矿山机械设计范文

时间:2023-09-20 03:45:22

矿山机械设计

矿山机械设计篇1

关键词:机械设计;现代;矿山;应用

中图分类号:TH122 文献标识码:A

现如今,整个社会对于能源的需求量是非常大的,矿产资源的开发已经成为现今一个非常重要的行业,与此同时,各种各样的矿难也随之增多。造成矿难的原因多种多样,但是其中因为矿山机械的设计导致的悲剧却占了一大部分的原因。所以,加强矿山机械的设计,保证矿山机械的质量,发挥更大的实用性,是我们目前应该重要考虑和研究的问题。我国目前在这方面的研究已经取得了初步的成效。

1 现代矿山机械设计的内容以及重要意义

1.1 设计的内容

伴随着现代科技的发展,传统的设计方法因为无法满足现代工业的发展需求,逐渐被社会淘汰。而现代设计将重心放在了智能、系统、稳定、先进和包容等方面,根据市场的实际需求情况,经由设计人员认真的推演、规划,最终制定出来的。现代设计的方法对于推动企业的技术发展作用非常明显。

1.2 设计的重要意义

正如大家所了解的,煤矿的开采过程是非常复杂的,而且设计的环节非常的多。而在整个的过程中,机械设计由于和开采的安全息相关,所以更加的显示出现代机械设计的重要性。矿山机械设备贯穿于整个矿山的开采过程,这就要求相关部门必须重视机械设计的研究。现代机械设计的方法能够为煤矿的开采节约成本,大大的提高市场的竞争力。

如今,我国经济发展迅猛,科技水平不断创新高,如何更好的将日新月异的技术应用到矿山机械设计中来,是今后一段时间我们要面临的重要课题。

2 现代矿山机械设计的要点分析

2.1 设计理念体现以人为本

无论哪一种机械设计,都应该贯彻以人为本的原则,强调人的特殊作用。在这个理念中,还应该包括很多的内容,比如矿山机械的噪音都比较大,当然这也是由于其自身的体型和功能决定的,但是噪音会给人带来非常大的伤害,如何尽量的削减噪音,是现代应该重视的一项研究。有关调查显示,人如果长期处于特别嘈杂的环境中,对整个身体机能来说影响是非常大的,一旦受到伤害,首先表现出来的就是呕吐和眩晕。有关数据表明,外界环境的音量如果超过了85dB,就会造成人体大脑皮层的兴奋和难以自制的情况。一旦出现这种情况,就极易影响矿山操作者的工作状态,造成事故的发生。所以,在矿山的设计中必须把人的因素加进来,尽可能的降低机器系统噪音的产生量,使用科学的手段降噪除噪。

特别是现阶段,我国矿山的机械设计的自动化程度还比较低,为了体现人性化的设计,应该把设计要点也放在方便舒适的操作上,尽量使整个操作台的设计更加的体现人性化。比如操作台的位置问题,应该尽量针对人体眼睛的最佳角度来进行角度的设计,人眼的最佳视角是上下三十度左右,左右六十度左右,如果能够满足这个原则,就能更好的缓解操作者的视觉疲劳,提高操作的安全性。

2.2 做好综合设计。

现代机械设计具有高效性、安全性和智能性的特点,在设计的过程中,对这些特点必须综合进行考虑,结合人体的基本参数和生理指标进行综合设计,综合这些数据和指标进行实际的设计。这样,机械设计的方案才会更加的完善,体现人性化的需求,满足现代生产的需要。

3 现代机械设计方法在矿山中的具体应用。

3.1 仿生学设计技术的应用。

3.1.1 关于形态的仿生学

形态仿生学设计主要来源于大自然。仿生设计的素材基本都来自于形形的大自然。现代优秀的设计师,必须能够通过大自然来获得灵感,结合生物的不同形态来进行机械系统的设计,通过生物的自然形态的研究来获得更好的生产力源泉。这一点是不可否认的,适者生存的自然法则决定了自然界中所有的生物都有他们自己生存的独特能力。现如今,形态的仿生设计的理念已经更加的被重视,通过系统化的分析,进行有关数据的提取,这为更多的设计者更好的完成生态外形的改造提供了很大的帮助,使它们更好的额被应用到矿山的机械设计制造当中。

3.1.2 关于功能的仿生设计。

该理念主要是通过整个大自然中的生物本身特有的构造和能力进行分析,获取数据,再结合矿山机械的设计需求进行功能的融合。功能仿生设计的源泉是自然界的生物本身,它们特有的功能给了设计者们一定的借鉴和模仿的空间,被最大限度的应用到了当今的矿山机械设计的需求之中。如果这些自然功能和实际功能可以完美的结合,对现代机械设计的功能新时期的到来时功不可没的。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。

3.2 绿色设计理念的应用

3.2.1 有关设计方法的探析

矿山机械在运行的过程中,产生的有害物质是比较多的,这对自然环境构成了很大的威胁,比如矿山机械的动力系统一般都是靠柴油机带动的,柴油机在工作的过程中噪声比较大,排放的颗粒物也比较多,特别是那种大缸径的柴油机,对环境的影响特别的严重。因此,为了环保技术的设计,在矿山机械设计中必须加强绿色设计。

从整体的角度出发,绿色设计是整个设计系统的核心,在矿山设计中就是突出结构的设计,比如可拆卸的设计,材料的选择,环境的设计,包装的设计创新等等。这其中最重要的方面就是对环境的综合评价,这个方面将会贯穿于整个的过程之中,主要用在企业矿山机械设备的开发和设计、制作的过程中。

评价指标体系建立的情况,可以考虑生态平衡和废弃的处理等等。其中对于美观度的要求、舒适度的要求、废弃物的回收都是要考虑的,必须贯穿于整个世纪、制造和使用的过程之中,也要体现在回收的环节中。原因就是在矿山机械的设计中,每个阶段的工作都是交叉在一起进行着的,这就要求建立一个完善的环境以有利于内部的交叉使用。一方面,有利于信息的筛选、传送,另一方面有利于反复的使用。

3.2.2 有关绿色设计的技术分析

在绿色设计中,首要的就是数据管理的技术,然后是针对建模和仿真技术,第三就是评价的技术。数据的管理,是在矿山机械的绿色设计中一个至关重要的技术,在矿山机械设计的生命周期中,每个环节都有对它的需要,并且需求量是很大的,涵盖了绿色资源和工程的规范技术等进行管理的技术,可以按照事先的眼球将相关的数据信息传递给指定位置的工作人员。

3.3 优化设计的应用

目前,优化设计在矿山机械设计中运用已经相当广泛了。优化设计主要是指将设计中遇到的问题向数学模型进行转化,充分利用现代计算机技术,经过准确的计算,得到最佳的可行性方案。优化设计不仅仅推动了计算机辅助功能的进程,也大大提高了产品性能。

3.4 可靠性设计的应用

对设计产品质量评定的一个重要方面就是机械在一定的时间和条件下,能够完成的工作强度的能力。为了使设备的性能达到最佳,必须按照机械的性能、材料等进行大量的试验,进行细致的分析,获得具体有效的数据,结合机械的强度、尺寸、材料进行设计,延长设备的使用寿命,提高机械的可靠性。

3.5 稳健性设计的应用

结合系统的非线性因素,将多方面的可控因素进行优化,同时优化产品的性能,进而提高机械的稳定性。矿山机械的工作环境相对恶劣,这就要求通过稳健的设计技术,保证机器能够在恶劣的环境中保持稳定、长久的工作状态。

3.6 智能设计的应用

经过长期的科学技术的发展,智能机器的出现已经是一种形势了。所以,在矿山机械的设计中尽量采用智能系统设计,是势在必行的。通过集成传感器、控制器和执行器,可以保证机械适应环境能力的提高,还能有效的降低能耗,提高性能。

结语

现代矿山机械设计的方法还是比较多的,矿山机械设计在矿山的开采过程中作用还是非常明显的,设计者如果能够保持与时俱进,更好的进行现有科学资源的运用,那么使矿山机械真正的体现智能化、人性化、精密化的特质,就指日可待了。设计人员要不断的创立新观念、学习新理论,不断的提高自身的社会责任感,为设计出更具有国际竞争力和影响力、更加有效的矿山机械产品而努力。

参考文献

[1]宋昊妍.论现代设计方法在矿山机械设计中的应用[J].机电技术,2015.

