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現如今,整個社會對于能源的需求量是非常大的,礦產資源的開發已經成為現今一個非常重要的行業,與此同時,各種各樣的礦難也隨之增多。造成礦難的原因多種多樣,但是其中因為礦山機械的設計導致的悲劇卻占了一大部分的原因。所以,加強礦山機械的設計,保證礦山機械的質量,發揮更大的實用性,是我們目前應該重要考慮和研究的問題。我國目前在這方面的研究已經取得了初步的成效。
1 現代礦山機械設計的內容以及重要意義
1.1 設計的內容
伴隨著現代科技的發展,傳統的設計方法因為無法滿足現代工業的發展需求,逐漸被社會淘汰。而現代設計將重心放在了智能、系統、穩定、先進和包容等方面,根據市場的實際需求情況,經由設計人員認真的推演、規劃,最終制定出來的。現代設計的方法對于推動企業的技術發展作用非常明顯。
1.2 設計的重要意義
正如大家所了解的,煤礦的開采過程是非常復雜的,而且設計的環節非常的多。而在整個的過程中,機械設計由于和開采的安全息相關,所以更加的顯示出現代機械設計的重要性。礦山機械設備貫穿于整個礦山的開采過程,這就要求相關部門必須重視機械設計的研究。現代機械設計的方法能夠為煤礦的開采節約成本,大大的提高市場的競爭力。
如今,我國經濟發展迅猛,科技水平不斷創新高,如何更好的將日新月異的技術應用到礦山機械設計中來,是今后一段時間我們要面臨的重要課題。
2 現代礦山機械設計的要點分析
2.1 設計理念體現以人為本
無論哪一種機械設計,都應該貫徹以人為本的原則,強調人的特殊作用。在這個理念中,還應該包括很多的內容,比如礦山機械的噪音都比較大,當然這也是由于其自身的體型和功能決定的,但是噪音會給人帶來非常大的傷害,如何盡量的削減噪音,是現代應該重視的一項研究。有關調查顯示,人如果長期處于特別嘈雜的環境中,對整個身體機能來說影響是非常大的,一旦受到傷害,首先表現出來的就是嘔吐和眩暈。有關數據表明,外界環境的音量如果超過了85dB,就會造成人體大腦皮層的興奮和難以自制的情況。一旦出現這種情況,就極易影響礦山操作者的工作狀態,造成事故的發生。所以,在礦山的設計中必須把人的因素加進來,盡可能的降低機器系統噪音的產生量,使用科學的手段降噪除噪。
特別是現階段,我國礦山的機械設計的自動化程度還比較低,為了體現人性化的設計,應該把設計要點也放在方便舒適的操作上,盡量使整個操作臺的設計更加的體現人性化。比如操作臺的位置問題,應該盡量針對人體眼睛的最佳角度來進行角度的設計,人眼的最佳視角是上下三十度左右,左右六十度左右,如果能夠滿足這個原則,就能更好的緩解操作者的視覺疲勞,提高操作的安全性。
2.2 做好綜合設計。
現代機械設計具有高效性、安全性和智能性的特點,在設計的過程中,對這些特點必須綜合進行考慮,結合人體的基本參數和生理指標進行綜合設計,綜合這些數據和指標進行實際的設計。這樣,機械設計的方案才會更加的完善,體現人性化的需求,滿足現代生產的需要。
3 現代機械設計方法在礦山中的具體應用。
3.1 仿生學設計技術的應用。
3.1.1 關于形態的仿生學
形態仿生學設計主要來源于大自然。仿生設計的素材基本都來自于形形的大自然。現代優秀的設計師,必須能夠通過大自然來獲得靈感,結合生物的不同形態來進行機械系統的設計,通過生物的自然形態的研究來獲得更好的生產力源泉。這一點是不可否認的,適者生存的自然法則決定了自然界中所有的生物都有他們自己生存的獨特能力。現如今,形態的仿生設計的理念已經更加的被重視,通過系統化的分析,進行有關數據的提取,這為更多的設計者更好的完成生態外形的改造提供了很大的幫助,使它們更好的額被應用到礦山的機械設計制造當中。
3.1.2 關于功能的仿生設計。
該理念主要是通過整個大自然中的生物本身特有的構造和能力進行分析,獲取數據,再結合礦山機械的設計需求進行功能的融合。功能仿生設計的源泉是自然界的生物本身,它們特有的功能給了設計者們一定的借鑒和模仿的空間,被最大限度的應用到了當今的礦山機械設計的需求之中。如果這些自然功能和實際功能可以完美的結合,對現代機械設計的功能新時期的到來時功不可沒的。這對于整個礦山機械的設計來說,其優勢是不可估量的,這也是礦山機械設計今后主要的發展方向。
3.2 綠色設計理念的應用
3.2.1 有關設計方法的探析
礦山機械在運行的過程中,產生的有害物質是比較多的,這對自然環境構成了很大的威脅,比如礦山機械的動力系統一般都是靠柴油機帶動的,柴油機在工作的過程中噪聲比較大,排放的顆粒物也比較多,特別是那種大缸徑的柴油機,對環境的影響特別的嚴重。因此,為了環保技術的設計,在礦山機械設計中必須加強綠色設計。
