時(shí)間：2022-10-08 01:17:54
序論：在您撰寫機(jī)械系論文時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
論文摘要：建筑企業(yè)的機(jī)械設(shè)備，是完成施工任務(wù)的物資基礎(chǔ)。建筑機(jī)械施工的安全管理工作在建筑企業(yè)運(yùn)作中占有重要位置.現(xiàn)代建筑機(jī)械對(duì)設(shè)備調(diào)配管理工作也提出了更高的要求。筆者根據(jù)自己多年的從業(yè)經(jīng)驗(yàn)，分析了施工機(jī)械設(shè)備安全管理問題的原因及安全管理改革的對(duì)策，接著也對(duì)施工機(jī)械的調(diào)配進(jìn)行了研究。
隨著我國建設(shè)行業(yè)的迅速發(fā)展,特別是城市住宅區(qū)的不斷增加,使機(jī)械化施工在工程建設(shè)中發(fā)揮越來越重要的作用。但伴隨著工程施工的發(fā)展,搶速度、保質(zhì)量、要效益,三者之間的矛盾也日益突出,這就對(duì)工程施工提出了新的要求。也就是要解決快速、高效、高質(zhì)量地對(duì)工程進(jìn)行施工的問題。傳統(tǒng)的人力,簡單機(jī)械的施工方式已不適應(yīng)工程施工的要求,對(duì)于現(xiàn)代化建筑的施工只有采用機(jī)械化作業(yè)。因此,對(duì)施工機(jī)械的安全管理以及選型和配置都顯得十分重要,也十分迫切。
1.施工機(jī)械設(shè)備安全管理問題原因分析及對(duì)策
建筑機(jī)械施工安全是一門科學(xué)，它主要研究在一定的條件下，建筑機(jī)械在工作或在裝拆、調(diào)試、運(yùn)輸?shù)葼顩r下，對(duì)操作者所產(chǎn)生的傷害及其保護(hù)措施。建筑機(jī)械安全關(guān)系到施工人員的人身安全、企業(yè)的財(cái)產(chǎn)安全，是可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分。我國建筑機(jī)械安全事故發(fā)生率雖然近幾年總體呈下降趨勢，但形勢依然嚴(yán)峻，存在問題還較多。因此，如何科學(xué)實(shí)行并加強(qiáng)建筑施工機(jī)械的安全管理，是我們目前面臨的一個(gè)問題。
1.1施工機(jī)械設(shè)備安全管理問題原因分析
隨著建筑業(yè)的發(fā)展，各類建筑機(jī)械使用日益增多，安全問題也越來越突出，這些安全問題主要是由以下原因造成：
(1)安全管理法律體系不健全。
(2)建筑機(jī)械技術(shù)檔案不完善。
(3)安全監(jiān)督存在多頭管理。
(4)建筑機(jī)械操作人員管理不善。
(5)不能嚴(yán)格執(zhí)行國家和行業(yè)規(guī)范性文件。
(6)機(jī)械設(shè)備施工現(xiàn)場管理不善。
(7)機(jī)械設(shè)備施工環(huán)境惡劣。
1.2建筑機(jī)械安全管理改革對(duì)策
1.2.1健全安全規(guī)制法律體系
健全安全法律、法規(guī)及規(guī)章。結(jié)合我國安全律體系現(xiàn)狀和存在問題，做好以下幾個(gè)方面：1）加快安全管理立法。2）制定配套規(guī)章。3）實(shí)行機(jī)械強(qiáng)制報(bào)廢制度。
1.2.2安全監(jiān)督部門權(quán)限依法嚴(yán)格劃分
依法嚴(yán)格劃分部門權(quán)限，強(qiáng)化行業(yè)監(jiān)管職責(zé)；及時(shí)制定執(zhí)法所需的法律法規(guī)，認(rèn)真清理部門間交叉打架的法律法規(guī)條文。國家設(shè)置各部門，都有明確的職責(zé)分工，各部門只有各司其職，才能保證社會(huì)的健康運(yùn)行。各級(jí)建設(shè)行政主管部門承擔(dān)著對(duì)安全生產(chǎn)日常性監(jiān)督檢查的工作職責(zé)，在建筑工程安全監(jiān)管工作中屬于核心地位，發(fā)揮著極其重要的作用。部門規(guī)章交叉必然導(dǎo)致執(zhí)法行為的混亂，有關(guān)部門應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到這個(gè)問題的危害性，對(duì)現(xiàn)行的法律法規(guī)也要組織人員盡快清理，確保法律、法規(guī)的尊嚴(yán)和權(quán)威性。1.2.3嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范、建立現(xiàn)場規(guī)章制度
施工現(xiàn)場使用的機(jī)械設(shè)備必須嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。并在現(xiàn)場機(jī)械管理中應(yīng)制定有效的現(xiàn)場管理制度：1）施工現(xiàn)場各方主體應(yīng)配備專職(兼職)機(jī)械設(shè)備管理人員，負(fù)責(zé)施工現(xiàn)場機(jī)械設(shè)備使用安全管理工作。2)施工現(xiàn)場應(yīng)建立相應(yīng)的機(jī)械設(shè)備安全管理的規(guī)章制度（安全管理職責(zé)、安全技術(shù)交底、交接班、維護(hù)保養(yǎng)、檢查、資料管理等）。3）主要機(jī)械設(shè)備實(shí)行定機(jī)、定人、定崗位責(zé)任的三定制度。4）機(jī)械設(shè)備、電氣設(shè)備和施工機(jī)具不得帶病運(yùn)轉(zhuǎn)。5）施工現(xiàn)場機(jī)械設(shè)備應(yīng)做到正確使用和安全運(yùn)行，嚴(yán)禁拼設(shè)備和超負(fù)荷使用。
1.2.4完善技術(shù)檔案
根據(jù)建設(shè)工程施工進(jìn)度對(duì)不斷進(jìn)退場的各種類建筑機(jī)械進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤、收集整理發(fā)生在整個(gè)施工過程中的安全管理技術(shù)資料，能及時(shí)建立起有關(guān)建筑機(jī)械的安全管理技術(shù)檔案。安全管理技術(shù)檔案可以清晰地反映建筑機(jī)械在工程施工中的狀態(tài)，便于各種安全生產(chǎn)檢查，落實(shí)安全生產(chǎn)責(zé)任。是具體貫徹執(zhí)行《中華人民共和國安全生產(chǎn)法》一項(xiàng)有效措施；既滿足了建設(shè)工程竣工驗(yàn)收中施工生產(chǎn)安全管理檔案資料的要求，又符合建立技術(shù)檔案的原則。
2.施工機(jī)械調(diào)配的研究
機(jī)械化施工是一個(gè)具有聯(lián)系的機(jī)械系統(tǒng)的綜合作業(yè)過程和管理體系,其目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)過程和體系最佳經(jīng)濟(jì)和技術(shù)效果。要做到建筑的機(jī)械化施工,就必須根據(jù)各類工程的特點(diǎn),按照建筑施工內(nèi)容和要求解決施工機(jī)械的合理調(diào)配問題。滿足施工工程對(duì)施工任務(wù)、質(zhì)量、工期的最基本要求,保證工程的各項(xiàng)強(qiáng)度指標(biāo)。提高施工機(jī)群的協(xié)調(diào)性。目的是提高機(jī)械的利用和施工任務(wù)的質(zhì)量和效率,同時(shí)提高工程效益,降低機(jī)械成本。提高機(jī)械的系統(tǒng)性。使機(jī)械的性能、生產(chǎn)能力適應(yīng)建筑施工的特殊要求,盡量降低設(shè)備的投資額。
