機(jī)械設(shè)計(jì)的點(diǎn)滴體會(huì).doc

機(jī)械設(shè)計(jì)的點(diǎn)滴體會(huì)（轉(zhuǎn)載）(2011-11-21 13:40:24)轉(zhuǎn)載說明：偶然看到這樣一篇寫的挺有意思又挺有意義的文章，講述了機(jī)械設(shè)計(jì)的點(diǎn)點(diǎn)滴滴故事。鋼結(jié)構(gòu)、鋁結(jié)構(gòu)、靜機(jī)械、動(dòng)機(jī)械、產(chǎn)品、系統(tǒng)末尾苦口婆心地說做產(chǎn)品的最后將不得不轉(zhuǎn)行去做工程。這對(duì)于我這個(gè)正在從事產(chǎn)品開發(fā)并對(duì)做工程一點(diǎn)都不感冒的人來說是個(gè)不大不小的震動(dòng)。心里先埋下這個(gè)伏筆，以后走著看吧。 在工程設(shè)計(jì)的各學(xué)科當(dāng)中，機(jī)械設(shè)計(jì)是發(fā)展最早，且已經(jīng)發(fā)展得日臻完善的學(xué)科。機(jī)械這種東西比較直觀，所有的東西都擺在面上，好不好使一目了然，當(dāng)造成破壞和事故的時(shí)候，也更容易遭人詬病，使你無處遁形，也不好狡辯。機(jī)械設(shè)計(jì)的范圍很廣，天上飛的，地上跑的各種各樣的東西，當(dāng)你拆了電纜、卸掉管路以后，基本上就算是機(jī)械結(jié)構(gòu)。許多人認(rèn)為：水、電、風(fēng)、氣的家伙都是有專業(yè)的，人家是術(shù)業(yè)有專攻，但你要是搞機(jī)械的，大家就可以認(rèn)為你是萬金油，在總結(jié)一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)故障的時(shí)候，當(dāng)別人都有理由逃遁以后，剩下的那個(gè)倒霉家伙就是你，即使就真的是人家的毛病，只要?jiǎng)e人稍稍耍一點(diǎn)賴，說他不明白，他就可以安然脫逃，領(lǐng)導(dǎo)是絕對(duì)不會(huì)允許你逃走的，因?yàn)槟闶菣C(jī)械專業(yè)的。所以，為避免尷尬，許多的東西都是你要學(xué)習(xí)的。在機(jī)械專業(yè)混了不少年的事，雖然機(jī)械行業(yè)看似龐雜，好像沒有什么頭緒，似乎不知從哪里下手，但我習(xí)慣上總體將機(jī)械分成兩大類：一類是運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，另一類是靜態(tài)結(jié)構(gòu)。運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)可以從飛行裝置算起，從航天器，到飛行器，再到各種運(yùn)動(dòng)的設(shè)備，本質(zhì)都是一樣的東西。靜態(tài)結(jié)構(gòu)包含各種橋梁、建筑結(jié)構(gòu)、各種工業(yè)的倉(cāng)體、支撐結(jié)構(gòu)和各種梁體、底座、桁架、網(wǎng)架等等。相對(duì)而言，機(jī)械設(shè)計(jì)的人才也可以分成兩類，一類是擅長(zhǎng)設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)的家伙，另一類人才是善于設(shè)計(jì)靜態(tài)結(jié)構(gòu)的。除了人才以外，還有一部分是混在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域里的家伙，這部分人里面有一部分是老板，自稱懂機(jī)械，實(shí)際是一知半解，他們不需要理解具體的結(jié)構(gòu)，只要掙錢就好，這類老板不好相處。另一部分是學(xué)什么都不明白，基本上是抄了一輩子別人的圖紙的笨家伙，鄙人就屬于這類人。許多搞機(jī)械的、自認(rèn)為是有天賦的家伙自己就瞧不起稿靜態(tài)結(jié)構(gòu)的其他人，他們覺得設(shè)計(jì)各種支撐梁、連桿、絎架、底座，以至于是設(shè)計(jì)斜拉結(jié)構(gòu)和懸索結(jié)構(gòu)的人都是沒有什么水平的人，干這種活體現(xiàn)不了人生的價(jià)值，事實(shí)并不是這樣的。當(dāng)一個(gè)重載箱型梁破壞的時(shí)候，能說得清楚是什么原因?qū)е缕茐牡娜藢?shí)際上并不是很多，這正說明懂得設(shè)計(jì)這種東西的人其實(shí)不多。