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现如今,整个社会对于能源的需求量是非常大的,矿产资源的开发已经成为现今一个非常重要的行业,与此同时,各种各样的矿难也随之增多。造成矿难的原因多种多样,但是其中因为矿山机械的设计导致的悲剧却占了一大部分的原因。所以,加强矿山机械的设计,保证矿山机械的质量,发挥更大的实用性,是我们目前应该重要考虑和研究的问题。我国目前在这方面的研究已经取得了初步的成效。
1 现代矿山机械设计的内容以及重要意义
1.1 设计的内容
伴随着现代科技的发展,传统的设计方法因为无法满足现代工业的发展需求,逐渐被社会淘汰。而现代设计将重心放在了智能、系统、稳定、先进和包容等方面,根据市场的实际需求情况,经由设计人员认真的推演、规划,最终制定出来的。现代设计的方法对于推动企业的技术发展作用非常明显。
1.2 设计的重要意义
正如大家所了解的,煤矿的开采过程是非常复杂的,而且设计的环节非常的多。而在整个的过程中,机械设计由于和开采的安全息相关,所以更加的显示出现代机械设计的重要性。矿山机械设备贯穿于整个矿山的开采过程,这就要求相关部门必须重视机械设计的研究。现代机械设计的方法能够为煤矿的开采节约成本,大大的提高市场的竞争力。
如今,我国经济发展迅猛,科技水平不断创新高,如何更好的将日新月异的技术应用到矿山机械设计中来,是今后一段时间我们要面临的重要课题。
2 现代矿山机械设计的要点分析
2.1 设计理念体现以人为本
无论哪一种机械设计,都应该贯彻以人为本的原则,强调人的特殊作用。在这个理念中,还应该包括很多的内容,比如矿山机械的噪音都比较大,当然这也是由于其自身的体型和功能决定的,但是噪音会给人带来非常大的伤害,如何尽量的削减噪音,是现代应该重视的一项研究。有关调查显示,人如果长期处于特别嘈杂的环境中,对整个身体机能来说影响是非常大的,一旦受到伤害,首先表现出来的就是呕吐和眩晕。有关数据表明,外界环境的音量如果超过了85dB,就会造成人体大脑皮层的兴奋和难以自制的情况。一旦出现这种情况,就极易影响矿山操作者的工作状态,造成事故的发生。所以,在矿山的设计中必须把人的因素加进来,尽可能的降低机器系统噪音的产生量,使用科学的手段降噪除噪。
特别是现阶段,我国矿山的机械设计的自动化程度还比较低,为了体现人性化的设计,应该把设计要点也放在方便舒适的操作上,尽量使整个操作台的设计更加的体现人性化。比如操作台的位置问题,应该尽量针对人体眼睛的最佳角度来进行角度的设计,人眼的最佳视角是上下三十度左右,左右六十度左右,如果能够满足这个原则,就能更好的缓解操作者的视觉疲劳,提高操作的安全性。
2.2 做好综合设计。
现代机械设计具有高效性、安全性和智能性的特点,在设计的过程中,对这些特点必须综合进行考虑,结合人体的基本参数和生理指标进行综合设计,综合这些数据和指标进行实际的设计。这样,机械设计的方案才会更加的完善,体现人性化的需求,满足现代生产的需要。
3 现代机械设计方法在矿山中的具体应用。
3.1 仿生学设计技术的应用。
3.1.1 关于形态的仿生学
形态仿生学设计主要来源于大自然。仿生设计的素材基本都来自于形形的大自然。现代优秀的设计师,必须能够通过大自然来获得灵感,结合生物的不同形态来进行机械系统的设计,通过生物的自然形态的研究来获得更好的生产力源泉。这一点是不可否认的,适者生存的自然法则决定了自然界中所有的生物都有他们自己生存的独特能力。现如今,形态的仿生设计的理念已经更加的被重视,通过系统化的分析,进行有关数据的提取,这为更多的设计者更好的完成生态外形的改造提供了很大的帮助,使它们更好的额被应用到矿山的机械设计制造当中。
3.1.2 关于功能的仿生设计。
该理念主要是通过整个大自然中的生物本身特有的构造和能力进行分析,获取数据,再结合矿山机械的设计需求进行功能的融合。功能仿生设计的源泉是自然界的生物本身,它们特有的功能给了设计者们一定的借鉴和模仿的空间,被最大限度的应用到了当今的矿山机械设计的需求之中。如果这些自然功能和实际功能可以完美的结合,对现代机械设计的功能新时期的到来时功不可没的。这对于整个矿山机械的设计来说,其优势是不可估量的,这也是矿山机械设计今后主要的发展方向。
3.2 绿色设计理念的应用
