作者:杨之勇

对各种现象感兴趣才适合搞机械设计学研究

      爱好是最好的老师当你对某一事情产生兴趣,并有爱好感的时候,你会不辞辛苦地探求,刨根问底。没读小学时,听说有吸铁石能吸铁,放大镜能用此看大物象,能在太阳光下聚光成点,热燃易燃物。看到别的孩子用线和两盒盖说话能远处说话接听,…。现象的离奇和现象的诱导使不少年幼孩们迈进科技兴趣的门槛。大了帮家干活中,发现冬天除雪时铁锹易粘雪,木头做的木锹不易粘雪,是与材料的热容量有关,帮家在生产队力铲地时听有的叔叔大爷说锄头新安上时在连接处抹点大酱,锄头就不会掉下来了。实际是锈蚀防松的道理。用席子盖东西防雨把麻面朝外,光面朝里。反了不行,这是水膜防漏原理,雨伞面料不一定要不透水的,形成水膜可以防漏。过去在农村屯子井槽子用于饮马用的水脏了把完好窝果碗装满水快速翻转放入井槽,井槽水自动排干,实质是大气压和连通器原理,实质这个道理会引诱你设想自动冲水马桶和水利工程中的连通器结构设想,这些现象会给对现象善于思考的人一个领悟和触类旁通的思考科技问题的先导

透过现象看规律,是要看从特殊到一般的关联

现象的背后暗藏着规律性理论

        现象每天都在不断地展现在我们的眼前,南北屋,房前屋后,门洞子会有过堂风,是温度差引起的气流非平衡现象;风在雨头,雨过天晴艳阳天,是事物转变的现象。物体宏观运动只有种形式:转动和移动移动可以看成以无限大的半径的转动,所以最基础最基本机构是两杆机构,电机的转动,人字梯,剪子,钳子都是转动为特点的简单机构形式;自动线或自动机中有自动供料器中有合路器与分路器实质就是个两杆一副机构,有的人不从机械系统的共性去研究问题,看到国外生产线上有这种机构出现,就聚焦在分路器和合路器上去做研究,这种组基本组基础的机构是机构学中最基本的构件,关键是是能会变通和应用基本构件。无须动力,自动与物料动作构成闭式循环运行,这就是设计者的能力体现。有的人认为机械不就是齿轮、链轮、皮带轮、凸轮等原件的组合吗,不重视机械设计基本功的教育与培养及设计锻炼,岂不知机械是国家发展的重要科技,农业机械化是机械在农业上具体运用和体现,食品机械自动化是机械设计制造及自动化在食品制造业上的应用,汽车、工程机械、家电等生产线也是机械设计能力的体现。机构学中(或机械原理中)有约束之说,实际约束不止是书上的概念和定义中的约束,还有辅助约束‘,半约束、封闭约束和开式约束等;转动有无轴转动,按轨迹分可分为圆转动,渐开线转动,抛物线转动。或其它轨迹线转动等。

      还有机构运动链理论,有机械手和机器人等,针能对广义机构有一定只认识和理解,设计舰载机拦截减速、缓冲和定位会有多种结构和机构方案。有了理性和理论应用能力,在机械设计中就会神通广大,无所畏惧,有的自动线或自动机中自动供料部分因有序化和系统化设计有量值非平衡现象,有的料道会出现卡死现象,实际这一问题比较好解决,在料道扶持导向中设计出多出非定量弹性结构(利用两杆机构的弹性扶持),过力会自动掉队,问题会很容易解决的。不能被专业绑架,一旦被绑架设计者自身会无能为力。下图示机械机构的功能和功能载体的闭式循环实现物料给送时空关联的合理设计这就是科技载体人的能力性的体现。

功能关联,功能元关联,时空关联是机械设计的根本

机械设计我们主要缺少了啥东西

       社会大生产发展到今天,机械设计学核心技术的萌芽和生长,1.功能思想的提出与发展,2.人机学思想的形成和发展,3.工业设计学科学体系的发展和成熟。目前我们确有缺少这三种科学观念迹象,的确有了这三样东西,我们的机械设计将能昂首阔步走向辉煌。