[2]刘毅.现代设计理论和方法在煤矿机械设计中的应用[J].科技风,2013.

矿山机械设计篇2

总结。

关键词 现代设计方法;矿山机械;矿产生产

中图分类号 TD402 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)071-0150-01

1 现代设计方法的内涵

设计是人类为了征服自然、改造世界在一定的时空限制和物质条件下进行的创造性思维的实践活动。而现代设计的概念则是建立在这一含义之上的,是由人类社会发展进入现代工业社会应运而生的,它的设计方法主要是通过考虑产品、市场、科学知识以及相关技术人员的决策管理等一系列因素后,制定出的一套的项目计 划方案,从而孕育出能形成产品各方面竞争优势的设计方法。现代设计方法的专业涵盖面广泛,涉及学科众多,综合性基础性强,它突破了传统设计方法的经验法和类比法,对传统设计方法进行了创新,将设计方法提升到更高的层次,使其具有逻辑性、理性和系统性,注重运用人类的认识能力与创新能力。

自21世纪以来,世界第三次以信息技术为指导的科技革命爆发,在世界范围内科学技术的不断发展,扩大了现代设计技术的范畴,也使得优化设计、有限元法设计和可靠性设计等一些新兴的设计方法和理论在现代设计中得到了越来越多运用。现代设计技术的理论和方法正不断取得优越的发展并日趋完善;同时,现代设计方法由于其具备的与传统设计方法不可比拟的优越性,集先进性、动态性、智能性、程式性、创造性、系统性、优化性和综合性等特点,越来越渗透影响到了各行各业,特别是矿山机械设备的设计中,为了满足矿业企业的生存发展能适应行业技术的进步和目标市场的竞争等需要,大部分矿产企业已开始大力推行现代设计方法。

目前,现代设计的许多方法已在矿山机械中得到广泛应用并取得良好的绩效,现代设计方法涉及的设计领域也得到了拓展,石灰石矿产生产的效益与安全也得到了有效保障。

2 现代设计方法在矿山机械中的应用

在我国,现代技术方法在矿山机械中的应用始于20世纪70年代,主要是模仿苏联的应用模式,具有着很大的缺陷性,直到80年代,中国国内经济的大范围复苏,矿产开发行业的兴起,它在矿山机械中的应用才真正的开始推动发展。现代设计方法在矿产行业的引进,使得其在市场经济中不断取得显著的成绩。笔者综合其现代设计运用的相关设计方法,对其在矿山机械产生的应用做出了如下总结。

2.1 可靠性设计方法

可靠性是衡量产品质量的重要指标之一,是指产品在规定的时间和物质条件下,完成特定功能的能力,产品的可靠性由每个设计阶段的可靠性直接决定。石灰石采矿机械设备的可靠性设计就是通过零部件数据(载荷、几何尺寸等)的收集,来定量计算、评价设备的可靠性,并根据使用要求来确定产品的可靠性定量指标,改进机械设备中可靠性较低的部分,以求保证产品整机的可靠性达标,这样才有利于保障矿山产出的高效性,同时也保障了石灰石的生产安全和矿工的生命安全。如1994年之前,中华理工大学刁柏青等人开展了对矿井提升钢丝绳安全系数可靠性的评估研究,建立了钢丝绳可靠性设计的理论方法。

2.2 优化设计方法

优化设计方法已被广泛应用于矿山机械设计过程之中,其主要将工程设计问题根据实际需要按照设计规范转换成数学模型,运用优化技术寻找最优设计方案。优化设计的对象和优化设计内容的范围都在不断扩大。将优化设计的方法运用到矿山机械产品的设计过程中,设计效率和设计质量得到了很大提高,产品的性能也得到了进一步提升,不仅产品的质量减轻了,体积也缩小了,同时还降低了产品成本。例如,BHPIronOre公司与LynxEngineering公司合作,根据需要逐年更换车体的计划,采用优化设计方法研发出一种新车型,该车型不仅提高了燃油效率,而且大大降低了车辆购置和维修成本。

2.3 有限元法设计

有限元法能够较好地分析矿山机械受力的复杂性问题,它能够通过各种受力不均衡不规则的相关矿山机械相关部件进行受力分析,最有效最优化的估算各面积的复杂问题的解决方法,使得能最大程度的规避风险。有限元法设计是在矿山机械设计中现代设计方法运用最广泛的设计之一。王营和郭燕华在对盘式制动器摩擦片温度场的研究,以及多绳摩擦提升机的设计中,也都科学地运用了有限元法。

2.4 稳健性设计

稳健性设计主要是针对矿山机械设备产品在各种因素环境下的使用寿命而言的。提高机械设备的稳健性设计,有利于产品质量的抗耐性,从而节约采矿成本,增加企业利润。因此,在矿山机械的现代化设计中,通过将各个部件材料在各种环境下测试,并以最优的组合方式进行组合具有着深刻长远的意义。

2.5 创新设计

创新是现今这个时代永恒不变的话题,它有利于产品的更新与完善。而将创新设计运用到现代设计方法中作用于矿山机械,根据技术人员的相关理论知识和产品开发市场的需求,通过对机械设备的性能、结构、质量以及其自动化、智能化、集约化的更新完善,使得机械设备能够更好的发挥作用,提高矿业企业的竞争力。中国矿业大学研制的低噪声双轴振动筛、双速绞车、概率筛等都是创新设计在矿山机械设计中的典型实例。

2.6 绿色设计

随着世界掀起的环境保护浪潮,我国经济的发展也越来越强调建设经济、环境相互协调性。矿产资源的开发也同样如此。绿色设计在矿山机械设备的设计应用是适应时代的必然结果。它要求机械设备的开发、设计、使用、报废整个过程中资源的可持续利用与对环境作用的环保绿色,使得工业化的矿产开发逐步演变为以节约资源能源、保护环境的产业模式和增长方式。

2.7 智能设计

智能化是由计算机、互联网综合应用引导的信息产业,在各行各业中应用广泛。它在矿山机械设备的现代化设计中的应用时,它要求将传感器设备,与控制器、执行器联系起来,对矿山机械设备的结构、功能、性能、安全系统进行自我诊断与损伤修复,确保设备、施工的安全,实现智能采矿的良好效益。例如,红外技术、机器人、微型计算机和可编程序控制器等都可以应用于矿井的安全生产与救灾。

2.8 其他相关设计

除了以上的设计应用方法,还包括并行设计、虚拟设计、动态模拟设计、人机工程、工业造型、摩擦学设计、相似性设计、设计的网络化等矿山机械的应用。我们应积极的利用这些技术理论的应用,充分融合到矿山机械的现代化设计中,为企业创造更好的利润。

3 总结

从当前采矿机械设备设计的实际情况来看,设计人员必须提高自身的技能素质,在对现代设计理论和方法熟练掌握的基础上,能够将这些设计理论和方法灵活地运用到实践中去,紧跟时代前进的步伐,通过不断的学习新知识从而创建新的设计理念,并将其与当前的信息科技技术有机结合起来,秉承着创新发展的理念,充分考虑经济效益、技术效益与社会效益,设计开发出适应市场竞争需要的矿山机械产品。

参考文献

[1]王荣祥,任效乾.矿业装备现代设计技术方法的发展[J].矿山机械,2009,24.

[2]李刚,朱华,吴兆宏,葛世荣.现代设计方法在矿山机械设计中的应用[J].矿山机械,2005,09.

