機(jī)械設(shè)計(jì)離不開(kāi)力學(xué)知識(shí),強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性是關(guān)鍵考量。以起重機(jī)設(shè)計(jì)為例,起吊重物時(shí),金屬結(jié)構(gòu)承受巨大拉力、壓力與彎矩,鋼梁尺寸需依據(jù)材料力學(xué)計(jì)算,確保強(qiáng)度足夠不發(fā)生斷裂;同時(shí),為防止起重臂過(guò)度變形影響精度,要核算剛度。動(dòng)力學(xué)方面,電機(jī)驅(qū)動(dòng)的設(shè)備要計(jì)算啟動(dòng)、制動(dòng)扭矩,避免沖擊過(guò)大損壞機(jī)械部件,合理匹配電機(jī)功率與機(jī)械傳動(dòng)比,保障設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)行。
非標(biāo)機(jī)械設(shè)計(jì)材料選用
材料選擇依據(jù)設(shè)備工況,如高溫環(huán)境下的熱處理爐,爐體材料要耐高溫、抗氧化,常選陶瓷纖維或耐熱合金鋼;在有化學(xué)腐蝕的制藥設(shè)備中,接觸物料部分需用不銹鋼 316L 等耐腐蝕材料。同時(shí)考慮成本,一般承載結(jié)構(gòu)若受力不大,可用普通碳素鋼通過(guò)熱處理優(yōu)化性能,既滿足功能又控制造價(jià),不同材料加工工藝各異,鑄造、鍛造、焊接等方法要適配材料特性。
自動(dòng)化設(shè)備設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)通信
智能工廠里,自動(dòng)化設(shè)備通過(guò)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)實(shí)現(xiàn)協(xié)同。如工業(yè)以太網(wǎng)連接各生產(chǎn)環(huán)節(jié)設(shè)備,實(shí)時(shí)傳輸生產(chǎn)數(shù)據(jù),CNC 機(jī)床加工數(shù)據(jù)傳至 MES(制造執(zhí)行系統(tǒng)),調(diào)度中心依此優(yōu)化排產(chǎn);現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)用于底層設(shè)備通信,像 Profibus 總線讓傳感器、執(zhí)行器與控制器通信,保障自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)時(shí)性、可靠性,打破信息孤島,推動(dòng)智能制造升級(jí)。
機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)環(huán)境適應(yīng)性
戶(hù)外風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)惡劣環(huán)境。機(jī)體防腐,塔筒、葉片用耐候鋼、涂層防護(hù)海水侵蝕、風(fēng)沙磨損;低溫下,潤(rùn)滑油、橡膠密封件選用耐寒型,防止凍結(jié)失效;防雷設(shè)計(jì),葉片裝接閃器、塔筒引下線接地,防雷電沖擊;風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)依環(huán)境參數(shù)自適應(yīng)調(diào)節(jié),確保不同地域氣候下穩(wěn)定發(fā)電,實(shí)現(xiàn)能源綠色利用。