现代设计方法在矿山机械设计中的应用

摘要：随着我国对矿产资源需求量的不断加大，为了更好地适应时代发展的需要，作为新时期背景下的矿山企业，必须注重矿山机械的设计，以更好地提高矿产资源的生产效率。文章就矿山机械设计中如何加强现代设计方法的应用进行了探讨，旨在与同行进行业务之间的交流，以不断提高矿山机械的设计水平。

关键词：矿山机械；机械设计；现代设计方法

中图分类号：TD402 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）07-0023-03

为了更好地适应时代发展对矿产资源的需要，作为新时期背景下的矿山企业必须提高矿山机械的工作效率，而这就必须加强对矿山机械的设计。基于此，笔者结合自身工作实践，就此展开以下几点探究性的分析。

1 加强矿山机械设计和改进的必要性分析

随着现代工业事业不断的发展，越来越多的矿产资源得到了有效的开发和利用，为了促进矿山企业的可持续发展，作为新时期背景下的矿山企业，就必须加强对矿山资源的开发和利用，而为了确保矿山资源开采的有效性和开采的效率，尤其是注意到开采的安全性，就必须加强对现有设备的改造，在确保安全的前提下，采取科学的设计方法，在促进设计质量提升的同时降低设计的成本，矿山开采的低碳环保以及矿山企业的可持续发展。由此可见，加强对矿山机械的设计和改进具有十分强烈的必要性。

2 基于现代设计方法特点的概述

在传统的矿山机械设计过程中，所采用的设计方法必须经过大量的实践，并在此基础上、设计人员利用经验和直觉对矿山机械进行设计和改进。但采用现代设计方法加强矿山机械的设计哈改进，而是基于现代理性与系统性和逻辑性较强的科学技术知识，并以计算机技术为载体，实现矿山机械创新性的改进，从而得出价廉质高的现代化矿山机械。由此可见，传统的矿山机械设计方法已经难以适应时代发展的需要，尤其是在当前计算机信息技术日益快速发展的今天，为设计人员工作效率的提升奠定了坚实的基础，同时也实现了设计方法的多元化，设计质量的高效化。价值现代设计方法中大都融入了现代化的多种学科，从而将现代设计方法的特点体现出来，即在确保先进性和智能性的同时彰显其系统性与动态性，尤其是其综合性较强的特点极大的促进了企业竞争实力的提升，因而未来的趋势就是现代设计方法成为矿山机械改进和设计的主流方法。

3 矿山机械改进与设计中如何加强现代设计方法的应用

通过上述分析，我们对加强矿山机械设计和改进的必要性和现代设计方法特点有了一定的认识，那么作为矿山机械设计人员应如何加强现代矿山设计方法的应用呢？笔者以下就此展开分析。

3.1 加强对矿山机械的可靠性设计

矿山机械设计质量的高低就在于其是否具有良好的可靠性，即矿山机械能在恶劣的采矿环境中完成相应的采矿量，且能确保整个采矿过程的安全性和环保性。因此在对矿山机械进行可靠性设计时，必须对其进行有效的实验，确保改进后的矿山机械能在不同荷载、工作环境下进行有效的工作，这就需要进行大量的试验，加强对数据的统计和分析，为机械设备的可靠性提升奠定坚实的基础，从而更好地将机械设备的可靠性薄弱环节进行改进，促进设备可靠性提升的同时改进其使用性能，确保始终在安全的前提下高效的运行。

3.2 利用CAD技术加强对矿山机械的设计

在矿山机械设计中，CAD技术是应用最为广泛的技术，主要是设计人员给予计算机的硬件和软件系统实现矿山机械的开发设计，其应用过程主要有设计和工程的分析以及绘图和制作文档等环节，在矿山机械设计中加强CAD技术的应用，不仅能有效实现设计的一体化和模块化，还能利用CAPP系统规划工艺，在NC编程过程中直接导入计算机内产品的模型，尤其是能直接把加工的代码输入到NC机床加工中心，由此可见，应用CAD技术加强对矿山机械的设计，不仅具有较高的技术效益，而且还能实现设计与制造的有机结合。例如在进行某矿山机械设计时，由于设计人员采用CAD技术，对该机械的诸多部位进行了改进，下图为改进后该机械设备的重要改进部位示意图。

