机械设计技术论文模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇机械设计技术论文，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

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工业设计的一个重要的目标就是通过设计能够为人们提供一个更为舒适的生活方式，提升人们的生活质量，使得我们的生活更加的自然、环保以及和谐，因此工业设计这项工作还具有很强的实践性，需要有较强的应用性。

1.2时代感强

应该注意的是，在不同的时代背景之下，工业设计应该有不同的需求。在当前新的形势之下，工业设计的基本需求就是绿色、节能，由此可见，工业设计还具有较强的时代感。

2工业设计的发展现状

在工业革命之后，工业设计行业迅速发展起来，但是从总体上来看，我国的工业设计历史较短，发展的速度相对比较缓慢。近几年来，随着我国社会主义市场经济的发展，我国很多企业面临经济方面的纠纷也越来越多，这就使得一些企业开始意识到工业设计的重要意义，将更多的注意力转移到了工业设计当中。并且这些企业在工业设计中也确实投入了大量的财力和人力资源，他们希望能够通过优化工业设计来提升企业自身的核心竞争力。

3机械设计制造技术的发展情况

机械设计制造技术包括了很多的步骤和环节，例如：产品的设计以及产品的制造等，此外还涉及到了产品的售后服务等环节。我国的机械设计制造基础相对比较薄弱，同西方发达国家相比较还存在较大的差距，主要表现为当前我国主要依靠引进国外的先进技术来实现发展，自主创新能力不高，这也限制了我国机械设计制造技术的发展与进步。此外，虽然我国的劳动力资源丰富，但是在投入的资金方面还不够充足，这也在一定的程度上造成了机械设计制造行业发展缓慢。我国工业产品的质量虽然在最近几年得到了一定的提升，但是在工业产品的使用性能方面还存在一定的不足，在产品外观的设计上还有所欠缺。

4工业设计以及机械设计制造技术的应用

工业设计同机械设计制造技术有各自不同的特征，如果能够将这二者有机的结合在一起，那么就可以极大的提高企业的竞争力，提高企业的经济效益。但是从当前的实际情况来看，我国很多的小型企业在生产的技术以及生产的资金投入等方面还受到了一定的限制，这样就使得他们在机械的设计和制造技术上难以取得突破，技术水平相对比较落后，为企业的工业设计带来了难度。所以在机械设计制造技术的应用过程中，政府的相关部门需要充分的发挥好宏观调控的作用，对市场经济进行合理的、适当的调节，从而更好的引导工业企业朝着节能以及环保的方向发展。此外还可以对中小企业给予一定财政方面的支持，鼓励他们转变传统的设计理念。

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2CAD技术及软件功能

2.1CAD技术

CAD技术指的是计算机辅助设计技术(CAD-ComputerAidedDesign)，是利用计算机及其图形设备软件帮助设计人员进行图形参数计算、设计、绘制、修改、尺寸标注、信息储存等工作的计算机应用技术。

2.2CAD软件功能

目前Auto-cad软件开发出了平面图形处理的二维cad和立体图形处理的三维cad图形处理模块，用户可根据各自的需要对图形进行设计与处理。软件提供了二维平面绘图、绘图辅助工具、图形编辑、文字书写与修改、尺寸标注及计算、图层管理、三维图形绘制、网络共享、数据交换等多种功能，使用时根据用户的特殊需要选取不同功能进行工作，操作极为方便。

3CAD技术在矿山机械设计中的应用

CAD技术很好地解决机械设计过程中图形绘制困难的问题。通过计算机软件绘制的机械设备图纸，设计、生产加工、维修人员可以在计算机上轻松地利用CAD图形阅读软件进行尺寸的标注和修改、结构部件的位置调整和准确定位，并可以对局部区域进行放大和缩小查看，既方便设计人员对整体-局部位置关系的设计，又有利于生产加工及维修人员对部件细节和部件结构位置的把握。因此在目前的机械设计尤其是装备复杂结构紧凑化、大型化、特种化的矿山机械中得到了广泛的应用。利用CAD技术在矿山机械设备设计中的好处主要有：

3.1减少设计工作的工作周期和工作量

采用CAD技术进行机械设备的设计工作，一方面使得机械设备的复杂构造转化成简单的几何图形，这既方便图形的绘制，也利于生产加工制造单位对于机械设备构造的整体把握；另一方面也使得机械设备设计工作量减少，设计周期变短，更方便机械设备的设计工作。

3.2有利于机械设备构件细节的设计

CAD技术软件能够对图形的局部区域进行放大和缩小查看、编辑处理，在实际的图形绘制过程中，可以更加注重细节的把握。将平常很难准确把握的部件结构细节处理清楚，并且保证精细构件与周边构件的精确结合，尤其是涉及齿轮咬合部分，这就有效地避免了由于机械设备构件结合不准造成的机械设备故障，给机械的日常工作提供保障。

3.3有利于机械设备构件的修改

CAD图形编辑软件提供了图形修改功能，主要包括线条修改（打断、延伸、删除等）、尺寸修改（拉伸）等。在机械设备设计中图形绘制出现问题时，可以方便地利用软件提供的编辑模块进行修改，操作极为方便。

3.4有利于机械设备的直观装配

CAD技术绘制的图形对于各部件的安装位置及大小有着精确的标注，因此在进行机械设备的生产加工制造过程中，各部件组合安装更加直观。在图形绘制过程中，随时利用软件对机械设备进行模型演示，以方便查找设计中存在的问题。

3.5保证机械设备设计质量

CAD技术是计算机应用技术的一种，有力地避免了机械设备设计中人为的失误造成的设计质量降低问题，并且其智能控制系统可以精确地查找设计中存在的问题，因此，更容易保证机械设备设计质量，更利于机械设备的设计工作。

4CAD技术未来的发展趋势

随着计算机技术的发展与进步，CAD技术也相应的得到飞速的发展，通过CAD技术在实际机械设计中的设计讨论，我们认为未来的CAD技术会越来越向着标准化、智能化、普及化发展。

4.1CAD技术的标准化

CAD技术在机械设计制造中图形的绘制、编辑、修改中占据有重要的地位，越来越多的设计单位、机械制造公司和机械使用单位利用CAD技术来进行日常的工作。因此，CAD技术必定向着应用技术的标准化发展以逐渐减少在交流过程中引起的误解，这既是CAD技术日常应用的需要，也是CAD技术发展的必然要求。

4.2CAD技术的智能化

CAD技术软件如果只是单纯的提供图形绘制和编辑修改工具模块，那么在实际的工作过程中会因为操作复杂而“难以上手”从而导致设计人员工作效率的下降，并且在实际的工作中可能会由于操作困难而导致图形绘制出现偏差和错误，不利于设计工作的进行。因此，CAD技术在未来发展过程中需要重点注意智能化发展，以完整的模块功能代替繁琐的编辑技巧，更方便设计工作图形绘制的进行。

4.3CAD技术的普及化

CAD技术在图形绘制应用上的强大功能优势保证着它的使用市场空间，那么在未来的工作过程中，CAD技术会得到越来越广泛的应用和普及，不仅局限于机械设备的图形设计，包括房屋装修、管线敷设、工艺流程设计等多种实际生产生活活动都可以应用CAD技术，极大地方便人们的日常生活。