2.1施工機(jī)械的調(diào)配方法
施上機(jī)械的調(diào)配過程大體是:分析問題，確定目標(biāo)，擬定及分析方案，方案選擇，方案實(shí)施。在進(jìn)行方案選擇時(shí)，通過對(duì)影響施上機(jī)械調(diào)配方案因素的分析，應(yīng)從以下四方而考慮:機(jī)械的施上質(zhì)量指標(biāo);調(diào)配方案對(duì)施上任務(wù)的適應(yīng)性;調(diào)配方案的經(jīng)濟(jì)性與施上機(jī)械間的協(xié)調(diào)性。這此綜合指標(biāo)中既有定量因素又有定性因素，即使是定量因素，在不同的管理水平和使用條件下，也有較大差異，需要根據(jù)具體情況來確定。另一方而，各個(gè)因素往往相互影響，其相關(guān)程度準(zhǔn)確判定，也可以認(rèn)為是模糊的。因此，采用模糊綜合評(píng)判法解決施上機(jī)械的調(diào)配問題既適合施上機(jī)械實(shí)際情況，又具有可操作性。
2.2機(jī)械配套必須滿足的簡便條件
1)各機(jī)械的技術(shù)規(guī)格必須滿足既定工程的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn);2)在工藝允許的條件下,盡可能采用重型機(jī)械并保證為其安排足夠的工作量;3)機(jī)械必須具有良好的性能;4)機(jī)械必須具有良好的可靠性。
2.3建筑施工機(jī)械設(shè)備的調(diào)配原則
1)機(jī)械設(shè)備的調(diào)配必須與建筑施工組織相一致;2)機(jī)械設(shè)備的調(diào)配必須有利于施工,有利于機(jī)械利用率和完好率的提高,有利于提高機(jī)械化施工水平,有利于提高經(jīng)濟(jì)效益;3)機(jī)械設(shè)備的配制必須適應(yīng)建筑工程項(xiàng)目多變的特點(diǎn),具有一定的應(yīng)變能力;4)機(jī)械設(shè)備的調(diào)配要符合集中、分散相結(jié)合的原則。
3.結(jié)語
施工機(jī)械的合理選型與配置以及科學(xué)的安全管理是實(shí)現(xiàn)建筑機(jī)械化施工的重要保障。科學(xué)先進(jìn)的機(jī)械調(diào)配與管理不僅提高了機(jī)械的利用率，發(fā)揮機(jī)械的最大效能，而且能確保上程質(zhì)量和上程任務(wù)的按期完成，產(chǎn)生良好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益。
通過實(shí)際調(diào)查分析歸納出礦山液壓機(jī)械系統(tǒng)常見故障如下：
1.1溫度過高。主要原因有：油粘度過高、內(nèi)泄嚴(yán)重、冷卻器堵塞、泵修理后性能差及油位低、壓力調(diào)定過大、摩擦損失大。液壓系統(tǒng)的零件因過熱而膨脹，破壞了相對(duì)運(yùn)動(dòng)零件原來正常的配合間隙，導(dǎo)致摩擦阻力增加、液壓閥容易卡死，同時(shí)，使油膜變薄、機(jī)械磨損增加，結(jié)果造成泵、閥、馬達(dá)等的精密配合面因過早磨損而使其失效或報(bào)廢。
1.2因?yàn)椴涣?、摩擦阻力變化、空氣進(jìn)入、壓力脈沖較大或系統(tǒng)壓力過低、閥出現(xiàn)故障、泄漏增大、別勁、燒結(jié)造成的執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)速度不夠或完全不動(dòng)。
1.3因?yàn)楸貌还┯?、油箱油位過低吸油困難、油液粘度過高、泵轉(zhuǎn)向不對(duì)、泵堵塞或損壞、.接頭或密封泄漏、主泵或馬達(dá)泄漏過大、油溫過高、溢流閥調(diào)定值低或失效、泵補(bǔ)油不足、閥工作失效造成的系統(tǒng)無壓力或壓力不足。
1.4因?yàn)楸霉ぷ髟砑凹庸ぱb配誤差引起、控制閥閥芯振動(dòng)、換向時(shí)油液慣性造成的壓力或流量的波動(dòng)。
1.5因?yàn)橛蜏剡^高、油粘度過大及油液自身發(fā)泡、泵自吸性能低、吸油阻力大、油箱液面低、密封失效或接頭松動(dòng)、件結(jié)構(gòu)及加工質(zhì)量造成的氣穴與氣蝕。
2故障診斷技術(shù)及應(yīng)用
2.1主觀診斷技術(shù)：指維修人員利用簡單的診斷儀器憑借個(gè)人的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)分析判斷故障產(chǎn)生的原因和部位。方便快捷，可靠性較低，屬于較簡單定性分析。包括直覺經(jīng)驗(yàn)法、參數(shù)測量法、邏輯分析法、堵截法、故障樹分析法等。
直覺經(jīng)驗(yàn)法指維修人員憑感官和經(jīng)驗(yàn),通過看、聽、摸、聞、問等方法判斷故障原因:看執(zhí)行元件是否爬行、無力、速度異常，液位高度、油液變質(zhì)及外泄漏,測壓點(diǎn)工作壓力是否穩(wěn)定，各連接處有無泄漏及泄漏量；聽泵和馬達(dá)有無異常聲響、溢流閥尖叫聲、軟管及彎管振動(dòng)聲等。摸系統(tǒng)元件的油溫和沖擊、振動(dòng)的大小、聞?dòng)鸵菏欠褡冑|(zhì)、軸承燒壞、油泵燒結(jié)等。詢問設(shè)備操作者，了解液壓系統(tǒng)平時(shí)工況、元件有無異常、設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)及出現(xiàn)過的故障和排除方法。
參數(shù)測量法指通過測得系統(tǒng)回路中所需點(diǎn)處工作參數(shù)，將其與系統(tǒng)工作正常值比較,即可判斷出參數(shù)是否正常、是否有故障及故障所在部位，適于在線監(jiān)測、定量預(yù)報(bào)和診斷潛在故障。
邏輯分析法指根據(jù)元件、系統(tǒng)、設(shè)備三者邏輯關(guān)系和故障現(xiàn)象,通過研究液壓原理圖和元件結(jié)構(gòu),進(jìn)行邏輯分析,找出故障發(fā)生部位。
堵截法指根據(jù)液壓系統(tǒng)的組成及故障現(xiàn)象選擇堵截點(diǎn)，堵截法觀察壓力和流量的變化，從而找出故障的方法。堵截法快速準(zhǔn)確，但使用較麻煩，拆裝量大，需要整套的堵截工具和元件。
故障樹分析法指對(duì)系統(tǒng)做出故障樹邏輯結(jié)構(gòu)圖，系統(tǒng)故障畫在故障樹的頂端為頂事件，根據(jù)各元件部位的故障率數(shù)據(jù)，最終確定系統(tǒng)故障。適合較大型、較復(fù)雜系統(tǒng)故障的判定和預(yù)測。
2.2儀器診斷技術(shù)：根據(jù)液壓系統(tǒng)的壓力、流量、溫度、噪聲、震動(dòng)、油的污染、泄露、執(zhí)行部件的速度、力矩等，通過儀器顯示或計(jì)算機(jī)運(yùn)算得出判斷結(jié)果。診斷儀器有通用型、專用型、綜合型、其發(fā)展方向是非接觸式、便攜式、多功能和智能化。包括鐵譜記錄法、震動(dòng)診斷法、聲學(xué)診斷法、熱力學(xué)診斷法等。如鐵譜記錄法，通過分析鐵粉圖譜，根據(jù)鐵粉記錄圖片上的磨損粉末、大小和顏色等信息，準(zhǔn)確得到液壓系統(tǒng)的磨損與腐蝕的程度和部位，并可對(duì)液壓油進(jìn)行定量污染分析和評(píng)價(jià)，做到在線檢測和故障預(yù)防。
