工程机械的发展与其现代设计方法

曹登峰

（东莞福泰电子有限公司，广东 东莞 523883）

加强对工程机械发展与其现代设计方法的研究，可为其应用中的性能优化提供保障，且能满足与时俱进的发展要求，实现对工程机械的高效利用。因此，需要从不同的方面入手，给予工程机械发展及其现代设计方法更多地考虑，实施好这方面的研究计划，从而为工程机械的潜在应用价值提升提供支持，充分发挥工程机械在生产实践中的应用优势。在此基础上，有利于丰富工程机械设计方面的实践经验，增加其设计中的技术含量，并使其能够处于良好的发展状态。

1 工程机械的发展

工程机械多应用在交通运输工程建设、能源领域工程建设、原材料领域工程建设、农林基础设施建设、水利工程建设、城市工程建设、环境保护工程建设、大型工业运输车辆、电梯、国防工程建设用军用工程装备等领域。工程机械按产品类型可分为挖掘机械、铲土运输机械、起重机械、工业车辆、压实机械、混凝土机械、掘进机械等。在这些不同类型工程机械的支持下，我国的工程建设效率及质量正在逐渐提高。实践中为了使工程机械方面的研究内容更加丰富，则需要对其发展有着更多的了解。在此期间，相关的内容包括以下方面。

（1） 当前我国工程机械发展速度非常快，具有良好的市场发展潜力，整体的销售总额、进出口贸易总额等正在逐渐增加。同时，我国的工程机械产品出口范围也在扩大，已成为世界上的工程机械生产大国，为国民经济的不断增长带来了重要的保障作用。

（2） 在我国良好的经济发展形势影响下，工程机械的自给率正在逐渐提高，且现存保有量也在不断增加。实践中随着我国制造业领域改革步伐的加快，自主研发和生产中高端的工程机械产品将会成为未来的发展重点。同时，环保与再制造将会成为工程机械行业的重要发展方向，主要在于低碳经济时代下工程机械发展中对其能耗控制提出了更高的要求，而再制造即为追求低碳、环保、绿色制造，在工程机械产业升级中具有良好的利用价值，可减少相应产品制造过程中的能源消耗量。因此，未来在提升工程机械发展水平的过程中，应积极响应国家提出的发展绿色循环经济的号召，重视节能减排理念的融入，从而满足低碳经济时代的发展要求。

（3） 工程机械行业未来发展中将会朝着智能化的方向发展。在人口老龄化、人工成本费用增加等因素的影响下，工程机械发展中面临的挑战增多。因此，需要关注工程机械朝着智能化的方向发展，通过对机器人替代、软件信息化、柔性化生产等方式的配合使用，使得相关的生产企业可实现上下游信息透明、协作设计与生产，并使工程机械在实践中的生产质量、效率等可得到有效保障。同时，电动化、网络化及共享化，也会成为工程机械行业的发展重点，且在智能化管理方式的支持下，可实现对工程机械产品生产过程的实时控制，降低这方面的生产风险，不断优化这类产品生产管理方式。除此之外，通过对智能化设备的引入及高效利用，可使工程机械行业未来发展中的智能化程度逐渐加深，且能在长期的实践中形成适用性良好的生产制造模式，为工程机械长远发展目标的实现提供支持。

2 工程机械的现代设计方法

基于工程机械设计工作的开展，应通过对实践中形势变化的深入分析及其设计要求的充分考虑，加强与之相关的现代设计方法使用，促使工程机械设计中的技术含量可逐渐增加，并为其设计工作的高效完成提供有效保障。在此期间，相关的现代设计方法包括以下方面。

2.1 定制化设计方法

工程机械产品结构复杂、技术含量高、设计周期长。实践中能否满足客户对这类产品的多样化需求，体现着工程机械设计水平。因此，为了实现对工程机械可视化定制产品的加工制造，则需要通过对CAD在协同设计系统支持下的科学利用，针对性地开展这类产品的定制化设计开发工作，促使客户的个性化需求能够得到有效表达，并降低工程机械产品的产出风险。同时，基于协同设计系统的工程机械设计，通过对CAD的科学使用，可实现对设计者更改信息的实时获取，有效应对工程机械设计风险，最大限度地降低其设计中的问题发生率。除此之外，协同设计系统与CAD共同支持下的工程机械设计工作开展，通过对定制化设计方法的使用，可实现资源共享，为客户提供定制化的设计开发产品，高效地完成相应的设计工作，促使工程机械在实践中的设计质量更加可靠，全面提升其产品的潜在应用价值。

2.2 绿色化的设计方法

在应对工程机械能耗问题的过程中，应通过对其功能特性、设计要求、低碳经济时代形势变化等方面的综合考虑，加强绿色化的设计方法使用，有效开展工程机械产品的设计开发工作予以应对。实践中运用这类现代设计方法的过程中，需要工程机械设计人员通过对机构动力学与运动学的分析及理论知识的整合利用，充分考虑连杆机构支持下的工程机械最佳运动轨迹与速度，进而在最佳动力传递方式的作用下，获取功能特性良好的工程机械产品，实现对其能耗问题的科学处理，并拓宽这方面的设计工作思路，逐渐提升工程机械绿色化的设计开发工作水平，为其产品应用范围的扩大打下基础。

2.3 其他的现代设计方法

在选用工程机械现代设计方法的过程中，也需要通过对有限元分析技术、疲劳强度分析技术、零件强度设计等方法的科学使用，实现对工程机械的有效设计，并通过对再制造技术的充分利用，实现相应产品的再制造设计，促使工程机械产品应用过程中具有良好的节能、环保特性，满足其科学设计方面的要求。同时，应通过对新型能量回收液压系统设计技术的高效利用，使得对工程机械产品应用中构件方面多余能量的再次利用，丰富工程机械设计内涵的同时健全其设计方案， 充分发挥其现代设计方法的应用优势。除此之外，应通过对精细化设计方法的合理使用，减少工程机械设计中的细节问题发生，并为其创新设计工作的高效开展提供参考信息，确保工程机械产品应用状况良好性。实践中通过对绿色化设计方法、精细化设计方法等不同工程机械现代设计方法的有效使用，可使最终得到的设计方案有着良好的适用性，不断优化工程机械产品应用中的工作性能。

3 结语

综上所述，通过对这些内容的深入探讨，可为工程机械的更好发展提供支持，完善相应的设计方案，提高工程机械的设计效率及质量。因此，未来在落实工程机械方面的研究工作时，应给予其发展与现代设计方法运用足够的重视，确保工程机械设计有效性，促使其应用过程中的实际作用能够充分发挥，满足相关生产活动高效开展要求。长此以往，可增加现代工程建设中的技术优势，优化工程机械的使用功能，降低其应用问题发生率。