矿山机械设计论文

摘要：在现代矿山的生产和其它矿产资源的开发中，机械的设计是一个十分关键的环节，它的设计状况直接影响到整个矿山的发展，两者之间的联系十分紧密，而机械的设计又直接关系到矿山的进度和质量。因此，提高矿山机械的设计水平对于我国煤矿的发展具有十分重要的意义。下面是小编精心推荐的《矿山机械设计论文(精选3篇)》相关资料，欢迎阅读！

矿山机械设计论文 篇1：

CAD技术在矿山机械设计中的应用

摘要：

在矿山机械设计的过程中通过使用CAD技术来提高机械设计的效率，减少矿山机械在设计过程中的精度问题，本文就CAD技术在矿山机械设计中的应用进行阐述。

【关键词】CAD技术 矿山 机械设计 应用

前言

随着科学技术发展水平的不断提高，计算机技术在矿山机械设计中得到了广泛的应用。本文根据作者的多年实际经验，就CAD技术在矿山机械设计中的应用进行叙述。

1.应用CAD技术对设计者的要求

要打破过去的思维定式，要进行不断的创新，规定工作者要具有创新的思想，而且要将这种思想用到具体的工作中去。创新就表示要打破过去的定式思想，要使用新的思想来分析问题。创新不论是对于国家亦或是区域来讲都是非常关键，对于设计人员来讲，假如不具有创新水平，其活动就不能够被认可。任何优秀而且有一定水平的设计人员要时刻谨记创新思想，要通过创新思想来分析内容，进而结合自身的知识来开展好工作。

2.CAD技术在矿山机械设计中应用的作用

在机械设计中运用CAD技术能够更好的使设计师对产品进行设计和表现，利用CAD技术的能够得到更加生动的三维立体图形，这样能够将设计人员的注意力更好的集中在产品设计方面，同时也能更好的在设计过程中进行深入，这样能够更好对外进行展示和交流。CAD技术在进行新机械设计的时候，已经对一些零件的设计信息进行了继承，因此，在设计中工作人员只要将一些个别零件的数据进行补充即可，这样系统就会自动得到设计的方案，因此，在时间方面是非常节省的，同时在工作效率方面也得到了提高。

2.1减轻了工作量，缩短了设计周期。使用CAD技术进行机械设计，可将原本复杂的几何造型变得简单明了，减轻了机械设计人员的工作强度，缩短了机械设计的周期，提高了设计效率和生产效率。

2.2使零件设计变得方便容易。CAD技术不但可以在具体的装配过程中设计新的零件，也可以根据相邻零件的位置及形状来设计新零件，确保了新零件与相邻零件之间的精确配合，避免了因单独设计零件错误而致使装配失败的现象。

2.3便于零件的修改。若在装配过程中想再修改零件，只需点击相关命令进入到零件修改环境中，即可完成零件修改，这使零件修改的过程变得简单方便。

2.4使零件装配更加直观。CAD系统能够在装配的过程中记录各个零件之间的装配关系，若装配有误便可直接显示出来。而目.还能够通过隐藏外部零件，更清晰地显示内部的装配结构。

2.5提高了产品的技术含量。通过CAD技术能够有效地确保机械产品的设计质量。而且随着各种数控加工手段的不断完善，在合理运用CAD技术进行零件加工时，能使零件达到较好的一致性，进一步保证了机械产品的质量。

3.CAD技术在机械设计中的具体应用

CAD技术在机械设计中的具体应用主要集中在零件与装配图的实体生成、多维几何绘图、模具集成制造、机械CAE应用等方面。CAD技术更新了设计手段和设计方法，摆脱了传统设计模式的束缚，引进了现代设计的观念，促进了机械制造业的高速发展。

3.1零件与装配图的实体生成。CAD的只维建模有3种形式，即线框模型、表面模型和实体模型。具有实体建模功能的CAD软件中都具有一些基本体系，如在CAD的三维实体建模中，系统提供了立方体、球体、圆柱体、圆锥体、环状体和楔形体这6种基本体系。在零件实体模型构造完成后，利用CAD中的只维编辑功能即可实现对零件所在坐标进行装配。

3.2多维几何绘图。机械设计过程中要处理的信息一般包含图形和数据2种。其中，绘图的工作量较大，约占70%左右。而随着CAD技术的发展，CAD各种绘图软件的功能也日趋强大。CAD绘图软件的主要功能包括：交互式绘图、图形编辑、标准尺寸、文字、填充剖面、调用图块、区分层次以及实现图形交换等。