       以前不是理论引导行动和作为,而是单纯靠老师教,学生学,师傅教,徒弟学,参观学习,见识中学,靠外语能力学习国外技术,引进或外买新品,解剖学习,有的人到机构图册中浏览学习,有的从科技杂志从专利文本中去体会获取新知。可见这些都是一个从不认识到认识的发展过程。模仿学习跟随学总是被动获知者。总不能成为科技和设计的原创者,总是在做跟随者和随从者。

       1947年美国工程师(迈尔斯),创立了“价值工程”,但他真正重要的功能,不在于“价值工程”本身,而在于他提出的“功能”的思想,对于产品顾客买的不是产品本身而是产品所具有的功能

        一般的科技人员或在理工科大学教授们头脑里,为了机械设计能力提升头脑里总是灌满机构、结构、运动学、强度、刚度、震动…等学科学问。从一台农村所用的联合收割机来看,是收割中农艺要求的功能逻辑组合,从功能逻辑组合中派生了联合收割机的机构、结构、….的组合和合作。实际枪支、火炮也都是功能和功能元的组合和合作。

       功能思想从而成为设计学的最重要的新理念。

       人机学思想,是把人和机器设备机构等机械同人一起考虑,宜人,为人、护人、同时进入设计考虑的因素。是在人权和利益面前为人民服务观的体量。有的建筑工地的吊车爬上操作台的爬梯没有安全保护,操作台没有防风雨的设计,…等,在产品面前丢掉了人机学理念。

      工业设计科学体系发展和成熟,工业设计思想的宗旨是为大批量的工业产品进行造型和色彩设计,在技术第一,艺术第二的思想引领下使产品视觉形象更加具有迷人的效果。这对于产品涂装设计指明了方路。机械设计者,首先应是一位工业设计师,而不是一个艺术家,是机械设计学组成的三部分:1功能原理设计;2实用化设计;3商品化设计。以前我们是缺少了上述三种理性东西。

       天上飞的,水里游的,…地上跑的,都离不开机械设计学理论与实践的科技载体人的能力性的体现。是设计能力的体现。

机械设计制造及自动化是强国的顶梁柱

设计标准化和标准化设计

       设计标准化,标准化设计是指在一定时期内,面向通用产品,采用共性条件,制定统一的标准和模式,开展的适用范围比较广泛的设计,适用于技术上成熟,经济上合理,市场容量充裕的产品设计。标准化设计的内容可以分为4类:1、国家标准:

标准化设计

标准化设计和设计标准化是设计是大生产的必然取向

标准化设计的优点

     采用标准设计的优点是:①设计质量有保证,有利于提高工程质量;②可以减少重复劳动,加快设计速度;③有利于采用和推广新技术;④便于实行构配件生产工厂化、装配化和施工机械化,提高劳动生产率,加快建设进度;⑤有利于节约建设材料,降低工程造价,提高经济效益。是对全国工程建设具有重要作用的,跨行业、跨地区、必须在全国范围内统一采用的设计,由主编部门提出报国家主管基本建设的综合部门审批颁发。2、部颁标准:主要是在全国各专业范围内必须统一使用的设计,由各专业主管部门审批颁发。3、省、市、自治区标准:主要是在本地区内必须统一使用的设计,由省、市、自治区主管基本建设的综合部门审批颁发。4、企业标准:企业根据国家、行业以及各地区的标准,结合企业自身情况和市场实际需要,制定的设计标准。