3.2.1 有关设计方法的探析
矿山机械在运行的过程中,产生的有害物质是比较多的,这对自然环境构成了很大的威胁,比如矿山机械的动力系统一般都是靠柴油机带动的,柴油机在工作的过程中噪声比较大,排放的颗粒物也比较多,特别是那种大缸径的柴油机,对环境的影响特别的严重。因此,为了环保技术的设计,在矿山机械设计中必须加强绿色设计。
从整体的角度出发,绿色设计是整个设计系统的核心,在矿山设计中就是突出结构的设计,比如可拆卸的设计,材料的选择,环境的设计,包装的设计创新等等。这其中最重要的方面就是对环境的综合评价,这个方面将会贯穿于整个的过程之中,主要用在企业矿山机械设备的开发和设计、制作的过程中。
评价指标体系建立的情况,可以考虑生态平衡和废弃的处理等等。其中对于美观度的要求、舒适度的要求、废弃物的回收都是要考虑的,必须贯穿于整个世纪、制造和使用的过程之中,也要体现在回收的环节中。原因就是在矿山机械的设计中,每个阶段的工作都是交叉在一起进行着的,这就要求建立一个完善的环境以有利于内部的交叉使用。一方面,有利于信息的筛选、传送,另一方面有利于反复的使用。
3.2.2 有关绿色设计的技术分析
在绿色设计中,首要的就是数据管理的技术,然后是针对建模和仿真技术,第三就是评价的技术。数据的管理,是在矿山机械的绿色设计中一个至关重要的技术,在矿山机械设计的生命周期中,每个环节都有对它的需要,并且需求量是很大的,涵盖了绿色资源和工程的规范技术等进行管理的技术,可以按照事先的眼球将相关的数据信息传递给指定位置的工作人员。
3.3 优化设计的应用
目前,优化设计在矿山机械设计中运用已经相当广泛了。优化设计主要是指将设计中遇到的问题向数学模型进行转化,充分利用现代计算机技术,经过准确的计算,得到最佳的可行性方案。优化设计不仅仅推动了计算机辅助功能的进程,也大大提高了产品性能。
3.4 可靠性设计的应用
对设计产品质量评定的一个重要方面就是机械在一定的时间和条件下,能够完成的工作强度的能力。为了使设备的性能达到最佳,必须按照机械的性能、材料等进行大量的试验,进行细致的分析,获得具体有效的数据,结合机械的强度、尺寸、材料进行设计,延长设备的使用寿命,提高机械的可靠性。
3.5 稳健性设计的应用
结合系统的非线性因素,将多方面的可控因素进行优化,同时优化产品的性能,进而提高机械的稳定性。矿山机械的工作环境相对恶劣,这就要求通过稳健的设计技术,保证机器能够在恶劣的环境中保持稳定、长久的工作状态。
3.6 智能设计的应用
经过长期的科学技术的发展,智能机器的出现已经是一种形势了。所以,在矿山机械的设计中尽量采用智能系统设计,是势在必行的。通过集成传感器、控制器和执行器,可以保证机械适应环境能力的提高,还能有效的降低能耗,提高性能。
关键词:矿山;机械设计;现代设计
中图分类号: S611 文献标识码: A
1、加强矿山机械设计和改进的必要性
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、矿山机械设计中现代设计方法的发展
传统的矿山机械设计方法,主要是从感觉、经验层面出发来对机械设备进行设计,因此,传统机械设计方法主要是凭借个人的主观意识,因此在具体工作中,缺乏对设计工作的理性思考。而机械设计中现代设计方法的具体应用更多的是在工作中依靠现代科技,对设计生产数据进行系统分析,以此创造出更加合理、高质、价廉的机械产品,以此更好的满足矿山企业的实际生产需求。实际工作中,有效促进机械现代设计方法不断发展的主要因素包括有:一是计算机技术在机械设计领域中的应用,以此有效地提高了相关设计人员的工作效率,同时具体设计方式也因此日益多元化。其次是多领域学科的交叉和融合,以此丰富了现代机械设计的实际内涵,比如信息技术、计算机技术、控制技术以及通讯技术等等,发展了现代设计理念,从而使设计师能够从多角度思考如何满足企业的生产需求。现代设计方法具有智能性、动态性、多功能性、系统性等特点,既能够满足相关设计师的要求,也能够有效的满足生产企业的实际要求。
3、矿山机械设计中现代设计方法的应用
3.1、增强矿山机械设计的可靠性
