采煤機(jī)中工業(yè)設(shè)計(jì)的應(yīng)用

張琪 邱澤陽

蘭州交通大學(xué)藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院，甘肅蘭州，730070

采煤機(jī)中工業(yè)設(shè)計(jì)的應(yīng)用

張琪 邱澤陽

蘭州交通大學(xué)藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院，甘肅蘭州，730070

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，對(duì)煤炭資源的需求量越來越大，與此同時(shí)也促進(jìn)了我國(guó)煤炭行業(yè)的迅速發(fā)展。在煤炭行業(yè)中采煤機(jī)是一種比較重要的設(shè)備，是進(jìn)行煤炭開采的主要工具之一。采煤機(jī)中也應(yīng)用到了工業(yè)設(shè)計(jì)，但隨著人們需求的不斷提高，傳統(tǒng)的采煤機(jī)工業(yè)設(shè)計(jì)方法已經(jīng)不能滿足人們的需要，采煤機(jī)中工業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容已經(jīng)不單單包括功能設(shè)計(jì)，還包括美觀設(shè)計(jì)以及安全性設(shè)計(jì)。因此，進(jìn)行有關(guān)采煤機(jī)中工業(yè)設(shè)計(jì)的研究十分必要。本文將結(jié)合采煤機(jī)工業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)際情況，分析和研究工業(yè)設(shè)計(jì)在采煤機(jī)中的應(yīng)用。

采煤機(jī)；工業(yè)設(shè)計(jì)；應(yīng)用

采煤機(jī)是綜采過程中必須要使用到的設(shè)備，而綜采又是煤炭行業(yè)比較常用的一種采煤方式，由此可見采煤機(jī)對(duì)煤炭開采的重要性。工業(yè)設(shè)計(jì)在采煤機(jī)中早有應(yīng)用，只是隨著采煤技術(shù)的提高，傳統(tǒng)的工業(yè)設(shè)計(jì)方法已經(jīng)不能滿足人們的使用需要。在這種情況下，必須結(jié)合煤炭開采的新形勢(shì)，進(jìn)行采煤機(jī)中工業(yè)設(shè)計(jì)的應(yīng)用研究。本文從介紹采煤機(jī)中工業(yè)設(shè)計(jì)方面現(xiàn)階段存在的不足入手，分析采煤機(jī)中工業(yè)設(shè)計(jì)的思路，具體介紹工業(yè)設(shè)計(jì)方法在采煤機(jī)色彩設(shè)計(jì)、造型設(shè)計(jì)、人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用，希望能為今后采煤機(jī)中工業(yè)設(shè)計(jì)的應(yīng)用提供借鑒意義。

1 采煤機(jī)中工業(yè)設(shè)計(jì)方面存在的不足

在采煤機(jī)工業(yè)設(shè)計(jì)的過程中主要存在三個(gè)方面的問題。第一方面的問題就是現(xiàn)在一些比較先進(jìn)的工業(yè)設(shè)計(jì)思想沒有應(yīng)用到采煤機(jī)工業(yè)設(shè)計(jì)之中?，F(xiàn)在，人們雖然已經(jīng)認(rèn)識(shí)到采煤機(jī)的重要性，對(duì)采煤機(jī)的使用也比較熟悉，但還是沒有改變采煤機(jī)工業(yè)設(shè)計(jì)的思想，從而使得采煤機(jī)工業(yè)設(shè)計(jì)理念還停留在上世紀(jì)80年代的水平。這種比較落后的工業(yè)設(shè)計(jì)思想使得采煤機(jī)無法滿足現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的需要，無法充分發(fā)揮采煤機(jī)的作用；第二個(gè)方面的問題就是人們對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)不足。很多人都誤以為只有一些比較高新的產(chǎn)品，如計(jì)算機(jī)、通信設(shè)備等才需要使用到工業(yè)設(shè)計(jì)，根本就不考慮在煤炭行業(yè)應(yīng)用工業(yè)設(shè)計(jì)。雖然有一部分企業(yè)已經(jīng)意識(shí)到工業(yè)設(shè)計(jì)在煤炭行業(yè)的應(yīng)用價(jià)值，但還無法充分挖掘更深層次的價(jià)值，從而使得工業(yè)設(shè)計(jì)的應(yīng)用只能停留在表面；第三個(gè)方面的問題就是對(duì)專業(yè)工業(yè)設(shè)計(jì)人員不夠重視。很多企業(yè)都認(rèn)為工業(yè)設(shè)計(jì)人員和普通的美工人員沒有區(qū)別，在工作過程中不能充分利用工業(yè)設(shè)計(jì)人員的專業(yè)知識(shí)，無法為工業(yè)設(shè)計(jì)人員提供更多的機(jī)會(huì)，同時(shí)也不會(huì)給他們提供發(fā)揮專業(yè)能力的職能權(quán)力。企業(yè)對(duì)待專業(yè)設(shè)計(jì)人員的態(tài)度一方面和企業(yè)自身對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)有關(guān)，另一方面也和我國(guó)目前工業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)展的情況有關(guān)，工業(yè)設(shè)計(jì)理念還沒有在我國(guó)普及，具有專業(yè)工業(yè)設(shè)計(jì)知識(shí)的人員在企業(yè)中沒有話語權(quán)，無法主導(dǎo)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，自然也就無法使得采煤機(jī)在工業(yè)設(shè)計(jì)的應(yīng)用上有所突破。