從整體的角度出發,綠色設計是整個設計系統的核心,在礦山設計中就是突出結構的設計,比如可拆卸的設計,材料的選擇,環境的設計,包裝的設計創新等等。這其中最重要的方面就是對環境的綜合評價,這個方面將會貫穿于整個的過程之中,主要用在企業礦山機械設備的開發和設計、制作的過程中。
評價指標體系建立的情況,可以考慮生態平衡和廢棄的處理等等。其中對于美觀度的要求、舒適度的要求、廢棄物的回收都是要考慮的,必須貫穿于整個世紀、制造和使用的過程之中,也要體現在回收的環節中。原因就是在礦山機械的設計中,每個階段的工作都是交叉在一起進行著的,這就要求建立一個完善的環境以有利于內部的交叉使用。一方面,有利于信息的篩選、傳送,另一方面有利于反復的使用。
3.2.2 有關綠色設計的技術分析
在綠色設計中,首要的就是數據管理的技術,然后是針對建模和仿真技術,第三就是評價的技術。數據的管理,是在礦山機械的綠色設計中一個至關重要的技術,在礦山機械設計的生命周期中,每個環節都有對它的需要,并且需求量是很大的,涵蓋了綠色資源和工程的規范技術等進行管理的技術,可以按照事先的眼球將相關的數據信息傳遞給指定位置的工作人員。
3.3 優化設計的應用
目前,優化設計在礦山機械設計中運用已經相當廣泛了。優化設計主要是指將設計中遇到的問題向數學模型進行轉化,充分利用現代計算機技術,經過準確的計算,得到最佳的可行性方案。優化設計不僅僅推動了計算機輔助功能的進程,也大大提高了產品性能。
3.4 可靠性設計的應用
對設計產品質量評定的一個重要方面就是機械在一定的時間和條件下,能夠完成的工作強度的能力。為了使設備的性能達到最佳,必須按照機械的性能、材料等進行大量的試驗,進行細致的分析,獲得具體有效的數據,結合機械的強度、尺寸、材料進行設計,延長設備的使用壽命,提高機械的可靠性。
3.5 穩健性設計的應用
結合系統的非線性因素,將多方面的可控因素進行優化,同時優化產品的性能,進而提高機械的穩定性。礦山機械的工作環境相對惡劣,這就要求通過穩健的設計技術,保證機器能夠在惡劣的環境中保持穩定、長久的工作狀態。
3.6 智能設計的應用
經過長期的科學技術的發展,智能機器的出現已經是一種形勢了。所以,在礦山機械的設計中盡量采用智能系統設計,是勢在必行的。通過集成傳感器、控制器和執行器,可以保證機械適應環境能力的提高,還能有效的降低能耗,提高性能。
關鍵詞:礦山;機械設計;現代設計
中圖分類號: S611 文獻標識碼: A
1、加強礦山機械設計和改進的必要性
隨著現代工業事業不斷的發展,越來越多的礦產資源得到了有效的開發和利用,為了促進礦山企業的可持續發展,作為新時期背景下的礦山企業,就必須加強對礦山資源的開發和利用,而為了確保礦山資源開采的有效性和開采的效率,尤其是注意到開采的安全性,就必須加強對現有設備的改造,在確保安全的前提下,采取科學的設計方法,在促進設計質量提升的同時降低設計的成本,礦山開采的低碳環保以及礦山企業的可持續發展。由此可見,加強對礦山機械的設計和改進具有十分強烈的必要性。
2、礦山機械設計中現代設計方法的發展
傳統的礦山機械設計方法,主要是從感覺、經驗層面出發來對機械設備進行設計,因此,傳統機械設計方法主要是憑借個人的主觀意識,因此在具體工作中,缺乏對設計工作的理性思考。而機械設計中現代設計方法的具體應用更多的是在工作中依靠現代科技,對設計生產數據進行系統分析,以此創造出更加合理、高質、價廉的機械產品,以此更好的滿足礦山企業的實際生產需求。實際工作中,有效促進機械現代設計方法不斷發展的主要因素包括有:一是計算機技術在機械設計領域中的應用,以此有效地提高了相關設計人員的工作效率,同時具體設計方式也因此日益多元化。其次是多領域學科的交叉和融合,以此豐富了現代機械設計的實際內涵,比如信息技術、計算機技術、控制技術以及通訊技術等等,發展了現代設計理念,從而使設計師能夠從多角度思考如何滿足企業的生產需求。現代設計方法具有智能性、動態性、多功能性、系統性等特點,既能夠滿足相關設計師的要求,也能夠有效的滿足生產企業的實際要求。
3、礦山機械設計中現代設計方法的應用
3.1、增強礦山機械設計的可靠性