创新设计者首先要善于形象思维知破善立。

      创新设计的思路:针对生产实际问题,提出预案,可是个能人,高人。有时候专家难做不到,可问题出现的没人能解决的时候,那些年轻的敢为人先的善于思考的人就能提出创新预案。南水北调是我国一个大的水利工程,需要运输大的直径的管道,出现了困难,涵洞、架空输电缆架等因素受阻无法运输,此时某汽车服务公司年轻的总经理看到国家的困难,急在心里,想出了降低运输车底盘高度或无底盘运输车的难题,找到某汽车改装厂,利用液压原理组成无常规底盘架的运输大件车的预案,从预案,到方案的设计成功。再到成品制造成功,为解决国家南水北调困难做出了贡献。这里的技术关键是打破常态思维,破除常态结构,鼎力非常态新结构。打破标准设计框框,建立新的功能要求引领的新结构。给那些言必提标准的人上了生动的一课。成熟的通用产品设计要注意标准化设计,新产品创新产品,攻关设计就不能被标准化设计框框给框死和被绑架。

专业知识和技术是基础科学知识的一种应用细化

      总体来讲社会对机械类技术人员的需求量还是很大的,就业率也一直是最高的,在95%左右。机械类专业主要包括机械设计制造及其自动化、材料成型及控制工程、过程装备与控制工程等、机械电子工程、测控技术与仪器、机电一体化、飞行器设计、车辆工程、农业机械化与自动化、工业设计等。隔行不隔理,只是设计约束条件和工况不同,机构选型和配偶公差配合不同,要适应工况和外部条件。

       但目前机械设计社会需要不是专业和学历、及学位,需要的是能力,是设计能力和处理问题能力,实现生产自动化的设计能力。我在无锡用技术设计打工时遇到一个企业接活真不少,都是自动化设计问题,减震轴承各部件自动上料、检测、装配、压合、自动输出‘自动计数‘自动包装、入库等设计真不少。还有有的密封件自动加工组成单元自动装配、自动包装等、都不是一个专业能解决了的,不是你会不会设计,而是生产中遇到的实际问题能用设计很好地去解决问题。促进生产的发展和接受新项目的新的设计问题,这些有些院校学生难以满足企业的需求。

机械设计学理论功底深厚和设计能力强劲与解决现实生产实际问题息息相关

       机械设计学是机械设计理论和设计能力的总称,学好机械设计学的人,既有新的理论支撑又有实际设计能力,和对实际问题的处理解决能力。我是比较善于学习的人,对机械设计学,和机械现代设计法注意研究和学习。在发动机厂期间,有个生产加工问题一直解决不了,技术领导找到了我,说你善于思考,想办法把油底壳面加工问题用设计解决下,我实际还不是学发动机加工专业,也好没有专业框框,可有问题解决思路:因果论分析,此加工条件非常态,不能用常态的标准理论和夹压定位标准去对待,采用力的分析法产生加工振纹是夹压力和加工抗力不平衡造成的,加工抗力没被夹压力克服,于是我利用零件特点和夹紧方式结合一处施力分解出三维力的机械设计结构解决了问题,是机械设计理论与能力解决了生产应急问题。

       某锂业集团,氧化锂在保护气中热加工实现工艺步骤全过程,生产线是个设计难题,找到设计院说搞自动化生产线没搞过,国内现有技术也不可能,所以只给设计了按标准传统式的手套箱人工手动操作流水线,生产节拍受限制,质量难以保证,最后该集团公司在网上找创新设计者去该公司面谈,我所在打工单位,是无锡某机械制造有限公司,有意接纳此设计制造项目,派我和生产部长前去江西面谈,我是在工作中学习的机械设计学和现代设计法,这次有了用武之地了:我看了原设计院手套箱式流水线,谈了设计思路,1,保护气是环境条件不能丢掉,该空间密封的密封,不可或缺,改掉人工操作,可在生产线上按工艺要求设置液压操作机械手,机械手持重能力要大于50公斤,运行缓冲定位,采用液压相关功能回路解决,有关生产步序按用户工艺布置相关装备,输送采用步进伺服驱动环形步进生产线,步进、停时间和节拍按工艺要求可以人工设定和修改,…。主管技术的副总很高兴,说你是以前搞过的吗?我说没搞过,林总平型关大捷,粟裕指挥的淮海战役,都是首次,都不是第二次,历史和现实不允许有第二次,设计者就应该像战争年代的指挥员一样,看了地形地物和敌我双方的实力心中有数拿出作战方案一样。这就是掌握现代设计法和机械设计学的设计者应具备的素质。副总听了很高兴,问我是哪个大学毕业的,我告诉他了,他说他的同学也是那个学校毕业的,也很有能力。他说不在专业和职称在能力在思维的层次性。在对设计信息处理和安排。当场决定该项目就就给你们公司了,信着你们了。实际我只是70年本科毕业的,设计制造一次性成功,填补了国内该行业技术空白,成为该公司的保密技术项目。用机械设计学解决现实生产问题不少,事例在此不能多举多说。