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不断的将机械产品的创新能力优化与提高，与国家、机械领域的企业单位发展与生存有着密切的联系。在美国，相关的机械工程的设计委员会制定了2005年到2030年的有限资助计划领域中，将机械创新设计作为重要的资助之一；另外，机械个性化的发展趋势以及机械市场的复杂多变也要求了企业需要在机械设计当中不断的更新、设计，迎合市场的需要，而自动化技术创新的运用是确保企业能够在第一时间内研发出迎合市场需求的产品的有利武器。因此，对于21世纪的机械工程设计学科来说，创新性与快速性就成为企业是否能够适应市场需要、社会发展的关键所在。在机械产品概念设计的初期阶段，也就是原理方案的设计当中决定了产品是否具备创新性。

对于机械产品的设计概念来说，主要是设计到了人们的创新思维，也可以看成为人脑抽象与形象思维综合运用的一种结果。当然也受到了人们创新思维以及知识积累的局限。人们进行机械创新设计时，具有很大的随机性，并不能够确保想要的设计，同时兼具创新性的方案能够在一定的时间段之内得出。因此，想要在第一时间内设计出满足市场需求、能够占据市场的产品，存在一定的困难局限性，也是不太现实的问题，因此，在机械产品的创新迅速实现过程中，基于计算机化的创新就是非常有效的方法之一。

从广义的机构学的教学来看，对于机电一体化系统（包含了机、电、液与控制等等），都可以将其看成为两个组成部分——广义的传动机构与传动载体。而对于创新机电一体化系统的方案，就在于创新广义机构。因此，笔者在本文当中针对机械设计当中自动化技术创新的运用提出了一套机械系统创新设计以及自动化的方案（基于三维平台，以下所述都是基于三维平台）。

二、机械设计与自动化体系

对于上述中的复杂机械系统进行创新设计以及对于机械相应的自动化系统的组成方面，主要是以下：两种具有较强的获得创新性设计方案的能力的、在计算机化方法当中适合于机械系统创新设计当中较为复杂的方案；直接支持产品设计方案的三维虚拟样机装配与仿真的自动化建模过程，能自动化地对创成的复杂机械系统符号方案进行仿真、建模以及装配。而快速与创新则是其最大优点。

对于初期机械设计概念的这一阶段放纵，主要通过自动化系统为创新设计提供两套方案：其一，基于机械设计的基本规则而采用的创新设计方案；其二，创新方案的功能改良分解以及重组。考虑到这两种系统设计在方案的产生原理上都是采用的符号形式将最终的方案列出。而对于机械概念设计的初期阶段的使用符号的方案，机械自动化则会将方案进一步的分解成为机构的基本形式以及相互的连接这两个方面。在进行识别基本的机构方法选取上可以考虑到进行运动分析，从而将内部各个构件运动时所产生的分析数据展示出来。为了将开发机械产品的速度进一步提高，就能够使用面向对象的技术来进行基本机构的设计。然后，三维平台进行的二次开发，在采用的措施当中选择特征控制参数、数据库驱动等等，对于整体的基本机构三维造型设计，能够使用少量特征控制参数对其进行驱动。能够良好的解决基本机构虚拟建模的问题。

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二、课程设计主要内容

通常，机械制造技术基础课程设计采用理论教学、生产实习、课程设计分段实施，学生在经过72学时的理论基础课程学习后，由指导教师带领，深入合作企业进行为期一个月的生产实习。通过观察和学习，进一步了解和熟悉机械零件的典型加工和工艺过程，并在此过程中，对课堂学习所掌握的理论知识进行反复加深、掌握。接下来，学生们返回学校，集中三周进行课程设计，对所学习的理论、实践知识加以应用。本课程设计的主要内容按下面四个阶段进行：第一阶段，由指导教师下达设计任务，为学生提供零件图、设计要求，讲解设计过程及注意事项。第二阶段，学生针对设计题目进行零件的结构分析和工艺设计，通过分析、讨论、计算，确定毛坯结构和尺寸，并设计完成该零件的详细工艺规程，制作出工艺过程卡片及工序卡片。第三阶段，针对工艺规程设计结果，选择典型表面的加工工序进行专用夹具结构设计，通过方案分析，选取和设计定位元件、夹紧机构、导向元件、夹具体等关键部件，并做出夹具装配图、典型零件图若干。第四阶段，学生完成设计报告，提交设计成果，然后根据每个人的设计内容、平时成绩，进行成绩的评定。

三、教学问题及改革方案

近年来，随着课堂教学的改革，工科院校的扩招，计算机等相关学科的发展，传统的机械制造技术基础课程设计逐渐显现出教学质量下滑的倾向。因此，研究和探讨如何改进和加强这一环节，切实提高机械制造技术基础课程设计教学质量，充分利用课程设计培养学生的工程实践能力，成为摆在我们面前的一个重大课题。通过对机械制造技术基础课程设计的深入调查研究，并结合多年来的教学工作经验，笔者针对课程设计中存在的几方面问题提出相应改革方案。

1.充分调动学生积极性，解决学生对课程设计的重要性认识不足的现状。在进行本课程设计时，学生已进入大四上学期，很多同学进入毕业前的忙乱或茫然阶段，找工作、考研或对即将离校后的生活不知所措，对课程设计兴趣不高，学习态度不够端正，没有正确认识到课程设计对学习和培养工程师基本设计素质的重要影响，这些不良情绪往往会造成他们不能积极主动地投入课程设计工作。在以往的教学实施过程中，总有部分学生对待课程设计不负责任、敷衍了事，无法达到预期的教学要求和课程设计目的。为改善现状，本文笔者深入学生中与他们进行交流、沟通，了解学生所处的状态，积极引导、解决他们面临的问题。在课程设计开始之前集中召开动员大会，向学生讲清楚课程设计的重要性和必要性，使学生明确课程设计的作用、地位以及对今后学习和工作的影响，同时结合设计任务对学生进行讲解，使学生提高认识，端正态度，自觉地投入到课程设计工作中去。

2.注重课程设计选题的新颖性、先进性，避免选题单一，重复率高。多年来，大多数学校开设的机械制造技术基础课程设计都是针对拨叉类零件进行加工工艺设计和机床夹具设计，这类零件结构典型，大多是金属切削机床的操纵部件，可以很好地将教学和设计内容联系起来，既有助于加深对机构的理解，又易于切入设计任务。但长期重复单一设计题目，很容易使学生懒于思考、相互抄袭，限制了学生的创新设计思维。结合《机械制造技术基础》课程特点，通过参观机械制造综合实验室熟悉各类机床零部件，同时结合生产实习环节中常见的零件进行考察、分析，遴选出结构典型、难度适中的零件进行设计题目的扩充和更新，尽量做到设计选题新颖、难度适中。同时，指导教师还积极鼓励学生通过各种途径自选题目，经老师审核后选用，保证各组题目不重复，组内每人的任务各有特色。这样的设计不仅激发了学生的主动性，培养了学生创新能力，同时也减少或杜绝了抄袭现象。

3.合理安排设计时间，采用先进设计手段解决时间紧任务重、绘图手段落后问题。机械制造技术基础课程设计内容涉及大量的分析、计算和绘图工作，设计难度较之前的课程设计大大增加，这就要求学生在设计过程中要积极思考，充分运用所学结合实践来完成。而设计时间只有三周甚至是两周，这往往会使学生在设计初期不知如何下手，自我思考的时间受到限制，解决工艺参数计算和定位误差分析等问题时，为了赶进度加班加点，过于劳累。还有个别同学急于求成，照搬甚至抄袭别人的设计内容。在学生的设计中，多数仍采用手工绘图，一方面手工绘图时间长，增加设计的任务量；另一方面目前绝大多数企业均采用计算机绘图技术，且学生们在校期间也学习过多种计算机绘图方法，手工绘图手段不能很好地锻炼学生的计算机绘图能力，与实际工作脱节。如此一来，课程设计的质量大大受到影响，无法达到预期的设计效果。针对上述现象，本文从改进课程设计的时间及安排着手，将课程设计融合到《机械制造技术基础》理论课程的教学和生产实习环节中，提前下达设计题目，让学生在课程学习的过程中熟悉设计任务，引导其积极、主动地学习相关知识，并在生产实习环节安排有针对性地参观和学习，这样既可以让学生提前了解课程设计中零件的结构、特点和功用，也大大激发了学生的学习兴趣。