[3]魏军英,李士阳.现代设计理论和方法在煤矿机械设计中的应用[J].煤矿机械,2007,04.

矿山机械设计篇3

国内矿山环境比较恶劣,特别是井下环境多尘、潮湿、通风不良,人员长期在这种恶劣环境下工作,精神高度紧张且容易疲惫,会影响到其操作的安全性;所以,在现代矿山机械设计中,需要将操作人员的情感纳入其中,分析造型和色彩等对其生理和心理的影响,使设计满足操作人员的情感诉求,以此来改善矿山机械的工作环境,提高生产的效率和安全性。近年来,国内外机械产品市场竞争愈发激烈,设计人员渐渐发现,在功能和技术等相当的情况下,消费者愈来愈重视形态、色彩和材质等给人们心理带来的直观感受。

2情感化设计与分析

美国西北大学DonaldNorman教授在《情感化设计》一书中提出:情感化设计是一种在设计时注重人们情感需求的设计方法,是针对消费者精神层面而进行的设计,它的重点在于人的内心情感需求。现在,“以人为本”的设计理念越来越得到设计师的推崇。根据马斯洛的人类需求说,人们在满足了物质的需求之后,开始追求精神上的满足。设计应从传统的生理层次关怀上升到心理层次关怀,人们渴望从产品的形态、色彩和材质等方面看到更多对消费者人性的关爱和情感上的交流,得到心灵上的满足感,从而获得更好的使用体验。情感化设计应该从产品的外形、色彩和材质着手,力求选择最能刺激用户的方案。在设计的过程中把握用户的心理,选取用户熟悉的元素与方式进行设计,在生理及心理层面给使用者关怀,体现“以人为本”的设计理念。笔者以部分矿山机械为例,通过色彩和形态等产品要素来进行说明。

2.1色彩

色彩是对人视觉刺激最大的要素,矿山机械使用环境比较恶劣,色彩比较单一,其环境的特殊性使色彩的选用非常重要。色彩选用不当,会造成使用者长期工作后的视觉疲惫,分散其注意力,降低工作效率,严重时还会引发安全事故。为了提高安全性,户外的机动式设备主色彩一般采用高明度、高纯度的明快色调,如黄色、橙红和红黄色等。红黄色是一种非常醒目的色彩,在工业产品的着色中,红与黄代表危险,矿用机械选用红黄色会给人们以警示、提醒的作用。底盘和履带等部分采用黑灰色调,以降低其重心,具有安全感。矿用固定式设备的处于灰暗、压抑的厂房等空间中,并且要求长期运转,操作者需要长时间贴近设备,其多以低纯度的色彩为主,在小部分选择高纯度的色彩作为点缀,突出其重要的部分,既不会显得太扎眼,又与环境统一、富有生气。井下由于光线昏暗,潮湿多尘,空气混浊,空间狭小,长时间工作会使操作人员产生烦躁情绪,精神难以集中;因此,井下设备应该使用纯度、明度较高的暖色调。既可以提高设备的辨识度和井下的亮度,又减少压抑感,使工作者视野更清晰,内心感到温暖,减少烦闷的情绪,提高安全性。以上都是色彩所传达的情感。矿山机械的仪表盘和控制按钮是与操作者联系比较密切的部分,显示装置色彩的正确、人性化选择有利于操作人员的精确读取,减少视觉疲劳。一般常采用黑、白、红、绿等颜色,使操作者更好辨认。且井下光线昏暗,为了减小操作人员的视觉不适,信号灯不宜过亮。色彩的选择由矿机产品的使用环境决定。笔者将以2款典型的矿机产品(矿用汽车和钻装机)为例,进行色彩的分析评价。矿用汽车体积较大,色彩分割较少,配色比较简洁,能化零为整,在感官上降低零部件的复杂程度,提高矿用汽车的整体性,增大其力量感与体积感。整体性强的机械能给操作人员带来心理上的安全感。同时,车身选用大面积的高纯度色彩,与矿山环境色区别开,增加亮丽的颜色,以缓解工作人员的视觉疲劳,且能引人注意。底盘选择深色系,使重心下降,体现其稳定性和安全感。车身上涂以少量的企业LOGO色彩,体现企业的形象。钻装机结构比较复杂,零部件较多,主体色彩是机械产品最爱选用的工程黄,大面积涂装增强其整体性;在履带和一些部件上选用金属黑,增加其稳定性;协调色彩搭配,在小部件上涂以红色,增强注意力的同时丰富细节。通过以上实例可以看出,矿山机械的色彩选择与分割比例,可以很大程度地影响其带给人的印象。恰当的色彩选用不仅可以提高产品本身需表达的属性,并且一定程度可以改善矿山工作环境,减轻工作人员的疲惫感,增加愉悦感和安全性。

2.2造型

造型是视觉感知最重要的组成部分,直接决定了产品的风格。不同的造型元素带给人的心理感觉差异很大:尖锐和直角等元素给人以冰冷、理性、冷酷的感觉;曲线和曲面则有温暖、感性的心理暗示。由于矿山机械使用环境和使用者的特殊性,所以在造型情感化设计上有别于其他产品。大多数矿山机械产品体型庞大,为了体现力量感和机械感,块状的设计元素运用较多,并且大部分选用直线,棱角较分明,从而减少由于过多曲面和曲线元素所带来的视觉上的柔软与活泼感,体现矿山机械的严肃性,提高工作人员对其功能的信任感。但是长时间面对冰冷理性的线条也会给工作人员带来心理上的紧张和疲惫,降低工作效率和安全性;因此,在造型设计上应把握好分寸,使其具有一定的严肃性而又不过于冷冰。矿山机械是大型的机械产品,零部件较多,为了避免整个形态缺少主次,杂乱无章,在造型设计上还应遵循形式美法则,注重对比与调和,节奏与韵律。这样才会形成一个整体,并且不会带来视觉上的审美疲劳。

2.2.1对比与调和

对比又称对照,把反差很大的两个视觉要素成功地配列于一起,虽然使人感受到鲜明强烈的感触而仍具有统一感的现象称为对比。对比关系主要通过形状的差异、方向的变换、数量的多少、排列的疏密以及位置的不同等多方面的对立因素来达到的。但当各个元素的差异性表现过于强烈显著时,就需要调和各部分,使其整体更加柔和协调。DX500LC型挖掘机,驾驶室采用曲面,与臂上的曲线相呼应,改变了以往驾驶室方形盒子形态,使整个造型线条更加流畅。驾驶室与挖臂在大小上形成强烈的对比,使挖掘机更有力量感与冲击力,而曲线曲面的运用又调和了整个形态,使之不过于机械和呆板。上橙下黑的色彩搭配,既有现代感又显得稳定安全。

2.2.2节奏与韵律

节奏是具有时间感的用语,在构成设计上是指以同一视觉要素连续重复时所产生的运动感。而构成中单纯的单元组合重复易于单调,由有规则变化的形象或色群间以数比、等比处理排列,使之产生音乐、诗歌的旋律感,称为韵律。有韵律的构成具有积极的生气,有加强魅力的能量。采煤机截齿排列,采取阵列设计,不仅有利于高效的作业,同时具有节奏感与韵律感,使采煤机造型在视觉上层次更加丰富,富有冲击力。通过上述实例可以看出,造型的设计对人的心理影响也是非常巨大的,线条和排列方式等差异会改变一件产品的性格,也会给人的心理造成很大的影响。在造型设计时须充分考虑其使用环境和用户心理。

3结语

随着矿山机械行业的不断发展,人性化的设计方式在行业内的地位日益提高。提高矿山机械的操作安全性,不应仅追求技术上的进步,同时也应考虑到操作人员的心理情绪。情感化设计的方法目前已经在家居等生活用品的设计上得到了有效的应用,并为其创造了一定的效益;因此,在矿山机械的设计上也应重新认识人-机-环境之间的关系,引入情感化设计的方法,设计出更加安全高效的矿山产品。从这个角度来改善矿山的工作环境,也给矿山工作者创造建立舒适安逸的心理环境,提高工作效率,降低安全事故率。同时,推动我国的矿山机械事业不断发展进步,提升国际竞争力与影响力。

