把绘图人员从的繁重的工作中解放出来。因此，在机械设计中，可以把cad 技术充分运用，让矿山机械变成施工人员的好帮手，不仅在绘图、开采方面提高效率，也能充分利用科学技术和计算机技术，让机械随时感知到一些突发情况，进而提高施工人员的安全性。而且，矿山机械设计中，常见的通用典型零件种类较多，可以把这些部件都规范化管理，加载进cad数据库，在这些零件发生故障的时候，系统能自动识别出来，也便于机械的维修。

3.2绿色和节能设计

现代机械设计思想中，绿色设计正在逐渐成为主流。不仅是指在设计过程中整个机械设备要经济环保，做到可回收、可维护、可拆卸、可重复利用等，还包括对生态环境的影响。一方面要减少废弃物的排放，另一方面，要减少噪声污染。矿山机械通常是大功率机械，发动机需要很大的动力，这就需要耗费大量的燃油，因此需要

加强节能设计理念。我国是一个资源匮乏的国家，为了矿山机械的长期发展，节能设计很重要。设计师们应大胆创新与突破，把一些生态信息与科学技术融为一体，设计出耗能少、工作效率高、满足“人与自然和谐发展”原则的机械。

3.3dfmea在矿山机械设计中的应用策略

fmea又叫潜在失效模式及后果分析，是一项应用广泛的产品设计开发活动的分析技术。它最大的作用就是对机械的研发具有促进作用，在机械设计中，它可以根据实际的工作环境，及时评估出该机械存在的弊端，能对设计风险很好的进行评价。前文已提出，矿山机械的制造成本很高，在根据设计图纸制造出机械样本之后，就很难再进行改变，即使改进也需要很高的成本。因此，设计者们可以充分利用fmea工具，它可以提供动态分析，内部储存了许多的数据库。这样可以提前预测出设计缺点，并在样本出来之前进行改进，节约成本。

3.4人机工程设计技术

人机工程设计技术的本质还是“以人为本”的思想。施工者们本身就工作在一个条件极其复杂的环境中，因此一定要提高机械的使用舒适度。要从分掌握人体的尺寸和一些生理特点，使施工者在操作时简便、优化、舒适。并可以设计出一些自动设备，减少工作人员的劳动强度。例如，可以考虑在机械内部安装保暖降温设备，这些人性化设计可以在一定程度上保持施工者良好的工作状态，可以更好、更快的完成施工任务，在安全性方面也能得到提高。

结束语：

现代机械设计方法有很多，在此不进行一一阐述。矿山机械设计在矿山开采方面的作用举足轻重，设计者们一定要与时俱进，充分利用现有的科学资源，让矿山机械更智能化、人性化、精密化。设计人员要建立新观念、学习新理论，增强社会责任感，设计出具有国际竞争力和更加高效的矿山机械产品。

参考文献：

[1]王启广，叶平. 现代设计理论. 徐州：中国矿业大学出版社，2002.

[2]黄汝为. 推行现代设计方法提高产品设计水平. 电子机械工程，1996（2）