4.课程设计中注重创新思维的培养，避免学生限于传统陈旧的思维框架。一直以来，机械制造技术基础课程设计都是基于传统的设计模式，指导教师也是以简单练习为出发点，让学生按部就班地按照课本上的步骤、题目进行设计，虽说也可以让学生得到一定的锻炼，但也限制了学生思维的创造力。“设计”从一定意义上来说就是一种“创新”。没有“创新”的设计只能是模仿别人的一种陈旧的设计，只有创新设计才有可能超越过去，创造未来，只有创新才能在激烈的市场竞争中占有一席之地，才有可能超越对手。

5.改革成绩评定方式，进一步规范。由于设计过程中三四个学生一组，进行同一个零件的工艺分析和夹具设计，难免会有个别同学偷懒抄袭的现象，那么仅凭平时表现和设计成果由指导教师直接判定成绩难免会出现偏颇，无法达到全面、公平的评定效果。我们应该在设计过程中采取自评、互评、教师置疑、小组答辩的方式，公平、公正地对学生的设计给予合理的肯定和评定，营造良好的学风和教风。自评即在设计过程中由学生结合评分标准进行自我评价，找出不足进行改善，争取取得更好的成绩；自评结束后，让学生两两结合进行互评，给出成绩并互相学习互相促进；最后由教师组织分组答辩，结合自评、互评、答辩成绩给出最终成绩。

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（2）一些煤矿的维修人员技术水平有限，不能够很准确地认识到有些机械设备的故障是由情况不良引起的，所以也不能及时进行维护。

（3）有些维修人员或者是技术人员还保留着最传统的用油习惯，用油跟不上设备发展的速度，有的依然使用我国早已淘汰的产品，这样也使设备故障频发，所以技术人员也应该进行培训学习，使自己的知识以及观念不断更新。

（4）技术人员面临着选油、购油、用油、换油到废油处理的每个环节，所以对于每个环节都应该操作恰当，否则问题的堆积，也有可能造成设备的故障发生。

（5）管理程度不够，现在煤矿中对的管理较为分散，管理人员对机械设备的重视程度不够。在煤矿的机械管理中，对于机械管理工作中，并没有统一规定的管理章程或者相关制度。

（6）产生的油污十分严重，没有统一的章程可循，所以在平常的过程容易产生油污污染，维护人员对油污不予清理，这样对环境会产生很大的污染，影响以后的工作的正常进行。

2技术对于煤矿机械设备的作用

的作用可以简单地归结为以下四个方面：

2.1抗磨作用

剂一般在使用时都附着在零部件的表面，形成一层很薄的薄膜，这种薄膜就可以将两个零部件隔开，从而减少了零部件之间的摩擦，也能减少对机械设备工作时的影响。

2.2冷却作用

机械设备长期的工作，会使整个机械的温度升高，这是由机械能转化成的热能，剂可以减少由于运转机械能转换成的热能，从而机械温度降低，也就增加了设备的工作寿命。

2.3减震、减噪音的作用

剂在机械表面的薄膜也可以减少零部件在工作时产生的振动和吸收噪音的作用，在一定程度上还能起到缓冲的作用。

2.4减少杂物的磨损和腐蚀作用

剂在设备的表面的薄膜，很好地将设备表面的金属屑和杂物冲洗掉，这样减少了这些杂物对设备形成的损坏。

3提高技术在煤矿机械应用效果的措施

3.1集中管理措施

煤矿管理人员应该加大对技术在设备应用中的重视，在维护方面建立完善的管理制度，在煤矿安全生产中建立起专门的煤矿机械部门，设立专门的岗位，进行统一的管理。对于处于该岗位中的人员进行严格的筛选，并定期进行培训，制定出合理、科学的岗位操作细则，这样就能将工作做到统一管理化和制度化。

3.2不断更新观念

对于专门的维护人员一定要加强培训，使他们更新观念，而且跟上社会的发展，熟练地掌握的规程和技术要领，保证在行业中不落后。新的管理理念要求在每台设备中设立一个卡片，具体的工作如下：

（1）卡片设定的目的是为了让维护人员严格按照规定好的技术文件进行管理，卡片作为每台设备的特定的技术文件。在对卡片改动时，一定要经过专门的部门批准；

（2）卡片要标出“五定”，即设备加油点的确定、材料匹配的确定、加油点油量的确定、特定设备人员的确定以及油更换的确定；

（3）卡片的存档问题，一定要将卡片做出一式两份，一份是用来存档的，一份是实际作为文件使用的。操作人员一定要按照安装卡片的要求进行；

（4）片的修改要在三方互相讨论研究的前提下进行，即设备使用人员、生产厂家、人员。

3.3控制维修操作规程

设备的人员一定要定期地稽查设备的密封情况，负责设备可能由于发生漏油或者渗油等情况，从而造成用油的时间问题，对设备造成影响。油在使用上也不是越多换得越勤越好，在使用时一定要注意适度，过多会对设备造成阻力过大的麻烦，也增大了设备的工耗，还达不到最佳的效果。

4煤矿机械中摩擦副材料的使用原则

4.1对水摩擦副材料的性能要求

在煤矿机械的水摩擦副材料选择上有很多的要求，不同的机械特点、工作环境以及腐蚀性等的不同，对摩擦副材料的选择也存在着很大的差别。所选的材料一定要满足设备的腐蚀、泄漏、磨损等条件，下面是对水摩擦副材料的性能要求的总结：

（1）保证良好的机械性能，即在抗腐蚀性和抗震动方面达到要求；

（2）腐蚀性要达到满足，即水腐蚀、化学腐蚀、电腐蚀等；

（3）自性能上一定要满足，保证设备在工作时磨损率低、摩擦因素小、抗粘着力强等；

（4）保证产品的成型工艺良好，且易于加工；

（5）保证设备的热稳定性好，吸水率低；

（6）对环境的污染小，无毒。

4.2适用于煤矿机械中水摩擦材料的选择

水是一种导电性较强的物质，一般金属在水环境中都会发生电化学腐蚀。金属材料的弹性度和硬度都相对较高，对负载的缓冲性能差，所以相对的耐磨性能就强。陶瓷材料具有耐磨擦的性能，因为其摩擦因素较低，耐腐性又较强，又耐高温，硬度上和耐高温性上都相对较强。但是陶瓷材料的制造相对较困难，所以成本高些，同时缺点就是抗震能力弱，材质较为脆。塑料的材质很多，它对水的性能较差，但是对异物埋没性较强，所以对于处在磨粒或杂质较多的环境，使用较为合适，可以减少磨粒对金属的刮伤现象。橡胶的弹性度较好，磨损性和自性都较强，适合用于振动剧烈的设备。在含泥沙的水中耐磨性尤其优于其他材料。优于橡胶是亲水性的材料，所以在水中的摩擦力尤其小，在对橡胶的加工上也简单，所以价位相对低些，但是其耐高温能力较弱。表面的工程材料是指在设备表面镀上材料，从而形成耐腐蚀性较高的表面层，适应于设备腐蚀性较强的工作环境。

