摘 要：文章從分析礦用機械設計的重要意義出發(fā)，詳細探討了礦用機械設計的重要性和重要地位。深入分析了現(xiàn)代機械設計方法的優(yōu)勢所在，并就礦用機械設計中的要點做了系統(tǒng)的論述分析。最后，結合自身多年工作研究經(jīng)驗，作用對現(xiàn)代機械設計方法在礦用機械設計中的應用問題做了觀點性和理論性的論述分析。

關鍵詞：機械設計；礦用機械；要點

1 礦用機械設計的重要意義

眾所周知，在煤礦生產(chǎn)過程和其他類型礦產(chǎn)資源的開采過程中環(huán)節(jié)是十分復雜的。而在這其中礦用機械設計的作用就顯得尤為重要，更關系到礦業(yè)的安全生產(chǎn)運行。礦用機械設備是礦業(yè)整個開采過程的中堅力量，因此我們必須重視對礦用機械的設計研究。特別值得一提的是礦用機械設計的優(yōu)劣還關系到整個生產(chǎn)過程的安全、效率和產(chǎn)出礦石質量?，F(xiàn)階段，我國經(jīng)濟飛速發(fā)展，科學水平也在不斷提高，如何將日新月異的科技應用于礦用機械設計體系當中，是今后機械設計人員所要面對的一大重要課題。

2 現(xiàn)代機械設計方法的優(yōu)勢所在

當前的科學技術創(chuàng)新可以說是日新月異，而傳統(tǒng)的機械設計理念中一些舊的、保守的設計思想占據(jù)了主流位置。相較于以往的生產(chǎn)需求層次，傳統(tǒng)的機械設計方法已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代礦業(yè)的生產(chǎn)需求?，F(xiàn)代設計理念秉承著生態(tài)、智能、綠色的原則，相對于傳統(tǒng)設計方法有了長足的進步，與傳統(tǒng)的機械設計方法相比現(xiàn)代機械設計方法有以下三個特點：高效、安全、智能性。

3 礦用機械設計中的要點分析

3.1 以人為本

任何一種機械設計理念中，必須要強調(diào)人的特殊作用。在整個以人為本的設計理念里還包括其他多方面內(nèi)容，比如礦用機械由于其體型和功能的要求一般都會存在噪音大的問題。如何盡量削減噪音對人體構成的傷害，依然是現(xiàn)階段人們研究的首要課題。相關專家研究表明，人長期處于噪音當中，整個身體機能都會出現(xiàn)問題，其最容易看到的外在表現(xiàn)就是經(jīng)常發(fā)生嘔吐和眩暈現(xiàn)象。相關數(shù)據(jù)顯示，一旦外在環(huán)境的音量超過八十五分貝，人體的整個大腦皮層就會處于興奮和難以抑制的狀態(tài)。這時，礦用機械的操作者因為這種噪音環(huán)境的影響就很容易發(fā)生事故。因此，在礦用機械設計中要以操作者即以人為本，盡可能的進行降噪系統(tǒng)的設計，盡量運用科學技術來進行合理降噪合理除噪。特別值得一提的是，現(xiàn)階段我國礦用機械設計上的自動化程度還很不夠，現(xiàn)在礦用機械設計要點應當放在方便舒適的操作系統(tǒng)上。盡量人性化設計好整個工作臺的構造，再比如說操作臺的位置，針對人體眼睛的最佳角度來設計操作臺的角度。人的眼睛最佳視角是左右在六十度、上下三十度左右，盡量滿足這個原則就可以有效的減輕操作者的疲勞感。

3.2 高效性、安全性、智能性

現(xiàn)代機械設計的高效性、安全性、智能性的特點，要求我們礦用機械設計人員一定要把握好這些，綜合設計好人體的基本數(shù)據(jù)和生理指標，然后綜合這些具體的數(shù)據(jù)和指標再結合實際需要來進行設計。這樣，我們設計出來的方案才是完善的、符合人性化需求和現(xiàn)代生產(chǎn)需求的。

4 現(xiàn)代設計方法在礦用機械設計中的具體應用

4.1 仿生學設計技術在礦用機械設計中的具體應用

我們可以這么理解，一件工業(yè)產(chǎn)品的具體設計會同時作用于技術、經(jīng)濟、藝術三個特定行業(yè)。因此，整個工業(yè)設計的基本理念應該滿足這三方面的需求。下面讓我們就這三方面的內(nèi)容具體談一下關于工業(yè)設計中仿生設計的具體應用。

4.1.1 關于形態(tài)的仿生設計

在這方面作用想要探討的核心思想是形態(tài)仿生設計的來源都是大自然。大自然形形色色的生物為仿生設計提供了無窮無盡的素材。現(xiàn)代的優(yōu)秀設計師就是從大自然中提取靈感，以生物的形態(tài)來對礦用機械進行系統(tǒng)的分析和設計，用生物的自然形態(tài)來獲得更好的生產(chǎn)力來源。這點毋容置疑，物競天擇的自然生態(tài)法則決定了在自然界中存在的生物都有其適合生態(tài)環(huán)境的特殊能力。現(xiàn)階段，形態(tài)仿生設計的理念越來越被現(xiàn)代礦用機械設計者所重視，通過系統(tǒng)化的分析和數(shù)據(jù)提取，更多的設計者完成了對礦用機械的生態(tài)外形改造，并應用于具體的礦用機械制造當中。