3.3模具集成制造.随着科技发展，制造业的生产技术不断提高，从过去的普通机床到现在的数控机床，从传统的人工设计和绘图到现在的CAD技术，机械制造业逐步走向了信息化。

4.基于CAD技术的机械制造技术的新发展

随着计算机技术的不断革新，信息技术的普及及信息处理的智能化，使得CAD技术正趋于智能化、集成化的方向发展。

4.1智能化

所谓智能化就是将计算机科学领域中富有智能化的学科和技术应用到机械设计CAD系统中，随着计算机硬件性能的迅速提高和三维CAD技术的逐步完善，在辅助设计的基础上，融合机器学习、智能推理和技术，使机械设计的CAD系统提高智能化的水平，具备学习能力，应用专家的经验和知识的机制，已成为众所瞩目的发展方向。这里所指的“智能化”主要是对机器行为的描述，是基于控制理论，吸收人工智能、计算机科学、模糊数学、混沌动力学等新思想、新方法，模拟人类智能，使它具备逻辑思维、判断推理、自主决策等能力，以期得到更高的控制目标。

4.2集成化

当今CAD技术发展的一大明显趋势为集成化，CAD技术并非孤立存在的，首先其集合了外围设备、计算机软硬件、网络、数据库、图形学等多个应用领域的技术。同时又不断与CAM、CAPP、MIS系统、PDM、MRP等系统相统一。再加上互联网技术的发展，使得种种合理的设想均得以实现。如何构建基于Internet体系的CAD、CAM集成化系统必将成为日后发展的热点。尤其是在全球经济一体化的发展背景下，基于Web技术并兼具工程、异地设计与制造等理念的集大成者的设计制造系统将会成为机械设计与制造企业的新宠。现有的3D-XML、XML可解决异构平台问题，其独有的多层图像表示法对复杂的几何数据具有良好的压缩能力，且生成的3D图形精准度较高，转换后模型可维持原有CAD模型关于产品结构、材质、尺寸等草图信息的描述，以及可实现三维图像在互联网上共享的VRML标准编程软件的出台与运用均为日后建立协同设计与工作的环境打下了坚实的基础。

5.结束语

在矿山机械设计过程中我们要不断借助于先进的计算机技术，通过计算机技术来提高矿山机械的设计水平。

参考文献：

[1]毛银氚.浅谈机械设计技术的现状与趋势[J].装备制造技术.2012.

[2]周一鸣，索春英.浅谈自动化技术在机械设计中的应用[J].价值工程，2011.

作者：熊兆良　李艳飞

矿山机械设计论文 篇2：

现代设计方法在矿山机械设计中的应用

摘要：在现代矿山的生产和其它矿产资源的开发中，机械的设计是一个十分关键的环节，它的设计状况直接影响到整个矿山的发展，两者之间的联系十分紧密，而机械的设计又直接关系到矿山的进度和质量。因此，提高矿山机械的设计水平对于我国煤矿的发展具有十分重要的意义。随着现代社会、经济、技术的不断进步，煤矿机械设计专业人员具有综合利用已有的科学研究成果的能力，可以实现高质量的机械创新。这是国内煤矿机械设计的一大喜事。

关键词：机械设计;现代;矿山;应用

引言

现在的社会，对能源的需求越来越大，矿产的开采也越来越重要，但各种矿难也越来越多。矿难事故的成因有很多，但最主要的原因还是矿山机械的设计。因此，加强矿山机械的结构设计，确保其产品的质量，使其更加实用，是当前需要重点研究和解决的问题。目前在这一领域，我国的相关研究已初见成效。

一、现代设计方法在矿山机械设计中应用的必要性

随着社会和经济的发展，采矿行业的技术水平不断提高，越来越多的矿产资源被挖掘出来，在可持续发展理念的作用下，矿业公司的生产越来越趋向于生态、环保和可持续发展。这些现实条件对煤矿采掘设备的发展起到了促进作用：对矿山采矿设备的设计更加符合现代矿山开采形式的需求;能够更多地体现矿山企业自身发展的需求;能够让矿山企业的运行发展更加适应现代社会经济模式的变革形势。

