動平衡機(jī)造型設(shè)計(jì)分析

時間:2022-06-18 03:55:04

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動平衡機(jī)造型設(shè)計(jì)分析

為了更好地滿足高校教學(xué)科研任務(wù)要求和使用人群的特點(diǎn),從綠色設(shè)計(jì)角度對動平衡機(jī)外觀造型進(jìn)行了重新設(shè)計(jì).造型設(shè)計(jì)動平衡機(jī)整體造型主要考慮實(shí)用性、科學(xué)性和藝術(shù)性.①實(shí)用性:結(jié)合現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),利用人機(jī)工程學(xué)原理,根據(jù)使用功能的目的性、先進(jìn)性與安全可靠性,體現(xiàn)產(chǎn)品的功能美,提高產(chǎn)品的宜人性.②科學(xué)性:結(jié)合現(xiàn)代制造技術(shù),利用先進(jìn)加工工藝,根據(jù)使用者和生產(chǎn)者的利益要求,降低產(chǎn)品成本創(chuàng)造高的附加值,體現(xiàn)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)美、技術(shù)美、工藝美.③藝術(shù)性:結(jié)合美學(xué)法則,根據(jù)時代審美觀念,創(chuàng)造色彩美、造型美、材料美的新穎產(chǎn)品,體現(xiàn)“人-產(chǎn)品-環(huán)境”的整體和諧美.RYS-30型動平衡機(jī)由四部分構(gòu)成(見圖1):右側(cè)是工作臺,其下是機(jī)座;左側(cè)是控制箱,其下是動力源.RYS-30型動平衡機(jī)四部分各自獨(dú)立,每一部分的設(shè)計(jì)未考慮相關(guān)部件的配合與協(xié)調(diào),外觀上顯得散亂、無序,導(dǎo)致使用操作不方便.依據(jù)綠色設(shè)計(jì)原則,對RYS-30型動平衡機(jī)進(jìn)行了重新設(shè)計(jì),改進(jìn)后的動平衡機(jī)(ZJD-1型)具有以下特點(diǎn):整體造型擺脫了傳統(tǒng)的造型方式,將各部分結(jié)構(gòu)由分體式設(shè)計(jì)改進(jìn)為一體式設(shè)計(jì)(見圖2、圖3).動平衡機(jī)外觀為一個整體,側(cè)開門、散熱孔、線孔等結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出功能美感,使得整體造型協(xié)調(diào)統(tǒng)一,細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)豐富.整體造型最大化地利用幾何平面,因?yàn)槊嬖诙S空間上具有擴(kuò)延感,且面的邊線為直線,給人的心理感覺是簡潔、大方、莊重和穩(wěn)定,這與高校實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)儀器的產(chǎn)品定位相吻合,突出了人性化的設(shè)計(jì)理念.

1材料及工藝

材料選用將RYS-30型閃光式動平衡機(jī)木質(zhì)結(jié)構(gòu)的桌式機(jī)座和金屬外觀設(shè)計(jì)改進(jìn)成鈑金結(jié)構(gòu)的柜式機(jī)座,增強(qiáng)了整機(jī)的金屬質(zhì)感和現(xiàn)代感,符合當(dāng)今設(shè)計(jì)的潮流;且在整體尺寸不變的情況下,后部增加了可存放小型實(shí)驗(yàn)工具的工具柜,符合綠色設(shè)計(jì)材料最佳利用原則.改進(jìn)后的ZJD-1型動平衡機(jī)造型在以下幾個方面體現(xiàn)了綠色設(shè)計(jì)思想:①在ZJD-1型動平衡機(jī)的設(shè)計(jì)中使用RYS-30型閃光式動平衡機(jī)機(jī)座、支撐架等原有部件,在產(chǎn)品生命周期過程中最大限度地利用了原材料;②在滿足動平衡機(jī)使用功能的前提下,平衡機(jī)造型結(jié)構(gòu)得到簡化,整體造型更加流暢和美觀,易于操作,更加符合人機(jī)工程學(xué)的要求;③ZJD-1型動平衡機(jī)采用單片機(jī)控制進(jìn)行測量,支撐架根據(jù)試件尺寸來調(diào)整,可實(shí)現(xiàn)最佳的生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益.