2.3智能診斷技術(shù)：指模擬人腦機(jī)能，有效獲取、傳遞、處理、再生和利用故障信息，運(yùn)用大量獨(dú)特的專家經(jīng)驗(yàn)和診斷策略，識(shí)別和預(yù)測診斷對(duì)象包括模糊診斷法、灰色系統(tǒng)診斷法、專家系統(tǒng)診斷法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)診斷法等。目前研究最活躍的是專家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，使故障診斷智能化，具有廣闊發(fā)展應(yīng)用前景?；谌斯ぶ悄艿膶＜以\斷系統(tǒng)，是計(jì)算機(jī)模仿在某一領(lǐng)域內(nèi)有經(jīng)驗(yàn)的專家解決問題的方法，將故障現(xiàn)象輸入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)根據(jù)輸入現(xiàn)象及知識(shí)庫中知識(shí)按推理集中存放的推理方法，推算出故障原因，并提出維修或預(yù)防措施。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是模仿人的大腦神經(jīng)元結(jié)構(gòu)特性，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的容錯(cuò)、學(xué)習(xí)、聯(lián)想記憶、分布式并行信息處理等功能，把專家經(jīng)驗(yàn)輸入網(wǎng)絡(luò)，通過對(duì)故障實(shí)例和診斷經(jīng)驗(yàn)的訓(xùn)練學(xué)習(xí)依據(jù)一定的訓(xùn)練算法，得到最佳接近的理想輸出。
3結(jié)論
維修的目的在于保證機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，維修方式的選擇應(yīng)從故障發(fā)生的安全性、經(jīng)濟(jì)性考慮。機(jī)械設(shè)備的維修方式是對(duì)機(jī)械維修時(shí)機(jī)和維修深度的控制模式。采用合理的維修方式可以有效地延長工程機(jī)械的使用壽命，提高機(jī)械設(shè)備的工作效率。
由于礦山設(shè)備工作狀態(tài)的多樣性及液壓系統(tǒng)的愈加復(fù)雜，在生產(chǎn)實(shí)踐中還應(yīng)該積極研究與應(yīng)用多種現(xiàn)代先進(jìn)診斷技術(shù)。隨著診斷技術(shù)智能化，高精度化，不解體化并與先進(jìn)通訊技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，智能傳感器技術(shù)等現(xiàn)代信息技術(shù)的融合，礦山液壓機(jī)械系統(tǒng)故障診斷的準(zhǔn)確性，快捷性和便利性必將大大提高，
參考文獻(xiàn)：
[1]朱真才，韓振鐸主編.采掘機(jī)械與液壓傳動(dòng)[M].徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社.2005.
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關(guān)鍵詞：定量裝置完整的集中系統(tǒng)電源EP泵自動(dòng)控制器安全閥分配器
0引言
工程機(jī)械中采用脂進(jìn)行的摩擦副很多，如不能及時(shí)補(bǔ)給脂，將會(huì)造成表面磨損、溫度升高和能量損耗。集中系統(tǒng)利用適當(dāng)?shù)谋脡?，定時(shí)、定量的泵送脂到各點(diǎn)。
在實(shí)際工作中，按照系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要、工作環(huán)境和各種條件，并要考慮必要的參數(shù)，以此來確定系統(tǒng)的具體方案。如幾何參數(shù)方面：最遠(yuǎn)點(diǎn)位置尺寸及最高、最低和最遠(yuǎn)點(diǎn)位置尺寸、范圍、以及摩擦副有關(guān)尺寸等；工況方面的參數(shù)：如機(jī)械速度、負(fù)荷及工作溫度等；周邊環(huán)境方面：空氣濕度、砂塵及水氣等；在運(yùn)動(dòng)性質(zhì)方面：變速運(yùn)動(dòng)、間歇運(yùn)動(dòng)、連續(xù)運(yùn)動(dòng)、擺動(dòng)等。我們要在考慮這些方面后，來制度具體方案。
1集中系統(tǒng)主要構(gòu)成
一個(gè)完整的集中系統(tǒng)主要由以下幾個(gè)部分組成。①EP泵，為系統(tǒng)提供脂及動(dòng)力源；②自動(dòng)控制器，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制；③安全閥，限定系統(tǒng)最高壓力，保護(hù)各工作元件；④分配器，根據(jù)各點(diǎn)需要對(duì)脂進(jìn)行合理的分配；⑤電源，直流12V或24V（ZL50H型裝載機(jī)為24V）；⑥其它，強(qiáng)制注射開關(guān)、管線和接頭等。
2系統(tǒng)介紹
本文以徐州裝載機(jī)廠生產(chǎn)的ZL50H型裝載機(jī)為例，介紹集中系統(tǒng)的工作原理及各部件的功能。①EP泵是一個(gè)電子控制電動(dòng)機(jī)，帶一個(gè)小的柱塞泵，貯藏罐中貯有脂。當(dāng)泵旋轉(zhuǎn)時(shí)，螺旋形攪拌器將脂均勻攪拌，并通過濾網(wǎng)使其沉積在最底部，底部的脂通過活塞的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，而被強(qiáng)行打出閥體外，并向主分配器提供脂。如管路中壓力過高（大于30MPa），則脂從安全閥噴出。②自動(dòng)控制器由一微型集成塊控制，并帶有計(jì)時(shí)器，機(jī)器啟動(dòng)后開始計(jì)時(shí)，當(dāng)注射周期T達(dá)到設(shè)定值時(shí)則開始注射脂。如果機(jī)器中途停機(jī)，則CPU將數(shù)據(jù)自動(dòng)保存，下次啟動(dòng)時(shí)不再重新計(jì)時(shí)，而對(duì)時(shí)間進(jìn)行累計(jì)，以免因工作時(shí)間小于T而造成不足。注射周期T及注油時(shí)間均可在泵的控制板上進(jìn)行調(diào)節(jié)。③分配器相當(dāng)一個(gè)分配閥，當(dāng)脂進(jìn)入閥腔后，各個(gè)活塞串聯(lián)在油路中，并進(jìn)行反饋控制。每個(gè)工作循環(huán)內(nèi)各個(gè)油口依次打出脂，各個(gè)油腔的容量可以通過更換閥塊進(jìn)行調(diào)節(jié)，這樣就保證了不同點(diǎn)對(duì)脂的劑量要求。④集中系統(tǒng)克服了人工加注脂的缺陷，它能夠利用一定的泵壓，按時(shí)、定量的將脂泵到到各個(gè)點(diǎn)，保證各個(gè)摩擦副形成可靠和足量的油膜，使設(shè)備持久正常運(yùn)行。另外集中系統(tǒng)是封閉的，能防止脂被污染。超級(jí)秘書網(wǎng)
3小結(jié)
關(guān)鍵詞：質(zhì)量安全；功能設(shè)計(jì)；成本；規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)；滿意度
