工程機(jī)械設(shè)備的使用與設(shè)計(jì)
同一種型號的工程機(jī)械設(shè)備，由于設(shè)計(jì)水平，制造質(zhì)量，使用環(huán)境以及使用維修單位的技術(shù)和管理水平各不相同，其使用壽命會有很大的差別。因此，工程機(jī)械的研究，設(shè)計(jì)，制造，安裝直至運(yùn)行，保養(yǎng)和維修全過程，都有責(zé)任為延長機(jī)械的壽命作出貢獻(xiàn)。
優(yōu)秀的設(shè)計(jì)是延長機(jī)械設(shè)備使用壽命的首要環(huán)節(jié)。日本提出“設(shè)計(jì)立業(yè)”，遂使日本產(chǎn)品經(jīng)久耐用，行銷全球。在我國的鐵路施工現(xiàn)場，主力設(shè)備許多是日本產(chǎn)品，根據(jù)人體工程學(xué)設(shè)計(jì)的座椅、操縱臺、環(huán)保型的低噪聲發(fā)動機(jī)，我睛賞心悅目的流線型駕駛室等深受使用都?xì)g迎。要日本日立建機(jī)，卡特彼勒-三菱，小松，神戶制鋼等廠商的設(shè)計(jì)資料介紹，延長機(jī)械使用壽命的主要設(shè)計(jì)方法是推行可行性設(shè)計(jì)的維修設(shè)計(jì)。
日本新卡特彼勒—三菱公司運(yùn)用負(fù)荷分析方法，準(zhǔn)確地分析了推土機(jī)等施工現(xiàn)場受力部件的應(yīng)力分析，提出了延長機(jī)件壽命的設(shè)計(jì)（長壽設(shè)計(jì)），即：①降低面壓（機(jī)件表面的接觸應(yīng)力），如用螺旋齒代替漸開線齒輪，使重迭系數(shù)增大。②分散負(fù)荷，如采用三角形必帶行走系代替常遠(yuǎn)見的履帶行走系，將驅(qū)動輪從常規(guī)的觸地式移至三角形頂部，與地面脫離接觸，使驅(qū)動輪從承受的沖擊負(fù)荷，作業(yè)負(fù)荷大同度減小。③減少熱量，如采用濕式離合器，濕式制動器等，以減少磨擦熱。設(shè)計(jì)時(shí)努力改善機(jī)械的維修性是延長壽命的有力措施。維修性的定義為：“對系統(tǒng)、設(shè)備、機(jī)件進(jìn)行維修的難易程度或性質(zhì)”。部件或整機(jī)的使用壽命和其維修性的好壞有很大關(guān)系。日本建機(jī)生產(chǎn)廠家認(rèn)為，如果機(jī)械維修性好，易于維修，能夠采用“低成本的快速修理”，可使機(jī)件經(jīng)常處于良好的技術(shù)狀態(tài)，一旦出了故障，由于可以低成本快速修理，無需更換新件或新機(jī)，這實(shí)際上就延長了機(jī)械的使用壽命。
所以在設(shè)計(jì)新機(jī)時(shí)，必須設(shè)法提高其維修性，其主要原則有：①拆裝簡單化。如采用OPS管接頭（O形密封圈接頭），分離式鏈軌節(jié)、翻轉(zhuǎn)式駕駛室或發(fā)動機(jī)罩，間隙可調(diào)的鉸接結(jié)構(gòu)等。②部件組合化。將零部件設(shè)計(jì)成便于拆裝的組件，如CAT D9L推土機(jī)，由于采用了部件組合化設(shè)計(jì)，比CAT D9H推土機(jī)的部件拆裝時(shí)間減少了60%-75%。③加油集中化。如小松公司生產(chǎn)的大型推土機(jī)，將變速器，變矩器等部件的加油口（含油過濾器）、測壓點(diǎn)集中布置在一處，駕駛員站在地面就可以同時(shí)向上述部件加油和檢查油壓，免去了爬上爬下的勞累，有利于確保潤滑按期進(jìn)行和防止遺漏。④檢查監(jiān)控化。運(yùn)用電子和微要技術(shù)，對油量，油溫，軸溫，水溫，振動及負(fù)荷進(jìn)行監(jiān)控，防故障于未然。⑤延長潤滑周期。如采用雙過濾器使油不易老化；對輕負(fù)荷，活動不頻繁的桿系鉸接部采用含油軸承，實(shí)現(xiàn)無油潤滑；采用密封潤滑式履帶等來減少油的老化，泄漏，即延長了潤滑周期，減少了維修作業(yè)量，又可確保機(jī)件處于良好的潤滑狀態(tài)。⑥易損件通用化，對常用的易損件，盡量采用通用件，以減少備件儲備，方便備用件采購。⑦隨機(jī)工具完備。在設(shè)計(jì)隨機(jī)工具時(shí)應(yīng)考慮周全。便于駕駛員進(jìn)行日常維護(hù)修理。⑧盡可能從設(shè)計(jì)上減少維修項(xiàng)目，逐步實(shí)現(xiàn)無維修設(shè)計(jì)。
采用新材料是延長機(jī)械設(shè)備壽命的有效措施，近年來，材料科學(xué)發(fā)展迅速，大量高強(qiáng)度，耐磨，抗振和抗沖擊的新材實(shí)不斷地出現(xiàn)，在設(shè)計(jì)新機(jī)時(shí)應(yīng)根據(jù)機(jī)械性能與工況選用相適應(yīng)的新材料，以延長其使用壽命。