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需求分析

本设计的目标是实现网络化数据的共享。联系实际需求，提供传统媒体的数据共享也是不错的选择。运用对信息库进行新建、扩建和整合等手段，使农业机械基础数据实现网络化和数字化，再运用互联网这个媒介将农业科技信息提供给社会，达到信息资源共享的目的。此外，还可以运用内部网来将相关的信息提供给政府部门和科技管理部门。同时，本项目还能够提供转换接口，此功能就是利用传统媒体来表示数据库里面的内容，从而扩大农业机械基础数据共享的范围，充分发挥农业机械基础数据具备的作用。

1系统功能分析

对农业机械实施信息化管理，首先需要对其功能需求进行分析。农业机械基础数据采集系统的主要功能包括驾驶员管理、机械管理、机械事故管理、监理人员管理和综合报表处理等5个方面。

1)对农业机械的驾驶员进行管理。管理内容主要包括对驾驶员进行登记、查询、统计、驾驶证和台帐业务报表的打印，以及驾驶员的补证、换证、注销、转籍、审验或变更修改等。

2)对机械进行管理。一般而言，农业机械主要是指拖拉机和联合收割机。对农业机械进行管理就是指对农机进行登记和统计等，以及对拖拉机进行检验、封存与补证等活动。

3)对农业机械的事故进行管理。简而言之，对农业机械的事故进行管理是指对农业机械发生的事故进行登记、调查和统计等。

4)农业监理执法人员的管理。主要包括登记、录入、修改、删除、审验、查询、预览和备份农机监理执法人员的各种信息，能进行执法证及各类统计分析报表及各类台帐的打印。同时，还可用于对执法证进行审核、检验和注销等行为。

5)进行各种农业机械综合报表的生成和处理。这类活动通常是指编制月报、季报和年报，并对编制的这些报表进行统计与分析。

2系统建设原则

1)实用性。一般而言，实用性要坚持的原则就应该体现出需求和技术相结合的原则，而且所研究出的系统应该以满足用户需求为目的。

2)可扩充性和兼容性。这个原则就是指在设计系统时，认真分析系统的发展因素和历史因素是很有必要的，从而就可以有效地把系统的设计和产品的生命周期结合起来，为产品的升级提供方便，为功能扩展提供接口。

3)结构优化。系统结构设计要合理，这样才能保证程序运行有较快的速度，减少等待时间，提高工作效率。

4)简便性。软件要使用大量代码，尽量地使用自动选择、显示和按钮操作，以使操作人员更加准确和简便地操作，减少人工录入的工作量。

5)良好的人机交互性。良好的人机交互性要求具有良好的操作界面，人机交互功能主要靠可输入输出的外部设备和相应的软件来完成。可供人机交互使用的设备主要有键盘显示、鼠标和各种模式识别设备等。与这些设备相应的软件就是系统提供人机交互功能的部分。

系统总体设计

对农业机械的管理，基础数据采集主要侧重于地县级和省级，数据库服务器设立在省级。地市级农机部门建立的数据能够存入到省级监理部门的网络中心，经过网络中心对数据服务器进行调配和分析后，达到每个授权用户权责的功能。省县级的农业机械基础数据采集和交换的网络结构如图1所示。国家级信息中心在准确拥有这些基础数据资源后可进行宏观监管和调控，制定相应的政策。通常情况下，国家级网络中心处于核心地位，省级监理部门属于主干，地市级监理部门起着基础作用，而县级监理部门则处于依托的作用，通过互联网技术监理网络应用平台，实现数据在权利范围内的共享，其网络结构如图2所示。根据农业机械对基础数据采集系统功能的需求，把农业机械基础数据的采集系统划分为6个模板，即拖拉机管理子系统、农业机械事故管理子系统、农业机械驾驶员管理子系统、联合收割机管理子系统、农业机械综合报表子系统以及农机监理人员管理子系统。

基础数据采集模块的设计

1农业机械驾驶员管理子系统。按照业务操作流程的不同，农业机械驾驶员管理可以分为注册审核、证件管理以及登记3方面。其中，注册审核可以机械分为初学登记、增驾登记和年度审验。农机驾驶员管理模块的初学登记业务操作流程如下:首先，有意向学习农机驾驶的人员要在自己的居住地进行报名，填写登记表，同时交验身份证件，并进行体检。若这些条件达到了所制定的要求后就可以对这些人员进行科目培训，再进行理论和技术科目的考试，考试成绩合格者可以取得驾驶证，成为真正驾驶员。驾驶员需要增驾时，需持本人驾驶证及有效身份证件到农机监理机构填写相关申请材料，并经过增驾考试，符合规定的领发新证。证件管理就是指农机的驾驶证出现遗失、有效期满、被盗或损坏等情况下，持本人有效证件到当地农机监理机构办理相关手续。这些业务大体分为挂失、补发和换发等，其流程基本一致。农机驾驶员因调动或其驾驶证的内容有变更的情况下，需要及时到农机监理机构办理登记手续，通常包括转籍和变更两种情况。具体来讲，转籍就是指转入和转出。当转入的时候，农机驾驶员应该凭自己的有效证件到农机监理部门办理相关的转入手续;当转出的时候，农机驾驶员也应该凭自己的有效证件到农机监理部门办理相关的转出手续，农机监理机构就会把驾驶员的档案及时转给新籍的农机监理部门，同时也将转出的事项标注在驾驶证上。农机驾驶员管理子模块功能结构如图3所示。

2拖拉机管理子系统。在对拖拉机进行管理的过程中，各县、区、市的农机监理站都应该面向机手，主动担当并做好基础的管理工作，如报户、建档、异动登记和管理原始档案等。另外，农机基础数据采集系统主要目的就是解决拖拉机登记、统计以及驾驶证的审验、异动与封存等相关的业务。通常情况下，这个模块的拖拉机分为小型拖拉机和大中型拖拉机。小型拖拉机就是指发动机功率不足14．7kW的拖拉机，而大中型拖拉机就是指发动功率大于14．7kW的拖拉机。一般而言，拖拉机管理模块的基本数据是指拖拉机的机主、号牌、地址、联系方式、机器的类型、出厂日期、制造商、功率、核定质量、发动机号、颜色、登记时间和所在管辖区等相关的基础数据信息。拖拉机管理模块功能结构如图4所示。

3联合收割机管理子系统。联合收割机管理模块进行联合收割机数据的提取、查询、统计、分析处理和对全国联合收割机的监控指挥。联合收割机的查询是为了进行数据挖掘，以便对联合收割机进行监控和宏观调配，主要是对号牌号码、机主、辖区、厂牌型号或登记日期等信息的查询。统计分析是对其档案进行数据挖掘，主要包括机械类型分布、使用年限分布、机型分布、驱动方式分析等进行统计分析。

4农业机械事故管理子系统。简而言之，农业机械事故管理的模块就是采集、统计和分析农业机械事故的数据，在对这些数据进行分析后研究出事故发生存在的隐患或者规律，从而有效地对农机事故进行预测和监管。农机事故管理模块统计分析的基础数据包括:24h发生事故起数和死亡人员统计;月事故数和月死亡人数;各县农机事故数和死亡人数;农机事故原因统计，包括无证驾驶、酒后驾驶、超速超载、机械故障和操作失误等;事故路面类型统计;事故路面坡度统计和事故气候统计等。