矿山机械设计篇4

关键词 远程设计服务系统;;B/S计算模式

中图分类号:TD4 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)13-0050-02

作为一个重型机械的设计师的角度来讲,在产品的设计过程中会经常碰到诸如机械强度、负载以及机械设计分析等方面的问题,而通过人工查找设计手册来进行计算的话,效率低下,且规模巨大。因此,基于Web技术对矿山加工机床的远程应用系统中,通过机械设计Web数据库来实现Internet的存储,当设计人员在设计过程中遇到问题时,可以提交已知参数给数据库服务系统来达到数据分析的目的,这样大大节约了产品研发的成本,也有效的解决了复杂的数据分析查询任务。

1 Web的远程机械设计的概念

远程设计指的是设计者在进行机械设计过程中,通过在客户端输入相关的设计参数,然后利用服务器的自动计算得到相关数据,设计者可以对获得的数据进行选择分析,从中得到符合设计要求的相关结果。远程设计通过运用现代化的网络、计算机技术,有效的缩短了产品设计的周期,降低了设计者的工作量,提高了设计工效率。

基于Web技术为基础的远程设计通过实行,JSP、B/S、SQL等网络技术,从而达到对设计数据实现远程查询的目的;基于Web的远程机械设计通过相应的程序编辑工作来实现对数据资源的贡献,有效的完成了计算分析由人工到网络的转移任务,从而实现了产品的远程设计与分析。同时,设计者通过对机械设计过程中的相关共享信息进行互相分析探讨,对机械设计技术的发展具有一定的促进意义。

基于Web的矿山加工机床远程设计服务系统为矿山企业的机械设计提供了相关设计服务,并具备了相当的优势:

1.1 服务范围广

由于远程设计服务系统是基于互联网基础,因此不同地区不同国家的企业或个人只要有系统的注册就能够随时随地的在互联网上获得相关服务权限。

1.2 使用简单、方便

系统用户依据本身的需求来进行相应Web功能的选择,然后输入自己所选定的参数进行计算,系统在计算完之后能够自动对结果进行分析,并传递给用户。

2 机械设计远程系统的关键技术

2.1 B/S计算模式

随着互联网等相关技术的迅速发展,浏览器/服务器(B/S)的计算模式已经成为主流的应用。B/S计算模式从原先的两层C/S模式的技术基础上发展而来,B/S模式的实质就是对原本的C/S模式的相应服务器端进行技术上的深化作用,将其分解为数据库服务器和应用服务器两个部分,同时对C/S模式的相关客户端进行了极大的简化作业,将原本位于客户端的计算功能转移的Web服务器上,而本身只保存显示功能,从而将原本的两层结构转化为了用户表示层、功能层和数据层。

图1 B/S计算模式图

2.2 与

作为当前主流的Web应用程序开发技术,与以往的ASP技术来说,在结构上发生了相对改变,同时对原本使用的ASP开发应用程序的可能产生的限制进行了有效的改进措施,可采用、C++等语言程序,使其具备了语言的独立功能;同时,程序代码与用户界面之间进行区分,使得结构上更为清晰,执行效率也得到了大幅度的提高。使得系统具有更高的安全可靠性。

而中采用的来实现对数据库的存取工作。作为当前权威的.NET数据库的应用解决方案,提供了高性能、高兼容性、一致性的数据访问结构,保证了能对各类Web数据库的访问。不管数据源的类型如何,都可以采用来进行存取。

2.3 JSP访问数据库技术

数据库一般位于远程设计系统结构的第三层,作为开发网站的重要组成部分,同时也是提供远程服务的基础技术,包括系统的产品设计相关的资源库、用户信息数据库的建立都需Web数据库来提供支持。JSP因其自身所特有的安全高效性以及组建方便、平台应用广的特点成为了现今最为实用的网络编程语言。

JDBC作为连接数据库管理系统与JSPD的桥梁,主要由一组采用Java语言来进行编写的接口组成,用来实现SQL语言的Java应用程序接口对数据库的访问支持。用户向服务器发出查询信息的请求时,相关服务器端的JSP程序执行命令,启动对应的JDBC驱动程序,从而与数据库之间建立连接,连接后的相关执行程序中的SQL语句进行相应数据信息的调用工作,然后将调用的信息进行Web服务器返回,最终来达到响应客户端请求的目的。

图2 JSP程序访问数据库模块流程

2.4 Web服务器集成技术

基于Web的远程机械设计技术对静态网页内容以及动态网络内容的依赖性较大。而针对服务器层的开发制定的相关策略对系统的整个性能影响极大。因此,基于目前的服务器来讲,大都是采用Apache和Tomcat二者的功能集成来实现相关的应用功能,这是因为,单独的Apache服务器在为网络管理员提供丰富的Web管理功能的同时,并不能提供相关的Servlet/JSP容器。而单独的Tomcat可以单独的作为一个服务器进行网络的开发和检测,但在静态网络的处理速度较慢,且没有丰富的功能来满足设计开发。

3 系统的总体结构

基于Web的矿山机械加工车车远程设计服务作为一项综合性很强的多学科技术产品,涉及到了机械设计、控制工程、网络技术、计算机数据处理等各个领域。其数据格式相对复杂、所应用的设计资源也较为丰富,因此,对于机械设计系统来讲,远比一般网络系统要复杂。要开发相应的远程设计服务系统,首先必须有针对性的对远程设计的各项目进行具体情况的分析,系统的对各设计资源进行需求分析。然后采取模块化的设计理念,功能与模块之间相互对应,在此基础上来构建整个系统的结构框架,最后可以采用相关编程软件来对实现的功能进行处理,以达到具体设计的实现和资源的查询调用。

3.1 系统开发的原则

1)系统的开发过程中,应该执行“以人为本”的原则,要保证界面的友好流畅,并且能够提供相关的提示。

2)系统应该允许用户进行必要设计参数的输入,以及在设计资源库中实现有关数据图标的查询工作,然后可以进行相应计算,形成需要的文档资料。

3)系统的所应用的模块或者子系统要能够同时具备集成运行与独立运行的功能。

4)系统不应完全开放,要根据不同的用户来设定不同分权限,更具用户类别的不同,提供快速便捷的服务。

5)系统应该尽量减小网络数据的传输次数、传输量,以确保网络负荷的要求。

6)要确保远程设计系统在应用和维护上的方便。

3.2 应用程序的部署

在系统的软件开发完成之后,需要对各个文件已经相关软件进行部署以便提供完善的远程设计服务。因此,首先需要将相关图形文件以及aspx文件、html文件进行组合,在IIS对应功能目录下简历对应的Web站点,进行站点Web.config文件的配置工作;其次,对于远程设计系统中可能需要使用的相关数据表都应该在SQL数据库服务器中进行创建,进行相关数据源的配制工作;最后,对远程设计系统启动、调试,从而保证形态的正常运行工作。

基于Web的矿山机械加工车床远程设计服务系统的总体分布一般都用个各自独体的方式通过采用典型的B/S模式的三层结构的模式,以互联网作为基础来实现跨地域范围的数据传递,可以分别对款式机械加工基础的各个部件进行在线设计分析,并得到正确结果。

4 结束语

基于Web的矿山机械加工车床远程设计服务系统,通过利用相关的B/S技术、Web服务器集成技术以及JSP、SQL等相关技术来实现对矿山机械加工车床的网上设计、以及参数查询和相关的监控,提供给远程用户一个在线的设计分析环境。在一定程度上加强了各科研单位的协同合作,避免了重复性的设计工作。极大的提高了我国远程机械设计的发展。

参考文献

[1]张英.利用互联网技术实现机械工程图纸的管理[J].矿山机械,2005(6).