大众创新功夫不负有心人

        我知道是一位为非机械专业(政工专业)毕业的中专生,在我所在工厂家属厂上班做政工员。家住离工厂很远的农村,上下班时间看到农民种地点种很辛苦,心生开沟播种培土压式保墒预案,可他自己不会画图,到我所在的技术科找手头没事的技术员帮把他的想法画出工程图,可他有个特长擅长木工,于是他自己用木头做出模型,试验改造,最终申报了国家专利,成为农业粮食主产区的不可或缺的农机设备。在这个大众创业的工程中,也学会了机械电脑绘图,机械机构原理等学问题,也获取了较大的经济效益。群众是真正的英雄,而我们则往往是幼稚质可笑的。高手在民间,省市农机研究所也都对此产品的发明感到佩服。这个事例给学习机械设计的大学生们一个有力鼓舞和榜样引领。

       创新成功的思路在于问题解决的思路。思路在于功能组合和搭配的预案,也不在于专业和学位机资质的高低,有颗改变落后追求创新的坚定的决心,就能实现你的高手称谓。不会画图没学过机械设计的人可以搞出如此复杂的机械革新项目,教育和科技领域的人们应该有个一个反思。

创新是机械设计学的一项不可或缺理念

       机械是机器与机构的总称。认识一个事物要从概念和定义出发,从它的存在作用和影响考虑,计入大学有些机械的有学电控的,那么何成为机械呢?机构、机械、机器的连带关系如何呢?机构:有一个固定构件组成有可动链接和相对刚性或弹性组成的系统“运动链”被称为机构。也就是说:用来传动传递运动和力的在机架中以运动副连接起来的构件系统。机器是执行机械运动的装置并用来转换和传递能量物料与信息。机械则是机器和机构的总称。在机构学中,有运动链之说,用运动副和和构件(杆件)连接起来可动的构件组合系统成为运动链,运动链实质是未被确定机架的机构。

机械齿轮(图1)齿轮是转动副的典型机构,特点是传动架(驱动角)在运行过程中保持不变。齿轮只是部件,是机构中被称为一个构件,真能体现其组成体系特性是轮系,所谓轮系是用轮的构件去实现其功能的组合,比如汽车的差速器、是二自由度机构组合,功能是差速,在汽车转弯时能自动分配两轮的转速比,这在轧钢设备中有差速轮系应用,在生产线上利用差速实现运动与停止的快和慢的差别性配给。在运输小车中的随动轮能在转弯和直线运动中随动改变方向支撑车体运动。这种差速的实现不只是机构本身还在于任何物体的运动都已节能的规律在支配,以节能为原则的运动发生和改变。

轮系应用图例

轮系在汽车底盘设计中的应用

差速轮系原理动图

差速器是二自由度轮系的应用

用于生产作业的差速链生产输送线

原理不难设计结构和空间布置及各种功能元组合搭配很有学问

差速链是企业生产线中的重要的设备

起重机械上的起重葫芦:

起重葫芦是轮系中的一项应用设计成果

以上是一种轮系应用原理可用于不同行业,但原理都是简单机构的组合运用是合作原理的功能应用不同场合。看来机械学创新应用的重要性。

下面最简单的两杆一副转动机构应用图:

砖拿子是最简单的基本机构的变通应用设计的成果

下图是较复杂的多杆步行机构动图:

步行机构是转动基本构件的组合变通应用性设计是设计者能力的体现

转动移动副机构组合设计应用动图:

汽车底盘的转移副的设计应用

玩具枪的例子:

转移副机构的变通设计应用实现机构闭式自循环的设计

以上都是基本机构应用的图例,可以看出机构原理不复杂,可设计能力高低就是科技先进性的体现。也可以看出简单与复杂的逻辑关系。

机械(机构和机器)组成设计学

       机械(机构机器)组成设计是机械设计者的首要学问,也是我国目前机械学的困境所在。有不少学过机械的到企业里不能为企业设计需要的产品和用机械设计解决生产中的实际问题,这就是我们的机械(机构和机器)组成设计能力不够。目前我们就缺少机械(机构和机器)组成设计学能力的设计者,这方面的理论与实践也较为欠缺,不少人总以样本或模仿为设计的出路实质是脱离了以功能为根本思路的机械(机构和机器)组成设计学理论原则了。

       记得我在某发动机厂工作期间,发动机机体需要自动对中定位、夹紧采用双面铣机床自动加工,厂里找了毕业早的老工程师,找了老技师、老八级工,找了数学学的好的,找了动脑灵活(下棋名手)提方案,都不能如愿以偿。不是别人不行,别人却有超长之处,是他们在机械(机构和机器)组成学方面还没入门,还不熟悉,还很少钻研;在这种情况下技术科长找到了我,安排了此项任务设计。

       我是70年毕业的,是善于学习研究问题的人,我感到:1.设计要先有预案:采用气动连杆机构型式;2.功能网路框图设计,3.按功能网络关系构思大方案,3.启用机构学原理知识,4动态分解:采用外加约束二自由度机构,构成步序程序动作机构,同时利用切贝谢夫直线导向机构综合做对中定位机构;5.利用了增理机构原理进行机体夹压,一次性设计成功,制造成功,理论上站住脚的设计,只用图面上没有毛病,会一次性成功的,所以一次性成功。这个事例说明了机械设计要有深厚理论设计功底,不在动脑好用不好用,也不在院校名气大小。更不在毕业时间长短。重要的是要有机械(机构机器)组成设计学理论和方法及能力。值得注意的是机械设计者必须和工人(安装制造调试者相结合,要进行图纸方案原理解读),和领导相结合,得到领导支持。

机械设计功能原理学

       设计的新技能属于功能原理设计法;功能、功能单元和功能结构,机械手,手的功能::两指外抓、外夹,扩招到从内孔外张、外涨。引申到多指抓,再引申机械步进逐步抓;吸: 磁吸、负压吸。对于食品可用不锈钢针扎(托限位和推出),对于湿巾或手绢采用弯针(托限位和推出)在湿巾或手绢的机械手抓取办法在上海国际发明展览会上咨询国外专家,没有办法,回到宾馆我们经触类旁通想出了自己的办法,弯针法,用一个缸径5毫米小气缸打动四个弯针从四角相背施力的功能元结合叠加法获取成功。

机械优势化设计原理

       由于世界资本市场竞争竞争的日趋激烈,催生了新技术新产品不断涌现,产品功能原理的创新、结构的创新、材料的创新、工艺创新、外观创新,….。创新或专利能转化为竞争力产品却不到20%,大多数被束之高阁,多数创新产品不被市场接纳,除了有认识过程外,还可能在实用化方面有待提高,资本生产日趋繁荣,可是资本市场的繁荣,并不能使所有企业都能平安生存和平安运营,人们发现没有为了为竞争的优势的产品技术设计是不行的,出现了优势设计理论和思想。优势设计是以常规设计和创新设计为基础的更高一层的设计理念,强调面向市场的设计技术。