除此以外，什么時(shí)候用桁架，什么時(shí)候用箱型梁，其各自的載荷特點(diǎn)和承載方式也是許多聰明人說不清楚的。我國(guó)因?yàn)闆]有工程學(xué)的教育，大家又都學(xué)的很窄，純理論的課堂教育。于是，很多的問題都說不清。計(jì)算一個(gè)承載結(jié)構(gòu)，不外乎是計(jì)算強(qiáng)度、剛度和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。計(jì)算強(qiáng)度是比較簡(jiǎn)單的事情，你只要上過中專，你就應(yīng)該很明確地計(jì)算出一個(gè)斷面的強(qiáng)度，無論斷面的結(jié)構(gòu)有多復(fù)雜，就是花費(fèi)的時(shí)間長(zhǎng)短的問題。假如你說不會(huì)算，誰(shuí)都幫不上你，只有再回學(xué)校念書。而剛度的計(jì)算就比較復(fù)雜一些，要考慮各種工況，考慮最復(fù)雜的一種組合狀態(tài)，這就不是學(xué)校里能學(xué)到的東西了，想學(xué)明白了，第一要有好的師父，師父就不明白，你學(xué)不明白。第二，就是你要肯學(xué)，要下功夫。比較復(fù)雜的問題是計(jì)算一個(gè)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，它不僅要考慮工況，許多外在的條件你必須要考慮進(jìn)去。比如：當(dāng)你設(shè)計(jì)一個(gè)大型的料倉(cāng)和附屬結(jié)構(gòu)的時(shí)候，要考慮的因素就特別多，例如，風(fēng)雪引起的荷載，地震的不同振型引起的破壞效應(yīng)等等東西。就倉(cāng)體的支撐形式而言，條件許可的時(shí)候，要盡可能采用較為柔和的多柱支撐結(jié)構(gòu)，在地震過程中，它的彈性和柔軟性都比較好，在承受以扭轉(zhuǎn)振型為主的地震破壞中，邊上的柱子的聯(lián)結(jié)節(jié)點(diǎn)可以擰斷，以吸收地震的沖擊波。當(dāng)?shù)卣疬^后，雖然有些支撐體破壞了，但整體結(jié)構(gòu)是完整的，達(dá)到這種水平，你就基本是人才了。當(dāng)不允許采用多柱支撐結(jié)構(gòu)時(shí)，支撐形式的的剛度就一定比較大，柱子就不允許被擰斷，這時(shí)的變形就被轉(zhuǎn)移到倉(cāng)體本身上去了，你必須選擇一個(gè)變形/破壞點(diǎn)，通過它的破壞而保留結(jié)構(gòu)的完整性。采用少柱結(jié)構(gòu)時(shí)，就必須要慎重使用型鋼作為柱子，有些時(shí)候，方形或圓形就可能是你的唯一選擇。重載箱形梁的破壞，你要是細(xì)看或者說你看明白了，你就知道：真正由彎矩導(dǎo)致的破壞并不很多。一般情況下，主要是扭轉(zhuǎn)載荷破壞了結(jié)構(gòu)。扭轉(zhuǎn)載荷首先是破壞了箱形梁的縱橫筋板之間的焊縫，導(dǎo)致形變的加大，而形變的增加又進(jìn)一步破壞了縱橫結(jié)構(gòu)，最后導(dǎo)致了翼板（有時(shí)稱梁的上下蓋板）與間隔結(jié)構(gòu)的分離，失去了承載的理論位置，最終使整體結(jié)構(gòu)分崩離析。煤礦上使用的液壓支架就是一種典型的重型承載支撐結(jié)構(gòu)，其頂梁、掩護(hù)梁、連桿、底座的設(shè)計(jì)都比較講究。什么地方要加強(qiáng)是非常重要的，也有許多的學(xué)問。在型式試驗(yàn)的時(shí)候，雖然只有5000次的循環(huán)，看似次數(shù)很少，但能撐過試驗(yàn)結(jié)束的的架型也并不很多，或多或少都有些問題。盡管現(xiàn)在是有限元時(shí)代了，但根本問題并沒有完全解決，特別是偏載試驗(yàn)，從根本上講還是扭轉(zhuǎn)載荷作用的問題許多人沒有完全理解透，或者沒計(jì)算好。能設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)巧妙而又經(jīng)久耐用的鋼梁其實(shí)并不是一件非常簡(jiǎn)單的事情，是很看一個(gè)人的功底的，它和在學(xué)校的學(xué)習(xí)和后天的鍛煉都有很大的關(guān)系，別小看了它。但像我這樣的笨家伙就干不了。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，你需要特別重要的是：除了正常計(jì)算彎曲載荷以外，一定要搞清楚最大的扭轉(zhuǎn)載荷，這種載荷可能不一定是什么東西施加給梁體的，也可能是基礎(chǔ)的不均勻沉降造成的，假如你當(dāng)時(shí)沒有仔細(xì)考慮基礎(chǔ)沉降的問題，到時(shí)候，土建的家伙是救不了你的，你哭都沒人理你。