二、现代设计方法概述

机械设计作为一种基本的工业设计方式，是人类进入机械时代后最主要的一种，它的本质是一种创造性的行为，它的质量和效率将对整个社会和经济都有很大的影响。传统的机械设计是以大量的经验和资料为基础，围绕着机器的功能目的而进行的一种主观智能行为，具有很强的主观性和持续性。由于机械设计的特殊性，使得机械设计活动的效率一直较低，并且大部分的设计行为都是沿用原有的设计思想，从而使传统的机械设计套路难以打破。现代设计是对传统的机械设计的一种革新，它把设计的经验和继承上升到逻辑、理性和系统的层面，使设计的本质得到了充分的反映，揭示了人類认知和设计的创造性。

三、现代矿山机械设计的内容以及重要意义

1.设计的内容

现代的设计，是从智能、系统、稳定、先进、包容等角度出发，经过设计师的精心规划，最终形成了一个符合市场需要的产品。现代设计方法在促进技术进步方面起着十分重要的作用。

2.设计的重要意义

众所周知，矿山的开采工艺很复杂，涉及到的设计也很多。而在这个过程中，因为机械的设计关系到采矿的安全，因此也就体现出了现代机械的重要性。矿山机械装备是煤矿生产全过程的重要组成部分，因此，有关部门应加强对机械设计的研究。采用现代化的机械设计方法，可以节省矿山的生产成本，增强市场竞争力。

四、现代矿山机械设计的要点分析

1.设计理念体现以人为本

任何一种机械设计都必须坚持以人为中心、突出人的特殊功能。在这一概念中，还有许多其他的东西，比如矿用机械的噪声会很大，这和它的体积和功能有关，但是噪声对人的危害也是巨大的，所以如何将噪声降到最低，是一个十分重要的课题。据相关研究表明，长时间在喧闹的环境下，会对人体的整体功能造成很大的影响，一旦受伤，第一反应就是恶心、头晕。相关资料显示，当外界环境音量大于85分贝时，会使大脑皮质产生亢奋，无法控制。一旦发生，很容易对矿山作业人员的工作状况产生不利影响，从而导致事故。因此，在矿山设计中要考虑人为因素，尽量减少机械设备的噪声，采用科学的方法进行降噪。

2.做好综合设计

现代机械设计是一种高效、安全、智能的设计方法，它需要综合考虑各种特性，将人体的各项基本参数和生理指标综合起来，并将其综合应用于实际设计中。从而使机械的设计方案更完美，能充分反映出人的要求，符合现代生产的要求。

五、现代机械设计方法在矿山中的具体应用

（一）仿生学设计技术的应用

1.关于形态的仿生学

形态仿生的设计，大部分是从自然界中产生的。设计的材料基本上是从自然界的各种不同的方面来进行的。当代杰出的设计师，一定要能从大自然中汲取灵感，将各种生物的不同形式与机械系统相结合，并透过对其自然形态的分析，以获取更多的生产资源。这是无可辩驳的事实，优胜劣汰的自然规律，使自然界中的一切生命都有其独一无二的能力。随着时间的推移，仿生设计越来越受到人们的关注，通过系统的分析，收集相关的数据，让他们能够更好的适应环境的变化，从而在矿山的设计和生产中得到更好的应用。

2.关于功能的仿生设计

这个概念主要是对自然界所有生物自身的结构和能力进行分析，收集资料，并与矿山机械的设计要求相结合。功能性仿生设计的源头来自于自然的生命，其独特的功能为设计者提供了可供参考和模仿的空间。如果这些天然与实用的功能能够很好地融合在一起，那么对于现代机械设计的新时代将会起到至关重要的作用。这在矿山机械整体设计中具有不可低估的优越性，是未来矿山机械设计的主要发展趋势。

（二）绿色设计理念的应用

1.有关设计方法的探析

矿山机械在运转时，会产生大量的有害物质，对环境造成极大的危害，例如矿山机械的动力装置，通常都是由柴油机驱动，发动机运转时噪音会很大，而且会产生大量的微粒，尤其是那些大缸径的柴油机，对环境造成的污染非常大。因此，在矿山机械的设计中，应加强对环境友好的技术设计。

从总体上看，绿色设计是整个设计体系的中心，在矿山设计中，重点在于突出结构的可移动性、材质、环境、包装等方面的设计。这是一个非常关键的环节，它将贯穿于整个过程，包括矿山机械的开发、设计和制造。

2.有关绿色设计的技术分析

在绿色设计中，最重要的是数据管理技术，其次是模拟技术，最后是评估技术。在矿山机械的绿色设计中，数据的管理是必不可少的，在整个生产过程中，各个环节都会有需求，而且需求非常大，包含了环保资源与工程技术等方面的技术，能够根据预先的要求，将有关的数据和信息传送到特定的地点。

