机械设计离不开力学知识,强度、刚度、稳定性是关键考量。以起重机设计为例,起吊重物时,金属结构承受巨大拉力、压力与弯矩,钢梁尺寸需依据材料力学计算,确保强度足够不发生断裂;同时,为防止起重臂过度变形影响精度,要核算刚度。动力学方面,电机驱动的设备要计算启动、制动扭矩,避免冲击过大损坏机械部件,合理匹配电机功率与机械传动比,保障设备平稳运行。
机械设备设计散热设计
电子设备制造中的波峰焊机,内部发热元件多,若散热不良会影响焊接质量与设备寿命。采用风冷时,合理设计风道,计算风扇风量风压,使热空气及时排出;水冷则在关键热源处布置冷却管道,利用循环水带走热量,要注意管道密封防漏,对于大热流密度区域,还可能结合散热鳍片、热管等强化散热手段,维持设备工作温度稳定。
自动化设备设计节能策略
注塑机作为高能耗自动化设备,节能手段多样。液压系统采用变量泵,根据注塑工艺各阶段压力流量需求动态调节,避免溢流损失;加热部分用电磁感应加热取代电阻加热,能量转化率高;设备空闲时,控制系统自动切换至低功耗待机模式,配合电机变频技术,整体节能 30% - 50%,降低生产成本,契合绿色制造理念。
自动化设备设计网络通信
智能工厂里,自动化设备通过网络互联实现协同。如工业以太网连接各生产环节设备,实时传输生产数据,CNC 机床加工数据传至 MES(制造执行系统),调度中心依此优化排产;现场总线技术用于底层设备通信,像 Profibus 总线让传感器、执行器与控制器通信,保障自动化系统实时性、可靠性,打破信息孤岛,推动智能制造升级。