[2]曹洪龙.基于B/S架构的电子图纸管理系统研究和应用[J].苏州大学学报(工科版),2004(2).

[3]曹明,万彦,王巍.远程CAD图纸管理系统的探讨及实现[J].煤矿机械,2004(12).

[4]赵双强,张洪明,张立翔.基于AutoCAD的工程图纸管理系统的开发[J].昆明理工大学学报,2001(5).

[5]许良元.机械部件产品的二维图纸管理系统的研究与开发[J].机械管理开发,2005(6).

[6]张振建,赵转萍.基于Web的电力工程图纸管理系统[J].郑州轻工业学院学报,2005(5).

矿山机械设计篇5

关键词:矿山机械;机械安全

1矿山机械的发展现状

经过几十年的努力,我国矿山机械行业得到大力发展,但与国外同行业产品的发展水平相比,有相当大的差距,尤其是在露天挖掘设备和井下运设备等方面差距尤其明显,对矿山机械产品而言,在制造质量、外观形状可靠性、寿命、设计水平和试验手段等方面与先进工业国家相比尚有一定的差距;我国加入WTO后,为了加快基础工业的发展,必须加快矿山机械的开发与研究速度。

近年来,我国矿山机械行业通过对产品和技术的引进,或者与国外著名厂商的合作、合资,加速了产品的更新换代,矿山机械行业有了长足的进步,传统产品的结构、性能和外观有了提高和改进,制造工艺技术水平有了提升。

但是随着社会的进步和科学技术的发展,生命的安全与财产安全问题越来越受到人们的重视,机械安全也逐渐形成了一门独立的学科,并得到了社会的认同。首先,处在重载、高速等环境下工作的矿山机械如果存在隐患而不能及时发现,就可能导致如绞车损坏、钢丝绳断裂、跑车、皮带机着火等恶性事故的发生;其次,随着采矿工业机械化程度的提高,特别是大型和重型机械进入采矿场所,安全隐患对其操作和周围人员伤害的可能性也在增大。

尤为重要的是,煤矿都不同程度地存在瓦斯、煤尘突出的危险,一旦遇到明火就会爆炸,引发重、特大安全事故,造成严重的人身伤害和财产损失,为了坚决消灭引爆火源,井下设备必须具有良好的防爆性能“每年由矿山机械设备隐患导致的安全事故都给煤炭企业造成巨大损失,也给煤炭从业人员的人身安全造成严重威胁,矿山机的安全问题越来越引起了人们的高度重视。

2矿山机械安全技术的现状

2.1矿山机械设备的装备水平参差不齐

我国矿山机械设备的装备水平参差不齐,现役煤炭生产矿井大体可以分为4类:老矿及改扩建矿;现代化矿井;大型(超大型)现代矿井;乡镇中小型矿井。

(1)老矿及改扩建矿多建于解放初期,有的甚至是解放前期,由于资金和企业观念上的问题,仍然保留着建井初期的装备,设备非常落后,安全设计欠缺,虽然进行过一些技术改造仍无法满足安全生产的要求;

(2)现代化矿井大多建于20世纪80年代中、后期,广泛采用了当时较为先进的综采机械,其中国产设备占了主导地位,完全采用国产装备的高产高效工作面不断涌现,机电一体化在矿山机械设备上逐步实现;

(3)大型、超大型矿井是近年来出现的,普遍引进了国外先进的综采设备;

(4)在我国现有的2.5万个煤矿中有2.3万个是乡镇中,小型矿井,几乎都由个人承包经营,生产条件简陋,生产方式原始,普遍没有综采机械。

2.2矿山机械的研发和生产能力不断增强

经过二十几年的研究、开发,我国的交流电牵引采煤机已逐步走向成熟,掘进机从轻型发展到了中、重型,切割对象从煤拓展到了岩石,长距离的带式输送机的质量也有了很大的提高,多数国产设备也已经有了在线检测和实时监控,安全性大为提高。

3存在的主要问题

3.1我国矿山机械的安全状况不容乐观

我国的现代化矿井装备水平虽然有了很大提高,但同发达国家相比还有相当大的差距;现代化的综采设备普及率还较低,有些矿井虽采用了引进的先进设备,但由于对其他国家技术的消化还不彻底,仍不能进行正常使用和维护,一些先进的功能没有充分发挥出来,更有甚者,由于盲目追求生产,忽视安全,把安全监测装置当成影响生产的累赘而拆除,造成很大安全隐患,设备故障不能及时发现和处理。为了追求利益的最大化,原有设备没有淘汰,到了设计寿命仍在超期服役,大部分设备超负荷运转,带来很多安全隐患。井下恶劣的工作环境也是造成设备安全性降低的重要因素,潮湿、粉尘、辐射等因素的影响,导致安全监测设备的可靠性下降;部分管理人员盲目追求生产,存在侥幸心理,致使出现故障的安全监测系统得不到及时维护和更换,也是造成设备安全性降低,也是安全事故屡发的原因之一。3.2矿山机械安全检测技术需要完善

矿山机械设备长期处于重载和交变载荷状态下工作,容易产生各种安全隐患,如果没有及时发现,设备仍然处在重载、高速等环境下工作,就有可能导致恶性事故的发生。虽然现代化的测试技术与设备在不断更新,但由于矿山机械设备本身的复杂性及其工作环境的复杂性和大量不可预测的偶发事件的存在,矿山机械安全检测技术仍然需要不断完善和提高,特别是在灵敏度和可靠性方面,许多复杂的难题有待进一步研究。

3.3机械安全设计方法不够成熟

虽然目前许多机械在安全设计方面已有比较成熟的理论与方法,但是对于有些大型、复杂的关键矿山机械设备,目前安全设计只有理论,还没有成熟的、理想的安全设计方法。如:迄今为止,我国的输送机动特性研究仅停留于理论分析阶段,急需相关的实验研究和验证;在掘进机的设计方面,现在还没有适合我国地质条件的完整的截割、装运及行走的载荷谱,这些都对安全设计产生了一定的制约。与国外的机械安全设计相比有较大的差距。

3.4矿山机械安全标准急需完善和严格执行

已经制定的矿山机械安全标准涉及矿用绞车、矿井提升机、矿用提升绞车、窄轨运输车辆、地下铲运机、矿用炮孔钻机、矿用人车、液压防爆提升机和液压防爆提升绞车等,为设计、制造和使用部门提供了一个总体框架和指导原则,并使产品在预定使用范围内得到安全保证。但矿山机械产品的品种达数百种,现有的标准仅涉及了矿山机械产品的一部分,远不能满足矿山机械产品的安全要求。虽然大家都知道安全质量标准化是煤矿安全的基本保证,但是在煤炭需求旺盛的情况下,人们容易对质量标准化工作产生松懈思想和厌倦情绪,加上不菲的投入,更会促使煤矿管理者在产量、进尺与质量标准化面前,忽视质量标准化,导致安全质量标准化的滑坡,埋下事故隐患。

3.5从业人员素质亟待提高

统计资料表明,80%以上的矿山伤亡事故是人为因素造成的,由于矿山工作的艰苦和危险性,矿山机械的从业人员的组成复杂,部分机械设备操作人员文化素质低,对设备的安全性能了解不够,自我保护意识淡薄,习惯性野蛮操作等是造成矿山机械安全事故的重要因素。必须通过培训、教育等手段,不断强化操作人员的责任心和安全意识,掌握设备的安全操作要领,才能提高驾驭设备的能力;必须严格按规程操作,杜绝麻痹心理,才能减少或杜绝设备伤害事故的发生。另外,煤炭企业的管理人员过多地强调产量,追求经济利益的最大化,安全观念不强,对从业人员的上岗培训不到位,致使部分操作人员不能很好地掌握先进设备的使用方法,导致现有的设备也不能发挥应有的技术优势。

