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        煤礦技術(shù)中機(jī)械裝備結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)

        2015-02-02 08:20:13崔建忠
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2015年1期
        關(guān)鍵詞:機(jī)械裝備結(jié)構(gòu)優(yōu)化

        崔建忠

        摘 要:隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,國(guó)內(nèi)各行各業(yè)發(fā)生翻天覆地的變化,特別是煤礦產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度特別快,煤礦產(chǎn)業(yè)在我國(guó)的經(jīng)濟(jì)地位中所起的作用不容小覷。它的穩(wěn)定健康發(fā)展影響到我國(guó)整體經(jīng)濟(jì)建設(shè)。煤礦機(jī)械裝備在煤礦業(yè)中占很重要地位,煤礦機(jī)械裝備的質(zhì)量,性能,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等對(duì)礦山的安全很重要,所以文章探討煤礦技術(shù)中機(jī)械裝備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的一些問(wèn)題,并提出一些機(jī)械裝備結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)分析。

        關(guān)鍵詞:煤礦技術(shù);機(jī)械裝備;結(jié)構(gòu)優(yōu)化

        煤礦產(chǎn)業(yè)是我國(guó)對(duì)自然資源煤礦進(jìn)行開(kāi)采,從而用于各行各業(yè)的生產(chǎn),滿足人們的需求的一種產(chǎn)業(yè)。近年來(lái),中國(guó)的經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,很多行業(yè)的發(fā)展依賴于煤礦業(yè),煤礦業(yè)在中國(guó)的經(jīng)濟(jì)中所占的位置不可撼動(dòng)。煤礦產(chǎn)業(yè)中,機(jī)械起到?jīng)Q定作用,機(jī)械質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到煤礦生產(chǎn)的順利進(jìn)行。隨著社會(huì)制造業(yè),信息產(chǎn)業(yè)和材料業(yè)的不斷發(fā)展,煤礦生產(chǎn)中,對(duì)煤礦機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)要求更嚴(yán)格。要提高煤礦機(jī)械設(shè)備的性能和質(zhì)量,必須做到:對(duì)機(jī)械設(shè)備的保護(hù)和維修;對(duì)煤礦機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),不斷創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法。煤礦技術(shù)中機(jī)械裝備結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì),已經(jīng)受到煤礦產(chǎn)業(yè)的重視,是煤礦產(chǎn)業(yè)中必須解決的問(wèn)題。

        1 煤礦技術(shù)中機(jī)械裝備的重要性

        煤礦是我國(guó)很重要的自然資源,社會(huì)上各行各業(yè)的發(fā)展離不開(kāi)煤礦,煤礦在我國(guó)消費(fèi)市場(chǎng)中占有很大比重。在煤礦產(chǎn)業(yè)中,煤礦的生產(chǎn)主要靠機(jī)械裝備,機(jī)械裝備的好壞直接關(guān)系到煤礦的質(zhì)量,關(guān)系到煤礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,每年所需的煤礦總量不斷增加,若煤礦機(jī)械設(shè)備比較落后,則關(guān)系到煤礦的產(chǎn)量和質(zhì)量等,嚴(yán)重阻礙我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

        煤礦生產(chǎn)的環(huán)境很惡劣,對(duì)機(jī)械設(shè)備的要求比較高。由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要以及各行各業(yè)的發(fā)展,對(duì)煤礦的需求量與日俱增,我國(guó)大型的煤礦開(kāi)采基地不斷增加。同時(shí),由于煤礦機(jī)械設(shè)備的問(wèn)題,不斷有煤礦事故發(fā)生,造成的人員傷亡逐年增加,礦難所造成的經(jīng)濟(jì)損失不可估量。因此,煤礦機(jī)械設(shè)備問(wèn)題,值得煤礦生產(chǎn)企業(yè)反思,要從每次礦難中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),對(duì)煤礦技術(shù)中機(jī)械裝備結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)采取一些措施,只有這樣,才能保證煤礦產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展,才能保證人們的生命安全。

        2 我國(guó)煤礦技術(shù)中機(jī)械裝備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

        煤礦產(chǎn)業(yè)中,我國(guó)在管理方面和一些發(fā)達(dá)國(guó)家差距很大。目前,很多發(fā)達(dá)國(guó)家運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行煤礦管理,而我國(guó)的煤礦生產(chǎn)還是經(jīng)驗(yàn)管理階段。國(guó)外很多發(fā)達(dá)國(guó)家采用計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),如CAD/CAM技術(shù)等,而在我國(guó)很少有企業(yè)采取這些技術(shù)。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家采用超精密加工和微細(xì)加工,而我國(guó)跟國(guó)外比差距很多。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家在自動(dòng)化技術(shù)方面,采用集成系統(tǒng)制造,柔性制造,數(shù)控機(jī)床等,使其智能化,集成化,而我國(guó)則是單機(jī)自動(dòng)化和剛性自動(dòng)化。