5农机监理人员管理子系统。农机监理执法人员管理模块就是对农机监理人员的数据进行采集、统计与分析，并对我国农机监理执法人员进行管理。在对农机监理人员档案进行统计和分析后，再对这些数据进行处理，从而实现对我国农机监理执法人员的管理和控制。通常这个模块的主要内容是指查询或者统计农机监理执法证号、根据执法人员所在管理辖区的代码进行查询或按农机监理执法人员职称查询等。

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[关键词]设计与管理系统性科学性社会性艺术性

随着中国经济的迅猛发展，随着设计深入到企业的各个方面，设计与管理间的结合成为了必然，传统的设计由此进入了一个崭新的设计管理时代。

“设计管理”一词于20世纪60年代起源于英国，那时这个词汇指“管理设计机构与其客户之间的关系”。1966年，MichaelFair发现了一种新的职位：“设计主管”（DesignManager），其职能是确保整个设计项目顺利进行，并且使得设计机构与其客户之间保持良好的沟通。PeterGorb（1990）定义

“设计管理”：“通过设计主管对公司内设计资源的有效部署来帮助公司达到其目标的活动。”这个定义强调这点：设计既是目的（把设计与企业目标相联系）也是手段（对解决管理问题做出贡献）。设计管理既是一种“价值管理”（创造价值），也是一种“态度管理”（调整公司的观念）。

设计管理的成功运作有赖于其属性的几个方面即科学性、系统性、艺术性、社会性。通过这四方面和谐使用，达到对设计任务的完美整合。

一、设计管理的科学性

设计管理作为一门新学科的出现，既是设计的需要，也是管理的需要。设计管理的基本出发点是提高产品开发设计的效率。设计不是艺术家的即兴发挥，也不应是设计师的个性追求。在现代的经济生活中，设计越来越成为一项有目的、有计划、与各学科、各部门相互协作的组织行为。缺乏系统、科学、有效的管理，必然造成盲目、低效的设计和没有生命力的产品，从而浪费大量的时间和宝贵的资源，给企业带来致命的打击。同时设计师的思想意图也不可能得到充分的贯彻实施；而另一方面，设计作为一门边缘性学科，它有着自身的特点和科学规律，并且与科研、生产、营销等行为的关系愈来愈紧密，在现代经济生产中发挥着越来越重要的作用。不了解设计规律和特点的管理，以及对设计管理的不力，都会造成企业其他各项管理工作的不力。

二、设计管理的系统性

为使企业的设计活动能正常进行、设计效率的最大发挥，必须对设计部门系统进行良好的管理。不仅指设计组织的设置管理，还包括协调各部门的关系。同样，由于企业及其产品自身性质、特点的不同，设计系统的规模、组织、管理模式也存在相应的差别。从设计部门的设置情况来看，常见的有领导直属型、矩阵型、分散融合型、直属矩阵型、卫星型等形式。不同的设置形式反映了设计部门与企业领导的关系、与企业其他部门的关系以及在开发设计中不同的运作形态。不同的企业应根据自身的情况选择合适的设计管理模式。

设计系统的管理还包括对企业不同机构人员的协调工作，以及对设计师的管理，如制定奖励政策、竞争机制等，以此提高设计师的工作热情和效率，保证他们在合作的基础上竞争。只有在这样的基础上，设计师的创作灵感才能得到充分的发挥。举例来说，如果有某一个设计项目6月1日必须完成，项目经理可以在知识管理平台上找3位设计师，要求他们在设计案截止日之前贴出5个设计构想，如果设计师在期限前完成，案子就算结束，如果没有完成，则系统就会自动举发。

三、设计管理的艺术性

设计管理是对设计过程的控制，好的设计是产生好的过程的前提，而当过程控制达到“美妙”的境界，设计管理就成了一个艺术行为。不管是站在设计师的角度，还是客户的角度，对好的设计品质似乎没有争议。作为核心的“人”是设计师，作为中心的“事”是设计，这就是设计管理；文化被作为基础的东西放在了整个系统的最下方，其用意似乎不言而喻。应该说，正是不同的文化影响着不同的市场和客户，进而影响与之相适应的设计，包括设计师本身。文化成了系统中最顽固的形态，其特征还表现在它的隐藏性（更多的以一种含蓄的方式被体验）、广泛性（几乎涉及行为的每个部分）、基础性（积淀特征决定的作用体现）。这也成为设计管理指导实践需要完成的最为困难的一个环节----与本土文化的融合；市场和客户位居左右，大概是因为二者也一定程度上“左右”设计管理的缘故吧。

四、设计管理的社会性

设计管理的核心是对资源、对人际关系的整合的过程，设计是以人为本，管理也一样是以人为中心的，一个好的设计管理者，应该具备敏锐的观察力与感受力。因而设计管理者常常是从优秀的设计师中脱颖而出的，因为设计师由于多年的训练与职业生涯，常常具备了非常敏锐的职业感觉，以及对这种感觉几乎成为本能的实现能力。但是，优秀的设计师不一定必然成为优秀的设计管理者，因为作为设计管理者所具备的能力结构与作为设计师的能力结构并不相同。作为设计师，理解客户要求，迅速高质提出创意是最重要的能力；而作为设计管理者，协调各方面资源，完成最终的设计创意是最重要的能力。这两者并不相同，后者在设计学校中并不教授，往往是个人自学实践中得到的。

五、以设计管理的优点作为结语：

1.有利于促进技术突破和不同领域的合作，企业社团各方面资源得以充分利用，从而实现设计制造的敏捷化，推动技术迅速转化为商品；有利于及时获得市场信息，设计针对性产品，由设计改变生活方式，从而为企业创造新的市场。

2.有利于正确引导资源的利用，利用先进技术实现设计制造的虚拟化，降低了人力物力的消耗，提高了企业产品的竞争力；有利于正确处理企业各方面关系，创造出健康的工作氛围。

3.有利于建立一支精干的稳定的设计队伍，解决人员流动过频的弊端；有利于创造清晰、新颖和具备凝聚力的企业形象。

参考文献:

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一、前言

随着社会经济的发展，对电力电网安全可靠运行的要求越来越高，建设坚强智能电网的目的也在于此。国内外的实践表明，对设备进行状态检修及故障诊断是提高设备可靠性的经济、有效手段，而对设备的各种物理参量进行在线监测是状态检修的基础。

开关柜内的高压开关触头、母排进出线接头等部位由于是接触连接实现导电，在长期运行中，会由于老化、螺栓松动等原因导致接触电阻变大而发热，致使连接处温度升高。触点或连接点处温度升高，会使其接触电阻进一步变大，从而产生更多的热量、接触电阻进一步变大，形成恶性循环，最终导致火灾事故，引起故障。对这些连接位置进行在线温度监测可实现及时预警、及时检修，从而避免事故，提高供电可靠性。

开关柜在高压变电站内应用广泛，其触头测温是安全生产中很重要的一环，但是因为高压设备的特殊性，普通方法难以测量，本文中使用的无源测温方案，高压侧的传感器无需电源即可工作（利用了声表面波原理），正是适合开关柜触头测温。

二、测温新技术讨论

（一）无线无源测温新技术简介

声表面波是沿物体表面传播的一种弹性波，其工作原理是，基片上换能器（输入换能器）通过逆压电效应将输入的射频转变成声信号，此声信号沿基片表面传播，最终由基片左边的发射器（输出换能器）将声信号转变成射频应答信号输出。如下图所示。