在矿山机械设计中,其可靠性的好坏会直接影响到其自身质量的好坏与否,也就说矿山机械可以在较差的工作环境下完成一定的采矿量,并能在此过程中保证采矿的安全性。所以,在对矿山机械进行增强设计时,首先要做的就是增强其设计的可靠性,并对此设计进行有效的检验,以确保设计出来的矿山机械能够完成不同工作量、不同工作环境的采矿工作。要想完成这项检验,就需要对其设计数据进行进一步的统计与分析,进行大量的试验,将此过程中发现的薄弱环节给予及时的处理和改进,为矿山机械设计的可靠性提供有力的保障和基础,提高矿山机械设计的质量和性能,保证矿山机械能够进行安全、可靠的顺利运行。
3.2、在矿山机械设计中应用CAD技术
CAD技术是一种在矿山机械设计中应用最为广泛的技术,其具体是指设计工作人员利用计算机技术的硬件系统和软件系统来对矿山机械进行设计与开发,在具体的应用过程中,主要包括设计分析、工程分析、绘图文档以及制作文档等多个环节。对CAD技术在矿山机械设计中的应用进行加强,除了可以对设计一体化及模块化进行实现之外,还可以通过CAPP系统对设计工艺进行合理规划,将计算机内的产品模型导入到NC编程中,特别是在NC机床加工中心,可以将加工代码直接输入其中,由此可以看出,加强矿山机械设计中的CAD技术,可以有效的提高技术效益,实现将设计和制造进行有机结合的目的。
3.3、在矿山机械设计中应用绿色设计理念
在现代化工业不断发展的进程中,环境问题越来越受到人们的关注与重视。在这种形势下,绿色设计理念被提出并不断的被应用到实际设计当中进而成为主流设计理念。绿色设计主要是指设计工作人员在对产品使用方面进行设计时,还要保证生态环境的和谐发展,或是以不污染环境或是少污染环境为基础来进行设计。绿色设计理念的主要目的是对现代化工业生产所产生的自然环境破坏进行减少或是消除,进而达到人和自然和谐相处、共同发展的目标。在矿山机械设计中运用绿色设计理念,可以在延长矿山机械设备使用寿命的同时,达到生产发展与环境发展的和谐共处。
3.4、有限元法的应用
矿山作业时环境较为复杂,机械作业时受力情况也无法进行准确的计算和分析,在结构和载荷上都具有复杂性。在传统设计中通常都是通过几个截面来进行简化计算,这不仅无论确保计算结果的准确性,而且仅仅通过对几个截面的设计校核,无法对每个部件的应力分布情况进行准确的确定。所以在现代设计方法,往往利用有限元法,通过计算机来对每个部件的应力情况及薄弱点进行分析,这样能够更好的对设计产品进行改进,确保设计出来的产品质量能够更好的满足矿山开采的要求。
3.5、人机工程设计技术的应用
矿山机械运行的环境比较恶劣,操作机器人员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。
4、矿山机械设计过程中应注意问题
4.1、强调“以人为本”的设计
首先,要强调以人为本的设计理念。以人为本是现代机械设计理念中很重要的一个方面。“以人为本”涉及到很多方面,例如噪音的消除、机械形态的柔和型、操作控制系统的安全性和操作起来的简便性和舒适度。消除噪音是一个非常重要的方面,工作人员在一个充满噪声的环境里,不可能保持一个良好的工作状态。操作工人极易出现错误操作而导致事故发生。因此在机械设计过程中,必须找到最合适的工作频率,降低噪声对工作人员的影响。除此之外,我国机械设计自动化程度比较低,很多都需要人工操作,因此有一个方便舒适的操作系统很重要。
4.2、集先进性、智能性、系统性、动态性和综合性等特点
其次,现代机械设计方法集先进性、智能性、系统性、动态性和综合性等特点于一身。矿山机械的设计人员一定要清楚的掌握几个数据,例如人体的一些生理指标,各个部位的尺寸等,还要了解矿山的一些基本知识等情况,设计出来的工作界面要简洁大方,让工作人员很好的操作,又能保持一种良好的情绪和工作状态。
总言之,在近年来,我国经济发展迅速,科学技术也突飞猛进,尤其是计算机科学和系统科学发展尤为突出,这也有助于机械水平的提高和发展;通过结合设计技术和理论知识,进一步发展了机械设计方法,同时从设计手法上看,也可以发现设计更精确和智能。而作为矿山工作人员,也要紧跟时展,不断优化设计技术,以此使得现代设计方法能在具体工作中发挥出其更大的优越性,最终保证整体工作的有效性。
参考文献
[1]朱艳敏.浅谈现代设计技术方法在矿山机械设计中应用[J].科技创新与应用,2014,33:295.
[2]孙伟春.试析矿山机械设计中现代设计方法的体现[J].山东工业技术,2014,17:43.