       优势设计的基本思想:1是面向市场需求的设计要求设计者能认识市场的挑剔性,资本市场的严酷性,多变性,不但要考虑市场的今天,还要考虑到明天的市场,能从心理和需要还要不能不考虑其它方面的因素和影响。2对市场辩证分析判断和决策。3.优势发现,利用优势发展战略,比如一带一路就是国际经济战略的历史和现今的优势利用。4.采用高层次的设计思维,1)应有全面、延伸思维能力,能知进知退,比如毛主席的四渡赤水等战略就是一种优势选择和应用。2)要有更深入思维能力,有看破问题能力,有应变能力。所以面对资本市场的多变性,机械设计者压不断学习,与时俱进,不断提升自己的思维能力。

机械设计学的结构设计

1、机械是功能载体的组合体,组合出功能组合出力能。

2、机械是共构件在功能引领下的对构件约束与非约束的统一。

3、机械是机构和机器的总称,是传递能量、功能、信息和物件的载体。

中国机械行业的主要产品包括以下12类:

农业机械:拖拉机、播种机、收割机械等;

重型矿山机械:冶金机械、矿山机械、起重机械、装卸机械、工矿车辆、水泥设备等;

工程机械:叉车、铲土运输机械、压实机械、混凝土机械等;

石化通用机械:石油钻采机械、炼油机械、化工机械、泵、风机、阀门、气体压缩机、制冷空调机械、造纸机械、印刷机械、塑料加工机械、制药机械等;

电工机械:发电机械、变压器、、高低压开关、电线电缆、蓄电池、电焊机、家用电器等;

机床:金属切削机床、锻压机械、铸造机械、木工机械等;

汽车:载货汽车、公路客车、轿车、改装汽车、摩托车等;

仪器仪表:自动化仪表、电工仪器仪表、光学仪器、成分分析仪、汽车仪器仪表、电料装备、电教设备、照相机等;

基础机械:轴承、液压件、密封件、粉末冶金制品、标准紧固件、工业链条、齿轮、模具等;

包装机械:包装机、装箱机、等;

环保机械:水污染防治设备、大气污染防治设备、固体废物处理设备等;

矿山机械:岩石分裂机、顶石机等。

工程机械是指用于工程建设的施工机械的总称。广泛用于建筑、水利、电力、道路、矿山、港口和国防等工程领。

不要被专业绑架和束缚,你就有了迈进科技殿堂的起步动力

 专业是要有的,可不能能仅局限于本专业,非此勿为,非此勿思。专业是普遍性的理论应用到特殊或局部范围的理论应用,所以重视普遍性的理论和科技原理,对于就业对于机械设计项目完成都是有好处的。我认识的“王总”是干过瓦工,后改木工,又该开车。再改修车的人,去深圳应聘设备科长,深圳那家企业一条生产自动线多年因故障趴窝,无法运行,就是招聘不到全能专业的科技人才和科技引领人才。‘王总’被应聘做设备科长,该企业招聘负责人说也不管你有没有大学学历,试用你能把公司里的生产自动线修好,就留职你的设备科长职务,他问给我配助手吗?说需要啥人调用啥人配合缺件买件,不耽误,他采用群众路线方式,从启动电气按钮开始,顺藤摸瓜,从电气、电控、机械、那里有问题以问题点为导向处理问题,以因果关系解决问题结果没用一周生产线修复完成,没有专业资质的人能完成此项重任,说明我们目前专业意识有问题….。一个系统,某一科技项目都是非单一专业,单一技术构成,是各种科技的关联和组合,掌握普遍性的科技理论的重要性。和紧迫性。

        万变不离其宗,隔行不隔理,每一行当就是一个专业,如果被专业局限和约束了,那也也啥设计也搞不了。我能在为江浙地区用设计做了一点成功的设计工作就是没被专业局限;从定量包装,到机械手、机器人、模具、生产线,全自动生产线设计…。