同时，射频信号与温度存在如图2所示的线性关系：

根据上图温度与频率的线性关系，利用信号收发设备收到的频率信号即可获知温度，如上所示，传感器工作的频率在433MHz附近，而测量温度的精度为0.1度。

此测温技术的无线方式有效的隔离了高压与低压区域；同时，由于传感器工作不需要电源，在安装检修不便的开关柜内正好有了用武之地。本文讨论了此测温方式的读写设备硬件设计，讨论了以下几个关键的设计要点：

（二）主处理芯片的使用方式

一次简单的温度请求，实际上是一系列的工作：

1.发送温度请求命令；

2.分析本次请求是针对哪个传感器、哪个天线，查表确定发送频率；

3.控制RF芯片进行射频信号发送，接收反射回来的射频信号，分析反射回来的射频信号的频率；

4.以上一个步骤循环20次；

5.得到反射信号的频率均值，同时得到的，还有反射回来的信号强度；

6.设备计算反射信号与校准温度的信号值间的差值，从而得到传感器的温度；

7.将得到的温度数据返回。

整个读写器的逻辑功能包括：请求传感器温度、频率、信号强度，配置读写器运行参数和传感器参数，校正传感器温度，自动轮询温度，应用modbus协议通讯。之前主流的方式是使用一个DSP完成这所有的任务，但是，DSP不擅长逻辑控制。使用DSP进行任务处理和数据分析，对设备的工作效率有很大的影响，同时，这种方式也会增加程序的复杂性。

本文设计将DSP和MCU分开，同时使用两个主芯片完成工作内容，将是革命性的变化：

MCU使用状态机机制，专门处理各种请求以及保证系统的正常运行状态，避免因为处理数据量过大而导致系统死机。

MCU的功能：负责外部接口通讯、处理外部请求、系统的运行、与DSP通讯、温度数据的校正、传感器配置定义等。MCU负责所有的逻辑控制和任务管理，包括数据传输的协议实现等等，而不再涉及计算、推演和滤波处理，仅仅缓存处理完成后的数据，实现各种方面的需求。

DSP功能：控制射频芯片进行射频发送与接收、对接收与发送的RF数据进行处理、数据滤波。使用DSP专门处理射频数据，收集及分析，全权负责数据的接收和接下来的高速运算、滤波、校正过程。

明确的分工，大大的提高了工作效率，也降低了系统的复杂性，运行出现故障的几率大大降低。

（三）浪涌群脉冲等电磁测试防护

本节讨论电气保护措施。为了保证设备在高压开关柜内安全运行，必须满足《Q/GDW 540.1-2010 变电设备在线监测装置检验规范 第1部分：通用检验规范》中的所有要求，其中，关于电磁方面比较难以达到的要求有：

电快速瞬变脉冲群抗扰度测试：按照“GB/T 17626.4电磁兼容、试验和测量技术、电快速瞬变脉冲群抗扰度试验”中规定，装置应能承受GB/T 17626.4规定的严酷等级为4级的电快速瞬变脉冲群干扰，试验电压：电源端口4kV，数据端口2kV；

浪涌（冲击）抗扰度测试：按照“GB/T 17626.5 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌（冲击）抗扰度试验”中规定，装置应能承受GB/T 17626.5规定的严酷等级为4级的浪涌（冲击）干扰，试验电压：4kV；

这样的要求，对于电子设备来说，非常严格，对于硬件的电气设计要求很高，对于端口的电压冲击，我们设计了以下的应对措施：

首先讨论18-36V电源输入的防护：

如图4所示，气体放电管，选型GQF3R075NRM。因为平时电源是18-36V，会低于它的50V的放电截止电压，所以不会发生续流现象，不需要串联MOV。

浪涌的上升沿是dV/dT，本测试要求是冲击脉冲为4kV/1.5us，所以电压上升率2.667kV/us，气体放电管GQF3R075NRM在应对此等级冲击脉冲时，会在电压上升到750V之前动作。达到此电压需要时间大概是0.28us，加上0.1us的反应时间，我们使用0.4us作为峰值时刻，在此之后，气体放电管开始作用，开始保护电路。但是在保护时刻0.4us之前，瞬间电流会比较大，保险丝可能会断开，就需要额外的保护了。增加一个电感，100uH：

在气体放电管的峰值电压时刻0.4us时，通过电感的电流i=2.2A，电流限制效果明显，保险丝此时不会断开。

同时电源芯片还有第二级保护：TVS管。如图5所示。气体放电管和TVS管组合，可以完美的保护电路，气体放电管主要针对瞬间比较大的电流，可以用于防止信号回路中随机出现的高压冲击。TVS瞬态电压抑制器主要用于ESD静电放电防护，电流相对较小，持续时间很短，但是响应速度极快。

很重要的，如图5，在各个端口之间加上10nF/2kV的电容，有利于通过瞬变的电流，大大提高设备的安全性。

对于485数据接口，处理方法又有不同：

如图5所示，大电流大电压的保护依靠TBU-CA085-300-WH和压敏电阻+气体放电管组合： TBU-CA085-300-WH在电流大于300mA时，会瞬时限制电流至极低（50Vdc下为0.5mA），但是本器件耐压为瞬时脉冲电压850V。所以需要辅助限压器件：压敏电阻+气体放电管组合，它们可以将电压限制在800V之下；

瞬变电压不大没有启动一级保护的情况下，二级保护P40-G240-WH和TISP4015L1BJ到作用：P40-G240-WH同样起到限制电流的作用，但是最大承受电压为40V；TISP4015L1BJ可以在电压大于40V的时刻短路，瞬间拉低电压至0，起到限制电压的作用。

可以看到，对485接口的保护比电源接口的保护要细致的多，因为电源芯片的抗干扰，抗冲击能力强于485芯片，同时电源端有大容量的电容作为储能保护器件。

（四）串联读写器设备的电源电压分配计算

所有读写器设备通过总线形式安装，共用一个电源总线，这样，就需要对实际安装时候的电源电压进行计算，确保每一台设备的电压足够，不至于因为长布线影响设备运行。

设备的电压计算公式用推导法得出：

其中：

为下一个读写器的电压值；

为下一个读写器与本读写器之间的电源总线的电流值；

ρ、L、S为导线的电阻率、两个读写器间的电源导线长度（正极线和负极线之和）、横截面积；

P为读写器的功率。

按照读写器一共20台，功率为3W，ρ、L、S为别为1.75 × 10-8 Ωm、15m、 1.5（mm）2来计算，可以得到，当最后一个读写器的电压为20V的时候，第一个读写器的电压为24.80V，总线最大电流为2.78A。读写器本身设计输入电压是18～36V，总线方式安装后，电压降幅为4.8V，电流小于此规格电线的额定电流，经过实际安装检验，可以满足需求。

三、结论

以上讨论了SAW测温读写器的硬件设计要点，MCU+DSP组合保证了系统的稳定运行，高等级的电气防护措施保证了设备的稳定运行，周密的计算保证了实际的合理安装。为了满足稳定运行，设备设计上从硬件到软件全面考量，务求设备安全稳定，高性能的设备保证了测温设备在开关柜中的稳定运行，为电力安全生产提供了强有力的保障。

参考文献：

1.Q/GDW540.1-2010 变电设备在线监测装置检验规范[J]. 第1部分：通用检验规范.国家电网公司，2011-01-28.

2.鞠平.电力工程[M]. 机械工业出版社，2009.