如果是薄板結(jié)構(gòu)，你還必須計(jì)算剪切和沖切的問題，你的鋼梁是沒問題，但人和物件掉到底下去了，你同樣有不可推卸的責(zé)任。筋板的聯(lián)結(jié)也是特別重要的東西，焊縫盡可能不放在受力大的位置上，如果必須放在那里，要作額外的加強(qiáng)和支撐，通過增加局部的剛度，減少此處的形變，使變形發(fā)生在非焊接位置。當(dāng)然，書上說了許多特別細(xì)致的東西，都特別重要，我不重復(fù)什么，以免引起賣弄的嫌疑。有人會(huì)說：你說了一大堆沒有用的東西，到底用什么來衡量一個(gè)家伙是不是行呢？這個(gè)我比較在行，因?yàn)槲也粫?huì)干什么，再不知誰(shuí)會(huì)干？豈不是要餓死？其實(shí)，衡量一個(gè)家伙只用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)就夠了，他自己設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)，隨便取一個(gè)截面，他都能講得清楚何處的應(yīng)力是多大？哪個(gè)斷面在何種條件下可能破壞，這個(gè)截面破壞以后引起的后果是什么？什么條件下，整體結(jié)構(gòu)會(huì)崩潰？在眾人面前可以講清這件事，他就合格了。假如是抄圖，抄一輩子也還是抄。假如我們把鋼結(jié)構(gòu)叫重型結(jié)構(gòu)的話，鋁結(jié)構(gòu)就是輕結(jié)構(gòu)，它的設(shè)計(jì)與鋼結(jié)構(gòu)是完全不同的，或者說根本就是兩碼事。有些時(shí)候，因?yàn)槟承┬枨?，你必須設(shè)計(jì)鋁結(jié)構(gòu)。鋁結(jié)構(gòu)得到充分的發(fā)展是在二戰(zhàn)時(shí)期，當(dāng)時(shí)是玩命時(shí)代，你的飛機(jī)速度快，靈活，載彈量大，生存條件好，你就有了制空權(quán)，一旦有了這東西，就可以在人家頭上扔炸彈，炸掉滾針軸承廠，潛艇制造廠，Me109 的組裝廠、重水廠，最后納粹就玩完了。在這場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，美國(guó)佬勝出，直到制造出B29的時(shí)候，世界知道，大局已定了。鋁是一種柔軟而耐氧化的物質(zhì)，正是因?yàn)檫@些特點(diǎn)，它不太適合做結(jié)構(gòu)件使用，首先是不宜焊接，另外是比鋼材的耐溫性能差許多，但對(duì)于某些領(lǐng)域又必須使用它，于是人們開發(fā)了許多與鋼結(jié)構(gòu)完全不同的設(shè)計(jì)方式來利用鋁及其合金結(jié)構(gòu)。由于鋁的機(jī)械性能差，美國(guó)率先開發(fā)所謂的硬鋁用作航空材料，除少量必須用鋼材的結(jié)構(gòu)以外，當(dāng)年的大型轟炸機(jī)的機(jī)身和機(jī)翼都是這東西，由于鋁的延展性能好，做結(jié)構(gòu)件時(shí)，要充分利用這種性能，使應(yīng)力大的地方實(shí)行一體化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，避免使用鉚接，連接的位置可以在中性線上，大大地提高了鋁結(jié)構(gòu)的整體承載能力。這一點(diǎn)和鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)完全不同。這種設(shè)計(jì)思想一直延續(xù)到今天，當(dāng)代的高速列車就采用了大量的鋁結(jié)構(gòu)件，這些結(jié)構(gòu)件是大型的鋁型材，從車廂的斷面上看，是由幾塊大型型材拼接而成的，受力區(qū)域都是連續(xù)結(jié)構(gòu)，不會(huì)有焊接或鉚接的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。假如你原來是搞鋼結(jié)構(gòu)的人，后來轉(zhuǎn)到設(shè)計(jì)鋁結(jié)構(gòu)，你就要特別注意這一點(diǎn)，你必須要能獨(dú)立拆解一個(gè)鋁斷面，用什么方式提高強(qiáng)度和剛度？用什么方式進(jìn)行聯(lián)結(jié)？