现代机械设计方法在矿山机械设计中的应用

2023-01-12

1. 现代机械设计分析

1.1 以计算机技术为核心

当前, 在社会的发展过程中, 计算机技术得到了普遍的运用, 使得生产能力得到了很大的提高, 对于各个行业的发展起到了非常大的促进作用, 在现代设计当中, 机械设计是一个非常重要的内容。通过将计算机技术融入到机械设计当中, 能够促使机械设计的现代化发展, 利用计算机技术, 使得设计手段得到了很大的转变, 由传统的手动到现在的自动化转变, 并且使得产品设计由二维转向三维。利用计算机技术, 使得一些新的设计方法见见出现, 例如二次开发、有限元分析以及模态分析等等。此外, 在设计方式上, 由串行逐渐转变到并行, 使得产品的开发率大大的提升, 使得设计方式也更加的灵活, 促进了设计与制造一体化的发展, 保证了产品设计模型与制造的统一协调, 从而使得每一个环节都能够得到有机连接。并且, 计算机技术的应用, 使得设计管理的水平得到了很大的提升, 利用数据库的建立, 使得技术的延续性得到了很大的提高, 对传统的手工管理模式进行了转变。

1.2 以设计理论为指导

在以往的设计过程中, 由于传统设计方法的影响, 大多数情况相爱都是以实践与经验为基础来进行设计的, 通过对每一种经验的积累, 从而使得各个环节的流程得到有效地把握。长此以往, 便发现生产过程当中逐渐出现不相适应的情况, 所以就促使设计理论的产生。通过设计理论的指导, 能够大大的推动机械创造, 在经验的基础上, 对设计理念进行创新, 从而使得所设计出的产品能够符合要求。

2. 现代机械设计方法在矿山中的具体应用

2.1 仿生学设计技术的应用

2.1.1 关于形态的仿生学

对于形态仿生学而言, 其主要来源为大自然。大多数情况下仿生设计的素材都来自于大自然当中的事务。设计师要想提高设计水平, 就需要与大自然相接触, 从而获得设计灵感, 并且与生物的不同形态形结合来多矿山机械进行设计, 从而获得更好地生产力源泉。这一点是非常肯定的, 物竞天择适者生存的法则, 使得自然界当中所有存在的生物都有其独特的能力。当前, 在机械设计领域当中, 放生设计已经得到了广泛的关注, 通过系统化的分析, 并对相关数据进行提取, 从而将其应用于矿山机械设计当中。

2.1.2 关于功能的仿生设计

这一理念对大自然当中的生物本身所具有的构造特点与功能进行分析, 将相关数据提取出来, 再与矿山机械设计的实际需求相结合。自然界的生物本身是功能仿生设计的重要源泉, 其独特的功能为设计者的模仿与借鉴提供了广阔的空间, 从而得到最大限度的应用。如果这些自然功能和实际功能可以完美的结合, 这对于整个矿山机械的设计来说, 其优势是不可估量的, 这也是矿山机械设计今后主要的发展方向。

2.2 优化设计

所谓的优化设计, 即就是采用最少的方法但是能够获取最好的效果。在机械设计的过程中, 设计者应当对参数进行合理的设计, 从而保证设计方案与设计要求相符合, 使得各项指标都能够达到最佳的经济指标, 从而使得优化设计的目的得以实现。在软件环境当中, 所采用的开发软件包括EONStudio、VC++、3D开发引擎等等。例如, 3D开发引擎作为一种重要的平台, 它不仅将虚拟现实软件当中的基本功能进行了涵盖, 而且其还具有多种功能的引擎库, 例如光影引擎库、物理引擎库以及图像渲染引擎库等等。

在矿山机械优化设计中, 需了解矿山机械设备的构成状况、各个部位的具体参数等, 通过先进的科学方法建立数学模型, 找出最优解决方案。优化设计可以大大改善矿山机械设备效率, 节省制造成本和维护成本, 保证矿山企业保证开采任务顺利完成, 同时提高经济效益。

2.3 虚拟设计

随着信息化技术的不断发展, 以及工业化与信息化的融合, 虚拟设计在现代机械设计中的应用越来越广泛。在机械设备工作过程中, 受到不同环境的影响, 适应情况不尽相同, 很难保证在任何外在因素影响下都能正常工作, 只能在工作过程中不断调试, 严重影响工作效率。

虚拟设计方法就可以有效解决上述难题。在运用虚拟设计方法时, 可将矿山机械设备的各种数据输入到虚拟系统, 在虚拟环境下进行试验, 快速发现操作过程中可能出现的问题, 制定针对性措施, 虚拟问题解决方案, 从而提高矿山机械设备在现实环境中的工作效率, 保证顺利完成任务。

2.4 可靠性设计的应用

对于矿山当中的机械设备来说, 可靠性是保证机械设备具有较长使用寿命的重要基础。在实际工作过程当中, 也可以将可靠性来作为矿山机械设备性能评判的一个重要标准。一般比较常用的评价方法为一定时间之内的工作强度。如果工作强度越大的话, 就说明机械设备的可靠性能就越强。所以, 相关的设计人员为了能够使得机械设备的设计性能达到最佳状态, 应当从设计的尺寸、材料等方面加大努力, 采用性能良好的机械材料, 从而使得机械设备的使用寿命大大延长。

综上, 机械设计是系统的、复杂的过程, 不同方法的应用, 能够保证设计质量。设计人员应将各种机械设计方法有效结合起来, 不断探索和增强专业能力和技术水平, 充分利用现代化技术, 创新设计机械设备, 促进社会持续发展。

摘要：现代机械设计方法经过多年的发展, 现在也已形成了一套相对完善的理论体系, 主要包括系统分析设计方法、优化设计方法、有限元分析方法以及反求工程设计等若干模块。为了有效提高开采效率和开采质量, 我国相关研究人员在矿山机械设计中融入了现代设计方法, 从而使矿山开采技术有了很大提升。在实际的设计过程中。需要结合现代化机械设计方法, 贯彻现代化机械设计理念, 不断完善矿山机械设计, 促进社会经济持续发展。文章就此进行分析。

关键词：现代机械设计方法,矿山机械设计,应用