【关键词】矿山机械;绿色设计;工程
随着我国经济不断发展以及经济发展形态的不断进步,以及经济增长方式的不断转型,对于资源的合理利用以及保护已经成为了一个全社会都在关注的话题也成为了一项系统化的工程,其中一个比较关键的环节就是矿山机械的绿色设计问题。因为现在矿山机械产品的产量是十分大的,而且应用面较广,并且在使用过程中和水资源以及空气以及土壤等都有较为密切的关系,所以在对此进行设计的过程中就要充分的注意对于资源的合理利用以及对环节的保护。现在的很多数据都表面在对矿山机械进行设计的过程应该重视环境属性,要改变过去的那种高投入低产出的模式,采用高效利用资源以及可循环资源为特色的集约型发展模式,这才是实现我国可持续发展的根本出路。而其中绿色设计就是把节能以及减少污染视为根本出发点的一种新型设计方式。
1.绿色设计的基本概念以及方法简述
绿色设计指的就是把高效使用能源来生产绿色产品为主要目的的设计方式,绿色产品指的就是在具备了特定的功能的前提之下,对于人体以及人的环境都不会产生危害的产品形式。这是一种在上世纪九十年代于西方兴起的较为先进的设计理念,其最为直接的国际背景,就是从上世纪九十年代开始整个国际社会都在关注人类的可持续发展以及人类的健康问题。绿色设计,就是在产品整个的生命周期内更加关注产品的环境属性,其中包括了产品在生产过程中对于资源的利用率,以及在使用过程中对于使用者和环境产生的影响,还有就是在使用完成之后的回收率等,并且把这些看作是设计的基本目标。绿色产品在完成了环境的基本目标之后,可以考虑并且保证产品具有基本的功能以及使用寿命。
对于绿色产品的设计,主要可以有以下几种方法:首先就是并行式的绿色设计,也就是要综合考虑设计中的各因素,同时实现在设计过程中的信息交流以及反馈等,实现了全局的最优化。同时还要实现工程中产品的优化设计以及加快开发周期和提高产品的环境效益以及质量等。其次就是针对生命周期的设计。绿色产品的生命周期有五个主要过程,第一就是绿色产品的规划以及开发,第二就是产品的制造以及生产,第三是使用,第四就是维护和后期服务,第五就是回收以及处理等。在生命周期的绿色设计中,重点就是考虑产品的调研以及设计、制造和使用回收过程中对于环境的影响。
第三就是模块化的设计。也就是在范围内把不同功能以及具有相同功能但是性能不同的产品进行功能的分析,并且划分设计出一系列的功能模块等,通过对于模块的选择来组成不同产品的内在作用。
2.矿山机械的绿色设计探讨
2.1设计方法探讨
矿山机械在使用中会产生很多的有害物质,就会对自然环境产生直接的影响,比如说矿山机械的配套动力设备大多都是柴油机,因为柴油机在工作中会出现较大的噪声以及排放有较多的颗粒物,尤其是那种大缸径的柴油机,其产生的噪声以及颗粒物等都会有更为明显的影响。所以对于矿山机械的绿色设计就是基于并行技术的设计。
从整体系统的角度出发,绿色设计就是整个系统的核心所在,在矿山机械设计中就是针对其结构的设计,比如可拆卸的设计,以及对于选择材料方面、环境设计方面、包装设计方面的创新。其中的关键环境就是对于环境的影响评价,这一点是要贯穿在整个系统的过程中的,主要用于企业丢矿山机械设备的战略性开发以及设计和制作过程。
评价指标体系的建立,主要可以从生态平衡以及废弃处理等几个方面。其中对于美观以及使用的舒适度、对于矿山机械的零部件和废弃部件的回收都是要贯穿在设计、制作以及使用和回收这个全过程中的。因为对于矿山机械的设计以及开发中,在各个阶段其工作都是交叉进行的,所以就必须要建立一个完善的环境来让内部可以交叉运用。一方面,就是要把各类信息进行筛选然后及时的传达给决策者,一方面就是有利于反复使用。
2.2基本特点分析
绿色设计作为矿山机械设计中的一种新型设计方式,其集成设计的绿色设计理念以及过程就是力求设计人员在设计过程中就考虑到矿山机械在整个生命周期中的各种因素,具体来说具有以下特点:
第一就是有较为一致的设计目标。在对矿山机械进行设计的过程中,要综合考虑其特定,让机械设备可以做到既能满足使用特性,又可以符合制作生产和回收方面的环境要求。第二就是在设计过程中的协调性, 这个方面主要表现为从设计的时候,包括技术、工艺设计以及制作和维护、回收的整个环节都进行交叉进行设计,这样才可以做到及时发现问题并且进行改进。第三就是信息的集成性。应该重点关注矿山机械设计中的环境因素。
3.矿山机械绿色设计中的技术分析