工藝應(yīng)用工藝應(yīng)用體現(xiàn)在易于制造和裝配.為了減少環(huán)境污染,在加工過程中,通過選擇合理的原材料、改進(jìn)加工手段等方法,降低零部件在加工、生產(chǎn)過程中原材料的浪費(fèi)、能源的消耗.動平衡機(jī)造型和結(jié)構(gòu)綠色設(shè)計(jì),主要采用鈑金材料,尺寸規(guī)格統(tǒng)一,沖裁工藝簡單,易于制造和裝配.動平衡機(jī)的表面處理,大塊面采用噴塑、絲網(wǎng)印刷工藝,對環(huán)境的影響小,滿足用戶對產(chǎn)品的美感要求.

可回收性設(shè)計(jì)可回收性設(shè)計(jì)是基于合理利用資源、能源的環(huán)保理念,在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制作過程中,盡可能使用可二次利用或者在產(chǎn)品生命周期結(jié)束之后可以回收的材料,以使環(huán)境的負(fù)面影響降到最低值.在動平衡機(jī)造型設(shè)計(jì)中考慮可回收性設(shè)計(jì)因素,造型材料采用鈑金件利于回收,平衡轉(zhuǎn)子支架、主軸連接部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)易于回收再生產(chǎn).

可拆卸性設(shè)計(jì)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時,應(yīng)考慮產(chǎn)品可拆卸性因素,有利于產(chǎn)品后續(xù)維修和使用后回收處理.動平衡機(jī)在教學(xué)科研中使用頻率高,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速高,轉(zhuǎn)子支架易于磨損,而采用V型墊鐵結(jié)構(gòu),易于拆卸和維修,易于有用零部件的回收,提高了材料使用率,減少了對環(huán)境的污染.在動平衡機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時,根據(jù)盤類、軸類轉(zhuǎn)子的形狀,設(shè)計(jì)可變并易于拆卸的連接方式.

2動平衡機(jī)造型的綠色設(shè)計(jì)原則

綠色設(shè)計(jì)原則是在產(chǎn)品生命周期全程,能夠達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的,實(shí)現(xiàn)資源利用率最大化,資源消耗最少.根據(jù)動平衡機(jī)造型的綠色設(shè)計(jì)的術(shù)分析,結(jié)合工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程,提出動平衡機(jī)造型綠色設(shè)計(jì)原則如下:(1)產(chǎn)品生命周期設(shè)計(jì)原則.在動平衡機(jī)造型設(shè)計(jì)時,首先考慮產(chǎn)品生命周期全過程的環(huán)境設(shè)計(jì)因素,以節(jié)約資源為重點(diǎn),考慮環(huán)境與資源效益分析等因素,在保證產(chǎn)品質(zhì)量前提下延長產(chǎn)品生命周期.(2)資源最佳利用原則.在動平衡機(jī)造型材料選用時,遵循資源最佳利用原則:①考慮其再生能力,采用可再生資源;②選用高質(zhì)量材料,延長產(chǎn)品的使用壽命;③在保證產(chǎn)品功能質(zhì)量的前提下,力求產(chǎn)品造型及結(jié)構(gòu)簡化,在產(chǎn)品退出使用功能后,要易于拆卸、回收或再利用.(3)能源消耗最小原則.在動平衡機(jī)外觀制造和裝配過程中,要求減少能耗,一是使用清潔能源或二次能源;二是力求產(chǎn)品整個生命周期循環(huán)中能耗最少.(4)“零污染”原則.在動平衡機(jī)造型設(shè)計(jì)時,要消除污染因素,實(shí)施“預(yù)防為主,治理為輔”的清潔生產(chǎn)等環(huán)保措施,從根本上防止環(huán)境污染.(5)技術(shù)先進(jìn)原則.在綠色設(shè)計(jì)理念中,采用最先進(jìn)的測試技術(shù),創(chuàng)造性地研究應(yīng)用于平衡機(jī)造型設(shè)計(jì)中,才能取得最佳生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益,體現(xiàn)綠色理念的特定效果.

3結(jié)語

在ZJD-1型動平衡機(jī)造型的綠色設(shè)計(jì)中,不僅有技術(shù)層面上的考慮,更重要的是設(shè)計(jì)理念的轉(zhuǎn)變.從動平衡機(jī)整體造型、材料選用、制作工藝、使用功能、可回收、可拆卸性等方面,全方位考慮資源利用和環(huán)境影響,在設(shè)計(jì)中表達(dá)設(shè)計(jì)與生產(chǎn)的調(diào)和,技術(shù)與藝術(shù)的融合,生活與生態(tài)的和諧統(tǒng)一。

作者:付曉莉單位:中原工學(xué)院