工程機(jī)械的發(fā)展與其現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法

曹登峰

（東莞福泰電子有限公司，廣東 東莞 523883）

加強(qiáng)對工程機(jī)械發(fā)展與其現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的研究，可為其應(yīng)用中的性能優(yōu)化提供保障，且能滿足與時俱進(jìn)的發(fā)展要求，實(shí)現(xiàn)對工程機(jī)械的高效利用。因此，需要從不同的方面入手，給予工程機(jī)械發(fā)展及其現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法更多地考慮，實(shí)施好這方面的研究計(jì)劃，從而為工程機(jī)械的潛在應(yīng)用價(jià)值提升提供支持，充分發(fā)揮工程機(jī)械在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用優(yōu)勢。在此基礎(chǔ)上，有利于豐富工程機(jī)械設(shè)計(jì)方面的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，增加其設(shè)計(jì)中的技術(shù)含量，并使其能夠處于良好的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。

1 工程機(jī)械的發(fā)展

工程機(jī)械多應(yīng)用在交通運(yùn)輸工程建設(shè)、能源領(lǐng)域工程建設(shè)、原材料領(lǐng)域工程建設(shè)、農(nóng)林基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、水利工程建設(shè)、城市工程建設(shè)、環(huán)境保護(hù)工程建設(shè)、大型工業(yè)運(yùn)輸車輛、電梯、國防工程建設(shè)用軍用工程裝備等領(lǐng)域。工程機(jī)械按產(chǎn)品類型可分為挖掘機(jī)械、鏟土運(yùn)輸機(jī)械、起重機(jī)械、工業(yè)車輛、壓實(shí)機(jī)械、混凝土機(jī)械、掘進(jìn)機(jī)械等。在這些不同類型工程機(jī)械的支持下，我國的工程建設(shè)效率及質(zhì)量正在逐漸提高。實(shí)踐中為了使工程機(jī)械方面的研究內(nèi)容更加豐富，則需要對其發(fā)展有著更多的了解。在此期間，相關(guān)的內(nèi)容包括以下方面。

（1） 當(dāng)前我國工程機(jī)械發(fā)展速度非常快，具有良好的市場發(fā)展?jié)摿?，整體的銷售總額、進(jìn)出口貿(mào)易總額等正在逐漸增加。同時，我國的工程機(jī)械產(chǎn)品出口范圍也在擴(kuò)大，已成為世界上的工程機(jī)械生產(chǎn)大國，為國民經(jīng)濟(jì)的不斷增長帶來了重要的保障作用。

（2） 在我國良好的經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢影響下，工程機(jī)械的自給率正在逐漸提高，且現(xiàn)存保有量也在不斷增加。實(shí)踐中隨著我國制造業(yè)領(lǐng)域改革步伐的加快，自主研發(fā)和生產(chǎn)中高端的工程機(jī)械產(chǎn)品將會成為未來的發(fā)展重點(diǎn)。同時，環(huán)保與再制造將會成為工程機(jī)械行業(yè)的重要發(fā)展方向，主要在于低碳經(jīng)濟(jì)時代下工程機(jī)械發(fā)展中對其能耗控制提出了更高的要求，而再制造即為追求低碳、環(huán)保、綠色制造，在工程機(jī)械產(chǎn)業(yè)升級中具有良好的利用價(jià)值，可減少相應(yīng)產(chǎn)品制造過程中的能源消耗量。因此，未來在提升工程機(jī)械發(fā)展水平的過程中，應(yīng)積極響應(yīng)國家提出的發(fā)展綠色循環(huán)經(jīng)濟(jì)的號召，重視節(jié)能減排理念的融入，從而滿足低碳經(jīng)濟(jì)時代的發(fā)展要求。

（3） 工程機(jī)械行業(yè)未來發(fā)展中將會朝著智能化的方向發(fā)展。在人口老齡化、人工成本費(fèi)用增加等因素的影響下，工程機(jī)械發(fā)展中面臨的挑戰(zhàn)增多。因此，需要關(guān)注工程機(jī)械朝著智能化的方向發(fā)展，通過對機(jī)器人替代、軟件信息化、柔性化生產(chǎn)等方式的配合使用，使得相關(guān)的生產(chǎn)企業(yè)可實(shí)現(xiàn)上下游信息透明、協(xié)作設(shè)計(jì)與生產(chǎn)，并使工程機(jī)械在實(shí)踐中的生產(chǎn)質(zhì)量、效率等可得到有效保障。同時，電動化、網(wǎng)絡(luò)化及共享化，也會成為工程機(jī)械行業(yè)的發(fā)展重點(diǎn)，且在智能化管理方式的支持下，可實(shí)現(xiàn)對工程機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)過程的實(shí)時控制，降低這方面的生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)，不斷優(yōu)化這類產(chǎn)品生產(chǎn)管理方式。除此之外，通過對智能化設(shè)備的引入及高效利用，可使工程機(jī)械行業(yè)未來發(fā)展中的智能化程度逐漸加深，且能在長期的實(shí)踐中形成適用性良好的生產(chǎn)制造模式，為工程機(jī)械長遠(yuǎn)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供支持。

2 工程機(jī)械的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法

基于工程機(jī)械設(shè)計(jì)工作的開展，應(yīng)通過對實(shí)踐中形勢變化的深入分析及其設(shè)計(jì)要求的充分考慮，加強(qiáng)與之相關(guān)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法使用，促使工程機(jī)械設(shè)計(jì)中的技術(shù)含量可逐漸增加，并為其設(shè)計(jì)工作的高效完成提供有效保障。在此期間，相關(guān)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法包括以下方面。