经过了一段时间发展之后,在矿山机械的绿色设计中,最为核心的技术主要有以下几点:第一就是针对数据管理的技术,第二就是针对建模以及仿真技术,第三就是针对评价方面的技术。
3.1数据管理技术
Pdm,也就是数据管理技术是在对矿山机械进行绿色设计中一个关键的技术,也是在矿山机械整个生命周期中每个环节都需要的一种对于大量数据和信息。包括了绿色资源以及工程规范和技术文档等进行管理的技术,可以按照要求来把数据或者信息传递给指定位置的指定工作人员。
3.2建模数字化仿真技术
为了可以达到在矿山机械中进行绿色设计的目的,可以通过大量收集和整理设计、运行中的数据和信息来建立矿山机械的生命周期模型。在建模的基础上可以实现在不同部门之间的协同合作,利用这种仿真技术来对矿山机械的开发和设计、制作和测试以及后期回收和二次处理等进行全方位的仿真,这样可以更好的发现其中的问题以便解决问题。
3.3信息和技术的集成
在矿山机械绿色设计中,其基础技术就是针对信息和技术的集成。也就是把矿山机械整个生命周期内信息的获取以及表达和传递等都集成到一个管理系统中,然后通过网络技术和多媒体技术、绿色设计技术以及数据控制技术等构成一个数据分享平台,并且进行对于生产活动的调度以及成本控制等。设计工作人员可以根据自己的工作站上进行设计,然后也可以随时的应其他人员的要求来修改自己的内容,这样就很好的实现了网络化,可以让矿山机械的设计更加有协调性。
3.4绿色度的评价
对于矿山机械的绿色度的评价,除了有操作性的指标以及保养性指标之外,还有经济性的指标以及环保性的指标,在评价的过程中应该重点强调机械对于环境的负面影响。其中对于操作性的指标是就是对传统的对于功能合理性以及安全性指标的综合,保养性指标就是对其可靠性的延伸。经济性指标中,包含了因为考虑矿山机械的绿色设计而有可能会增加的成本,比如说对于废弃物的处理等,环保性的指标等就是在绿色设计有的评价体系,要对于矿山机械生命周期内的所有过程都进行全面的评价。
4.结语
目前我国环境问题非常严重,从全球范围来看环境问题也是非常严重的问题,在经济的发展中不可以把浪费资源以及破坏环境看作是代价,因为其已经影响到了人们的可持续发展。所以在对矿山机械的设计中采用绿色设计已经成为共识,还需要更多的探讨。
【参考文献】
[1]刘志峰,刘光复.绿色产品设计与可持续发展[J].机械设计,1997,(01).
关键词:矿山设备;使用维修;保养
矿山机械设备是构成矿山企业的的重要组成部分,随着矿山生产建设规模的不断扩大,机械化程度的不断提高,要求对设备的使用维修与保养的技术水平也必须相应的提高,正确的操作设备,及时的维修设备、合理的维护与保养设备,可以延长设备的使用寿命,恢复机电设备技术性能,排除故障及消除故障隐患,保证设备的可靠性工作,发挥设备的最大潜能,有效的提高生产效益,降低生产成本,也是矿山企业得以发展壮大的有效途径。
1、在使用方面
加强操作工的专业技术培训,严格执行安全技术操作规程。为了延长机械设备的寿命,在使用方面必须坚持实行“二定三包”制度(定人、定机、包使用、包保管、包保养),机械操作人员要做到“三懂”(懂构造、懂原理、懂性能),“四会”(会使用、会保养、会检查、会排除故障),正确操作机械设备,严格执行安全技术操作规程,并对机械设备实行目标成本管理,将操作者经济效益与机械的使用情况挂钩,并加强对操作人员的职业道德教育与培训。这里需要特别指出的个常被忽视的问题,即环境因素对使用机械的影响。矿山机械设备大部分是在比较恶劣的环境中作业,作业地点经常因地质条件的变化而变化所以其性能受到作业场地的温度,湿度,地质情况,灰尘等因素的影响很大。不少单位由于忽视了环境因素对使用机械的影响,未采取相应的保护性或适应性措施,致使机械使用性能降低,使用寿命缩短,甚至酿成事故。如果在工作现场采取有效的相应措施,加强操作人员责任意识对延长机械设备的使用寿命将非常有利。
2、在维修方面
加强维修人员的维修知识培训,使其熟悉机械故障的形成过程、充分掌握机械故障特性、维修特性,采用合理的维修方法、克服盲目性维修等错误性的维修方法使机械设备的使用寿命延长,从而进步提高生产效益,降低生产成本。
2.1机械使用与技术状态的变化