3.3 应用有限元法加强矿山机械的改进

矿山机械处于工作状态下的受力十分复杂，因而对其受力情况的分析和计算也十分复杂。以挖掘类的矿山机械为例，不论其结构还是荷载的计算都较为复杂，在以往的设计都以简化计算为主，再找较为危险的截面，并对其进行计算和校核，而这就难以确保结果的准确性，同时在校核和结算截面时难以精确定位钢板应力的分布，因此必须加强有限元法的应用，并在计算机的帮助下，能清晰发现钢板的应力分布情况及其薄弱点，进而针对存在的不足对机械进行有效的改进，在促进设计速度提升的同时促进设计质量的提升。

3.4 应用优化设计于矿山机械设计工作之中

在矿山机械设计中，采用优化设计的关键方法就是把设计所遇到的各种问题建立成数学模型，并采用数学优化设计方法和现代计算机计划，以更好地从行域中得出最优的解答，从而在复杂的设计过程中减少设计的繁琐，提高设计水平的同时改进矿山机械的质量。

3.5 应用人机工程设计于矿山机械设计工作之中

因为矿山机械进行工作的环境比较恶劣，操作机器的员工需要集中精神进行细心操作，一个简单的失误有可能造成安全事故。所以在设计中有了人机工程设计技术，它的目标就在考虑施工环境的前提下，怎么样将机械产品最合乎人的操作习惯，尽量满足人的舒适度，减少人的劳动强度，保证生产安全。比如合理的档位高度和位置设计可以减少操作人员的强度以及避免操作失误，保证操作人员的安全，从而更好地实现矿山机械设计的有效性和安全性，从而为安全生产奠定基础。

4 结语

综上所述，对现代设计方法在矿山机械设计中的应用进行探讨，具有十分重要的意义。作为新时期背景下的矿山机械设计人员，必须紧密结合时代发展的需要，致力于自身专业技术水平的提升，对加强矿山机械设计和改进的必要性和现代设计方法特点有一定的认识，并在设计过程中切实加强现代设计方法的应用，最大化的确保矿山机械设计的有效性，从而更好地满足矿山机械生产的需要，实现矿山企业的可持续发展。

参考文献

[1] 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，

（9）： 80-83.

[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，（4）：75.

[3] 张志波.现代设计方法在矿山机械设计中的应用

[J].科技传播，2013，（8）：162+154.

作者简介：刘凤志（1965—），辽宁昌图人，鹤岗斯达机电设备制造有限责任公司助理工程师，研究方向：机械设计与制造。

摘要：随着我国对矿产资源需求量的不断加大，为了更好地适应时代发展的需要，作为新时期背景下的矿山企业，必须注重矿山机械的设计，以更好地提高矿产资源的生产效率。文章就矿山机械设计中如何加强现代设计方法的应用进行了探讨，旨在与同行进行业务之间的交流，以不断提高矿山机械的设计水平。

关键词：矿山机械；机械设计；现代设计方法

中图分类号：TD402 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）07-0023-03

为了更好地适应时代发展对矿产资源的需要，作为新时期背景下的矿山企业必须提高矿山机械的工作效率，而这就必须加强对矿山机械的设计。基于此，笔者结合自身工作实践，就此展开以下几点探究性的分析。

1 加强矿山机械设计和改进的必要性分析

随着现代工业事业不断的发展，越来越多的矿产资源得到了有效的开发和利用，为了促进矿山企业的可持续发展，作为新时期背景下的矿山企业，就必须加强对矿山资源的开发和利用，而为了确保矿山资源开采的有效性和开采的效率，尤其是注意到开采的安全性，就必须加强对现有设备的改造，在确保安全的前提下，采取科学的设计方法，在促进设计质量提升的同时降低设计的成本，矿山开采的低碳环保以及矿山企业的可持续发展。由此可见，加强对矿山机械的设计和改进具有十分强烈的必要性。