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1 公路的平、纵线形设计应注意的问题

公路施工图设计文件是指导现场施工的技术文件,如果在设计中存在错、漏等现象,特别是在对区域地质调查力度不足,将导致开工后产生大量变更,不但增加投资,而且耽误施工进度,给业主增加了许多风险,同时也给业主带来很大的投资压力。

1.1平面线形设计

1)应尽量选用不设超高的平曲线半径。一方面可以避免因处理单向排水而增加工程费用;另一方面,可以保证公路的通行安全、舒适。

2)路堤挡土墙之类的结构物因台后填土区很难控制好填筑质量,而影响公路使用质量。

3)应尽量避开人口密集的地带。路线穿越这些区域使正常的人行通道遭受破坏,同时拆迁的难度、费用、施工的地方干扰要增大,从而要增加工程的造价和施工难度。

4)避免横坡较陡的半填半挖。这种路基一方面使左右半边路基沉降不均,另一方面施工时对横坡较陡的基础未处理好,很容易引起滑坡和不均匀沉陷。

1.2纵面设计

1)尽量减少零填挖地段。因为这种地段水稳定性差,或因处理水稳定性而增加工程造价。

2)应尽量将路线走高一些,避免采用明涵这种结构,因这种结构物不但增加造价,而且容易跳车,有条件的涵洞要明涵暗做。

3)尽量用人行通道涵代替人行天桥的功能,以减少人行天桥。这样会避免因天桥过多而影响 公路景观和通行能力及难度。

2路基软基与提高路基水稳定性应注意的问题

2.1 路基通过软基地段必须进行软基处理

在软基处理方法中选择既经济、工后沉降小又方便施工的软基处理方案是软基处理的关键。

2.2路基的水稳定性问题

1)零填挖路基因路基低,水位高,路基的水稳定性差。处理这种特殊路基最好的办法是除换填或原状土处理压实外,尽可能的降低地下水及隔断地下水源。比如,通过加深两边水沟或在水沟地下设盲沟,将水阻断并引出路基外。

2)挖方地段路基,往往误认为路基基础好,路面不易破坏。其实挖方地段很容易破坏,公路使用一段时间后,路面出现开裂。这种破坏主要是水破坏所致。常年雨水多,从边坡两侧经过护面墙水沟底渗透到路肩处,甚至路基中间。如果有地下水当然必须做地下水的排水处理。对挖方地段的处理,经过实践采用水沟底下设盲沟,并阻断外来水源的方案。

3桥涵等结构物设计应注意的问题

3.1不能简单套用标准图

标准图往往是在比较理想的条件下制定的,而实际工程因施工复杂、耐久性、施工条件等多种因素,这是标准图难以包括的,因此应注意以下问题:

1)材料的选择应注意耐久性。因公路使用期长,必须高度重视材料的耐久性。

2)应充分考虑复杂的施工因素。公路施工,土石方工程量大、重型机械多,过去的涵洞标准图很难适应这一要求。

3)分离式立交桥及人行天桥不宜采用呆板的结构形式,应根据实际地形与公路景观协调一致。所有立交桥的净空高度不能选择规范要求的低限标准,应考虑今后公路养护抬高路面标高的影响。

4从“三大控制”角度合理确定结构物取材

对公路应从控制投资、工期、质量角度全面地看待就地取材这个问题;同时考虑当地材料储量、日产量对整个工程所占的比重是否满足工程进度日需要量。现在 公路标准高,工程量巨大。如果一味强调就地取材,势必会因小失大;不利于工程质量、不利于工期、不利于控制造价。比如, 公路高填方处的大石拱桥涵,长则100多m,短则几十米,单算涵台基础、拱圈与工砌体达3000多m3。比以前低等级公路上的一座大石桥还多。如果全线这类涵洞较多者,材料供应是相当困难的。往往一条线全面动工后,石料是供不应求,且材料猛涨。因此,对公路桥涵等结构物的设计,尽量从“三大控制”角度综合考虑取材问题。应从各合同段的具体情况出发,适当设置石材桥涵或混凝土桥涵。建议墙身砌体工程量小,可采用石材。

1)确保城市主干道路的直行车辆顺畅快速地通行,同时兼顾节点左右转向交通。

2)尽量提高较大交通流向匝道的设计标准,保证工程范围内转向交通顺畅衔接,满足城市快速枢纽的互通需要。

3)结合城市道路的现实功能需要,充分利用立交立体空间,尽量利用既有道路和桥梁,减少占地、减少沿线拆迁量和降低工程量,以达到降低工程投资的目的。

5 从设计角度提高“三背回填”质量

“三背回填”主要指桥台背、涵台背、挡土墙背部分的回填。

1)采用可以减小沉降量或避免沉降量的方案。对位于填方段的小跨径的板桥应采用先填后采用挖孔灌注桩这样的埋置式桥台。这种方法可以减小沉降量。

2)回填材料的选择。在砂砾级配好、施工方法合理的情况下可以保证填筑质量。在使用量小、不利于机械作业时,最好采用浆砌片石回填。

3)设计应考虑回填土压实的影响。过去的涵洞稍不对称回填都可以使涵墙倾倒或破坏。

6从施工角度提出对公路设计的建议

6.1 标准化审定

目前对公路设计尤其是桥梁工程设计缺乏严格的标准化审定,经常出现在同一工程建设项目中不同标段的相同参数的桥梁而工程设计截然不同的情况,这在下部结构立柱(或墩)工程中尤为突出,虽然施工单位购买了大量的定型模板,却达不到一定的周转次数,从而增加了施工成本,造成了物资的浪费。

6.2 坚持经济实用与美化并重的理念

6.2.1 应充分考虑项目所在地的材料资源

工程设计应充分考虑当地的材料资源。尽量优先选用地材丰富、用量大的结构型式。这样可以非常有效地降低工程成本.保证工程进度。如在片石丰富的地区可以大量使用浆砌片石工程,在砂石材料丰富的地区可以大量使用混凝土工程。

6.2.2 选择合理的结构尺寸和强度

由于设计人员受经验和习惯的影响,在结构设计选择安全系数时,常常因为意见不一致或思想保守,造成结构物尺寸越来越大,混凝土强度越来越高,从而加大施工成本,造成了资源浪费,给投资单位带来了不必要的经济损失。如原先设计公路立柱混凝土标号为C25已能满足使用要求。而现在基本上都采用C30,增加的混凝土强度指标造成了强度富余,资源浪费。

6.2.3 在满足经济实用的条件下增加美化工程

在靠近城市或风景区的地段,可以增设景观灯光:结构设计时可以采用有曲线轮廓的桥梁结构型式:在绿化工程中可采用常青的灌木植物,以起到美化、交通诱导和降低驾驶员疲劳的作用。

6.3 考虑施工安全性

现在公路设计尤其是桥梁工程设计经常出现异型结构和大量使用支架现浇工艺的情况。根据多年的施工经验。笔者认为,在条件允许的情况下应尽可能地选择预制工艺和采用通用且标准的结构型式。在施工工艺中采用常规的作业方法,这样可以避免支架跨坍和坠人(或物)事故发生,有效地降低安全生产事故发生率和缩短合同工期。

6.4 加强外业勘察工作

6.4.1 应加大地质勘探频率

在公路结构物施工中所发生的工程变更,基本上是因为基坑开挖后地基承载力不足等,如某公路08标段的结构物就因地基承载力不足,致使80%以上的工程都发生了变更,甚至个别结构物因遗漏了地质勘探而延长了工期,增加了成本,可见地质勘探的频率和准确度对工程的重要性。

6.4.2 应提高测量工作的准确度

测量工作的偏差在工程变更尤其在路基土石方工程中较为常见,如清表前原地表标高的复测基本上都会发生变更:在结构物中因地面线测量的错误,造成桥梁下部结构设计出现偏差的情况也屡见不鲜,如该路率水特大桥因测量问题主桥桩顶标高比地面线岩层顶面标高低了近7.2m,无法施工,后变更为抬高至地面线标高。可见测量工作的准确度不仅会影响工程造价,更会影响工程的质量和施工的难度。