隨著機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)的革新，機(jī)械設(shè)計(jì)管理已經(jīng)不單純的是產(chǎn)品的功用性管理，更為主要的表現(xiàn)在產(chǎn)品的知識(shí)密度，產(chǎn)品的多個(gè)功能性，產(chǎn)品的質(zhì)量絕對(duì)安全和產(chǎn)品的推廣價(jià)值以及規(guī)避高風(fēng)險(xiǎn)性的實(shí)用價(jià)值管理上來。機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)首要考慮的是產(chǎn)品的質(zhì)量安全，其次是產(chǎn)品本身的價(jià)值所在，再有就是在設(shè)計(jì)流程中理論和實(shí)踐的相互影響，最終形成產(chǎn)品，通過對(duì)管理資源的有效控制達(dá)到流程的節(jié)約化，直接化和實(shí)用性，更好地保證產(chǎn)品使用用戶對(duì)新產(chǎn)品的滿意度的提升。
根據(jù)當(dāng)前機(jī)械設(shè)計(jì)企業(yè)的行業(yè)特點(diǎn)，對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)中存在的幾大管理問題做一個(gè)簡單的分析。
1機(jī)械設(shè)計(jì)質(zhì)量安全管理
任何產(chǎn)品的質(zhì)量安全都是頭等大事，機(jī)械設(shè)計(jì)也不例外。在機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)中，設(shè)計(jì)人員一定要有嚴(yán)謹(jǐn)，負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)思想，嚴(yán)格排查安全隱患，在設(shè)計(jì)中杜絕因管理疏忽而帶來的安全問題。在機(jī)械設(shè)計(jì)過程中要把安全問題落實(shí)到每個(gè)人，責(zé)任明確，分工具體使質(zhì)量得到保證，安全隱患消除與萌芽狀態(tài)。
2設(shè)計(jì)工藝流程的規(guī)范化管理
機(jī)械設(shè)計(jì)屬于嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)科范疇，一切的設(shè)計(jì)行為要遵循科學(xué)，遵循設(shè)計(jì)原理。在整個(gè)設(shè)計(jì)工藝中要考量圖紙的可行性，理論的靈活運(yùn)用和靈活變通，對(duì)于設(shè)計(jì)所需要數(shù)據(jù)要進(jìn)行深入的運(yùn)算，確保達(dá)到數(shù)據(jù)的嚴(yán)密性。對(duì)于不確定的數(shù)據(jù)要進(jìn)行多個(gè)論增，對(duì)于不明確的，不理解的理論要加以掌握理解，確保設(shè)計(jì)工藝的規(guī)范化，科學(xué)化，工藝流程的萬無一失。只有嚴(yán)格地執(zhí)行規(guī)范化的設(shè)計(jì)工藝流程才能保障設(shè)計(jì)成果的規(guī)范化以及它的市場價(jià)值所在。
3機(jī)械設(shè)計(jì)中的誤區(qū)以及出現(xiàn)問題的解決
在過去的機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中，我們往往注只是重了設(shè)計(jì)成果的使用性，但是對(duì)于設(shè)計(jì)成果的實(shí)用性以及它的多個(gè)功能，我們并沒有過多地關(guān)注。趕時(shí)髦。為求“省事”，追蹤市場新產(chǎn)品和暢銷產(chǎn)品，對(duì)顧客的需求一片模糊，又不愿花力氣搞清，你上我也上，一轟而起，一轟而下。缺乏科學(xué)而準(zhǔn)確的市場(需求)調(diào)查、需求分析和產(chǎn)品規(guī)劃，是一種盲動(dòng)行為，失敗的可能性極大。實(shí)踐證明，好多機(jī)械設(shè)計(jì)企業(yè)經(jīng)營失敗的根本原因首先是設(shè)計(jì)人員忽略顧客、缺乏市場調(diào)查與可行性認(rèn)證，它們將導(dǎo)致90%的企業(yè)失敗。其他導(dǎo)致失敗的原因還有：由于管理者忽略變化、過分自信、過分自信與傲慢而錯(cuò)誤地估計(jì)市場接受能力、吸收了不必要的合作伙伴、不能跨專業(yè)全面思考、企業(yè)缺乏長遠(yuǎn)的目標(biāo)與規(guī)劃，以及企業(yè)的經(jīng)驗(yàn)沒有公司和產(chǎn)品的特色。“現(xiàn)在供應(yīng)，以后修理”。忘記了企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品(可觸摸的)和服務(wù)(不可觸摸的)只能在被顧客接受并使其滿意的前提下才能獲得競爭勝利和實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。這是企業(yè)缺乏“信譽(yù)資本(良好的社會(huì)信譽(yù)認(rèn)同感)”的表現(xiàn)，它的嚴(yán)重后果是導(dǎo)致企業(yè)的成員沒有誠信、弄虛作假，最終使企業(yè)。所以企業(yè)的管理層應(yīng)該清楚地知道，信譽(yù)資本有多少進(jìn)展，以便即時(shí)采取擴(kuò)大信譽(yù)資本的措施。對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的類似誤區(qū)，機(jī)械設(shè)計(jì)人員一定要有高度的市場敏銳感，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)理念，積極負(fù)責(zé)的工作作風(fēng)，才能徹底矯正因?yàn)樵O(shè)計(jì)思維而帶來的對(duì)新產(chǎn)品的影響。4核心技術(shù)的保護(hù)管理
機(jī)械產(chǎn)品及其制造系統(tǒng)的創(chuàng)新是提高企業(yè)競爭力的關(guān)鍵因素。從本世紀(jì)初到60年代，機(jī)械設(shè)計(jì)業(yè)的競爭是以成本為測度的數(shù)量擴(kuò)張時(shí)代，企業(yè)核心競爭力因素是成本最低，即規(guī)模經(jīng)濟(jì)方式，在這種情況下對(duì)大多數(shù)進(jìn)行工業(yè)化的國家和地區(qū)來講，需要的不是產(chǎn)品創(chuàng)新，而是引進(jìn)產(chǎn)品與生產(chǎn)設(shè)備。70年代到80年代末它轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)量的競爭。幾十年的成本與質(zhì)量的競爭，使多數(shù)國家和地區(qū)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)或可重現(xiàn)至今仍占主流的中低技術(shù)產(chǎn)品(占80%~90%的世界產(chǎn)品)的制造，且彼此間質(zhì)量的差距越來越小，而成本的優(yōu)勢在發(fā)展中國家與地區(qū)。在未來的市場競爭中，企業(yè)競爭力的主要因素變化為：新產(chǎn)品創(chuàng)新與改進(jìn)的設(shè)計(jì)開發(fā)能力及其上市的速度；為保證新產(chǎn)品上市速度、產(chǎn)品質(zhì)量(特別是可靠性與安全性)的控制和成本控制要求創(chuàng)新和改進(jìn)制造系統(tǒng)及其運(yùn)作；創(chuàng)新與改進(jìn)服務(wù)及其質(zhì)量。設(shè)計(jì)產(chǎn)品及其制造系統(tǒng)和制造過程控制的創(chuàng)新成為提高企業(yè)競爭力的關(guān)鍵因素，而產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造質(zhì)量、成本、開發(fā)上市速度成為企業(yè)活動(dòng)的第一類核心自變量。
