工程機械的發展與其現代設計方法

曹登峰

（東莞福泰電子有限公司，廣東 東莞 523883）

加強對工程機械發展與其現代設計方法的研究，可為其應用中的性能優化提供保障，且能滿足與時俱進的發展要求，實現對工程機械的高效利用。因此，需要從不同的方面入手，給予工程機械發展及其現代設計方法更多地考慮，實施好這方面的研究計劃，從而為工程機械的潛在應用價值提升提供支持，充分發揮工程機械在生產實踐中的應用優勢。在此基礎上，有利于豐富工程機械設計方面的實踐經驗，增加其設計中的技術含量，并使其能夠處于良好的發展狀態。

1 工程機械的發展

工程機械多應用在交通運輸工程建設、能源領域工程建設、原材料領域工程建設、農林基礎設施建設、水利工程建設、城市工程建設、環境保護工程建設、大型工業運輸車輛、電梯、國防工程建設用軍用工程裝備等領域。工程機械按產品類型可分為挖掘機械、鏟土運輸機械、起重機械、工業車輛、壓實機械、混凝土機械、掘進機械等。在這些不同類型工程機械的支持下，我國的工程建設效率及質量正在逐漸提高。實踐中為了使工程機械方面的研究內容更加豐富，則需要對其發展有著更多的了解。在此期間，相關的內容包括以下方面。

（1） 當前我國工程機械發展速度非常快，具有良好的市場發展潛力，整體的銷售總額、進出口貿易總額等正在逐漸增加。同時，我國的工程機械產品出口范圍也在擴大，已成為世界上的工程機械生產大國，為國民經濟的不斷增長帶來了重要的保障作用。

（2） 在我國良好的經濟發展形勢影響下，工程機械的自給率正在逐漸提高，且現存保有量也在不斷增加。實踐中隨著我國制造業領域改革步伐的加快，自主研發和生產中高端的工程機械產品將會成為未來的發展重點。同時，環保與再制造將會成為工程機械行業的重要發展方向，主要在于低碳經濟時代下工程機械發展中對其能耗控制提出了更高的要求，而再制造即為追求低碳、環保、綠色制造，在工程機械產業升級中具有良好的利用價值，可減少相應產品制造過程中的能源消耗量。因此，未來在提升工程機械發展水平的過程中，應積極響應國家提出的發展綠色循環經濟的號召，重視節能減排理念的融入，從而滿足低碳經濟時代的發展要求。

（3） 工程機械行業未來發展中將會朝著智能化的方向發展。在人口老齡化、人工成本費用增加等因素的影響下，工程機械發展中面臨的挑戰增多。因此，需要關注工程機械朝著智能化的方向發展，通過對機器人替代、軟件信息化、柔性化生產等方式的配合使用，使得相關的生產企業可實現上下游信息透明、協作設計與生產，并使工程機械在實踐中的生產質量、效率等可得到有效保障。同時，電動化、網絡化及共享化，也會成為工程機械行業的發展重點，且在智能化管理方式的支持下，可實現對工程機械產品生產過程的實時控制，降低這方面的生產風險，不斷優化這類產品生產管理方式。除此之外，通過對智能化設備的引入及高效利用，可使工程機械行業未來發展中的智能化程度逐漸加深，且能在長期的實踐中形成適用性良好的生產制造模式，為工程機械長遠發展目標的實現提供支持。

2 工程機械的現代設計方法

基于工程機械設計工作的開展，應通過對實踐中形勢變化的深入分析及其設計要求的充分考慮，加強與之相關的現代設計方法使用，促使工程機械設計中的技術含量可逐漸增加，并為其設計工作的高效完成提供有效保障。在此期間，相關的現代設計方法包括以下方面。

2.1 定制化設計方法

工程機械產品結構復雜、技術含量高、設計周期長。實踐中能否滿足客戶對這類產品的多樣化需求，體現著工程機械設計水平。因此，為了實現對工程機械可視化定制產品的加工制造，則需要通過對CAD在協同設計系統支持下的科學利用，針對性地開展這類產品的定制化設計開發工作，促使客戶的個性化需求能夠得到有效表達，并降低工程機械產品的產出風險。同時，基于協同設計系統的工程機械設計，通過對CAD的科學使用，可實現對設計者更改信息的實時獲取，有效應對工程機械設計風險，最大限度地降低其設計中的問題發生率。除此之外，協同設計系統與CAD共同支持下的工程機械設計工作開展，通過對定制化設計方法的使用，可實現資源共享，為客戶提供定制化的設計開發產品，高效地完成相應的設計工作，促使工程機械在實踐中的設計質量更加可靠，全面提升其產品的潛在應用價值。

2.2 綠色化的設計方法

在應對工程機械能耗問題的過程中，應通過對其功能特性、設計要求、低碳經濟時代形勢變化等方面的綜合考慮，加強綠色化的設計方法使用，有效開展工程機械產品的設計開發工作予以應對。實踐中運用這類現代設計方法的過程中，需要工程機械設計人員通過對機構動力學與運動學的分析及理論知識的整合利用，充分考慮連桿機構支持下的工程機械最佳運動軌跡與速度，進而在最佳動力傳遞方式的作用下，獲取功能特性良好的工程機械產品，實現對其能耗問題的科學處理，并拓寬這方面的設計工作思路，逐漸提升工程機械綠色化的設計開發工作水平，為其產品應用范圍的擴大打下基礎。

2.3 其他的現代設計方法

在選用工程機械現代設計方法的過程中，也需要通過對有限元分析技術、疲勞強度分析技術、零件強度設計等方法的科學使用，實現對工程機械的有效設計，并通過對再制造技術的充分利用，實現相應產品的再制造設計，促使工程機械產品應用過程中具有良好的節能、環保特性，滿足其科學設計方面的要求。同時，應通過對新型能量回收液壓系統設計技術的高效利用，使得對工程機械產品應用中構件方面多余能量的再次利用，豐富工程機械設計內涵的同時健全其設計方案， 充分發揮其現代設計方法的應用優勢。除此之外，應通過對精細化設計方法的合理使用，減少工程機械設計中的細節問題發生，并為其創新設計工作的高效開展提供參考信息，確保工程機械產品應用狀況良好性。實踐中通過對綠色化設計方法、精細化設計方法等不同工程機械現代設計方法的有效使用，可使最終得到的設計方案有著良好的適用性，不斷優化工程機械產品應用中的工作性能。

3 結語

綜上所述，通過對這些內容的深入探討，可為工程機械的更好發展提供支持，完善相應的設計方案，提高工程機械的設計效率及質量。因此，未來在落實工程機械方面的研究工作時，應給予其發展與現代設計方法運用足夠的重視，確保工程機械設計有效性，促使其應用過程中的實際作用能夠充分發揮，滿足相關生產活動高效開展要求。長此以往，可增加現代工程建設中的技術優勢，優化工程機械的使用功能，降低其應用問題發生率。