2 基于现代设计方法特点的概述

在传统的矿山机械设计过程中，所采用的设计方法必须经过大量的实践，并在此基础上、设计人员利用经验和直觉对矿山机械进行设计和改进。但采用现代设计方法加强矿山机械的设计哈改进，而是基于现代理性与系统性和逻辑性较强的科学技术知识，并以计算机技术为载体，实现矿山机械创新性的改进，从而得出价廉质高的现代化矿山机械。由此可见，传统的矿山机械设计方法已经难以适应时代发展的需要，尤其是在当前计算机信息技术日益快速发展的今天，为设计人员工作效率的提升奠定了坚实的基础，同时也实现了设计方法的多元化，设计质量的高效化。价值现代设计方法中大都融入了现代化的多种学科，从而将现代设计方法的特点体现出来，即在确保先进性和智能性的同时彰显其系统性与动态性，尤其是其综合性较强的特点极大的促进了企业竞争实力的提升，因而未来的趋势就是现代设计方法成为矿山机械改进和设计的主流方法。

3 矿山机械改进与设计中如何加强现代设计方法的应用

通过上述分析，我们对加强矿山机械设计和改进的必要性和现代设计方法特点有了一定的认识，那么作为矿山机械设计人员应如何加强现代矿山设计方法的应用呢？笔者以下就此展开分析。

3.1 加强对矿山机械的可靠性设计

矿山机械设计质量的高低就在于其是否具有良好的可靠性，即矿山机械能在恶劣的采矿环境中完成相应的采矿量，且能确保整个采矿过程的安全性和环保性。因此在对矿山机械进行可靠性设计时，必须对其进行有效的实验，确保改进后的矿山机械能在不同荷载、工作环境下进行有效的工作，这就需要进行大量的试验，加强对数据的统计和分析，为机械设备的可靠性提升奠定坚实的基础，从而更好地将机械设备的可靠性薄弱环节进行改进，促进设备可靠性提升的同时改进其使用性能，确保始终在安全的前提下高效的运行。

3.2 利用CAD技术加强对矿山机械的设计

在矿山机械设计中，CAD技术是应用最为广泛的技术，主要是设计人员给予计算机的硬件和软件系统实现矿山机械的开发设计，其应用过程主要有设计和工程的分析以及绘图和制作文档等环节，在矿山机械设计中加强CAD技术的应用，不仅能有效实现设计的一体化和模块化，还能利用CAPP系统规划工艺，在NC编程过程中直接导入计算机内产品的模型，尤其是能直接把加工的代码输入到NC机床加工中心，由此可见，应用CAD技术加强对矿山机械的设计，不仅具有较高的技术效益，而且还能实现设计与制造的有机结合。例如在进行某矿山机械设计时，由于设计人员采用CAD技术，对该机械的诸多部位进行了改进，下图为改进后该机械设备的重要改进部位示意图。

3.3 应用有限元法加强矿山机械的改进

矿山机械处于工作状态下的受力十分复杂，因而对其受力情况的分析和计算也十分复杂。以挖掘类的矿山机械为例，不论其结构还是荷载的计算都较为复杂，在以往的设计都以简化计算为主，再找较为危险的截面，并对其进行计算和校核，而这就难以确保结果的准确性，同时在校核和结算截面时难以精确定位钢板应力的分布，因此必须加强有限元法的应用，并在计算机的帮助下，能清晰发现钢板的应力分布情况及其薄弱点，进而针对存在的不足对机械进行有效的改进，在促进设计速度提升的同时促进设计质量的提升。

3.4 应用优化设计于矿山机械设计工作之中

在矿山机械设计中，采用优化设计的关键方法就是把设计所遇到的各种问题建立成数学模型，并采用数学优化设计方法和现代计算机计划，以更好地从行域中得出最优的解答，从而在复杂的设计过程中减少设计的繁琐，提高设计水平的同时改进矿山机械的质量。