5機(jī)械設(shè)計(jì)的風(fēng)險(xiǎn)管理
機(jī)械設(shè)計(jì)是一項(xiàng)高風(fēng)險(xiǎn)投資。新產(chǎn)品的成功創(chuàng)新或改進(jìn)將有利于形成機(jī)械企業(yè)新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，有助于合理的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)形成，以及企業(yè)競爭力的提高。但是各國多年的產(chǎn)品開發(fā)實(shí)踐證明，它是高風(fēng)險(xiǎn)、高投資、高收益的活動(dòng)。其最突出的特征是高風(fēng)險(xiǎn)性。如何應(yīng)對(duì)這種風(fēng)險(xiǎn)，其主要依托應(yīng)當(dāng)是對(duì)于新產(chǎn)品的市場前景和潛在前景科學(xué)的分析，通過分析和觀察做出有利的判斷，盡可能在設(shè)計(jì)之初就規(guī)避因?yàn)樵O(shè)計(jì)帶來的市場風(fēng)險(xiǎn)。
6機(jī)械設(shè)計(jì)的成本管理
好的設(shè)機(jī)械計(jì)不但要技術(shù)先進(jìn)，制造可行，操作方便，而且要經(jīng)濟(jì)合理，同樣也要求它易與管理，尤其是對(duì)成本的控制。所謂成本管理，其核心就是降低產(chǎn)品的成本?？梢哉f，產(chǎn)品成本的高低，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的階段就基本上確定了，因此，降低產(chǎn)品成本，永遠(yuǎn)是設(shè)計(jì)人員的一項(xiàng)主要任務(wù)，是機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的一個(gè)永恒的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題。設(shè)計(jì)人員進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，必須牢固地樹立經(jīng)濟(jì)效益的觀念，對(duì)每一個(gè)零部件進(jìn)行功能成本分析，確定合理的技術(shù)指標(biāo)和成本目標(biāo)。加強(qiáng)成本管理直接決定企業(yè)參與市場競爭的成敗，這個(gè)環(huán)節(jié)至關(guān)重要，我們?cè)诔杀绢A(yù)算中永遠(yuǎn)要把最低的成本核算到設(shè)計(jì)體系中，也就是說最低的成本就是開拓市場最大的資本，由此可見成本管理在機(jī)械設(shè)計(jì)企業(yè)舉足輕重的作用。
7機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品的質(zhì)量評(píng)估管理
樹立長效果的評(píng)估機(jī)制，對(duì)于設(shè)計(jì)成果的安全性能，可靠性，穩(wěn)定性要有一個(gè)明確的認(rèn)知。通過評(píng)估掌握設(shè)計(jì)過程中的問題解決方法，發(fā)現(xiàn)不足，在此基礎(chǔ)上尋求更好的解決方案。為今后的設(shè)計(jì)打下良好的技術(shù)基礎(chǔ)和理論基礎(chǔ)。
8對(duì)設(shè)計(jì)人才團(tuán)隊(duì)的管理
人才永遠(yuǎn)是企業(yè)獲得核心競爭力的根本保證。為了實(shí)現(xiàn)建設(shè)機(jī)械工業(yè)新高地的戰(zhàn)略目標(biāo)，加快各類人才隊(duì)伍，特別是科技人才隊(duì)伍的建設(shè)，通過企業(yè)內(nèi)在機(jī)制的建立和外部環(huán)境的改善，充分發(fā)揮市場對(duì)人才資源配置的基礎(chǔ)性作用，吸引和凝聚各類優(yōu)秀人才，在企業(yè)內(nèi)部形成優(yōu)秀人才在數(shù)量、結(jié)構(gòu)和綜合素質(zhì)等方面具有相對(duì)優(yōu)勢的人才高地，為企業(yè)的持續(xù)發(fā)展提供組織保證。此外對(duì)于優(yōu)秀的人才，企業(yè)更要做到敢于用，敢于叫他們走出去，請(qǐng)進(jìn)來，靈活的用人機(jī)制無疑是保證機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)人員設(shè)計(jì)生命力的靈丹妙藥。
9加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)管理
機(jī)械臂的模型仿真采用MatLab平臺(tái)下的RoboticsToolbox工具箱，從而可以很方便地對(duì)機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)學(xué)的理論進(jìn)行學(xué)習(xí)和驗(yàn)證。工具箱內(nèi)部包含了很多機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)學(xué)方面的功能函數(shù)，如機(jī)械臂的坐標(biāo)變換及機(jī)械臂正逆運(yùn)動(dòng)等。通過調(diào)用Link和Robot兩個(gè)功能函數(shù)，利用Denavit－Hartenberg參數(shù)表來描述機(jī)械臂各個(gè)連桿間的位移關(guān)系，可以在三維空間為機(jī)械臂的每一個(gè)連桿建立一個(gè)坐標(biāo)系或相對(duì)于機(jī)械臂底座的相對(duì)坐標(biāo)系，進(jìn)而確定每一個(gè)桿件的位置和方向。在建立多個(gè)運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)的時(shí)候，為了方便，一般建立一張關(guān)節(jié)和連桿參數(shù)的D－H參數(shù)表。根據(jù)圖4所示的結(jié)構(gòu)模型建立的參數(shù)如表1所示。利用表1建立的D－H參數(shù)表來進(jìn)行機(jī)械臂數(shù)學(xué)模型的運(yùn)動(dòng)仿真，在Matlab中將6個(gè)關(guān)節(jié)初始角度按照表1設(shè)置為θ1=90°、θ2=0°、θ3=0°、θ4=－90°、θ5=90°、θ6=0°。通過調(diào)節(jié)工具箱中每個(gè)自由度對(duì)應(yīng)的活動(dòng)范圍可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂任一關(guān)節(jié)的位姿運(yùn)動(dòng)。
2機(jī)械臂控制系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn)
采摘機(jī)械臂要實(shí)現(xiàn)其特定的動(dòng)作離不開控制系統(tǒng)的支持，其控制系統(tǒng)主要由AVR主控板和舵機(jī)控制擴(kuò)展板組成，此外還有一些輔助的硬件模塊。例如，使其系統(tǒng)穩(wěn)定工作的開關(guān)電源模塊、調(diào)整工作姿態(tài)的鍵盤模塊、實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話的顯示模塊和語音播報(bào)模塊。同時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)在上位機(jī)上的監(jiān)控，設(shè)計(jì)了基于MAX232的串行通信接口。