4解决措施

4.1建立矿山机械安全设计体系

矿山机械和大多数现代机械的发展方向一样,趋向于大型、重载和高速化、智能化与微型化。由于涉及安全的问题很多,单一学科的理论与方法已经不能解决问题,要尽快建立一个适应我国国情的矿山机械安全设计体系,包括理论、原理和方法,为矿山机械安全设计提供方法论的指导;对矿山机械安全设计的共性、基础性问题进行研究,特别是针对井下可燃性气体的矿山机械本质安全性设计方面加大研究力度,并建立矿山机械安全行业数据库;建立低成本、适用性强的矿山机械安全设计体系,通过设计消除已判定的危害或减少有关的风险,提高本质安全水平。

4.2转变企业观念

由于矿山机械安全问题的依附性、隐性和安全事故致因的复杂性,需要企业技术和管理人员转变企业观念,共同承担安全责任,增强安全意识。

4.3加大安全资金投入,改善机械设备现状

针对目前在矿山机械安全方面欠账严重的状况,国家应该在政策方面加强引导,在法规方面加大控制力度,在资金方面积极扶持国有重点煤矿和地方煤矿进行安全技术改造,企业在利用国家政策技改资金的同时,自身也应下大力气,多方筹措资金,补足安全欠账缺口,下决心报废一切超期服役的设备,或进行必要的装备技术改造,从而切实改善矿山机械设备安全现状。

4.4进一步制定和完善矿山机械安全的法规和标准

我国矿山机械行业的标准化工作者应密切关注国际机械安全标准的发展动向,及时跟踪各先进工业化国家的重型矿山机械及相关行业的安全技术法规与安全标准情况,加大安全标准的制定力度,积极制定与国际接轨的安全标准,使安全标准能覆盖绝大多数矿山机械产品,监察机关也应加大执法力度,保证法规和标准的严格执行。

4.5加强对矿山机械安全技术人才的培养和从业人员培训

随着我国矿山机械设备和科学技术的不断改进和发展,由机械化向半自动化和自动化的方向迈进,对人的智力和技术水平的要求也更高、更严格。为了在生产工作中做到安全、高效,促进我国机械安全体系的建立和贯彻落实,就必须从现在起加快对从事设计、科研等工作的矿山机械安全技术人才的培养,加强对作业人员和技术工人的选择和培训,全面提高矿山机械从业人员的技术水平和安全意识,继续推进煤矿安全培训标准化建设,更好地提高安全意识和安全设计的技术水平。

参考文献

[1]煤炭工业部.煤炭工业设计规程[M].北京:煤炭工业出版社,1992.

[2]程居山.矿山机械[M].徐州:中国矿业大学出版社,1997.

[3]杨敬国,晋民杰.国外矿山机械的发展趋势[J].山西机械,2000,增刊,23-241.

[4]管荣根,张瑞宏,顾玲.论我国矿山机械的创新与发展[J].矿山机械,2004,(9):22-231.

[5]禹金云.机械安全技术趋向分析[J].中国安全科学报,2004,14,(4):55-57.

矿山机械设计篇6

关键词 矿山机械安全现状对策

1、引言

近年来,我国的矿山机械业发展很快,在产品质量、结构、性能和外观等方面都有很大的进步,但是仍然存在很多的不足。如今,很多大型的采矿机械被运用到采矿作业中,这其中存在的安全隐患威胁着采矿工作人生命安全,矿山作业的安全越来越受到国家和人们的重视。譬如煤矿普遍存在的煤尘突出、瓦斯等问题,如果得不到及时的处理,遇到明火就会引发爆炸,造成事故,威胁作业人员的生命,同时造成不同程度的经济损失。因此,矿山机械安全必须要引起高度的重视,加大研究力度。

2、矿山机械安全技术的现状

矿山机械是在重载高速的环境下工作,如果存在安全隐患,可能会发生跑车、钢丝绳断裂、绞车损坏等事故,甚至造成更大的破坏,因此,采矿过程中对矿山机械的安全技术的要求很高。我国矿山机械安全技术的现状主要表现在以下几点:

2.1矿山机械的自主研发生产能力不断增强

经过几十年的努力,我国矿山机械的研究不断深入,生产能力不断增强,在机械质量、寿命、外观、设计等方面都取得了很大的提高和改进。具体表现有:掘进机除了轻型外,还有中型和重型,切割对象包括煤、岩石;交流电牵引采煤机技术日臻成熟;带式输送机的长距离输送能力加强;大多数国产的设备有了实时监控和在线监测,提高了机械的安全性[1]。

2.2矿山机械设备的装备水平稂莠不齐

如今,我国现有的煤炭矿井主要有四种类型,这四种类型各自配置的的机械设备也存在很大差别,装备水平稂莠不齐。这四种矿井的类型及特点有:第一种,老矿、改建及扩建矿,这类矿井大约建于新中国成立时期,由于资金不足或观念落后,现在的设备仍旧非常落后,技术改进不到位,安全设计不合理,存在着很大的安全隐患;第二种是现代化矿井,这类矿井多数建于改革开放初期,采用的综采机械比较先进,其中以国产机械为主;第三种是大型或超大型的矿井,这类矿井采用的是国外的综采设备,整体装备比较高;第四类是中小型矿井,这类矿井数量众多,大约占我国现存的煤矿的90%,基本上都是在乡镇中,由私人承包,作业条件差、环境恶劣,基本没有综采机械设备。

3、我国矿山机械安全存在的主要问题

3.1矿山机械的安全状况较差

由于中小型的矿井占得比重非常大,导致我国的矿井的整体装备水平比较低下,现代的综采设备还没有普遍使用,与发达国家相比,差距更是显而易见。有些矿井虽然引进了国外的设备,但是很多都不能充分使用,不懂维护。更令人担忧的是,我国矿山机械的安全状况比较差,具体表现在:有些矿井为了追求产量,盲目拆除安全监测装置,忽视安全;没有及时淘汰到期的设备,很多设备都处于超负荷运作的状态;私人承包的矿井的井下作业环境绝大多数都非常恶劣,不但危险着工作人员的身体健康,对安全监测设备的可靠性也有很大的影响;有些管理人员只求产量或者在事故发生前心存侥幸,不及时维修或者更换有故障的安全监测系统,降低了机械的安全性,随时可能发生意外。

3.2矿山机械安全设计方法有待改进

目前,关于矿山机械安全设计方法只有理论上的研究,并且还没有研究出完善的设计方法,更缺乏相关的实验证明。例如,设计掘进机,还不能探索出适合我国的地质条件的完整切割装运的技术,制约着掘进机的安全设计;输送机的机动性研究还没有进入实验阶段。

3.3矿山机械安全监测技术落后

矿山机械设备大多比较复杂,并且还处于重载高速的环境下工作,因此,矿山机械安全的监测技术需要不断的提高和完善,尤其是要提高监测的灵敏性和可靠度。安全事故的发生很多都是因为安全监测技术落后,没有及时发现安全隐患加以处理,最终导致了事故的发生。

3.4矿山机械安全标准不够完善,执行也不够严格

现行使用的矿山机械设备种类繁杂,而安全标准只涉及了其中的一小部分,元没有达到相应的标准,因此亟需完善。另外,由于利益的驱使,导致矿井的管理人员存在侥幸心里,只想不断提高产量,忽视了安全质量,没有严格执行机械安全标准,埋下隐患。

4、矿山机械安全问题的解决对策

4.1加大资金投入力度,提高机械装备

我国矿山机械转杯水平落后的很大原因就是严重缺乏资金,解决这个问题,需要国家政策的大力支持和企业本身的投入。一方面,国家可以加强政策引导及法规控制,对国有的重点煤矿的安全技术改造提供资金帮助,另一方面,企业既要充分利用国家的政策,也要自行想办法扩大基金来源,及时更换过期或故障设备,引进较为先进的安全技术,改善企业的机械安全状况。