（三）优化设计的应用

当前，矿山机械的优化设计已得到了广泛的应用。最优设计就是把设计过程中的问题转化为数学模型，并运用现代计算机技术对其进行精确的计算，从而得出最优的方案。优化设计不但促进了电脑辅助功能的发展，而且使产品的性能得到很大的改善。

（四）稳健性设计的应用

通过对多个控制因子的综合考虑，使其达到最佳化，从而达到改善机械稳定性的目的。矿山机械的工作条件比较苛刻，需要采用可靠的设计工艺，以确保设备在恶劣的工作条件下，长期稳定的工作。

（五）智能设计的应用

在漫长的科技发展之后，出现了一台智能化的机器。因此，在矿山机械的设计中，尽可能地将智能化的系统设计应用于矿山机械的开发中。通过集成传感器、控制器、执行器等，不仅能够提高机器对环境的适应性，而且能够有效地减少能源消耗，改善性能。

结语

现在的矿山机械设计有很多种，在矿山的生产中，机械的设计起到了很大的作用，设计师们可以跟上时代的步伐，利用好现有的科技，将矿山的智能化、人性化、精密化都发挥到极致。矿山机械设计是一种能直接影响矿山开采的机械设计活动，它的质量与效益甚至会波及到整个社会和经济生活，而现代机械的设计思想和方法则是提高矿山机械设计的质量与效益的关键，必须把现代技术条件下的矿山机械的设计思想与技术应用于矿山机械的设计之中，使之符合矿山开采实际、矿山企业发展需求实际和社会经济发展实际。

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]匡兵，孙永厚.现代设计方法在机械设计制造及其自动化专业教学中的应用[J].科技视界，2014（29）：180，175.

[3]李世旭，鞠鹏，王建，等.DFMEA 在矿山机械设计中的应用策略研究[J]. 煤矿机械，2011（5）：175-177.

作者：张大贺

矿山机械设计论文 篇3：

矿山机械设计的发展刍议

【摘要】在当今社会，随着人们对能源的大量需求，矿产资源的开发成为一个非常重要的行业，但是随之而来的就是各种各样的矿难。造成这些悲剧的原因有很多，矿山机械的设计占据了很大一部分原因。因此保证矿山机械质量和设计的实用效果是非常重要的。本文将就矿山机械设计过程中应注意的几个方面及应用发展进行分析。

【关键词】矿山机械设计；方面；应用

前言：随着社会的发展，矿山资源不断的被进行有效的开发和利用，为了能够更好的促进矿山企业的可持续发展，在日益发展的今天，矿山企业更要加强对矿山资源的开发和利用。我国现在已经把现代机械设计方法应用到矿山机械设计方面，并取得了很大成绩。为了提高开采的效率，需要注意开采的安全性，因此必须要确保设备的功能，在确保安全的前提下，并采取科学的设计方法，从而使得设计的质量得到提升，同时也能使得设计的成本大大降低，促进矿山开采的低碳环保以及可持续发展。所以，对于矿山机械设计的加强和改进是非常有必要的。

一..矿山机械设计过程中应注意的几个方面

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。据有关专家统计，在严重的噪声环境里，人的消化系统和循环系统都会发生障碍，其结果就是容易发生呕吐、晕眩等症状。研究表明，在超过85 dB（A）的噪声作用下，人的大脑皮层质的兴奋和抑制失调，导致条件反映异常。如果保持这样的身体状态，操作工人很可能事故。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的操作系统很重要。比如要调整好每个操作台的角度，人的眼睛最佳注视范围为左右60度，上下30度，在这个范围内就能很好的防止工作人员疲劳，因此要把一些部位控制在这个范围内。要把握住以人为本的原则，只有这样才能更好的服务于工作。

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，还要知道矿山的高度等一些基本情况，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。

二.现代设计方法在矿山机械设计中的应用

1 可靠性设计

可靠性是衡量设计产品质量的一个重要指标，它是指机械在一定条件和时间下完成一定功能的能力。可靠性的设计首先就是要做试验，对载荷、工况变化、长度尺寸以及材料机械性能等进行大量的试验与统计分析，得出具体的数据分布，作为可靠性的参考依据。由此可以确定设备的寿命周期，建立相应的可靠性模型，进而计算设备的可靠性，对可靠性低的一些环节进行改进，保证整个设备的可靠性，从而提高矿山机械设备的质量，保证生产和工人安全。