3機(jī)械臂控制系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)
機(jī)械臂控制系統(tǒng)軟件主要由主控板控制程序和上位機(jī)監(jiān)控程序兩部分組成。采摘機(jī)械臂主程序流程如圖8所示。整個(gè)程序主要是通過鍵盤模塊上按鍵的控制來切換操作模式，也可以在上位機(jī)設(shè)計(jì)的監(jiān)控軟件中來進(jìn)行模式的選擇判斷。主程序主要由單自由度功能模式、多自由度功能模式、軌跡規(guī)劃功能模式這3種工作模式組成，通過這3種工作模式，可以完整的展示采摘機(jī)械臂的整體自由度配合情況。為了在上位機(jī)上實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械臂的監(jiān)控，借助于Labview軟件設(shè)計(jì)了機(jī)械臂上位機(jī)控制系統(tǒng)。Labview使用的是圖形化編輯語言G編寫程序，產(chǎn)生的程序是框圖的形式［6］。根據(jù)需求選擇合適的控件并進(jìn)行合理的布局，就可以構(gòu)建一個(gè)美觀的儀器儀表界面。設(shè)計(jì)的控制界面如圖9所示，該界面包含有六個(gè)舵機(jī)的數(shù)據(jù)監(jiān)控轉(zhuǎn)盤、串口通訊設(shè)置、速度調(diào)節(jié)滑塊、按鍵模塊。通過RS232通信協(xié)議該監(jiān)控軟件可以實(shí)時(shí)的實(shí)現(xiàn)對(duì)六個(gè)自由度轉(zhuǎn)角和方向的控制，其中舵機(jī)轉(zhuǎn)盤上的數(shù)值代表脈寬值，其可調(diào)整的范圍為500～2500μs，代表舵機(jī)相應(yīng)的角度為0°～180°。在上位機(jī)上的控制信號(hào)發(fā)送給AVR主控制板，主控制板對(duì)接收到的上位機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，將需要的運(yùn)動(dòng)形式及參數(shù)發(fā)送給舵機(jī)控制板，各個(gè)舵機(jī)根據(jù)接收到的控制數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作響應(yīng)。
4結(jié)語
可變功能機(jī)械系統(tǒng)由不同的分功能組成，且功能間會(huì)發(fā)生耦合。筆者基于FBS概念設(shè)計(jì)模型對(duì)可變功能機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行研究，先將各分功能獨(dú)立，分別建立自頂向下的設(shè)計(jì)模型，即先對(duì)功能進(jìn)行分解，由功能-行為映射求解得到相應(yīng)的行為層級(jí)結(jié)構(gòu)，分析相應(yīng)的行為模型，得出映射層結(jié)構(gòu)方案。可變功能機(jī)械的FBS模型詳解如圖1所示。在研究可變功能機(jī)械系統(tǒng)時(shí)，本研究將分功能到行為和行為到結(jié)構(gòu)的映射并行研究，功能總和代表了各分功能不同模型的集合，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)其中一個(gè)功能時(shí)，另一個(gè)分功能處于待用模式，為加以區(qū)分，用功能符號(hào)“F”+“i”（數(shù)字）代表分功能序號(hào)，用“or”（或者）連接各分功能。之后本研究建立分功能的層級(jí)結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的功能分解模型、行為過程層級(jí)結(jié)構(gòu)及其行為過程模型，最后進(jìn)行映射求解。這種并列的設(shè)計(jì)過程存在交集，即這些分功能間具有耦合性，系統(tǒng)的功能分解有部分相似，例如當(dāng)農(nóng)用拖車的連接器連接不同的耕作設(shè)備可以完成不同的生產(chǎn)功能，施肥機(jī)可以進(jìn)行移動(dòng)施肥，灑水機(jī)完成澆灌工作等，系統(tǒng)的動(dòng)力功能和傳動(dòng)功能并未發(fā)生改變，改變的僅是執(zhí)行端的功能。本研究將相似的功能結(jié)構(gòu)和行為結(jié)構(gòu)以及方案層的具體實(shí)施構(gòu)件組合用虛線連接，代表它們之間存在的特殊聯(lián)系。為具體表達(dá)該設(shè)計(jì)過程中的模型聯(lián)系，基于經(jīng)典相似理論中對(duì)序結(jié)構(gòu)的定義，本研究將系統(tǒng)要素按一定組成規(guī)律、一定順序出現(xiàn)的序列結(jié)構(gòu)稱為序結(jié)構(gòu)，序結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)有著緊密的聯(lián)系。根據(jù)可變功能機(jī)械系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)層次，筆者對(duì)序結(jié)構(gòu)進(jìn)行特征分析，分為功能序結(jié)構(gòu)、行為序結(jié)構(gòu)以及方案序結(jié)構(gòu)。由于篇幅原因，本研究僅對(duì)功能分解和行為結(jié)構(gòu)的序結(jié)構(gòu)表達(dá)進(jìn)行描述，并構(gòu)建相似模型。
2相似模型構(gòu)建
2.1功能序結(jié)構(gòu)和行為序結(jié)構(gòu)模型相似包括功能相似以及行為相似，功能具有相同的效果不代表行為也具有相似性。研究系統(tǒng)相似度時(shí)需要衡量功能相似度和行為相似度不同的權(quán)重值，建立相似模型，從系統(tǒng)的角度將不同的功能及其行為映射用序結(jié)構(gòu)表達(dá)出來，用系統(tǒng)要素的方式進(jìn)行模型構(gòu)建。功能是表達(dá)系統(tǒng)特性最抽象的方式，功能的表達(dá)需滿足：（1）能根據(jù)給定要求表示設(shè)計(jì)者的意圖；（2）能準(zhǔn)確描述滿足設(shè)計(jì)要求的設(shè)計(jì)對(duì)象；（3）能被定性或者定量地評(píng)價(jià)，并可以測定設(shè)計(jì)意圖的滿意度。功能的系統(tǒng)要素為能量、物質(zhì)和信息，每個(gè)功能要素都有其輸入和輸出，因此可以運(yùn)用“輸入流-輸出流”的方法進(jìn)行功能描述。功能要素在時(shí)間和空間上有一定的順序，即功能序。本研究將功能序的關(guān)系進(jìn)行分類，分別有組成關(guān)系、時(shí)序關(guān)系和因果關(guān)系如圖2、圖3所示。時(shí)序關(guān)系又有順序關(guān)系，并存關(guān)系。功能序是功能序結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)組成。在概念設(shè)計(jì)模型中，功能是一個(gè)模糊而粗糙的概念，而行為相對(duì)而言更為具體，能激發(fā)設(shè)計(jì)者的靈感，引導(dǎo)設(shè)計(jì)者保證三大流（即物質(zhì)、能量、信息）的有序流動(dòng)，不違背自然規(guī)律。行為的系統(tǒng)要素包括運(yùn)動(dòng)學(xué)要素、力學(xué)要素和能量要素。結(jié)合目前行為結(jié)構(gòu)的表達(dá)方法，本研究統(tǒng)一用“輸入流-輸出流”的方式表達(dá)行為序結(jié)構(gòu)。行為可以分為基本行為和組合行為?；拘袨閷?duì)應(yīng)基本結(jié)構(gòu)，較為簡單；組合行為由基本行為構(gòu)成，包括運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換行為、執(zhí)行行為、檢測行為、控制行為等，這些基本行為通過一定的順序連接起來形成組合行為。行為序就是指這些基本行為和組合行為間的連接，行為序結(jié)構(gòu)則表達(dá)了行為序間的連接關(guān)系。行為序結(jié)構(gòu)分類如圖4所示。行為序的關(guān)系有以下幾種：①串聯(lián)順序關(guān)系；②并聯(lián)同時(shí)關(guān)系；③選擇發(fā)生關(guān)系。