6.5 提高设计人员的综合素质

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1机械设计制造及其自动化理论概述

最开始人们接触机械自动化的时候，都是先想着用机器代替人手，用机械完成一些重复操作的劳动。随着科学技术的发展，自动化的技术水平较以往有了极大的提升，不再局限于单一的重复机械动作上，而是进行相关程序的设定，逐渐拥有了自主思考的内核，我们也将其称之为机械的大脑，能够精准地完成规定的任务，还能够在系统出现问题的时候，及时地进行自我诊断，现阶段的机械设计更加智能化。机械设计制造领域的自动化技术的应用伊始，可追溯到20世纪60年代，由于电子计算机技术的不断发展壮大，人们也开始将电子计算机技术融入到机械控制中，通过各领域专家的研究和尝试，最终成功地将电子计算机及其控制技术成功地结合在一起，又经过长时间的磨合与创造，最终形成了今天我们所看到的、所使用的机械设计制造及其自动化。机械设计制造及其自动化也和大多数事物一样，经历了由无到有、由简单到复杂的发展过程。现如今，机械设计制造及其自动化在社会生活中发挥的作用也越来越重要。

2机械设计制造及其自动化的应用现状分析

我国改革开放以来，将更多的精力投入到了科学技术的研究和开发中，科学技术是第一生产力，这是我们所有科研工作者都熟知的道理，而我国的科学技术也以极其迅速的速度发展着，在科学技术领域也取得了非常可人的成绩。但是从全球的角度来看，与发达国家的科技手段相比较，我国的机械设计制造及其自动化技术还是相对比较落后的，出现这种情况的主要原因是我国发展科学技术的时间较短，起步也比较晚，还有很多地方都是学习其他先进国家的技术。而在很多工业发展领先的国家，都已经将纳米技术、激光技术等先进技术融入到了机械的设计和制造中，而我国在高新技术融入这一点上，还与国外发达国家存在着非常大的差距。由于我国机械设计制造及其自动化技术水平的限制，使得我国机械设计制造自动化的应用范围也受到了这一限制的影响。目前，我国大部分的机械制造厂虽然已经将机械自动化的理念引入到了产品的生产当中，但是真正将自动化融入到整个机械制造工程的生产过程中的，基本上没有。很多制造工厂由于技术水平、资金等多方面因素的限制，生产出来的产品都是非常粗糙的，达不到预定标准，而且还花费了大量的生产成本，这样的工厂在经济市场环境下逐渐会失去竞争能力，久而久之，一部分制造工厂就会因技术限制而破产，从这一点我们能够非常明显地发现，对工厂来说，机械自动化的意义是非常重大的。而纵观我国的机械制造产业，为什么我国的机械设计制造及其自动化技术水平比较落后，究其原因，除了科学技术的不足以外，高新技术人才的缺乏也是一个非常大的影响因子。目前在工厂中，有经验的技术人员都是老一辈的技术工作者，这一部分工作人员并没有接受过专业的理论知识和技术培训，而新入职的工作人员基本上都是刚刚毕业的大学生，这些学生虽然有扎实的理论基础，但是却没有实践方面的经验，这样就使得整个机械设计制造产业的自动化技术水平出现了青黄不接的情况。

3机械设计制造及其自动化的应用研究

为了能够尽快与国际社会机械设计接轨，我们要积极向国外先进机械化自动化技术学习。自从我国加入世界贸易组织，越来越多的外国企业进驻中国，使得我国的市场竞争日益激烈，大多数国有企业逐渐失去了先天的主导地位，由于没有很好的经营，再加上保守、不创新，最终被淹没在了市场经济的大潮中。为了能够挽救我国机械制造企业，大部分本土企业开始与国外企业建立长期的合作关系，本土企业在吸收国外先进生产技术的同时，逐渐提高了自身的产品质量，有效降低了生产成本，外国企业也利用我国的市场建立了庞大的经济体系，二者实现了双赢。随着越来越多中外合资企业的出现，机械设计制造及其自动化技术也逐渐融入到了我国各个行业中，怎样更好地提升机械制造自动化水平，也逐渐被越来越多的企业提到了日程当中。计算机网络技术的普及也极大地提高了机械制造自动化技术的发展水平，我们利用计算机软件技术，及时发现了机械设计中存在的漏洞，并在第一时间进行了维护，通过对网络技术的研究，也实现了企业与企业之间的远程沟通。虽然我国的机械设计制造及其自动化发展取得了非常显著的成绩，但是在工业迅速发展的同时，环境问题逐渐显现在人们面前，工业污水、工业废料都排放到了大自然中，导致我们赖以生存的环境出现了极大的恶性变化，也让我们在发展工业的同时，深刻意识到环境保护的重要性。机械制造及自动化实现了全球化之后，怎样降低生产过程中对环境的污染也就成为了机械设计制造领域要面对的难题，我们如何利用绿色能源进行工业生产，合理转化工业生产的废料，减少有害环境的原材料，实现机械设计制造的绿色发展，这也是机械设计制造及自动化未来的发展方向。

4我国机械设计制造及其自动化的发展趋势

我国机械设计制造及其自动化技术已经日趋完善，各个行业也都体会到了机械设计制造及其自动化所带来的各项优势，机械设计制造及其自动化是一门集多种技术于一体的学科，随着新技术的不断研发与引进，机械设计制造及其自动化的发展也将会是一片大好。在机械设计制造及自动化的发展中，大部分的机械设计制造都将设计、制造、生产和管理进行独立运行，而这些独立运行的部分又与机械设计制造及其自动化的发展集成是相对应的，这样也满足了我国工业生产的实际需求。我国机械设计制造及其自动化还会向着节能化的方向发展，当我国的工业生产达到一定水平的时候，我们考虑的重点不再是运转效率和产出的关系，而是让工业发展与环境保护和谐共存。机械制造材料需要承载节能原料来进行生产，我们要最大限度地运用原材料，减少生产过程中的污染物排放，多使用可再生能源，这样也能减轻对环境的危害。

5结语

机械设计制造及其自动化的应用可以极大地提升生产效率，有效降低生产成本，让机械设计制造企业能够在激烈的市场竞争中脱颖而出。不断改进我国机械设计制造及其自动化水平落后的现状，对我国工业领域的生产具有非常重要的作用。

作者:陈积铭 单位:哈尔滨市总工会职工技术协作服务中心

参考文献：

［1］朱龙根.建设好专业课，把机械设计及制造专业办成特色鲜明的新型专业［C］//第五届全国机械设计及制造专业教学研讨会议论文集（卷1教学论文），1995.

［2］全国高等工业学校机械设计及制造专业教学指导委员会第七次工作会议纪要［C］//第五届全国机械设计及制造专业教学研讨会议论文集（卷2教学史志），1995.

［3］张奉禄，鲁墨武.加强课程间的联系和管理搞好机械设计及制造专业的改革［C］//第五届全国机械设计及制造专业教学研讨会议论文集（卷1教学论文），1995.

［4］陶金玉.精心组织课程设计，加强培养设计能力［C］//第五届全国机械设计及制造专业教学研讨会议论文集（卷1教学论文），1995.

［5］全国高等工业学校机械设计及制造专业教学指导委员会第六次工作会议———实验教学工作会议纪要［C］//第五届全国机械设计及制造专业教学研讨会议论文集（卷2教学史志），1995.