在礦山機械設計中,其可靠性的好壞會直接影響到其自身質量的好壞與否,也就說礦山機械可以在較差的工作環境下完成一定的采礦量,并能在此過程中保證采礦的安全性。所以,在對礦山機械進行增強設計時,首先要做的就是增強其設計的可靠性,并對此設計進行有效的檢驗,以確保設計出來的礦山機械能夠完成不同工作量、不同工作環境的采礦工作。要想完成這項檢驗,就需要對其設計數據進行進一步的統計與分析,進行大量的試驗,將此過程中發現的薄弱環節給予及時的處理和改進,為礦山機械設計的可靠性提供有力的保障和基礎,提高礦山機械設計的質量和性能,保證礦山機械能夠進行安全、可靠的順利運行。
3.2、在礦山機械設計中應用CAD技術
CAD技術是一種在礦山機械設計中應用最為廣泛的技術,其具體是指設計工作人員利用計算機技術的硬件系統和軟件系統來對礦山機械進行設計與開發,在具體的應用過程中,主要包括設計分析、工程分析、繪圖文檔以及制作文檔等多個環節。對CAD技術在礦山機械設計中的應用進行加強,除了可以對設計一體化及模塊化進行實現之外,還可以通過CAPP系統對設計工藝進行合理規劃,將計算機內的產品模型導入到NC編程中,特別是在NC機床加工中心,可以將加工代碼直接輸入其中,由此可以看出,加強礦山機械設計中的CAD技術,可以有效的提高技術效益,實現將設計和制造進行有機結合的目的。
3.3、在礦山機械設計中應用綠色設計理念
在現代化工業不斷發展的進程中,環境問題越來越受到人們的關注與重視。在這種形勢下,綠色設計理念被提出并不斷的被應用到實際設計當中進而成為主流設計理念。綠色設計主要是指設計工作人員在對產品使用方面進行設計時,還要保證生態環境的和諧發展,或是以不污染環境或是少污染環境為基礎來進行設計。綠色設計理念的主要目的是對現代化工業生產所產生的自然環境破壞進行減少或是消除,進而達到人和自然和諧相處、共同發展的目標。在礦山機械設計中運用綠色設計理念,可以在延長礦山機械設備使用壽命的同時,達到生產發展與環境發展的和諧共處。
3.4、有限元法的應用
礦山作業時環境較為復雜,機械作業時受力情況也無法進行準確的計算和分析,在結構和載荷上都具有復雜性。在傳統設計中通常都是通過幾個截面來進行簡化計算,這不僅無論確保計算結果的準確性,而且僅僅通過對幾個截面的設計校核,無法對每個部件的應力分布情況進行準確的確定。所以在現代設計方法,往往利用有限元法,通過計算機來對每個部件的應力情況及薄弱點進行分析,這樣能夠更好的對設計產品進行改進,確保設計出來的產品質量能夠更好的滿足礦山開采的要求。
3.5、人機工程設計技術的應用
礦山機械運行的環境比較惡劣,操作機器人員需要集中精神進行細心操作,一個簡單的失誤有可能造成安全事故。所以在設計中有了人機工程設計技術,它的目標就在考慮施工環境的前提下,怎么樣將機械產品最合乎人的操作習慣,盡量滿足人的舒適度,減少人的勞動強度,保證生產安全。比如合理的檔位高度和位置設計可以減少操作人員的強度以及避免操作失誤,保證操作人員的安全。
4、礦山機械設計過程中應注意問題
4.1、強調“以人為本”的設計
首先,要強調以人為本的設計理念。以人為本是現代機械設計理念中很重要的一個方面。“以人為本”涉及到很多方面,例如噪音的消除、機械形態的柔和型、操作控制系統的安全性和操作起來的簡便性和舒適度。消除噪音是一個非常重要的方面,工作人員在一個充滿噪聲的環境里,不可能保持一個良好的工作狀態。操作工人極易出現錯誤操作而導致事故發生。因此在機械設計過程中,必須找到最合適的工作頻率,降低噪聲對工作人員的影響。除此之外,我國機械設計自動化程度比較低,很多都需要人工操作,因此有一個方便舒適的操作系統很重要。
4.2、集先進性、智能性、系統性、動態性和綜合性等特點
其次,現代機械設計方法集先進性、智能性、系統性、動態性和綜合性等特點于一身。礦山機械的設計人員一定要清楚的掌握幾個數據,例如人體的一些生理指標,各個部位的尺寸等,還要了解礦山的一些基本知識等情況,設計出來的工作界面要簡潔大方,讓工作人員很好的操作,又能保持一種良好的情緒和工作狀態。
總言之,在近年來,我國經濟發展迅速,科學技術也突飛猛進,尤其是計算機科學和系統科學發展尤為突出,這也有助于機械水平的提高和發展;通過結合設計技術和理論知識,進一步發展了機械設計方法,同時從設計手法上看,也可以發現設計更精確和智能。而作為礦山工作人員,也要緊跟時展,不斷優化設計技術,以此使得現代設計方法能在具體工作中發揮出其更大的優越性,最終保證整體工作的有效性。
參考文獻
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[2]孫偉春.試析礦山機械設計中現代設計方法的體現[J].山東工業技術,2014,17:43.