机械在使用中受到各种能量的作用,这些能量的作用主要包括(l)周围介质能量的作用,包括执行任务的操作人员、修理人员和环境条件的作用:(2)与机械运转以及各机构工作有关的内部能源,如各种载荷、振动、温度等;(3)在制造和装配中集聚在机械材料和零部件内的潜伏能量(铸件的内应力和装配内应力)。这些能量主要以机械能、热能、化学能的形式存在,当能量达到一定数值时,首先将使零部件出现损伤,具体表现为磨损、变形、裂纹、疲劳、腐蚀等,损伤的出现使机械零部件的结构参数发生变化,如尺寸公差、形位公差、配合间隙等的改变。结构参数的变化又导致了机械功能输出参数发生变化,如机械的输出功率、速度等的改变。随着损伤程度的进一步扩大,机械零部件的结构参数逐渐超出允许值。若机械零部件的结构参数超出允许值,而功能输出参数并未超出允许极限范围,则认为机械出现了潜在故障,对应状态为失常状态,此时应通过维护进行消除,若结构参数超限后,功能输出参数也超出允许值,则认为机械发生了功能故障,对应状态为故障状态,此时应通过修理排除相应的故障。若机械经过长时间使用后,其主要零部件的结构参数都达到极限值,且系统功能输出参数严重超限,使用的经济性明显下降,此时机械处于极限技术状态,需要进行大修或更新。
2.2机械故障特性
2.2.1潜在性。机械在使用中会出现各种损伤,损伤引起
零部件结构参数发生变化,当损伤发展到使零部件结构参数超出允许值时,机械即出现潜在故障。由于机械设计存在一定的裕度(安全系数),因此即使某些零部件的结构参数超出允许值后,机械的功能输出参数仍在允许的范围内,也即机械并未发生功能故障。从潜在故障发展到功能故障般具有较长的段时间,因为通过、清洁、紧固、调整等手段,可以消除或减缓损伤的发展,使潜在故障得到一定程度的控制甚至消除。机械故障的潜在性可通过维护保养来减少功能故障的发生,从而大大延长了机械的使用寿命。
2.2.2 渐发性。由于磨损、腐蚀、疲劳、老化等过程的发生与时间关系密切,因此机械故障的发生多半与时间有关。在使用中,机械的损伤是逐步产生的,零部件的结构参数也是缓慢变化的,机械的性能参数也是逐渐恶化的。绝大多数故障可能事先通过仪器进行测试和监控,故障发生的概率与机械运转的时间有关,机械使用时间越长,发生故障的概率就越大。故障的渐发性使机械的多数故障可以预防,故障诊断、视情维修就是建立在这一基础上的。
2.2.3 耗损性。机械磨损、腐蚀、疲劳、老化等过程伴随着能量与质量的变化,其过程是不可逆转的。表现为机械老化程度逐步加剧,故障越来越多。随着使用时间的增加,局部故障的排除虽然能恢复机械的性能,但机械的故障率仍不断上升,新的故障将不断出现。同时损伤的消除也是不完全性的,维修不可能使机械的性能恢复到使用前的状态。机械故障的耗损性决定了机械维修级别与深度的差异,同时机械故障分布模型也不能简单用指数分布来描述。
2.2.4 模糊性。机械使用中,由于受到各种使用及环境条件的影响,其损伤与输出参数的变化都具有一定的随机性与分散性,同时,由于材料与制造等因素的影响,机械的各种极限值、初始值也具有不同的分布,同机械,在不同的使用环境下,输出参数随时间也具有不同的分布,从而导致参数变化及故障判别标准都具有一定的分散性,使机械故障的发生与判别标准都具有 定的模糊性。机械故障的模糊性给机械故障的诊断与判别增加了一定的难度,也要求机械故障的研究必须宏观与微观相结合。
2.3 维修特性
2.3.1机械维修包括维护保养与修理,维护保养又分为例行保养、定期保养和特殊条件下的保养.修理可分为故障小修、中修和大修等,其中维护保养属于预防维修,修理属于故障维修,
2.3.2预防维修是建立在潜在故障基础上的,其目的是为了消除和减轻零件的损伤,保持机械的完好状态。机械中的例行保养和特殊条件下的保养是保证机械正常运行不可缺少的维修工作,其主要内容为清洁、、添加、检查和紧定等,但主要是外表性的,其对机械的性能起维持作用,因此可以认为其不改变机械的年龄和故障率,定期保养通常分为一级、二级或三级保养,其主要内容为清洁、、检查、调整和局部换件等,不同级别的保养对象和周期是不相同的,因而对机械的性能影响也不样,保养级别越高,维修范围也越大,性能恢复也就越好,但根据机械故障的耗损性,维修都不可能恢复如新,因此预防维修一般都是不完全性的。
2.3.3故障维修是建立在功能故障基础上的,其目的是为了排除故障,恢复机械的完好状态。机械中的故障小修是排除运行中的局部故障,维修工作通常以局部换件、调整为主,其只能恢复机械的功能,修复后机械性能和故障率与故障前一样,通常称这种维修为最小维修。机械的大、中修是种较彻底的维修,其对机械的性能恢复较大,虽属于修理范畴,但可按预防维修的方法进行分析。
2.4目前矿山企业对维修还存在着许多错误的维修方法