2.1 定制化設(shè)計(jì)方法

工程機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜、技術(shù)含量高、設(shè)計(jì)周期長。實(shí)踐中能否滿足客戶對這類產(chǎn)品的多樣化需求，體現(xiàn)著工程機(jī)械設(shè)計(jì)水平。因此，為了實(shí)現(xiàn)對工程機(jī)械可視化定制產(chǎn)品的加工制造，則需要通過對CAD在協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)支持下的科學(xué)利用，針對性地開展這類產(chǎn)品的定制化設(shè)計(jì)開發(fā)工作，促使客戶的個性化需求能夠得到有效表達(dá)，并降低工程機(jī)械產(chǎn)品的產(chǎn)出風(fēng)險(xiǎn)。同時，基于協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)的工程機(jī)械設(shè)計(jì)，通過對CAD的科學(xué)使用，可實(shí)現(xiàn)對設(shè)計(jì)者更改信息的實(shí)時獲取，有效應(yīng)對工程機(jī)械設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)，最大限度地降低其設(shè)計(jì)中的問題發(fā)生率。除此之外，協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)與CAD共同支持下的工程機(jī)械設(shè)計(jì)工作開展，通過對定制化設(shè)計(jì)方法的使用，可實(shí)現(xiàn)資源共享，為客戶提供定制化的設(shè)計(jì)開發(fā)產(chǎn)品，高效地完成相應(yīng)的設(shè)計(jì)工作，促使工程機(jī)械在實(shí)踐中的設(shè)計(jì)質(zhì)量更加可靠，全面提升其產(chǎn)品的潛在應(yīng)用價(jià)值。

2.2 綠色化的設(shè)計(jì)方法

在應(yīng)對工程機(jī)械能耗問題的過程中，應(yīng)通過對其功能特性、設(shè)計(jì)要求、低碳經(jīng)濟(jì)時代形勢變化等方面的綜合考慮，加強(qiáng)綠色化的設(shè)計(jì)方法使用，有效開展工程機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)工作予以應(yīng)對。實(shí)踐中運(yùn)用這類現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的過程中，需要工程機(jī)械設(shè)計(jì)人員通過對機(jī)構(gòu)動力學(xué)與運(yùn)動學(xué)的分析及理論知識的整合利用，充分考慮連桿機(jī)構(gòu)支持下的工程機(jī)械最佳運(yùn)動軌跡與速度，進(jìn)而在最佳動力傳遞方式的作用下，獲取功能特性良好的工程機(jī)械產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)對其能耗問題的科學(xué)處理，并拓寬這方面的設(shè)計(jì)工作思路，逐漸提升工程機(jī)械綠色化的設(shè)計(jì)開發(fā)工作水平，為其產(chǎn)品應(yīng)用范圍的擴(kuò)大打下基礎(chǔ)。

2.3 其他的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法

在選用工程機(jī)械現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的過程中，也需要通過對有限元分析技術(shù)、疲勞強(qiáng)度分析技術(shù)、零件強(qiáng)度設(shè)計(jì)等方法的科學(xué)使用，實(shí)現(xiàn)對工程機(jī)械的有效設(shè)計(jì)，并通過對再制造技術(shù)的充分利用，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)產(chǎn)品的再制造設(shè)計(jì)，促使工程機(jī)械產(chǎn)品應(yīng)用過程中具有良好的節(jié)能、環(huán)保特性，滿足其科學(xué)設(shè)計(jì)方面的要求。同時，應(yīng)通過對新型能量回收液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)的高效利用，使得對工程機(jī)械產(chǎn)品應(yīng)用中構(gòu)件方面多余能量的再次利用，豐富工程機(jī)械設(shè)計(jì)內(nèi)涵的同時健全其設(shè)計(jì)方案， 充分發(fā)揮其現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用優(yōu)勢。除此之外，應(yīng)通過對精細(xì)化設(shè)計(jì)方法的合理使用，減少工程機(jī)械設(shè)計(jì)中的細(xì)節(jié)問題發(fā)生，并為其創(chuàng)新設(shè)計(jì)工作的高效開展提供參考信息，確保工程機(jī)械產(chǎn)品應(yīng)用狀況良好性。實(shí)踐中通過對綠色化設(shè)計(jì)方法、精細(xì)化設(shè)計(jì)方法等不同工程機(jī)械現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的有效使用，可使最終得到的設(shè)計(jì)方案有著良好的適用性，不斷優(yōu)化工程機(jī)械產(chǎn)品應(yīng)用中的工作性能。

3 結(jié)語

綜上所述，通過對這些內(nèi)容的深入探討，可為工程機(jī)械的更好發(fā)展提供支持，完善相應(yīng)的設(shè)計(jì)方案，提高工程機(jī)械的設(shè)計(jì)效率及質(zhì)量。因此，未來在落實(shí)工程機(jī)械方面的研究工作時，應(yīng)給予其發(fā)展與現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法運(yùn)用足夠的重視，確保工程機(jī)械設(shè)計(jì)有效性，促使其應(yīng)用過程中的實(shí)際作用能夠充分發(fā)揮，滿足相關(guān)生產(chǎn)活動高效開展要求。長此以往，可增加現(xiàn)代工程建設(shè)中的技術(shù)優(yōu)勢，優(yōu)化工程機(jī)械的使用功能，降低其應(yīng)用問題發(fā)生率。