【關鍵詞】礦山機械;綠色設計;工程
隨著我國經濟不斷發展以及經濟發展形態的不斷進步,以及經濟增長方式的不斷轉型,對于資源的合理利用以及保護已經成為了一個全社會都在關注的話題也成為了一項系統化的工程,其中一個比較關鍵的環節就是礦山機械的綠色設計問題。因為現在礦山機械產品的產量是十分大的,而且應用面較廣,并且在使用過程中和水資源以及空氣以及土壤等都有較為密切的關系,所以在對此進行設計的過程中就要充分的注意對于資源的合理利用以及對環節的保護。現在的很多數據都表面在對礦山機械進行設計的過程應該重視環境屬性,要改變過去的那種高投入低產出的模式,采用高效利用資源以及可循環資源為特色的集約型發展模式,這才是實現我國可持續發展的根本出路。而其中綠色設計就是把節能以及減少污染視為根本出發點的一種新型設計方式。
1.綠色設計的基本概念以及方法簡述
綠色設計指的就是把高效使用能源來生產綠色產品為主要目的的設計方式,綠色產品指的就是在具備了特定的功能的前提之下,對于人體以及人的環境都不會產生危害的產品形式。這是一種在上世紀九十年代于西方興起的較為先進的設計理念,其最為直接的國際背景,就是從上世紀九十年代開始整個國際社會都在關注人類的可持續發展以及人類的健康問題。綠色設計,就是在產品整個的生命周期內更加關注產品的環境屬性,其中包括了產品在生產過程中對于資源的利用率,以及在使用過程中對于使用者和環境產生的影響,還有就是在使用完成之后的回收率等,并且把這些看作是設計的基本目標。綠色產品在完成了環境的基本目標之后,可以考慮并且保證產品具有基本的功能以及使用壽命。
對于綠色產品的設計,主要可以有以下幾種方法:首先就是并行式的綠色設計,也就是要綜合考慮設計中的各因素,同時實現在設計過程中的信息交流以及反饋等,實現了全局的最優化。同時還要實現工程中產品的優化設計以及加快開發周期和提高產品的環境效益以及質量等。其次就是針對生命周期的設計。綠色產品的生命周期有五個主要過程,第一就是綠色產品的規劃以及開發,第二就是產品的制造以及生產,第三是使用,第四就是維護和后期服務,第五就是回收以及處理等。在生命周期的綠色設計中,重點就是考慮產品的調研以及設計、制造和使用回收過程中對于環境的影響。
第三就是模塊化的設計。也就是在范圍內把不同功能以及具有相同功能但是性能不同的產品進行功能的分析,并且劃分設計出一系列的功能模塊等,通過對于模塊的選擇來組成不同產品的內在作用。
2.礦山機械的綠色設計探討
2.1設計方法探討
礦山機械在使用中會產生很多的有害物質,就會對自然環境產生直接的影響,比如說礦山機械的配套動力設備大多都是柴油機,因為柴油機在工作中會出現較大的噪聲以及排放有較多的顆粒物,尤其是那種大缸徑的柴油機,其產生的噪聲以及顆粒物等都會有更為明顯的影響。所以對于礦山機械的綠色設計就是基于并行技術的設計。
從整體系統的角度出發,綠色設計就是整個系統的核心所在,在礦山機械設計中就是針對其結構的設計,比如可拆卸的設計,以及對于選擇材料方面、環境設計方面、包裝設計方面的創新。其中的關鍵環境就是對于環境的影響評價,這一點是要貫穿在整個系統的過程中的,主要用于企業丟礦山機械設備的戰略性開發以及設計和制作過程。
評價指標體系的建立,主要可以從生態平衡以及廢棄處理等幾個方面。其中對于美觀以及使用的舒適度、對于礦山機械的零部件和廢棄部件的回收都是要貫穿在設計、制作以及使用和回收這個全過程中的。因為對于礦山機械的設計以及開發中,在各個階段其工作都是交叉進行的,所以就必須要建立一個完善的環境來讓內部可以交叉運用。一方面,就是要把各類信息進行篩選然后及時的傳達給決策者,一方面就是有利于反復使用。
2.2基本特點分析
綠色設計作為礦山機械設計中的一種新型設計方式,其集成設計的綠色設計理念以及過程就是力求設計人員在設計過程中就考慮到礦山機械在整個生命周期中的各種因素,具體來說具有以下特點:
第一就是有較為一致的設計目標。在對礦山機械進行設計的過程中,要綜合考慮其特定,讓機械設備可以做到既能滿足使用特性,又可以符合制作生產和回收方面的環境要求。第二就是在設計過程中的協調性, 這個方面主要表現為從設計的時候,包括技術、工藝設計以及制作和維護、回收的整個環節都進行交叉進行設計,這樣才可以做到及時發現問題并且進行改進。第三就是信息的集成性。應該重點關注礦山機械設計中的環境因素。
3.礦山機械綠色設計中的技術分析
經過了一段時間發展之后,在礦山機械的綠色設計中,最為核心的技術主要有以下幾點:第一就是針對數據管理的技術,第二就是針對建模以及仿真技術,第三就是針對評價方面的技術。