机械工程专业化和综合化

       机械加工包括锻造、锻压、钣金工、焊接、热处理等技术及其装备,以及切削加工技术和机床、刀具、量具等,得到迅速发展,保证了各产业发展生产所需的机械装备的供应。

社会经济的发展,对机械产品的需求猛增。生产批量的增大和精密加工技术的进展,促进了大量生产方法的形成,如零件互换性生产、专业分工和协作、流水加工线和流水装配线等。

       20世纪初期,福特在汽车制造上又创造了流水装配线。大量生产技术加上泰勒在19世纪末创立的科学管理方法,使汽车和其他大批量生产的机械产品的生产效率很快达到了过去无法想象

但是,与国际先进水平相比,中国工程机械的整体水平尚有差距,部分产品在国际主流市场上处于二、三流产品的地位;中国工程机械企业与大型工程机械跨国企业集团相比,竞争力还比较弱。在迈向工程机械制造强国的征途中,发展的形势将更严峻、面临的挑战将更大。

      智能化和产品规格延伸彰显人文关怀工程机械产品的应用空间随着人类对生活品质日渐增长的需求而逐渐得以拓展,已由原来的建筑、筑路、水利电力、矿业等传统领域向城市狭窄施工场所、山区丘陵地区的农业施工场所及在货栈、码头、仓库、舱位、农舍、园林、园艺、建筑物层内和地下工程作业环境,及大型、特大型施工工程和矿山拓展。因此,要求工程机械逐步向两端延伸,即微型化与大型化、特大型化。大型、特大型工程机械产品随着大型、特大型工程的不断增多,市场需求量不断增长。它们具有研制与生产周期长、科技含量高、附加值高的特点,代表了一个国家或一个重要企业工程机械制造水平,这些产品多被发达国家的几家跨国公司垄断。

      另一方面,为了提高生产效率,减轻劳动强度,改善劳动条件,尽可能地用机械作业替代人力劳动成为一种发展趋势,为适应这种工程作业环境使用要求,小型及微型工程机械的需求将迅速增长。微型产品不但其外形尺寸受到具体约束,同时其外观形态、色调等方面的设计愈来愈体现了与自然、环境的融合,更彰显了对人性尊重的人文关怀。

      其次是同一产品由单一功能向多功能化、柔性化方向发展,即在通用产品的基础上增加模块化的功能部件,实现产品功能的多样化;或通过全新的模块化设计、制造以及不同模块之间的柔性化组合,实现功能多样化,传统意义上的工程机械产品种类划分将受到挑战。工程推土机应向微型、小型与大型、特大型等两端延伸,开发适应如湿地、沙漠、灌木丛等不同工况要求的,多功能、多用途、高效节能的产品以及相应的辅助功能模块。装载机应开发斗容量大、发动机功率大、掘起力大、倾翻负荷大、牵引力大、废气排放少的大型环保产品和可装载、可抓物、可侧卸、可起重,经济性好的一机多用型产品(如破碎机)。

       工程挖掘机要延伸发展大型液压挖掘机、微型挖掘机、无人驾驶液压挖掘机、遥控水下挖掘机、水下推土机、水下挖沟机。

       轮式起重机要开发技术先进、可靠性高、寿命长、施工质量好而且新技术含量高的一机多用型的多功能产品等。通过工程机械的信息化、智能化,可以提高工程机械各种故障的自我诊断和修复能力,降低施工人员的劳动强度、提高工作效率和工程质量。在一些特殊工况下,如高温、严寒、高空、辐射、水下和地下等工况,可以代替施工人员进行智能化、高质量施工。操作系统的自动化控制与远程控制、施工的精确定位与控制、故障诊断与监控等技术在工程机械上的应用将会越来越普遍。应用机电液一体化技术、电子计算机技术、监测控制技术以及这些技术的集成技术开发的装载机、挖掘机、筑养路机械、叉车、混凝土搅拌运输机械和起重机等新型工程机械产品将会不断出现。 

       机械设计学本身包含机械设计制造及自动化,包含创新设计和现代设计方法学理论,这是国家发展的科技顶梁柱!

让我们提高思维能力,加强机械设计学的研究,让机械设计学引领未来!

机械设计学是创新放飞梦想,科技引领未来的引擎

来源于:浅谈思维方式与机械设计学

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