同時(shí)要知道熱擠機(jī)是否可以擠出你要的斷面，有沒有這么大的力能參數(shù)。你覺得很難嗎？其實(shí)也不難！像我這樣的笨家伙都是自行拆解鋁斷面，設(shè)計(jì)剛度的，你一定可以做到的。把鋁結(jié)構(gòu)聯(lián)結(jié)到一起的方式也不如鋼結(jié)構(gòu)多，早年一般是鉚接，今天還在用，世界上鉚制鋁的鉚接設(shè)備和鉚釘并不很多，說白了吧！就美國(guó)佬和歐洲有。日本準(zhǔn)備要造100噸級(jí)以上的大飛機(jī)了，為什么沒有早動(dòng)手，他不好意思說，我替小鬼子說了：日本沒有合適的航空鉚釘。我不算泄漏日本人的秘密吧！今天，鋁結(jié)構(gòu)可以焊接，當(dāng)然，方法比較特殊，還有一種被稱為摩擦攪拌焊的工藝，做厚結(jié)構(gòu)時(shí)也用得比較好。假如你做鋁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能設(shè)計(jì)斷面，會(huì)計(jì)算，再能拆了這個(gè)結(jié)構(gòu)，分塊做型材，再將其聯(lián)結(jié)起來，你就會(huì)有飯吃，做這個(gè)的家伙比作鋼結(jié)構(gòu)掙錢多，這只是我悄悄告訴你的呀！你可別告訴其他人，否則，別人都學(xué)會(huì)了和你爭(zhēng)飯碗。隨著人們對(duì)航空器更高、更大、更快、更遠(yuǎn)、壽命更長(zhǎng)、事故條件下的生存能力更強(qiáng)的多更要求，鋁材已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足這些要求了。無論是強(qiáng)度、剛度和溫度適應(yīng)性及穩(wěn)定性能都不夠了。這時(shí)，纖維熱壓增強(qiáng)材料就開始逐步登上歷史舞臺(tái)了。這些纖維熱壓增強(qiáng)材料主要是做結(jié)構(gòu)用的碳纖維結(jié)構(gòu)材料和做蒙皮及結(jié)構(gòu)翼板的凱夫拉夾層材料。碳纖維的模量很大，用它制作的結(jié)構(gòu)，在有很高的強(qiáng)度的同時(shí)可以有很大的剛性，這是其它材料所不具備的。碳蜂窩結(jié)構(gòu)是歷史上最強(qiáng)的蜂窩結(jié)構(gòu)。凱夫拉夾層結(jié)構(gòu)是由凱夫拉纖維和薄鋁板的多層復(fù)合體，歐洲稱凱夫拉三明治，由于它的模量略小，具有一定的彈力和變形能力，是作輕結(jié)構(gòu)蒙皮的上等材料，有時(shí)是唯一的選擇。作碳纖維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，你主要是考慮用什么結(jié)構(gòu)形式，它和加工方法有密切的關(guān)系。在斷面很薄的時(shí)候，蜂窩結(jié)構(gòu)是你的唯一選擇。會(huì)蜂窩結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，你可以有一碗不錯(cuò)的飯，就可以作真正的白領(lǐng)了。纖維熱壓增強(qiáng)材料的聯(lián)結(jié)就比較特殊了，它與鋼鐵結(jié)構(gòu)和鋁結(jié)構(gòu)的聯(lián)結(jié)方式是截然不同的。這種材料一般是采用粘-鉚聯(lián)結(jié)方式。承載的聯(lián)結(jié)體是環(huán)氧或類環(huán)氧膠，而鉚釘只是輔助固定的方式，無論是哪國(guó)的鉚釘都不會(huì)有這樣大的聯(lián)結(jié)強(qiáng)度。粘-鉚結(jié)構(gòu)有其致命的缺陷，腐蝕會(huì)沿著邊界層滲透，當(dāng)層間結(jié)構(gòu)被破壞到一定的程度，這種看似無敵的結(jié)構(gòu)體就會(huì)瞬間崩潰，而在這之前是沒有任何先兆的。在設(shè)計(jì)過程中，要特別注意標(biāo)注材料的表面處理和粘接方式，以及搭接界面的封閉處理?？傮w技術(shù)要求要標(biāo)明多長(zhǎng)的周期要進(jìn)行層間結(jié)構(gòu)的探傷處理，探傷顯示的損壞結(jié)果到什么程度就要報(bào)廢，而不管它看起來是新還是舊。否則，發(fā)生事故的時(shí)候，要拿你是問！碳纖維還被用來作為結(jié)構(gòu)的增強(qiáng)材料，粘接在梁體的表面以提高強(qiáng)度，它屬于專門的學(xué)科。你需要學(xué)習(xí)的實(shí)際是兩種東西，一種是碳纖維結(jié)構(gòu)件，一種是碳-鈦復(fù)合拉桿，學(xué)會(huì)這兩種東西，可以設(shè)計(jì)F1 或者設(shè)計(jì)飛行器。