3.1數據管理技術
Pdm,也就是數據管理技術是在對礦山機械進行綠色設計中一個關鍵的技術,也是在礦山機械整個生命周期中每個環節都需要的一種對于大量數據和信息。包括了綠色資源以及工程規范和技術文檔等進行管理的技術,可以按照要求來把數據或者信息傳遞給指定位置的指定工作人員。
3.2建模數字化仿真技術
為了可以達到在礦山機械中進行綠色設計的目的,可以通過大量收集和整理設計、運行中的數據和信息來建立礦山機械的生命周期模型。在建模的基礎上可以實現在不同部門之間的協同合作,利用這種仿真技術來對礦山機械的開發和設計、制作和測試以及后期回收和二次處理等進行全方位的仿真,這樣可以更好的發現其中的問題以便解決問題。
3.3信息和技術的集成
在礦山機械綠色設計中,其基礎技術就是針對信息和技術的集成。也就是把礦山機械整個生命周期內信息的獲取以及表達和傳遞等都集成到一個管理系統中,然后通過網絡技術和多媒體技術、綠色設計技術以及數據控制技術等構成一個數據分享平臺,并且進行對于生產活動的調度以及成本控制等。設計工作人員可以根據自己的工作站上進行設計,然后也可以隨時的應其他人員的要求來修改自己的內容,這樣就很好的實現了網絡化,可以讓礦山機械的設計更加有協調性。
3.4綠色度的評價
對于礦山機械的綠色度的評價,除了有操作性的指標以及保養性指標之外,還有經濟性的指標以及環保性的指標,在評價的過程中應該重點強調機械對于環境的負面影響。其中對于操作性的指標是就是對傳統的對于功能合理性以及安全性指標的綜合,保養性指標就是對其可靠性的延伸。經濟性指標中,包含了因為考慮礦山機械的綠色設計而有可能會增加的成本,比如說對于廢棄物的處理等,環保性的指標等就是在綠色設計有的評價體系,要對于礦山機械生命周期內的所有過程都進行全面的評價。
4.結語
目前我國環境問題非常嚴重,從全球范圍來看環境問題也是非常嚴重的問題,在經濟的發展中不可以把浪費資源以及破壞環境看作是代價,因為其已經影響到了人們的可持續發展。所以在對礦山機械的設計中采用綠色設計已經成為共識,還需要更多的探討。
【參考文獻】
[1]劉志峰,劉光復.綠色產品設計與可持續發展[J].機械設計,1997,(01).
關鍵詞:礦山設備;使用維修;保養
礦山機械設備是構成礦山企業的的重要組成部分,隨著礦山生產建設規模的不斷擴大,機械化程度的不斷提高,要求對設備的使用維修與保養的技術水平也必須相應的提高,正確的操作設備,及時的維修設備、合理的維護與保養設備,可以延長設備的使用壽命,恢復機電設備技術性能,排除故障及消除故障隱患,保證設備的可靠性工作,發揮設備的最大潛能,有效的提高生產效益,降低生產成本,也是礦山企業得以發展壯大的有效途徑。
1、在使用方面
加強操作工的專業技術培訓,嚴格執行安全技術操作規程。為了延長機械設備的壽命,在使用方面必須堅持實行“二定三包”制度(定人、定機、包使用、包保管、包保養),機械操作人員要做到“三懂”(懂構造、懂原理、懂性能),“四會”(會使用、會保養、會檢查、會排除故障),正確操作機械設備,嚴格執行安全技術操作規程,并對機械設備實行目標成本管理,將操作者經濟效益與機械的使用情況掛鉤,并加強對操作人員的職業道德教育與培訓。這里需要特別指出的個常被忽視的問題,即環境因素對使用機械的影響。礦山機械設備大部分是在比較惡劣的環境中作業,作業地點經常因地質條件的變化而變化所以其性能受到作業場地的溫度,濕度,地質情況,灰塵等因素的影響很大。不少單位由于忽視了環境因素對使用機械的影響,未采取相應的保護性或適應性措施,致使機械使用性能降低,使用壽命縮短,甚至釀成事故。如果在工作現場采取有效的相應措施,加強操作人員責任意識對延長機械設備的使用壽命將非常有利。
2、在維修方面
加強維修人員的維修知識培訓,使其熟悉機械故障的形成過程、充分掌握機械故障特性、維修特性,采用合理的維修方法、克服盲目性維修等錯誤性的維修方法使機械設備的使用壽命延長,從而進步提高生產效益,降低生產成本。
2.1機械使用與技術狀態的變化