2 采煤機(jī)中工業(yè)設(shè)計(jì)思路

在應(yīng)用工業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)采煤機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)之前要明確采煤機(jī)工業(yè)設(shè)計(jì)的思路，采煤機(jī)工業(yè)設(shè)計(jì)的思路和一般的工程機(jī)械的設(shè)計(jì)思路有所區(qū)別，采煤機(jī)工業(yè)設(shè)計(jì)采用的是“5W2H”的工業(yè)設(shè)計(jì)方法，這種設(shè)計(jì)方法又被稱之為七何分析法。按照這種設(shè)計(jì)方法，我們能較快的得出采煤機(jī)工業(yè)設(shè)計(jì)的思路。下面將詳細(xì)地介紹采煤機(jī)工業(yè)設(shè)計(jì)的思路。

第一，是“為什么”。我們要考慮為什么進(jìn)行采煤機(jī)工業(yè)設(shè)計(jì)？為什么要將采煤機(jī)的顏色和性質(zhì)設(shè)計(jì)成這個(gè)樣子？采用其它的顏色或形狀可不可以？可不可以采用其它的設(shè)計(jì)方法實(shí)現(xiàn)同種功能？由于采煤機(jī)導(dǎo)致的安全事故類型？采煤機(jī)導(dǎo)致安全事故的原因？

第二，是“做什么”。要考慮采煤機(jī)的主要用途是什么？采用這樣的設(shè)計(jì)方法有什么優(yōu)點(diǎn)？采煤機(jī)的主要工作范圍是什么？

第三，是人的因素。需要考慮采煤機(jī)的購(gòu)買者是誰？購(gòu)買者的經(jīng)濟(jì)實(shí)力如何？能否擔(dān)負(fù)這種設(shè)計(jì)類型的采煤機(jī)的費(fèi)用？產(chǎn)品的最終決策者是誰？在設(shè)計(jì)過程中誰會(huì)被忽視？

第四，是時(shí)間。需要考慮采煤機(jī)的使用時(shí)間是什么時(shí)候？采煤機(jī)的使用壽命是多長(zhǎng)時(shí)間？在使用后多長(zhǎng)時(shí)間需要進(jìn)行維修保養(yǎng)？停機(jī)保護(hù)期為多長(zhǎng)時(shí)間？

第五，是工作環(huán)境和地點(diǎn)。需要考慮采煤機(jī)作業(yè)施工的環(huán)境是什么樣的？是露天開采還是井下開采？不過我國(guó)一般都是采用井下開采的方式，所以在進(jìn)行采煤機(jī)工業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)大多只需要考慮井下開采環(huán)境即可。

第六，是“如何實(shí)現(xiàn)”。需要考慮怎樣設(shè)計(jì)才能使得采煤機(jī)的顏色、形狀等比較符合使用者的心理特點(diǎn)？怎樣設(shè)計(jì)才能使采煤機(jī)的操作過程更加符合人機(jī)工程力學(xué)的特點(diǎn)，從而讓使用者的操作變得更加舒適？怎樣設(shè)計(jì)才能提高采煤機(jī)的工作效率？

第七，是程度。即在進(jìn)行采煤機(jī)工業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)需要綜合考慮各個(gè)方面因素的影響。例如，將照明度控制在什么范圍才能讓人感覺最舒服？人體可以承受的噪聲污染程度是多少？采煤機(jī)內(nèi)的活動(dòng)空間留多大才能讓人感覺較為舒適？

3 采煤機(jī)的幾種工業(yè)設(shè)計(jì)方法

3.1 采煤機(jī)的色彩設(shè)計(jì)

現(xiàn)階段在進(jìn)行采煤機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)，很少有人會(huì)考慮采煤機(jī)顏色的選擇，更多地是考慮如何提高采煤機(jī)的性能，確保采煤作業(yè)的質(zhì)量和安全性。根據(jù)相關(guān)的調(diào)查顯示，很多采煤現(xiàn)場(chǎng)的采煤機(jī)的顏色設(shè)計(jì)都不合理，采煤人員也會(huì)因采煤環(huán)境顏色單調(diào)而產(chǎn)生視覺疲勞，從而出現(xiàn)操作失誤的問題。此外，采煤機(jī)顏色設(shè)計(jì)合理與否也會(huì)影響其出口。國(guó)外很多國(guó)家都比較重視色彩設(shè)計(jì)，如果我國(guó)生產(chǎn)的采煤機(jī)顏色不符合他們的要求，他們要么會(huì)拒絕購(gòu)買要么會(huì)以此為借口降低價(jià)格。