4.2建立完善的安全设计体系

矿山机械的会逐步朝大型重载、高速智能的方向发展,涉及的安全问题也会越来越多,需要建立一个将理论与实验结合在一起的安全设计体系,指导机械安全设计。具体需要加强的方面包括,安全设计的基础性、共性研究;井下可燃性气体研究;机械的适用性、低成本研究等等,旨在减少危害和风险,提高矿山机械的安全水平[2]。

4.3进一步制定有关矿山机械安全的法规,完善安全标准

制定矿山机械安全标准的工作者在制定安全标准时,一是要结合我国的矿山机械业现有的机械设备情况,力求能适合大多数的矿山机械设备执行,二是应该关注国际机械安全标准的发展情况,尤其是工业发达的国家。这样制定出的安全标准,既符合我国矿山机械业基本情况,又与国际接轨。同时监察机关要求企业必须严格执行。

4.4加强从业人员的培训,培养安全技术人才

随着矿山机械业的不断发展,矿山机械设备的操作已经逐步变成半自动甚至全自动,这对操作人员的技术水平要求也比较高。因此,一方面要提高从业人员的文化水平及安全意识,掌握一定的机械操作技术和技巧;另一方面,要加快对从事矿山机械安全设计研究的人才的培养,配备专业的技术人员,更好地使用先进的矿山机械设备,安全高效地进行生产作业。

参考文献

[1]赵建忠,浅议我国矿山机械安全存在的问题及对策[J].内蒙古煤炭经济,2010,4(9):55-57.

矿山机械设计篇7

关键词:矿山机械 安全 发展

目前我国矿山机械行业的科技基础较薄弱,改革开放以来,矿山机械行业以市场换技术作为提高产品技术水平的主要途径,同时还要面对国外竞争者在中国投资办厂的严峻形势。机械行业是一个国家的基础性和支柱性产业,在国民经济中占有极其重要的地位,它与上游产业(如钢铁、煤炭、有色等)和下游产业(如住房、日用消费品等)关系密切,具有很强的拉动能力。矿山机械是煤矿生产中的重要设备,其性能和质量直接影响到矿山的生产和安全,随着社会的进步和科学技术的发展,人民群众生命与财产安全问题越来越受到人们的重视,特别是近些年来,国家对矿山企业的安全监管力度非常大,机械安全也逐渐形成了一门独立的学科,并得到了社会的认同。首先,处在重载、高速等环境下工作的矿山机械如果存在隐患而不能及时发现,就可能导致如撞车、绞车损坏、钢丝绳断裂、跑车、皮带机着火等恶性事故的发生;其次,随着采矿工业机械化程度的提高,特别是大型和重型机械进入采矿地点,安全隐患对其操作和周围人员伤害的可能性也在增大。

矿山机械设备的装备水平参差不齐,目前在产矿井大体可以分为3类:老矿及改扩建矿;现代化矿井;大型(超大型)现代矿井。

(1)老矿及改扩建矿多建于解放初期,有的甚至是解放前期,由于资金和企业观念上的问题,仍然保留着建井初期的装备,设备非常落后,安全设计欠缺,虽然进行过一些技术改造仍无法满足安全生产的要求;

(2)现代化矿井大多建于20世纪 80年代中、后期,广泛采用了当时较为先进的综采机械, 国产设备在其中占据了主导地位,完全采用国产装备的高产高效工作面不断涌现,机电一体化在矿山机械设备上逐步实现;

(3)大型、超大型矿井是近年来出现的,普遍引进了国外先进的大型新型机械设备。

一、主要安全问题

1、我国的现代化矿井装备水平虽然有了很大提高,但同发达国家相比还有相当大的差距; 现代化的矿山机械设备普及率还较低,有些矿井虽采用了引进进口的先进设备,但由于对先进技术的消化还不彻底,仍不能进行正常使用和维护,同时进口设备的备件上一系列问题,使得先进的功能没有充分发挥出来,更有甚者,由于盲目追求生产,忽视安全,把安全监测装置当成影响生产的累赘而拆除,造成很大安全隐患,设备故障不能及时发现和处理。为了追求利益的最大化,达到使用年限的设备没有及时淘汰,仍在超期服役,大部分设备超负荷运转,带来很多安全隐患。井下恶劣的工作环境也是造成设备安全性降低的重要因素,潮湿、粉尘等因素的影响,导致先进设备的安全可靠性下降;部分管理人员盲目追求生产,存在侥幸心理,致使出现故障的设备得不到及时维护和更换,从而出现“带病作业”的情况,造成设备安全性降低,也是安全事故屡发的原因之一。

2 、矿山工程机械设备工作环境恶劣,同时长期处于重载和交变载荷状态下工作,容易产生各种安全隐患,如果没有及时发现,及时处理,仍然处在重载、高速等环境下工作,就有可能导致恶性事故的发生。虽然现代化的测试技术与设备在不断更新,但由于矿山机械设备本身的复杂性及其工作环境的复杂性和大量不可预测的偶发事件的存在,矿山机械安全检测技术仍然需要不断完善和提高。

3 、虽然目前许多矿山工程机械已在设计中考虑安全性能方面,并且也有比较成熟的理论与方法,但是对于有些大型、复杂的关键矿山机械设备,目前安全设计只有理论,还没有成熟的、理想的安全设计方法。如:国产的铲运设备在制动系统中仍然使用液压制动方式,此种方式在油泵工作过程中比较稳定,在机械故障油泵停止工作时无法保障设备的制动性能。在掘进台车及深孔台车的设计方面,没有考虑操作人员自身安全,没有设计相应的顶棚支护措施,这些都对机械本身的安全产生了一定的制约。与国外的机械安全设计相比有较大的差距。

4、已经制定的矿山机械安全标准涉及矿用绞车、矿井提升机、矿用提升绞车、窄轨运输车辆、地下铲运机、矿用炮孔钻机、胶轮车、液压防爆提升机和液压防爆提升绞车等,为设计、制造和使用部门提供了一个总体框架和指导原则,并使产品在预定使用范围内得到安全保证。 同时提高从业人员的素质,必须通过培训、教育等手段,不断强化操作人员的责任心和安全意识,掌握设备的安全操作要领,才能提高驾驭设备的能力;必须严格按规程操作,杜绝麻痹侥幸心理,才能减少或杜绝设备伤害事故的发生。

二 、控制和防范

1.一些大型矿井已经建立了一套适合矿山机械安全运行的体系,包括理论、原理和方法,特别是针对作业在井下有可燃性气体的矿山机械,在安全性设计方面加大研究力度,并建立矿山机械安全行业数据库;建立低成本、适用性强的矿山机械安全体系,通过设计消除已判定的危害或减少有关的风险, 矿山机械不断趋向于大型、重载和高速化、智能化与微型化从而提高矿井安全生产。

2 .大型企业不断转变观念,加强企业技术和管理人员对矿山机械安全问题的安全责任意识,加大安全资金投入,改善机械设备现状,通过安全技术改造,下决心报废一切超期服役的设备,或进行必要的装备技术改造,从而切实改善矿山机械设备安全现状。

3.对矿山机械安全技术人才的培养和从业人员培训,为了在生产工作中做到安全、高效,促进我国机械安全体系的建立和贯彻落实,就必须加快对从事设计、科研等工作的矿山机械安全技术人才的培养,加强对作业人员和技术工人的选择和培训,全面提高矿山机械从业人员的技术水平和安全意识,继续推进煤矿安全培训标准化建设,更好地提高安全意识和安全设计的技术水平。

参考文献:

[1]王启广.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)

[3]张 易.现代设计观与可持续发展.南京理工大学学报,1998(5)