機械在使用中受到各種能量的作用,這些能量的作用主要包括(l)周圍介質能量的作用,包括執行任務的操作人員、修理人員和環境條件的作用:(2)與機械運轉以及各機構工作有關的內部能源,如各種載荷、振動、溫度等;(3)在制造和裝配中集聚在機械材料和零部件內的潛伏能量(鑄件的內應力和裝配內應力)。這些能量主要以機械能、熱能、化學能的形式存在,當能量達到一定數值時,首先將使零部件出現損傷,具體表現為磨損、變形、裂紋、疲勞、腐蝕等,損傷的出現使機械零部件的結構參數發生變化,如尺寸公差、形位公差、配合間隙等的改變。結構參數的變化又導致了機械功能輸出參數發生變化,如機械的輸出功率、速度等的改變。隨著損傷程度的進一步擴大,機械零部件的結構參數逐漸超出允許值。若機械零部件的結構參數超出允許值,而功能輸出參數并未超出允許極限范圍,則認為機械出現了潛在故障,對應狀態為失常狀態,此時應通過維護進行消除,若結構參數超限后,功能輸出參數也超出允許值,則認為機械發生了功能故障,對應狀態為故障狀態,此時應通過修理排除相應的故障。若機械經過長時間使用后,其主要零部件的結構參數都達到極限值,且系統功能輸出參數嚴重超限,使用的經濟性明顯下降,此時機械處于極限技術狀態,需要進行大修或更新。
2.2機械故障特性
2.2.1潛在性。機械在使用中會出現各種損傷,損傷引起
零部件結構參數發生變化,當損傷發展到使零部件結構參數超出允許值時,機械即出現潛在故障。由于機械設計存在一定的裕度(安全系數),因此即使某些零部件的結構參數超出允許值后,機械的功能輸出參數仍在允許的范圍內,也即機械并未發生功能故障。從潛在故障發展到功能故障般具有較長的段時間,因為通過、清潔、緊固、調整等手段,可以消除或減緩損傷的發展,使潛在故障得到一定程度的控制甚至消除。機械故障的潛在性可通過維護保養來減少功能故障的發生,從而大大延長了機械的使用壽命。
2.2.2 漸發性。由于磨損、腐蝕、疲勞、老化等過程的發生與時間關系密切,因此機械故障的發生多半與時間有關。在使用中,機械的損傷是逐步產生的,零部件的結構參數也是緩慢變化的,機械的性能參數也是逐漸惡化的。絕大多數故障可能事先通過儀器進行測試和監控,故障發生的概率與機械運轉的時間有關,機械使用時間越長,發生故障的概率就越大。故障的漸發性使機械的多數故障可以預防,故障診斷、視情維修就是建立在這一基礎上的。
2.2.3 耗損性。機械磨損、腐蝕、疲勞、老化等過程伴隨著能量與質量的變化,其過程是不可逆轉的。表現為機械老化程度逐步加劇,故障越來越多。隨著使用時間的增加,局部故障的排除雖然能恢復機械的性能,但機械的故障率仍不斷上升,新的故障將不斷出現。同時損傷的消除也是不完全性的,維修不可能使機械的性能恢復到使用前的狀態。機械故障的耗損性決定了機械維修級別與深度的差異,同時機械故障分布模型也不能簡單用指數分布來描述。
2.2.4 模糊性。機械使用中,由于受到各種使用及環境條件的影響,其損傷與輸出參數的變化都具有一定的隨機性與分散性,同時,由于材料與制造等因素的影響,機械的各種極限值、初始值也具有不同的分布,同機械,在不同的使用環境下,輸出參數隨時間也具有不同的分布,從而導致參數變化及故障判別標準都具有一定的分散性,使機械故障的發生與判別標準都具有 定的模糊性。機械故障的模糊性給機械故障的診斷與判別增加了一定的難度,也要求機械故障的研究必須宏觀與微觀相結合。
2.3 維修特性
2.3.1機械維修包括維護保養與修理,維護保養又分為例行保養、定期保養和特殊條件下的保養.修理可分為故障小修、中修和大修等,其中維護保養屬于預防維修,修理屬于故障維修,
2.3.2預防維修是建立在潛在故障基礎上的,其目的是為了消除和減輕零件的損傷,保持機械的完好狀態。機械中的例行保養和特殊條件下的保養是保證機械正常運行不可缺少的維修工作,其主要內容為清潔、、添加、檢查和緊定等,但主要是外表性的,其對機械的性能起維持作用,因此可以認為其不改變機械的年齡和故障率,定期保養通常分為一級、二級或三級保養,其主要內容為清潔、、檢查、調整和局部換件等,不同級別的保養對象和周期是不相同的,因而對機械的性能影響也不樣,保養級別越高,維修范圍也越大,性能恢復也就越好,但根據機械故障的耗損性,維修都不可能恢復如新,因此預防維修一般都是不完全性的。
2.3.3故障維修是建立在功能故障基礎上的,其目的是為了排除故障,恢復機械的完好狀態。機械中的故障小修是排除運行中的局部故障,維修工作通常以局部換件、調整為主,其只能恢復機械的功能,修復后機械性能和故障率與故障前一樣,通常稱這種維修為最小維修。機械的大、中修是種較徹底的維修,其對機械的性能恢復較大,雖屬于修理范疇,但可按預防維修的方法進行分析。
2.4目前礦山企業對維修還存在著許多錯誤的維修方法