色彩會(huì)影響人的心理活動(dòng)，因此在進(jìn)行采煤機(jī)工業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)一定要對(duì)采煤機(jī)的色彩進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。因?yàn)槿绻擅簷C(jī)色彩設(shè)計(jì)不合理，使用時(shí)可能會(huì)影響使用者的心情，從而影響操作過程。根據(jù)相關(guān)的研究可得知，色彩會(huì)通過對(duì)眼睛的光刺激來影響人的情緒和心情。采煤人員一般都是在比較惡劣的環(huán)境下進(jìn)行作業(yè)，礦井下的光線較為昏暗，空氣比較渾濁、作業(yè)任務(wù)比較重，單一的黑色不僅會(huì)影響采煤人員的心情和情緒，還會(huì)使得他們難以集中注意力，在工作中出現(xiàn)差錯(cuò)，甚至?xí)沟貌擅喝藛T出現(xiàn)頭暈、惡心的癥狀。因此，必須要通過合理的工業(yè)設(shè)計(jì)改善采煤人員的作業(yè)環(huán)境。通常來說，會(huì)將采煤機(jī)的顏色設(shè)計(jì)成比較鮮艷醒目的顏色，比如紅色。這樣就會(huì)使得作業(yè)人員在黑暗環(huán)境下獲得不一樣的光刺激，從而改善施工環(huán)境色彩單一的情況，增加些許活力。

圖1 雙滾筒采煤機(jī)

3.2 采煤機(jī)的造型設(shè)計(jì)

采煤機(jī)的造型設(shè)計(jì)包括兩部分內(nèi)容，分別為形式設(shè)計(jì)和功能設(shè)計(jì)，這主要是和作業(yè)人員的使用習(xí)慣有關(guān)，在進(jìn)行造型設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮到采煤機(jī)的功能和形式?，F(xiàn)在采煤機(jī)的造型設(shè)計(jì)基本上沒有太大的變化，但還是會(huì)在設(shè)計(jì)的過程中加入一些新的設(shè)計(jì)理念，從而使得采煤機(jī)整體的造型不會(huì)給人太過沉重冗雜的感覺。即在進(jìn)行造型設(shè)計(jì)的過程中加入藝術(shù)性的元素，使其造型變得更加符合人的審美標(biāo)準(zhǔn)。雙滾筒采煤機(jī)是采煤時(shí)常使用的一種采煤機(jī)類型，其造型設(shè)計(jì)比較具有代表性，如圖1所示。雙滾筒采煤機(jī)的兩側(cè)各有一個(gè)體量，給人一種較為對(duì)稱的感覺，這種設(shè)計(jì)也是為了滿足其功能性的需求。

3.3 結(jié)合人機(jī)工程學(xué)的設(shè)計(jì)

結(jié)合人機(jī)工程學(xué)對(duì)采煤機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)是為了滿足人們使用時(shí)的需求。在進(jìn)行采煤機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)必須要根據(jù)工作人員的操作習(xí)慣對(duì)采煤機(jī)各個(gè)部件位置進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。不僅要保證部件的位置符合工作人員的操作習(xí)慣，同時(shí)還要控制好各個(gè)部件之間的距離，避免出現(xiàn)操作某一個(gè)部件會(huì)影響到另一個(gè)部件的現(xiàn)象發(fā)生。第一，要合理設(shè)計(jì)顯示裝置的位置，確保工作人員能直接看到顯示裝置；第二，要將比較重要、使用頻率比較高的部件放在比較顯眼且容易操作的位置；第三，要提高噴水滅塵裝置的使用效果。不要單純依靠增加噴水量來實(shí)現(xiàn)滅塵的目的，這樣雖然達(dá)到了目的，卻也會(huì)使得路面變得泥濘；第四，采煤機(jī)中的各個(gè)部件要具有較好地吸振、隔振功能；第五，要提高采煤機(jī)對(duì)所處環(huán)境中的氣體分析能力，及時(shí)發(fā)現(xiàn)有害氣體。

4 結(jié)語

總之，采煤機(jī)作為煤炭開采過程中使用的主要設(shè)備之一，其工業(yè)設(shè)計(jì)水平對(duì)煤炭開采的質(zhì)量以及效率有很大影響。因此，應(yīng)加大在相關(guān)方向研究的力度，提高采煤機(jī)工業(yè)設(shè)計(jì)的水平，使其能更好地完成采煤工作，為社會(huì)增添效益。

[1]徐明昱,楊懷東,朱勇鋼.工業(yè)設(shè)計(jì)在采煤機(jī)上的應(yīng)用[J].煤礦機(jī)械.2011(04):43-44.

[2]張麗明,景明,謝進(jìn).采煤機(jī)中工業(yè)設(shè)計(jì)的應(yīng)用研究[J].煤礦機(jī)械.2014(09):65-66.

張琪/1990年生/女/河南商丘人/碩士/研究方向?yàn)榻煌üぞ咴O(shè)計(jì)及其理論