比如:不能正确判断分析故障,盲目大拆大换,盲目更换零部件,一味“换件修理”,不检查新件质量,不注意配件型号,配件代用或错用,不注意检测零部件配合间隙,不成对、成套更换偶件或组件,垫片使用不规范.零件除污、清洗不彻底,早损、腐蚀常发生。这些维修方法的存在,一方面是由于维修人员责任意识不强,另一方面是由于维修人员的专业技术薄弱,为了从根本上消灭这些错误的维修方法,就应加强有关人员的专业技术的培训、职业道德教育,让每个从事矿山维修的人员都真正掌握机械设备的使用维修知识。
3、在保养方面
对机械实行定期保养是延长机械寿命的关键条件。矿山企业对各种机械设备的保养有很多的明确规定,但是不少使用单位领导对机械设备的保养意识不强,只想任务不注重保养,认为机械设备在正常运行,没有故障,无需停下来进行保养。因为保养能消除机械隐患,若不及时保养,往往会使机械设备出现大的故障,甚至发生事故。这样既增加维修费用,又耽误生产任务的完成。因此矿山企业应加强机械设备管理,增强各阶层工作人员的机械设备的保养意识,强调专业技术培训与职业道德教育相结合,提高工作人员的技术水平和责任心,大力推动机械设备保养制度形成。
结束语
随着现代化机械设备的不断出现,矿山机械设备维护与保养日显重要。加强设备的维护保养意识,注重职工的专业技术培训与职业道德教育,熟练掌握机械设备的维修特性、编制合理的维修保养计划,采用正确的维修方法可以使机械设备的寿命得以有效延长。同时还可以与地方大型生产企业合作,合理利用先进检测与修复工艺,及时发现故障隐患并进行处理,使各类机械设备发挥其最大效益。
参考文献:
关键词:矿山;机电机械设备;安全管理
随着社会经济的发展与工业化建设进程的加快,当今社会对矿产资源的需求量不断上涨。为满足社会需求,矿山应致力于推动生产效率与质量的不断提高,而这就需要有效应用机电机械设备。为确保机电机械设备长期处于良好运行状态,应做好对机电机械设备的安全管理。
1矿山机电机械设备安全管理的重要性
矿山生产中,面临的风险较多,发生安全事故的几率也比较高。具体来说,矿山中的很多物质存在易燃易爆性、有毒有害性,稍有不慎,便可能发生安全事故,威胁人们的财产安全、生命安全。基于矿山生产的危险性,因此其对机电机械设备的依赖程度非常高。可以说,机电机械设备在一定程度上决定着矿山是否可以实现安全生产、高效生产。同时,矿山中的机电机械设备很多是大型甚至是超大型设备,本身便具有一定的危险性。因此,必须加强对机电机械设备的安全管理[1]。
2矿山机电机械设备安全管理中存在的问题
2.1资金投入不足
为确保机电机械设备安全管理的效果,应投入足够的资金。但是,部分矿山企业为了节约成本、追求短期利益,而不重视在机电机械设备安全管理,导致其资金投入不足,很多机电机械设备的零件出现故障或受损,却没有足够的资金去维修、更换,以至于机电机械设备带伤运行,不仅会加剧机电机械设备的故障,还埋下了安全隐患,不利于矿山的安全生产[2-3]。
2.2日常维护不到位
为确保机电机械设备始终处于良好状态,日常使用过程中,应做好维护、维修、保养等工作。但对一些矿山的实际情况进行调查发现,存在着为了提高生产效率而使机电机械设备长期超负荷运转的现象,虽然会产生良好的短期收益,但长此以往,势必会增加机电机械设备的故障率,甚至导致机电机械设备报废,影响长期效益。也有一些矿山未对机电机械设备进行有效维护,机电机械设备在运行中出现故障的时候,仅是简单地维修,没有进行全面检查,使得机电机械设备存在着诸多安全隐患,积累到一定程度,便可能引起安全事故,影响矿山的生产安全。
2.3人员能力有待提高
为保障机电机械设备始终处于良好状态,在日常使用过程中,操作人员必须做到小心、谨慎,尽可能地减少误操作。但目前,矿山机电机械设备操作人员的综合素质参差不齐,一些操作人员不了解机电机械设备的运行原理、结构构成、常见故障及其诊断方法,在机电机械设备出现故障后不能及时发现、上报,给机电机械设备安全管理带来了一定的问题。同时,为确保机电机械设备安全管理的效果,需要配备专业的安全管理人员[4]。但目前,一些管理人员在实际开展机电机械设备安全管理工作的时候,主观意识较强,过于依赖个人经验,专业能力有待提高。
2.4应急管理缺失