2.2基于序結(jié)構(gòu)的相似模型構(gòu)建由相似第一定律即序結(jié)構(gòu)定律可知，不同類型、不同層次系統(tǒng)存在一定的序結(jié)構(gòu)，當(dāng)系統(tǒng)序結(jié)構(gòu)存在共同性時(shí)，系統(tǒng)之間出現(xiàn)相似特性，相似性大小隨序結(jié)構(gòu)的共同性程度增大而上升，反之則下降。上節(jié)已將可變功能機(jī)械系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)中的功能層和行為層用序結(jié)構(gòu)進(jìn)行表達(dá)來探索功能和行為的相似性，本節(jié)在此基礎(chǔ)之上運(yùn)用數(shù)學(xué)建模對(duì)相似度進(jìn)行計(jì)算?？勺児δ軝C(jī)械系統(tǒng)具有一定的相似性，即相似度大于零，某些功能或行為能通過改變一些系統(tǒng)組成就能形成新的功能系統(tǒng)，若是沒有相似性即相似度為零，那么整個(gè)分功能系統(tǒng)就轉(zhuǎn)變成了多功能的單個(gè)系統(tǒng)的集合，不在本研究的研究范圍之內(nèi)。本研究將系統(tǒng)或者系統(tǒng)的一部分進(jìn)行序結(jié)構(gòu)構(gòu)建和分析之后，為每個(gè)序進(jìn)行編碼，用eik表示序要素的集合，要素包含屬性和特征值，屬性由所屬功能或者行為的輸入輸出流決定，i是分功能編號(hào)，k是序的編號(hào)。相似序的概念是將分功能序結(jié)構(gòu)的要素和特征聯(lián)系形成兩兩組合的有序偶，用(e1k,e2k)表示。相似度由相似序的個(gè)數(shù)和相似序?qū)ο嗨频挠绊憴?quán)重所決定，相似度以q表示，相似序個(gè)數(shù)決定的相似度為q1，影響權(quán)重決定的相似度。權(quán)重的分配也是相似度量的重要環(huán)節(jié)之一，主要包括主觀權(quán)重分配方法和客觀權(quán)重分配方法。相似序模型分析之后根據(jù)經(jīng)典相似理論進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，系統(tǒng)的總相似度由功能、行為和結(jié)構(gòu)的相似度綜合得出。本研究根據(jù)所建立的序結(jié)構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)知識(shí)表達(dá)，計(jì)算可變功能間的相似性，設(shè)機(jī)械系統(tǒng)共有兩個(gè)可變分功能，特征參數(shù)取自輸入輸出流的類型和數(shù)值，如功能的能量類型和所代表的數(shù)值等，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行相似模型構(gòu)建，并計(jì)算相應(yīng)的相似度數(shù)值。相似求解模型如圖5所示。建模的一般步驟可表述如下：（1）分別對(duì)分功能系統(tǒng)進(jìn)行層次劃分，建立基于功能或者行為結(jié)構(gòu)的模型?？捎幂斎肓鬏敵隽鞯姆绞桨?.1節(jié)所述分別建立分功能的具體模型，對(duì)應(yīng)的序結(jié)構(gòu)統(tǒng)計(jì)如表1所示。
3實(shí)例分析
筆者選取典型的可變功能機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行研究，選取如圖6所示的機(jī)床作為研究對(duì)象，通過更換不同的刀具執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以獲得鉆孔，擴(kuò)孔和鉸孔3個(gè)不同的功能。可以看出，這是一種通過改變系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)達(dá)到改變功能的情況。本研究按上文所述的步驟進(jìn)行分析，首先由系統(tǒng)的可變功能得到功能的序結(jié)構(gòu)模型，所建立的模型如圖7所示。表3所示機(jī)床的可變功能由更換執(zhí)行機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，在系統(tǒng)層面上達(dá)到了改變功能的要求。本研究按上文所述，根據(jù)所建立的序結(jié)構(gòu)模型，通過分析相似要素應(yīng)用公式（1~3）得到系統(tǒng)功能級(jí)的相似度數(shù)值。
4結(jié)束語
舞臺(tái)吊標(biāo)分為電動(dòng)和手動(dòng)兩種,它主要用于懸吊和升降各種幕布、燈具、布景等物，是上下左右頻繁移動(dòng)機(jī)械,所以吊桿也是舞臺(tái)安全的主要系數(shù)。電動(dòng)吊桿的作用可以降低工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，起至事半功倍的效果,如果一個(gè)舞臺(tái)的深度有14米,我們可以為他設(shè)置電動(dòng)吊桿38道，其中24道景桿（含一道前沿幕）、14道備用吊桿【包括2道二維側(cè)光燈架】，一道升降電影銀幕架、1道燈光渡橋及無極均勻伸縮大幕機(jī)1套。
通過我們多年使用舞臺(tái)吊桿機(jī)械的經(jīng)驗(yàn),我們認(rèn)為泰州長江影視工程設(shè)備廠生產(chǎn)的產(chǎn)品，性能最穩(wěn)定，安全最可靠，已經(jīng)被上百家劇院采用。其運(yùn)用了蝸輪蝸桿減速系統(tǒng)、材質(zhì)為錫青銅，磨擦系數(shù)小，傳動(dòng)效率高。有防沖頂保護(hù)、上下限保護(hù)?；啚殄冧\防跳繩花輪，安裝不須焊接在滑輪梁上，如焊死，以后維修、調(diào)整極不方便。長江影視設(shè)備廠的滑輪都是用抱箍羅栓固定。當(dāng)?shù)鯒U升、降至某一位置時(shí)，ABS抱死系統(tǒng)立即斷火緊鎖馬達(dá)，這樣確保吊桿停至此位置下滑系數(shù)最小,安全性達(dá)到最高。且強(qiáng)弱電分開控制。
所以在這里設(shè)計(jì)了舞臺(tái)機(jī)械的具體參數(shù):
A、景物吊桿技術(shù)參數(shù)如下：
電機(jī)功率：2.2KW吊點(diǎn)數(shù)：4個(gè)
升降速度：0.27m/s桿體長暫定：16米
電機(jī)轉(zhuǎn)速：1400轉(zhuǎn)/分速比為：40：1
提升荷載為：400KG桿體為鋼管
控制方式：點(diǎn)控
該型吊相具有上下限位，沖頂保護(hù)裝置。制動(dòng)形式：蝸輪、蝸桿自鎖，電磁抱閘。噪音≤45dB.