3.5 应用人机工程设计于矿山机械设计工作之中

因为矿山机械进行工作的环境比较恶劣，操作机器的员工需要集中精神进行细心操作，一个简单的失误有可能造成安全事故。所以在设计中有了人机工程设计技术，它的目标就在考虑施工环境的前提下，怎么样将机械产品最合乎人的操作习惯，尽量满足人的舒适度，减少人的劳动强度，保证生产安全。比如合理的档位高度和位置设计可以减少操作人员的强度以及避免操作失误，保证操作人员的安全，从而更好地实现矿山机械设计的有效性和安全性，从而为安全生产奠定基础。

4 结语

综上所述，对现代设计方法在矿山机械设计中的应用进行探讨，具有十分重要的意义。作为新时期背景下的矿山机械设计人员，必须紧密结合时代发展的需要，致力于自身专业技术水平的提升，对加强矿山机械设计和改进的必要性和现代设计方法特点有一定的认识，并在设计过程中切实加强现代设计方法的应用，最大化的确保矿山机械设计的有效性，从而更好地满足矿山机械生产的需要，实现矿山企业的可持续发展。

参考文献

[1] 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，

（9）： 80-83.

[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，（4）：75.

[3] 张志波.现代设计方法在矿山机械设计中的应用

[J].科技传播，2013，（8）：162+154.

作者简介：刘凤志（1965—），辽宁昌图人，鹤岗斯达机电设备制造有限责任公司助理工程师，研究方向：机械设计与制造。

摘要：随着我国对矿产资源需求量的不断加大，为了更好地适应时代发展的需要，作为新时期背景下的矿山企业，必须注重矿山机械的设计，以更好地提高矿产资源的生产效率。文章就矿山机械设计中如何加强现代设计方法的应用进行了探讨，旨在与同行进行业务之间的交流，以不断提高矿山机械的设计水平。

关键词：矿山机械；机械设计；现代设计方法

中图分类号：TD402 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）07-0023-03

为了更好地适应时代发展对矿产资源的需要，作为新时期背景下的矿山企业必须提高矿山机械的工作效率，而这就必须加强对矿山机械的设计。基于此，笔者结合自身工作实践，就此展开以下几点探究性的分析。

1 加强矿山机械设计和改进的必要性分析

随着现代工业事业不断的发展，越来越多的矿产资源得到了有效的开发和利用，为了促进矿山企业的可持续发展，作为新时期背景下的矿山企业，就必须加强对矿山资源的开发和利用，而为了确保矿山资源开采的有效性和开采的效率，尤其是注意到开采的安全性，就必须加强对现有设备的改造，在确保安全的前提下，采取科学的设计方法，在促进设计质量提升的同时降低设计的成本，矿山开采的低碳环保以及矿山企业的可持续发展。由此可见，加强对矿山机械的设计和改进具有十分强烈的必要性。

2 基于现代设计方法特点的概述

在传统的矿山机械设计过程中，所采用的设计方法必须经过大量的实践，并在此基础上、设计人员利用经验和直觉对矿山机械进行设计和改进。但采用现代设计方法加强矿山机械的设计哈改进，而是基于现代理性与系统性和逻辑性较强的科学技术知识，并以计算机技术为载体，实现矿山机械创新性的改进，从而得出价廉质高的现代化矿山机械。由此可见，传统的矿山机械设计方法已经难以适应时代发展的需要，尤其是在当前计算机信息技术日益快速发展的今天，为设计人员工作效率的提升奠定了坚实的基础，同时也实现了设计方法的多元化，设计质量的高效化。价值现代设计方法中大都融入了现代化的多种学科，从而将现代设计方法的特点体现出来，即在确保先进性和智能性的同时彰显其系统性与动态性，尤其是其综合性较强的特点极大的促进了企业竞争实力的提升，因而未来的趋势就是现代设计方法成为矿山机械改进和设计的主流方法。

3 矿山机械改进与设计中如何加强现代设计方法的应用

通过上述分析，我们对加强矿山机械设计和改进的必要性和现代设计方法特点有了一定的认识，那么作为矿山机械设计人员应如何加强现代矿山设计方法的应用呢？笔者以下就此展开分析。

