電梯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊化思路應(yīng)用

余麗霞

摘 要：高層建筑的需求不斷增加，電梯在生活中似乎無處不在，使人們的生活、工作變得更加便利，曳引式電梯是目前普遍使用的，是由曳引、門、導(dǎo)向、轎廂、配重、電力拖動、電氣控制、安全等系統(tǒng)構(gòu)成的。電梯的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，當(dāng)載重量、井道結(jié)構(gòu)、轎廂面積、運(yùn)行的場合的要求有所變動，其結(jié)構(gòu)和尺寸也要跟著改變調(diào)整，因此，設(shè)計(jì)相關(guān)的工作人員工作負(fù)擔(dān)會更大，為了減輕工作人員的負(fù)擔(dān)，提高生產(chǎn)管理的水平，電梯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的研發(fā)就顯得尤為重要，電梯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊化設(shè)計(jì)，不僅增強(qiáng)了電梯的功能，還提高了設(shè)計(jì)的效率。

關(guān)鍵詞：電梯；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；模塊化；應(yīng)用

電梯的單獨(dú)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)模式，嚴(yán)重阻礙了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)水平和產(chǎn)品的發(fā)展，且成本投入較大，設(shè)計(jì)過程也很不規(guī)范，不能很好的進(jìn)行設(shè)計(jì)資源和經(jīng)驗(yàn)的共享，開發(fā)周期過長，成本較高，電梯設(shè)計(jì)階段失誤的概率較高，不能很好的滿足客戶的要求，對企業(yè)之間的競爭也非常不利，電子專業(yè)的改革勢在必行。設(shè)計(jì)模塊化應(yīng)運(yùn)而出，應(yīng)用于電子產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，對產(chǎn)品的優(yōu)化是非常有利的，不僅能提高設(shè)備的結(jié)構(gòu)計(jì)劃水平，還能有效的提高設(shè)計(jì)人員的工作效率。接下來，筆者將對模塊化設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行簡單的介紹，并對其在實(shí)際的應(yīng)用進(jìn)行探討。

1、模塊化設(shè)計(jì)的內(nèi)涵

能夠組合成為系統(tǒng)的典型通用獨(dú)立單元，我們將其稱為“模塊”，它具有某種特定的功能與接口結(jié)構(gòu)。模塊化的設(shè)計(jì)方法能夠更多的滿足客戶需求的多樣性，模塊化從系統(tǒng)的出發(fā)對電梯的構(gòu)成形式進(jìn)行研究，運(yùn)用分解、組合的方式建立模塊體系，運(yùn)用模塊組成產(chǎn)品，提高其經(jīng)濟(jì)效益的過程。模塊化是一種標(biāo)準(zhǔn)化、組合化的設(shè)計(jì)，面向的是產(chǎn)品的整個(gè)系統(tǒng)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)就是模塊拼裝的過程，產(chǎn)品即通用模塊和專用模塊的相加。

2、模塊化設(shè)計(jì)原理

2.1模塊是系統(tǒng)的組成部分

“系統(tǒng)”的含義較為寬泛，它既可以是某一種產(chǎn)品，也可以是某一種大型的工程系統(tǒng)，而模塊，就是構(gòu)成系統(tǒng)的一部分，它只有處于一個(gè)系統(tǒng)之中，才能夠真正的發(fā)揮作用，當(dāng)它離開了系統(tǒng)，也就失去了實(shí)用的價(jià)值。在實(shí)際的操作之中，利用模塊，我們能夠組合成為不同的新系統(tǒng)，所以我們也可以說，系統(tǒng)的本身，就是一個(gè)組合式的結(jié)構(gòu)。而此處所謂的“組合”，指的就是將系統(tǒng)的各個(gè)部分通過接口進(jìn)行連接，但其中并不包含融合和綜合等概念。總而言之，作為系統(tǒng)中的一個(gè)部分，我們能夠?qū)⒛K從系統(tǒng)中進(jìn)行拆卸、取出和更換，但是不能將其從系統(tǒng)中進(jìn)行分離，一旦分離，其就不能再被稱為模塊。

2.2模塊是具有確定功能的單元

雖然模塊是系統(tǒng)中的組成部分，但它并非是被系統(tǒng)進(jìn)行簡單分割而形成的產(chǎn)物，它是具有明確的功能的，并且這一功能能夠獨(dú)立的存在而不依附于其他的組織，所以，模塊也能夠做看做一個(gè)單獨(dú)的元素，我們可以對其進(jìn)行單獨(dú)的設(shè)計(jì)和制造，以備不時(shí)之需。

2.3模塊是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單元

因?yàn)槟K是典型和通用的，所以一直都能構(gòu)成一個(gè)系列。模塊的出現(xiàn)，主要來自于對同類產(chǎn)品功能和結(jié)構(gòu)的分析和分解，運(yùn)用了簡化和統(tǒng)一化兩種方法使典型性部件標(biāo)準(zhǔn)化，典型性是模塊通用性的基礎(chǔ)，而通用性的實(shí)現(xiàn)則是通過接口標(biāo)準(zhǔn)化、通用化。模塊還能夠根據(jù)系統(tǒng)化原理，促進(jìn)其功能、結(jié)構(gòu)體系的形成，適應(yīng)規(guī)格和產(chǎn)品的發(fā)展需要。