矿山生产过程中,面临着一些不可预见性的突况、意外事故,有可能导致机电机械设备不能正常运行。因此,机电机械设备安全管理中,应高度重视应急管理,建立健全的应急管理体系,以便于在遇到突况、意外事故的时候,可以有条不紊地进行处理。但对矿山的实际情况进行调查发现,很多矿山并不重视应急管理,未根据矿山实际情况建立应急管理体系,有的矿山虽然建立了应急管理体系,还并未定期进行演练。
3加强矿山机电机械设备安全管理的措施
3.1增加在安全管理方面的投入
为实现机电机械设备安全管理水平的提高,矿山企业应适当增加资金投入。①管理人员应结合机电机械设备的实际情况,找到易磨损零件并上报。针对易磨损零件,矿山企业应采购足够的备用零件,以确保这些零件发生故障的时候可以及时更换,保障机电机械设备的长期安全运行,减少安全事故。②矿山企业在采购机电机械设备的时候,必须确保机电机械设备的质量,严禁采购粗制滥造、不符合标准要求的廉价机电机械设备,而是应该选择有正规资质的供货商,采购质量满足国家规范标准要求的机电机械设备,并要与供应商签订协议,明确权责[5]。
3.2做好机电机械设备的日常维护
矿山生产离不开机电机械设备的支持,受到操作不当、保养不到位以及自然老化等诸多因素的影响,导致机电机械设备容易出现隐患。面对这样的情况,必须加强对矿山机电机械设备的安全管理。为保障机电机械设备的长期、稳定运行,应加强对机电机械设备的日常维护、保养,确保机电机械设备的使用性能与安全性。机电机械设备日常运行中,面临的工作环境比较恶劣、复杂,同时需要根据矿井结构对机电机械设备进行相应的改造,从而使得机电机械设备的结构并不统一,这就给机电机械设备的日常维护增加了一定的难度。面对这样的情况,机电机械设备日常运行中,应定期、不定期地检查设备的运行状态,及时发现设备存在的隐患或故障。针对损害比较严重的零部件,应及时更换,以预防安全事故。使用时间较长的机电机械设备,则要缩短检查的周期,及时发现隐患,做到防患于未然,保障机电机械设备的稳定运行。
3.3提高操作人员与管理人员的能力
矿山机电机械设备安全管理的效果,在很大程度上依赖于操作人员、管理人员。①针对机电机械设备的操作人员,应加强培训力度,切实提高操作人员的责任意识、安全意识,从而减少人为因素给机电机械设备带来的不利影响。培训内容主要包括矿山主要机电机械设备的操作、常见安全隐患的识别与处理、遭遇突发状况的自救与互救等方面的知识与技能。应定期开展讲座,督促操作人员在实际工作中保持警惕的意识,能够敏锐地发现机电机械设备存在的安全隐患,并及时上报。督促操作人员日常工作中对机电机械设备进行规范操作,严禁不当操作、不规范操作等行为的发生。针对新购入的机电机械设备,加强对操作人员的培训,使操作人员熟练掌握机电机械设备的操作方法,并要严格地进行试运行,确保机电机械设备运行状况达标后,再投入使用。②针对机电机械设备安全管理人员,应从把好人才招聘关、加强培训考核两个方面入手,确保安全管理人员的整体水平。在招聘的时候,应选择专业能力强、综合素质高的人员负责机电机械设备的安全管理工作,最好选择复合型人才。应加强对安全管理人员的培训与考核,重点培训机电机械设备维修维护技能、安全管理技术等方面的知识与技能,培训结束后进行考核,考核通过后方可上岗。③矿山企业可以时常组织机电机械设备安全管理技能比赛等集体活动,对安全管理人员的能力进行考核,并通过合理奖惩,提高安全管理人员的积极性。
3.4加强应急管理
准确预测矿山生产过程中可能出现的各种意外情况、突发事故,制定有针对性的应急处理方案。制定应急处理方案之后,应定期开展演练工作,提高工作人员的应急反应能力,使其能够更好地应对安全事故,并要根据实际情况对应急处理方案进行修订,确保安全事故发生之后可以及时根据应急处理方案做出正确的反应。例如,爆炸是矿山生产过程中比较常见的事故之一,爆炸事故一旦发生,便可能导致机电机械设备无法正常运行,还可能引起人员伤亡。应急管理中,应将人员抢救放在第一位,然后在保障人员安全的前提下对机电机械设备等进行抢救,以减少经济损失。
4结语
综上,矿山机电机械设备安全管理中存在着诸多问题,因此,应采取增加在安全管理方面的投入、做好机电机械设备的日常维护、提高操作人员与管理人员的能力、加强应急管理等措施,对机电机械设备安全管理进行优化,提高安全管理水平,为实现矿山安全、高效生产奠定良好基础。
参考文献
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[4]汪强.矿山机电安全管理工作存在的问题及解决对策[J].当代化工研究,2021(2):169-170.