3.1 加强对矿山机械的可靠性设计

矿山机械设计质量的高低就在于其是否具有良好的可靠性，即矿山机械能在恶劣的采矿环境中完成相应的采矿量，且能确保整个采矿过程的安全性和环保性。因此在对矿山机械进行可靠性设计时，必须对其进行有效的实验，确保改进后的矿山机械能在不同荷载、工作环境下进行有效的工作，这就需要进行大量的试验，加强对数据的统计和分析，为机械设备的可靠性提升奠定坚实的基础，从而更好地将机械设备的可靠性薄弱环节进行改进，促进设备可靠性提升的同时改进其使用性能，确保始终在安全的前提下高效的运行。

3.2 利用CAD技术加强对矿山机械的设计

在矿山机械设计中，CAD技术是应用最为广泛的技术，主要是设计人员给予计算机的硬件和软件系统实现矿山机械的开发设计，其应用过程主要有设计和工程的分析以及绘图和制作文档等环节，在矿山机械设计中加强CAD技术的应用，不仅能有效实现设计的一体化和模块化，还能利用CAPP系统规划工艺，在NC编程过程中直接导入计算机内产品的模型，尤其是能直接把加工的代码输入到NC机床加工中心，由此可见，应用CAD技术加强对矿山机械的设计，不仅具有较高的技术效益，而且还能实现设计与制造的有机结合。例如在进行某矿山机械设计时，由于设计人员采用CAD技术，对该机械的诸多部位进行了改进，下图为改进后该机械设备的重要改进部位示意图。

3.3 应用有限元法加强矿山机械的改进

矿山机械处于工作状态下的受力十分复杂，因而对其受力情况的分析和计算也十分复杂。以挖掘类的矿山机械为例，不论其结构还是荷载的计算都较为复杂，在以往的设计都以简化计算为主，再找较为危险的截面，并对其进行计算和校核，而这就难以确保结果的准确性，同时在校核和结算截面时难以精确定位钢板应力的分布，因此必须加强有限元法的应用，并在计算机的帮助下，能清晰发现钢板的应力分布情况及其薄弱点，进而针对存在的不足对机械进行有效的改进，在促进设计速度提升的同时促进设计质量的提升。

3.4 应用优化设计于矿山机械设计工作之中

在矿山机械设计中，采用优化设计的关键方法就是把设计所遇到的各种问题建立成数学模型，并采用数学优化设计方法和现代计算机计划，以更好地从行域中得出最优的解答，从而在复杂的设计过程中减少设计的繁琐，提高设计水平的同时改进矿山机械的质量。

3.5 应用人机工程设计于矿山机械设计工作之中

因为矿山机械进行工作的环境比较恶劣，操作机器的员工需要集中精神进行细心操作，一个简单的失误有可能造成安全事故。所以在设计中有了人机工程设计技术，它的目标就在考虑施工环境的前提下，怎么样将机械产品最合乎人的操作习惯，尽量满足人的舒适度，减少人的劳动强度，保证生产安全。比如合理的档位高度和位置设计可以减少操作人员的强度以及避免操作失误，保证操作人员的安全，从而更好地实现矿山机械设计的有效性和安全性，从而为安全生产奠定基础。

4 结语

综上所述，对现代设计方法在矿山机械设计中的应用进行探讨，具有十分重要的意义。作为新时期背景下的矿山机械设计人员，必须紧密结合时代发展的需要，致力于自身专业技术水平的提升，对加强矿山机械设计和改进的必要性和现代设计方法特点有一定的认识，并在设计过程中切实加强现代设计方法的应用，最大化的确保矿山机械设计的有效性，从而更好地满足矿山机械生产的需要，实现矿山企业的可持续发展。

参考文献

[1] 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，

（9）： 80-83.

[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，（4）：75.

[3] 张志波.现代设计方法在矿山机械设计中的应用

[J].科技传播，2013，（8）：162+154.

作者简介：刘凤志（1965—），辽宁昌图人，鹤岗斯达机电设备制造有限责任公司助理工程师，研究方向：机械设计与制造。