比如:不能正確判斷分析故障,盲目大拆大換,盲目更換零部件,一味“換件修理”,不檢查新件質量,不注意配件型號,配件代用或錯用,不注意檢測零部件配合間隙,不成對、成套更換偶件或組件,墊片使用不規范.零件除污、清洗不徹底,早損、腐蝕常發生。這些維修方法的存在,一方面是由于維修人員責任意識不強,另一方面是由于維修人員的專業技術薄弱,為了從根本上消滅這些錯誤的維修方法,就應加強有關人員的專業技術的培訓、職業道德教育,讓每個從事礦山維修的人員都真正掌握機械設備的使用維修知識。
3、在保養方面
對機械實行定期保養是延長機械壽命的關鍵條件。礦山企業對各種機械設備的保養有很多的明確規定,但是不少使用單位領導對機械設備的保養意識不強,只想任務不注重保養,認為機械設備在正常運行,沒有故障,無需停下來進行保養。因為保養能消除機械隱患,若不及時保養,往往會使機械設備出現大的故障,甚至發生事故。這樣既增加維修費用,又耽誤生產任務的完成。因此礦山企業應加強機械設備管理,增強各階層工作人員的機械設備的保養意識,強調專業技術培訓與職業道德教育相結合,提高工作人員的技術水平和責任心,大力推動機械設備保養制度形成。
結束語
隨著現代化機械設備的不斷出現,礦山機械設備維護與保養日顯重要。加強設備的維護保養意識,注重職工的專業技術培訓與職業道德教育,熟練掌握機械設備的維修特性、編制合理的維修保養計劃,采用正確的維修方法可以使機械設備的壽命得以有效延長。同時還可以與地方大型生產企業合作,合理利用先進檢測與修復工藝,及時發現故障隱患并進行處理,使各類機械設備發揮其最大效益。
參考文獻:
關鍵詞:礦山;機電機械設備;安全管理
隨著社會經濟的發展與工業化建設進程的加快,當今社會對礦產資源的需求量不斷上漲。為滿足社會需求,礦山應致力于推動生產效率與質量的不斷提高,而這就需要有效應用機電機械設備。為確保機電機械設備長期處于良好運行狀態,應做好對機電機械設備的安全管理。
1礦山機電機械設備安全管理的重要性
礦山生產中,面臨的風險較多,發生安全事故的幾率也比較高。具體來說,礦山中的很多物質存在易燃易爆性、有毒有害性,稍有不慎,便可能發生安全事故,威脅人們的財產安全、生命安全。基于礦山生產的危險性,因此其對機電機械設備的依賴程度非常高。可以說,機電機械設備在一定程度上決定著礦山是否可以實現安全生產、高效生產。同時,礦山中的機電機械設備很多是大型甚至是超大型設備,本身便具有一定的危險性。因此,必須加強對機電機械設備的安全管理[1]。
2礦山機電機械設備安全管理中存在的問題
2.1資金投入不足
為確保機電機械設備安全管理的效果,應投入足夠的資金。但是,部分礦山企業為了節約成本、追求短期利益,而不重視在機電機械設備安全管理,導致其資金投入不足,很多機電機械設備的零件出現故障或受損,卻沒有足夠的資金去維修、更換,以至于機電機械設備帶傷運行,不僅會加劇機電機械設備的故障,還埋下了安全隱患,不利于礦山的安全生產[2-3]。
2.2日常維護不到位
為確保機電機械設備始終處于良好狀態,日常使用過程中,應做好維護、維修、保養等工作。但對一些礦山的實際情況進行調查發現,存在著為了提高生產效率而使機電機械設備長期超負荷運轉的現象,雖然會產生良好的短期收益,但長此以往,勢必會增加機電機械設備的故障率,甚至導致機電機械設備報廢,影響長期效益。也有一些礦山未對機電機械設備進行有效維護,機電機械設備在運行中出現故障的時候,僅是簡單地維修,沒有進行全面檢查,使得機電機械設備存在著諸多安全隱患,積累到一定程度,便可能引起安全事故,影響礦山的生產安全。
2.3人員能力有待提高
為保障機電機械設備始終處于良好狀態,在日常使用過程中,操作人員必須做到小心、謹慎,盡可能地減少誤操作。但目前,礦山機電機械設備操作人員的綜合素質參差不齊,一些操作人員不了解機電機械設備的運行原理、結構構成、常見故障及其診斷方法,在機電機械設備出現故障后不能及時發現、上報,給機電機械設備安全管理帶來了一定的問題。同時,為確保機電機械設備安全管理的效果,需要配備專業的安全管理人員[4]。但目前,一些管理人員在實際開展機電機械設備安全管理工作的時候,主觀意識較強,過于依賴個人經驗,專業能力有待提高。
2.4應急管理缺失
礦山生產過程中,面臨著一些不可預見性的突況、意外事故,有可能導致機電機械設備不能正常運行。因此,機電機械設備安全管理中,應高度重視應急管理,建立健全的應急管理體系,以便于在遇到突況、意外事故的時候,可以有條不紊地進行處理。但對礦山的實際情況進行調查發現,很多礦山并不重視應急管理,未根據礦山實際情況建立應急管理體系,有的礦山雖然建立了應急管理體系,還并未定期進行演練。