矿山机械设计篇8

【关键词】矿山工程;机械使用寿命;维护与保养

一、引言

在矿山企业发展过程中,最重要的基础设备就是矿山工程机械设备,在矿山开采规模与程度在不断加深的同时,所应用的机械设备量在逐渐提升,这也客观上要求对机械设备的维护技术水平同保养技术水平都要有所提高,那么,在新经济技术条件下,矿山工程机械使用寿命延长的最好方式就是在使用过程中重视对其的保养与日常维护,那么,对矿山机械使用寿命有所影响的因素都有哪些呢?下面我们一起来分析。

二、矿山机械使用寿命影响因素分析

矿山机械使用寿命的影响因素有很多种,大致可以从机械的设计和机械的生产这两个过程来看,具体可从以下几个方面来分析。

1.矿山机械的设计

机械设计质量对于机械设备的使用功能、使用寿命等都有着重要的影响,因此,为了保证矿山机械的使用寿命,在设计过程中要优化设计机械的使用环节以及维修保养环节,那么,矿山机械设计主要可以从以下几个方面进行分析和探讨。

首先,优化矿山机械的设计方案。多数情况下,我国矿山企业都引进国外的机械设备,因为,国外设备在设计思路上相对比较先进,就比如美国机械公司采用“负荷分析方法”所制造出来的机械设备在使用寿命上就有很大的优越性,这种分析方法所考虑的是矿山机械在使用过程中“受力部件的应力大小”,也就是说,在设计过程中要尽量降低机械零件表面所承受的接触应力,齿轮也应该选择“重迭系数”相对较大的,这样齿轮的负荷力就会有所上升。同时,在设计负荷的承受点时要尽量把其分散开来,避免负荷过大对机械造成的过度损害,最后,在设计过程中还要进行减磨设计,摩擦力减小,机械的传动速度就会增大,工作效率也会有所提高。

其次,维修与保养的设计。对于矿山机械而言,单单依靠提高设计方案并不能全面实现延长机械使用寿命的要求,在日常使用过程中难免会出现很多问题,这样就需要进行一定的维修与保养,所以需要优化维修与保养的设计。通常来说,如果矿山机械的维修性能较高,在机械出现故障问题时,就可以直接采用低成本、高效率的维修方式进行故障的解决,而不需要进行各种零部件的更换就可以迅速的保证矿山机械的使用状态转向良好,这种不需要更换零件的机械维修方式就保证了机械自身的完整性,所以,在设计过程中就尽量保证维修与保养的高性能。该设计方案不但能够有效的延长矿山机械的使用寿命而且还能够降低矿山企业的成本。

最后,应用新型材料提高使用寿命。近几年整个世界经济都进入到了技术与创新的时代,各种材料设备以及生产工艺都发生了巨大的变化。对于矿山机械的使用寿命而言,需要采用新型耐磨的材料,新材料具有“高强度、抗磨损以及抗震动等”特征,这些特征的存在能够有效的延长机械使用时间。当前我国电子元件技术有了很大的发展,这样我们就可以根据矿山机械使用寿命的要求来选择和优化机械制造材料,在新型制造材料应用之后,就能够从基础上提高机械零件的使用性能,这样机械的适用性也会提高,所以,新型材料的应用为机械使用寿命的延长打下了基础性的作用。

2.提高制造质量

矿山机械的制造过程也是保证机械质量的重要因素,要想保证所生产出来机械的质量相关的生产厂家就要建立有力的质量保证体系,树立先进的质量意识,在机械生产过程中还要加强对组成构件进行检测,确保所使用的零件质量符合相关标准,从而保证所制造机械的质量。在主机制造质量得到保证的同时,相关的机械零部件生产厂家的生产质量也需要进行进一步的规范,这样整个质量体系就能够有所保证,就避免了整机出现故障的可能,如果,机械配件的质量达不到标准,就会导致机械维修率增大,影响正常生产工作的同时还对生产厂家的声誉造成了不良影响,故而,机械生产的总长对副厂所生产出来的配件要进行严格的检查,如果发现质量差的配件要及时进行处理,避免应用到机械生产中。同时,在机械设备出厂之前还要进行最终的检验,如果发现在设计上不成熟,在性能上不够稳定的产品,要禁止投入到市场当中。当前,虽然我国国内矿山机械生产技术已经有了很大的提高,但是,从实际生产效果上来看,我国所生产的机械在外形和性能上同西方国家所生产的机械之间还存在着很大的差距,我们还需要不断的创新和发展。

三、矿山机械的使用和维修保养策略

矿山机械在使用过程中要重视机械的维修与保养工作,做好维修和保养才能够有效的延长机械的使用寿命。在具体的使用过程中要注意以下几项内容。

1.坚持机械使用的基本原则

对于矿山机械的使用而言,其使用的基本原则有以下几点,第一,对机械的使用要注意“定人、定机、定位、定时、定量”的对所使用的机械进行日常保养工作。第二,机械使用人员要落实故障责任制,在选用操作人员时要保证操作人员对机械的使用原理、基本构造、使用性能等有所了解,并严格根据机械操作标准与流程进行擦操作,用“目标成本管理”的方式对矿山机械的使用进行规范,也就是指要把机械操作者的效益与机械使用的费用状况想连接,形成一种挂钩关系,这样做的主要目的在于提高机械操作者对机械维修与保养的自觉性。

2.注意机械的使用环境

矿山机械都是在露天进行工作的,作业环境缺少稳定性,因此,机械的使用功能会受到其所处“温度、环境、气候”等各种因素的影响,而且影响还非常大,因此,在使用过程中要重视机械的保存和使用环境,对于长期固定使用的机械而言,最好是要建设固定的停机房,或者是采用木料进行支垫并用一定的物品对机械进行遮盖,这样机械就会避免受到太阳的长期直射、减少雨水的淋湿程度也就减少了机械的锈蚀程度,所以,这种环境优化的情况下,矿山机械的寿命会得到有效的延长。

3.定期进行机械保养

机械在使用过程中肯定会对机械造成一定的磨损,这时,机械保养就显得非常重要,很多矿山企业为了提高开采速度往往不重视对机械的保养,总是在不断的进行工作,这种使用状况很容易导致机械设备出现隐患事故,如果定期进行机械的保养工作,其所存在的事故隐患就会被消除在萌芽状态之下,若失去保养,机械会出现很多事故,有些甚至是不会修复的,所以,在使用机械时一定要定期对机械进行保养。

4.加强对机械使用人员的培训

基本的培训工作要从两个方面进行,首先,对于机械的基本操作方式。要针对于工作环境以及工作强度来选择最省机械的操作方式,这就需要专业人士给予充分的指导和分析。其次,对于机械的维修工作来说,要提高维修技术水平。随着各种复合型矿山机械的应用,其机械的使用性能在提高的同时,维修的难度也相对加大了,这种情况下,原有的某些维修方法已然不适应当前的机械状况,所以,要对机械使用人员进行维修方式的培训。机械维修对于矿山机械寿命的延长有着重要的作用,根据可靠资料显示,采用先进的状态监测手段,可以减少25%—50%维修费,故障发生率减少75%,并可延长机械使用寿命。

四、结语

从以上的种种分析中,我们总结了矿山机械寿命的影响因素,并提出了几点在日常使用过程中需要重视的问题,即坚持机械使用的基本原则;注意机械的使用环境;定期进行机械保养;加强对机械使用人员的培训等,希望这些观点的提出对矿山机械使用寿命的延长有所帮助。

参考文献

[1]查森林,王东生.浅谈我国矿山机械再制造现状[J].矿山机械,2012(03)

[2]宋甫璋.浅谈矿山机械创新设计[J].科技创新导报,2009(36)

[3]史志远,朱真才,韩振铎.矿山机械发展探讨[J].矿冶,2006(01)

[4]饶绮麟.21世纪矿山机械的研究和开发[J].矿冶,2003(03)

上一篇:现代机械设计范文 下一篇:机械设计技术范文