4.1.2 關于功能的仿生設計

所謂的功能仿生設計理念是通過對整個自然界的生物本身構造和功能進行系統(tǒng)的分析后提取數(shù)據(jù)，再根據(jù)礦用機械設計的具體需求加以功能性融合。功能仿生設計源于自然生物的本身，自然生物本身所具有的功能是我們值得借鑒和模仿的，并且可以最大限度的應用于當前礦用機械設計的需求當中。當這些自然功能和實際功能能夠完美的融合之后就會衍生出現(xiàn)代礦用機械的新時期功能。這對于整個礦用機械設計技術而言具有的優(yōu)勢是無法估計的，也是今后礦用機械設計發(fā)展的方向之一。

4.2 關于綠色設計理念在整個礦用機械設計體系中的具體應用問題

4.2.1 關于設計方法分析

礦用機械在運行中會產(chǎn)生很多有害物質，對自然環(huán)境產(chǎn)生直接的影響，比如礦用機械的配套動力設備大多都是柴油機，因為柴油機在工作中會出現(xiàn)較大的噪聲以及排放較多的顆粒物，尤其是那種大缸徑的柴油機，其產(chǎn)生的噪聲以及顆粒物等都會對環(huán)境產(chǎn)生較嚴重的影響。所以對于礦用機械的綠色設計就是基于環(huán)保技術的設計。

從整體系統(tǒng)的角度出發(fā)，綠色設計就是整個系統(tǒng)的核心所在，在礦用機械設計中就是針對其結構的設計，比如可拆卸的設計，以及對于選擇材料方面、環(huán)境設計方面、包裝設計方面的創(chuàng)新。其中的關鍵環(huán)節(jié)就是對于環(huán)境的影響評價，這一點是要貫穿在整個系統(tǒng)全過程中，主要用于企業(yè)礦用機械設備的戰(zhàn)略性開發(fā)以及設計和制作過程。

評價指標體系的建立，主要可以從生態(tài)平衡以及廢棄處理等幾個方面。其中對于美觀以及使用的舒適度、礦用機械的零部件和廢棄部件的回收都是要貫穿在設計、制造以及使用和回收全過程中。因為對于礦用機械的設計以及開發(fā)中，在各個階段其工作都是交叉進行的，所以就必須要建立一個完善的環(huán)境來讓內(nèi)部可以交叉運用。一方面，要把各類信息進行篩選后及時傳達給決策者，另一方面就是有利于反復使用。

4.2.2 關于礦用機械綠色設計中的技術分析

經(jīng)過一段時期發(fā)展之后，在礦用機械的綠色設計中，最為核心的技術主要有以下幾點：第一就是針對數(shù)據(jù)管理的技術，第二就是針對建模以及仿真技術，第三就是針對評價方面的技術。關于數(shù)據(jù)管理技術，這里我們會提到一個術語，那就是Pdm，也就是數(shù)據(jù)管理技術是在對礦用機械進行綠色設計中一個關鍵的技術，也是在礦用機械整個生命周期中每個環(huán)節(jié)都需要的一種對于大量數(shù)據(jù)和信息，包括了綠色資源以及工程規(guī)范和技術文檔等進行管理的技術，可以按照要求把數(shù)據(jù)或者信息傳遞給指定位置的指定工作人員。另一方面關于建模數(shù)字化仿真技術，為了可以達到在礦用機械中進行綠色設計的目的，可以通過大量收集和整理設計、運行中的數(shù)據(jù)和信息來建立礦用機械的生命周期模型。在建模的基礎上可以實現(xiàn)在不同部門之間的協(xié)同合作，利用這種仿真技術來對礦用機械的開發(fā)和設計、制作和測試以及后期回收和二次處理等進行全方位的仿真，這樣可以更好的發(fā)現(xiàn)其中的問題以便解決問題。再者就是綠色度的評價，對于礦用機械的綠色度的評價，除了有操作性的指標以及保養(yǎng)性指標之外，還有經(jīng)濟性的指標以及環(huán)保性的指標，在評價的過程中應該重點強調(diào)機械對于環(huán)境的負面影響，其中對于操作性的指標就是對傳統(tǒng)的對于功能合理性以及安全性指標的綜合；保養(yǎng)性指標就是對其可靠性的延伸；經(jīng)濟性指標中，包含了因為考慮礦用機械的綠色設計而有可能會增加的成本，比如說對于廢棄物的處理等；環(huán)保性的指標就是在綠色設計中特有的評價體系，要對于礦用機械生命周期內(nèi)的所有過程都進行全面的評價。

5 結束語

礦用機械設計在整個礦業(yè)開采工程中起到的作用是十分巨大的。作為新時代的礦用機械設計者，我們一定要與時代同行，積極學習先進的科學技術和現(xiàn)代礦用機械設計理念，努力打造，智能化、精密化、人性化的新時代礦用機械。同時，我們礦用機械設計人員還應當努力提高自身素質和修養(yǎng)，提升歷史使命感和社會責任感，為我國社會主義現(xiàn)代化建設增磚添瓦。

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作者簡介：武建偉（1983，1-），男，河南省鄭州市人，碩士，工程師，研究方向：機械工程。