        3 煤礦產(chǎn)業(yè)中對(duì)機(jī)械設(shè)備的要求

        隨著我國(guó)對(duì)煤礦的需求量不斷劇增,很多大型煤礦開(kāi)采基地不斷增多。為了保證煤礦生產(chǎn)的順利進(jìn)行和保證煤礦開(kāi)采人員的生命安全,因此對(duì)煤礦機(jī)械設(shè)備要求高。在質(zhì)量方面,機(jī)械設(shè)備要可靠,不能采購(gòu)劣質(zhì)的設(shè)備,不使用舊式,落后的機(jī)器,應(yīng)使用新型的質(zhì)量好的設(shè)備,才能使煤礦生產(chǎn)高效,才能避免礦難發(fā)生。在壽命方面,使用的機(jī)械設(shè)備壽命要長(zhǎng),要定時(shí)保養(yǎng)和維修,若機(jī)械壽命短,要經(jīng)常換,會(huì)影響生產(chǎn)的順利進(jìn)行,也會(huì)增加成本的投資。在操作控制方面,采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行操作和監(jiān)控,集約化生產(chǎn),使煤礦高效,有質(zhì)量的生產(chǎn)。

        4 煤礦技術(shù)中機(jī)械結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)

        煤礦技術(shù)中機(jī)械結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)煤礦的開(kāi)采十分重要,因此,一些煤礦企業(yè)的技術(shù)人員經(jīng)過(guò)多年研究,對(duì)煤礦技術(shù)中機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),主要從機(jī)械結(jié)構(gòu)模塊化設(shè)計(jì),智能化,系統(tǒng)化。

        4.1 煤礦技術(shù)中機(jī)械結(jié)構(gòu)模塊化設(shè)計(jì)

        結(jié)構(gòu)化模塊設(shè)計(jì)指將一個(gè)產(chǎn)品分成一個(gè)或幾個(gè)模塊,將這幾個(gè)模塊進(jìn)行組合,從而形成不同的產(chǎn)品,這些模塊既是零件的同時(shí),又是系統(tǒng)。模塊之間應(yīng)進(jìn)行聯(lián)接和配合,具有互換性和相容性。

        4.2 煤礦技術(shù)中機(jī)械結(jié)構(gòu)智能化設(shè)計(jì)

        智能化設(shè)計(jì)是指利用各種智能軟件,虛擬設(shè)計(jì),互聯(lián)網(wǎng),多媒體等進(jìn)行設(shè)計(jì),體現(xiàn)出機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)和構(gòu)想。

        4.3 煤礦技術(shù)中機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)化設(shè)計(jì)

        系統(tǒng)化設(shè)計(jì)指將多個(gè)設(shè)計(jì)組合成一個(gè)系統(tǒng),將所有的設(shè)計(jì)聯(lián)合在一起后,可達(dá)到完成的目標(biāo),并且各個(gè)設(shè)計(jì)之間不存在干擾,但是又相互聯(lián)系,相互配合。

        5 煤礦技術(shù)中機(jī)械結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的應(yīng)用

        5.1 可靠和穩(wěn)健的機(jī)械設(shè)計(jì)

        煤礦開(kāi)采環(huán)境惡劣,可靠穩(wěn)健的機(jī)械設(shè)計(jì)可保證煤礦煤礦生產(chǎn)順利進(jìn)行和生命安全。可靠性是指設(shè)備在規(guī)定條件下內(nèi)完成設(shè)定目標(biāo)的能力,可靠性成為衡量產(chǎn)品質(zhì)量的一個(gè)重要參數(shù)??煽康臋C(jī)械設(shè)計(jì),所用的設(shè)計(jì)變量是經(jīng)過(guò)多次測(cè)試并進(jìn)過(guò)檢驗(yàn)后得到的統(tǒng)計(jì)量。進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì),可以提高煤礦機(jī)械的性能和可靠性。對(duì)一些隨機(jī)變量,模糊變量,如載荷、幾何尺度等進(jìn)行測(cè)試和統(tǒng)計(jì)分析,給出具體的參數(shù),保證機(jī)械的可靠度,提高設(shè)備的壽命,保證煤礦安全生產(chǎn)。穩(wěn)健設(shè)計(jì)指利用系統(tǒng)的非線性,在可控因素下,機(jī)械設(shè)備對(duì)環(huán)境變化,機(jī)器老化等問(wèn)題出于最不敏感狀態(tài),使機(jī)械很穩(wěn)定。