吊桿桿體用兩根Φ50黑鐵管焊接成吊桿，中間接頭內(nèi)襯鋼管。最后均刷防銹漆兩遍，外層噴黑色油漆。
B、燈光吊桿技術(shù)參數(shù)如下：
電機(jī)功率：3KW吊點(diǎn)數(shù)：4個(gè)
升降速度：0.18m/s桿體長暫定：14米
電機(jī)轉(zhuǎn)速：1400轉(zhuǎn)/分速比為：50：1
提升荷載為：600KG桿體為?50黑鐵管吊桿
控制方式：點(diǎn)控
該型吊桿具有上下限位，沖頂保護(hù)裝置。制動(dòng)形式：蝸輪、蝸桿自鎖，電磁抱閘。噪音≤45dB。
吊桿桿體用Φ50；黑鐵管焊接成吊桿，中間接頭內(nèi)襯鋼管。最后均刷防銹漆兩遍，外層噴黑色油漆。
舞臺(tái)機(jī)械設(shè)計(jì)原則
（節(jié)選）1、鋼結(jié)構(gòu)
a)所有承重的鋼結(jié)構(gòu)件，其結(jié)構(gòu)剛度大于1：1000
b)鋼結(jié)構(gòu)件應(yīng)設(shè)計(jì)合理，鋼結(jié)構(gòu)及其接頭應(yīng)能承受最大額定載荷和由緊急停車造成的沖擊載荷；
c)鋼結(jié)構(gòu)件所用材料應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；
d)鋼結(jié)構(gòu)焊縫須符合有關(guān)規(guī)定，主要焊縫應(yīng)進(jìn)行無損探傷檢查；
2、吊物與卷揚(yáng)裝置
①卷揚(yáng)機(jī)卷揚(yáng)機(jī)上的電動(dòng)機(jī)和制動(dòng)器應(yīng)聯(lián)合動(dòng)作，只有電動(dòng)機(jī)電源接通時(shí)，才能許可制動(dòng)器打開；萬一制動(dòng)器打開，而電動(dòng)機(jī)沒有接通電源時(shí)，只許吊桿（負(fù)載）靜止或低速下降；
②卷筒組件
卷筒直徑不小于鋼絲繩直徑的30倍；
卷筒用優(yōu)質(zhì)灰鑄鐵或厚壁無縫鋼管焊接并經(jīng)精確機(jī)械加工而成；
鋼絲繩嶼卷筒繩槽中心線的夾角應(yīng)中于2.5度；
卷筒組件應(yīng)設(shè)計(jì)防止鋼絲繩在負(fù)荷或松馳狀態(tài)下跳槽的裝置。
③滑輪
滑輪的節(jié)圓直徑，不應(yīng)小于鋼索直徑的28倍；
滑輪及滑輪組應(yīng)采用滾動(dòng)軸承支承；
滑輪及滑輪組應(yīng)有防止鋼絲繩脫槽的保護(hù)裝置。
鋼絲繩與滑輪的偏角不超過2.5度。
④鋼絲繩
懸吊鋼絲繩應(yīng)為帶有人造纖維芯的軟鋼絲繩；
預(yù)先檢驗(yàn)：供貨時(shí)所有的鋼絲繩均應(yīng)分批測試；
現(xiàn)場處理：鋼絲繩在安裝期間應(yīng)小心處理，不能以任何方式技術(shù)打結(jié)或損壞；受損或變形的鋼絲繩不予接收。所有切斷頭都應(yīng)妥善處理；
安裝：鋼絲繩不應(yīng)與設(shè)備的固定或移動(dòng)部分磨擦，在有損壞或卡住風(fēng)險(xiǎn)的地方，應(yīng)采取正確防護(hù)措施；
懸掛支承：穿過頂樓的轉(zhuǎn)向滑輪或在其它需要懸掛支承的地方，鋼絲繩應(yīng)在滑輪上進(jìn)行支承。
⑤鋼絲繩配件
鋼絲繩配件應(yīng)采用表面鍍鋅的標(biāo)準(zhǔn)配件；
鋼絲繩配件規(guī)格尺寸與鋼絲繩匹配；
使用鋼絲繩夾的地方，每個(gè)接頭至少使便用3個(gè)正確安裝的繩夾。
3、吊桿
a)吊桿采用圓管桿或桁架桿，管子或構(gòu)架應(yīng)平直、無扭曲變形；
b)管桿采用優(yōu)質(zhì)無縫鋼管制造；
c)桿的接頭應(yīng)盡量少，接頭采用實(shí)心圓棒與管子配合；
d)懸吊鋼絲繩的端頭用單獨(dú)安裝于桿上的調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行調(diào)整；
e)管端：管端應(yīng)配有帶醒目顏色的永久性塑料帽或鋼封頭；
4、限位、定位、超程開關(guān)
a)限位及定位開關(guān)
i.行程終止限們開關(guān)：行程終止限位開關(guān)應(yīng)能測出設(shè)備正常行程綹并使之停車；
ii.中間定位開關(guān)：在合適的地方配置中間定位開關(guān)和減速開關(guān)；
iii.直接碰撞限位開關(guān)：行程終止限位開關(guān)也可選用直接碰撞限位開關(guān)。
b)超程限位開關(guān)
超程限位開關(guān)：所有電動(dòng)設(shè)備都應(yīng)安裝單獨(dú)的超程限位開關(guān)，以防行程終止限位開關(guān)發(fā)生故障導(dǎo)致機(jī)械損傷。
4、電動(dòng)機(jī)
a)工作循環(huán)：舞臺(tái)機(jī)械按斷續(xù)操作設(shè)定。每個(gè)工作循環(huán)規(guī)定為在載荷條件下6次全行程運(yùn)轉(zhuǎn)并有15min停頓；