3加強礦山機電機械設備安全管理的措施
3.1增加在安全管理方面的投入
為實現機電機械設備安全管理水平的提高,礦山企業應適當增加資金投入。①管理人員應結合機電機械設備的實際情況,找到易磨損零件并上報。針對易磨損零件,礦山企業應采購足夠的備用零件,以確保這些零件發生故障的時候可以及時更換,保障機電機械設備的長期安全運行,減少安全事故。②礦山企業在采購機電機械設備的時候,必須確保機電機械設備的質量,嚴禁采購粗制濫造、不符合標準要求的廉價機電機械設備,而是應該選擇有正規資質的供貨商,采購質量滿足國家規范標準要求的機電機械設備,并要與供應商簽訂協議,明確權責[5]。
3.2做好機電機械設備的日常維護
礦山生產離不開機電機械設備的支持,受到操作不當、保養不到位以及自然老化等諸多因素的影響,導致機電機械設備容易出現隱患。面對這樣的情況,必須加強對礦山機電機械設備的安全管理。為保障機電機械設備的長期、穩定運行,應加強對機電機械設備的日常維護、保養,確保機電機械設備的使用性能與安全性。機電機械設備日常運行中,面臨的工作環境比較惡劣、復雜,同時需要根據礦井結構對機電機械設備進行相應的改造,從而使得機電機械設備的結構并不統一,這就給機電機械設備的日常維護增加了一定的難度。面對這樣的情況,機電機械設備日常運行中,應定期、不定期地檢查設備的運行狀態,及時發現設備存在的隱患或故障。針對損害比較嚴重的零部件,應及時更換,以預防安全事故。使用時間較長的機電機械設備,則要縮短檢查的周期,及時發現隱患,做到防患于未然,保障機電機械設備的穩定運行。
3.3提高操作人員與管理人員的能力
礦山機電機械設備安全管理的效果,在很大程度上依賴于操作人員、管理人員。①針對機電機械設備的操作人員,應加強培訓力度,切實提高操作人員的責任意識、安全意識,從而減少人為因素給機電機械設備帶來的不利影響。培訓內容主要包括礦山主要機電機械設備的操作、常見安全隱患的識別與處理、遭遇突發狀況的自救與互救等方面的知識與技能。應定期開展講座,督促操作人員在實際工作中保持警惕的意識,能夠敏銳地發現機電機械設備存在的安全隱患,并及時上報。督促操作人員日常工作中對機電機械設備進行規范操作,嚴禁不當操作、不規范操作等行為的發生。針對新購入的機電機械設備,加強對操作人員的培訓,使操作人員熟練掌握機電機械設備的操作方法,并要嚴格地進行試運行,確保機電機械設備運行狀況達標后,再投入使用。②針對機電機械設備安全管理人員,應從把好人才招聘關、加強培訓考核兩個方面入手,確保安全管理人員的整體水平。在招聘的時候,應選擇專業能力強、綜合素質高的人員負責機電機械設備的安全管理工作,最好選擇復合型人才。應加強對安全管理人員的培訓與考核,重點培訓機電機械設備維修維護技能、安全管理技術等方面的知識與技能,培訓結束后進行考核,考核通過后方可上崗。③礦山企業可以時常組織機電機械設備安全管理技能比賽等集體活動,對安全管理人員的能力進行考核,并通過合理獎懲,提高安全管理人員的積極性。
3.4加強應急管理
準確預測礦山生產過程中可能出現的各種意外情況、突發事故,制定有針對性的應急處理方案。制定應急處理方案之后,應定期開展演練工作,提高工作人員的應急反應能力,使其能夠更好地應對安全事故,并要根據實際情況對應急處理方案進行修訂,確保安全事故發生之后可以及時根據應急處理方案做出正確的反應。例如,爆炸是礦山生產過程中比較常見的事故之一,爆炸事故一旦發生,便可能導致機電機械設備無法正常運行,還可能引起人員傷亡。應急管理中,應將人員搶救放在第一位,然后在保障人員安全的前提下對機電機械設備等進行搶救,以減少經濟損失。
4結語
綜上,礦山機電機械設備安全管理中存在著諸多問題,因此,應采取增加在安全管理方面的投入、做好機電機械設備的日常維護、提高操作人員與管理人員的能力、加強應急管理等措施,對機電機械設備安全管理進行優化,提高安全管理水平,為實現礦山安全、高效生產奠定良好基礎。
參考文獻
[1]鐘斌榮.礦山機電設備管理中存在的問題及解決對策[J].中小企業管理與科技,2021(11):19-20.
[2]楊澤為.礦山機電安全管理工作存在的問題及改進措施[J].數碼設計(上),2021,10(3):148.
[3]徐偉.關于礦山機電設備維修及管理措施的探討[J].數碼設計(上),2021,10(3):278-279.
[4]汪強.礦山機電安全管理工作存在的問題及解決對策[J].當代化工研究,2021(2):169-170.