        5.2 機(jī)械設(shè)備的造型設(shè)計(jì)

        造型設(shè)計(jì)是指用特定的物質(zhì)材料,依據(jù)機(jī)械的功能而在形態(tài)、結(jié)構(gòu)、色彩、外表加工等方面進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。煤礦機(jī)械設(shè)備不僅要考慮其使用功能,還要考慮其外觀,使其同時(shí)具有實(shí)用性和美觀性。煤礦開(kāi)采環(huán)境惡劣,對(duì)機(jī)械設(shè)備的技術(shù)性能要求高,同時(shí)其設(shè)備的外觀和舒適性也重要。在對(duì)煤礦機(jī)械設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),除了要滿足其性能要求,還要在外觀上,色彩上采用柔和、溫馨、親情,具有以人為本的造型設(shè)計(jì),使工人在工作時(shí)保持心情愉悅,提高工作效率和安全性,保證煤礦生產(chǎn)的效益。

        5.3 機(jī)械設(shè)備的摩擦學(xué)設(shè)計(jì)

        由于煤礦量的需求不斷增加,在煤礦生產(chǎn)中,有些煤礦企業(yè)沒(méi)日沒(méi)夜的工作,由于長(zhǎng)時(shí)間的工作,機(jī)械設(shè)備磨損很?chē)?yán)重。摩擦學(xué)是研究機(jī)械在相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),運(yùn)動(dòng)表面受到摩擦,磨損的學(xué)科。機(jī)械設(shè)備的磨損會(huì)影響其使用壽命,有些機(jī)械設(shè)備磨損很?chē)?yán)重,但是沒(méi)有及時(shí)更換的情況下很容易出現(xiàn)事故,影響煤礦順利安全的生產(chǎn)。所以在機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí),要考慮到零件之間的摩擦,設(shè)備與設(shè)備直接的摩擦,設(shè)備與外界環(huán)境的摩擦,將摩擦力降低最低。

        5.4 人體工程設(shè)計(jì)

        人機(jī)工程設(shè)計(jì)技術(shù)是利用人機(jī)工程學(xué)理論,面向人的機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)。人機(jī)工程以人的生理和心理特征為基礎(chǔ),利用技術(shù)和數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)技術(shù)系統(tǒng),使設(shè)備滿足人的要求,優(yōu)化人-機(jī)系統(tǒng),最佳配合,達(dá)到事半功倍的效果。人機(jī)工程設(shè)計(jì)能提高工作的有效性,提高煤礦生產(chǎn)效率,降低工人的體力消耗,減少操作失誤,適合不同水平的操作者使用。煤礦機(jī)械設(shè)備的安全性不可忽視,在進(jìn)行機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí),要體現(xiàn)人性化設(shè)計(jì),充分考慮人的因素,使人一機(jī)一,環(huán)境一體化,保證煤礦環(huán)境的安全,可靠,提高煤礦生產(chǎn)安全性。

        6 結(jié)束語(yǔ)

        煤礦技術(shù)中機(jī)械裝備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尤為重要,它直接關(guān)系到煤礦生產(chǎn)的效益和安全性,關(guān)系到人們的生命財(cái)產(chǎn)安全,所以有必要運(yùn)用一些創(chuàng)新方法對(duì)機(jī)械裝備結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。隨著科技的發(fā)展,機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)人員應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn),將創(chuàng)新理念與智能化,數(shù)字化,虛擬化技術(shù)結(jié)合起來(lái),提高煤礦的生產(chǎn)效率和安全性。

        參考文獻(xiàn)

        [1]魏軍英,李士陽(yáng).現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和方法在煤礦機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].煤礦機(jī)械,2007(4):32-36.

        [2]鄭繼水.煤礦機(jī)械綠色設(shè)計(jì)與加工的途徑[J].山東煤炭科技,2011(2):52-57.

        [3]黃福盛.煤礦技術(shù)中機(jī)械裝備結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].煤炭技術(shù),2013(1):15-16.

        [4]馬忠誠(chéng).煤礦技術(shù)中機(jī)械裝備結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)分析[J].科技風(fēng),2014(5):51-51.

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