2. CAD技术

CAD技术，即计算机辅助设计，是设计人员利用计算机硬、软件系统对产品进行设计的一种技术。它主要的设计活动包括设计、工程分析、绘图与文档制作等。CAD技术给整个设计带来了很大的方便：一是可以方便实现模块化设计和一体化设计；二是在CAPP系统进行工艺规划和NC编程时可以将计算机内的产品模型直接导入，还可以将加工代码直接传入NC机床和加工中心进行加工。矿山机械产品的设计采用CAD技术效益较为显著，它将设计和制造这两个环节很好的进行了连接，有效提高了设计和加工效率。

3.有限元法

矿山机械进行工作时，它的受力比较复杂，不利于分析计算。比如挖掘机的工作装置在进行工作时，结构和载荷都比较复杂，在传统设计中都是进行简化计算，找出相对危险的几个截面进行计算校核。这种方法存在几个弊端：一是不能得出准确的结果；二是只对几个截面进行设计校核，而不能确定每块钢板的应力分布。而利用有限元法就可以很好的解决这个问题。在有限元法中，借助计算机，可以清楚的看到每块钢板的应力分析以及相应的薄弱点，从而对产品进行有效快速的改进。有限元法可以大大提高设计速度，保证产品的设计质量。

4. 优化设计

目前数学专业也随着时代前进而向前发展，比如最优化设计数学模型。矿山机械设计中的优化设计就是将设计中遇到的问题转化为数学模型，然后应用数学优化技术和计算机计算技术，从可行域中找出最优解。在设计过程中，设计问题越复杂，越能体现出优化设计对产品设计的优势，它大大减轻了设计工作者的负担。

5. 绿色设计

随着当今世界对环境保护的重视，大家也开始呼唤设计界的绿色环保。绿色设计，不仅是指在设计过程中整个机械设备要经济环保，做到可回收、可维护、可拆卸、可重复利用等，而且在机械施工过程中，要做到减少噪声污染，提高工作效率，最大限度的节约能源。在满足使用性能和安全性能的同时，设计的产品也要具有良好的环境属性，这是现代设计中必要的一个环节。

三、矿山机械设计的发展

1.、设备大型化

随着社会的发展，大量的矿产资源都被广泛的开发和利用，从而使得我国的选矿机械设备逐步的向大型化方向发展。就目前的情况，在这方面我们的相关人员作出了大量的研究，并取得了一定的成绩，但是还是有一些不足，需要进一步的研究。选矿机械设备是用在矿选过程中的重要设备，因此需要根据基本的工作流程对其进行分析，设备的种类非常多，主要包括破碎设备、磨矿设备以及筛选设备、脱水设备和分选设备。目前我国也是非常的重视选矿机械设备的研发以及应用，从而大大提高生产效率和质量，使得企业能获得更大的经济效益。

2、露天开采设备及其地下化

进行设备设计的时候，尤其要注意成套设备的相关匹配性。同时，因为我国幅员辽阔，地形复杂，所以在高寒地区其具有特殊性，所以进行这些地区设计的时候需要设计出合适的机械设备，例如，我国的疆域非常的大，各个地区的环境也有很大的差异，所以矿山机械进行设计的时候必须要结合当地的情况进行。在我国内蒙地区，因为其地域辽阔，而且会时常的对软岩褐煤进行露天开采，所以为了能够应对这种情况，需要设计人员设计相关的设备。矿山开采中的相关生产工作的危险性非常大，所以必须要研究出安全、合理的设备在工作中得以应用。随着社会的发展，大部分的開采设备逐渐地向地下化的方向发展，使得设备的使用方向更加的广阔，从而能够大大的提升工作的效率。

结语：

矿山机械在有色金属矿山生产中占据着非常重要的作用，其是一种直接用于矿物挖掘和开采的一种大型的机械设备，它的性能直接影响着有色金属矿山生产的安全和生产，为了能够提高金属矿的质量，必要提高矿山机械的性能，同时充分利用现代计算机技术的优势，发挥主观能动性，才能够设计出满足人们对于产品越来越高的要求，从而促进我国现代机械设计发展。

【参考文献】

[1]李凯，郭建宏.浅析矿山机械设计的发展[J].科技致富向导，2014，11：273.

[2]刘凤志.现代设计方法在矿山机械设计中的应用[J].中国高新技术企业，2014，07：23-25.

[3]周云清.浅析工业设计及机械设计制造技术的应用[J].电子世界，2014，08：265.

作者：李岩 刘绪 王军梁