2.4模塊具有構(gòu)成系統(tǒng)的接口

模塊有傳遞的功能和各系統(tǒng)的輸出、輸入接口，通過接口的串聯(lián)、并聯(lián)、輻射狀或者網(wǎng)狀連接構(gòu)成一個(gè)有序的整體，而且組成系統(tǒng)的模塊既相互聯(lián)系，又相互獨(dú)立。

3、模塊化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的思路及原則

3.1模塊化系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路

電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)模型建立運(yùn)用模塊化系統(tǒng)設(shè)計(jì)在思路實(shí)現(xiàn)，首先對電梯進(jìn)行模塊劃分，制定模塊劃分的方案，對每一個(gè)模塊的零件裝配進(jìn)行分析，整理所有零件的組成信息，按照模塊對零件進(jìn)行裝配，組成設(shè)備的整機(jī)模型，在對模型的幾何、無形參數(shù)進(jìn)行科學(xué)全面的分析。

3.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

模塊化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則有三個(gè)方面，第一個(gè)方面是編程方法面向產(chǎn)品，系統(tǒng)的對現(xiàn)實(shí)世界自然結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)和分析，和人的思維習(xí)慣設(shè)計(jì)方法相似度極高，是問題與求解空間結(jié)構(gòu)一致、人的認(rèn)識系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)一致性的體現(xiàn)，對提高軟件的擴(kuò)展性、移植性和重要的地位非常有利。第二個(gè)方面是三維參數(shù)化特征造型，就是要實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)階段時(shí)將產(chǎn)品的實(shí)體在虛擬的環(huán)境中將產(chǎn)品全面清晰的表達(dá)，包括完整的幾何信息、物理特性、各零件的裝配關(guān)系等清楚直觀地呈現(xiàn)出來，三維實(shí)體特征造型就是在軟件設(shè)計(jì)中將產(chǎn)品全方位、立體的展現(xiàn)出來。第三個(gè)方面即數(shù)據(jù)庫集成技術(shù)，隨著現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)以及CAD技術(shù)與CAE、CAM的集成的發(fā)展，產(chǎn)品設(shè)計(jì)集成系統(tǒng)中公用數(shù)據(jù)共享使其發(fā)展必然，公用工程數(shù)據(jù)庫中涵蓋了整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，供模塊化設(shè)計(jì)的進(jìn)程提供依據(jù)。

4、電梯架構(gòu)設(shè)計(jì)模塊化應(yīng)用

4.1電梯模塊的分解

關(guān)于電梯模塊的分解有三種方式，第一是以電梯的功能為依據(jù)進(jìn)行分解，將電梯的某種功能的實(shí)現(xiàn)作為一個(gè)結(jié)構(gòu)模塊，電梯往往可以實(shí)現(xiàn)很多功能，但其中一種功能又可以由很多設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。第二是以電梯的拆卸、安裝要求為依據(jù)進(jìn)行分解。第三種是以電梯的設(shè)計(jì)具體要求為依據(jù)進(jìn)行分解。電梯分解得到具有功能外形載體多樣性、用三維圖形能夠描述，外形的尺寸及可參數(shù)化的特性的零部件。

4.2電梯模塊的集成

在電梯的模塊劃分完以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成之后，就要進(jìn)行模塊的集成，但模塊的選擇一定要符合設(shè)計(jì)中的要求，滿足各模塊之間相互配合的要求。選擇不同功能的模塊，對關(guān)于功能融合、機(jī)構(gòu)疊加的可能性、實(shí)用性以及合理性進(jìn)行評價(jià)，集成具有特定功能的系統(tǒng)或者設(shè)備。設(shè)計(jì)完電梯的零部件，檢驗(yàn)是否在裝配過程中存在干涉，檢查各部件的運(yùn)作是否正確無誤，運(yùn)作中是否產(chǎn)生干涉等。通過模塊化設(shè)計(jì)的應(yīng)用，能夠使電梯的發(fā)展更加標(biāo)準(zhǔn)化、智能化、多功能化，視線里同類產(chǎn)品的跨越式創(chuàng)新，裝配要先合攏上殼和底殼模塊，打開透鏡裝入左、右模塊，再將透鏡旋合，最終蓋上端蓋。終端整機(jī)圖以及終端使用如圖：

結(jié)束語：電梯結(jié)構(gòu)模塊化設(shè)計(jì)是一種先進(jìn)、快速、經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)方法，將模塊化技術(shù)應(yīng)用到電梯的設(shè)計(jì)中，創(chuàng)建了計(jì)算機(jī)輔助模塊化設(shè)計(jì)系統(tǒng)，能夠有效的提高產(chǎn)品的競爭力，能夠有效的縮短設(shè)計(jì)、試制的周期，提升電梯的質(zhì)量，減少成本投入，維護(hù)及更新更加簡便等，是一種新型的電梯等電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方法。

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