在工程設(shè)計(jì)的時(shí)候，有時(shí)客戶會(huì)提一兩種特殊的結(jié)構(gòu)給你，這是你的附屬結(jié)構(gòu)，一種是間隔消音結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)體之間要有一定的距離，內(nèi)表面要粘貼某規(guī)格的瀝青石棉氈，結(jié)構(gòu)之間要懸掛式布置一定克重的玻璃纖維氈，這是依據(jù)聲頻特性計(jì)算出來的，有些時(shí)候這些東西你也必須會(huì)。再有一種東西就是防彈結(jié)構(gòu)，防炮彈的東西不是咱設(shè)計(jì)的范疇，那東西咱搞不了。防槍彈的結(jié)構(gòu)主要是硬式和軟式兩種，軟式的也是一種凱夫拉夾層復(fù)合結(jié)構(gòu)，以前要自己設(shè)計(jì)，現(xiàn)在可以買得到。說靜態(tài)結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)，俺就知道這些了，按中國(guó)成語(yǔ)說坐井觀天，俺就是那只井底的大蛤蟆，也希望有一天爬到井臺(tái)上來看看世界，但，很難??！不過，上面說的這些東西，俺可以替你做，即使是纖維材料，俺從壓機(jī)替你做，做了設(shè)備再替你設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。具體你要知道多少東西，那就要看你自己了，客戶要儂作什么，儂沒有自己的選擇，白相白相以后就得干活，到底是鋼結(jié)構(gòu)、鋁結(jié)構(gòu)、還是復(fù)合結(jié)構(gòu)，你的老板說了算，你說不會(huì)，他不給你發(fā)薪水，俄著你！你沒轍吧！你和我畢竟不同，我只是一介混事之徒，誰(shuí)拿我能怎么樣？說到搞運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的家伙，有時(shí)看不起搞靜態(tài)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的人，在有些場(chǎng)合也是有一定道理的。設(shè)計(jì)一個(gè)運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，不僅要考慮機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)過程中的完整性，還有保證在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定的任務(wù)，這些任務(wù)有時(shí)是精密的動(dòng)作，有時(shí)是一個(gè)變化著的力，有時(shí)二者兼?zhèn)?。既然是為了完成一個(gè)運(yùn)動(dòng)的任務(wù)，從總體上說，各種運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)都是類似的，從宏觀上看都是一樣的東西。運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過程中都包含有啟動(dòng)、加速、工作運(yùn)轉(zhuǎn)、減速、停止等過程，怎么能很好地完成這些動(dòng)作，才是問題的關(guān)鍵所在。我習(xí)慣上將運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)分成幾大類：第一類是大慣量系統(tǒng)，其自身的啟動(dòng)慣性較大，而工作載荷并不很大，例如，棒材軋機(jī)的定尺飛剪，設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題是要在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)啟動(dòng)到位，完成剪切動(dòng)作，真正的剪切力并不很大。第二類是大載荷系統(tǒng)（或外加大慣性體），這類系統(tǒng)的自身慣性很小，而工作載荷很大。例如，航母上的蒸汽彈射器，設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是如何在瞬間發(fā)出巨大的推動(dòng)力，而這種大推力又是可以精密控制的，設(shè)計(jì)這種東西有難度，有時(shí)，你設(shè)計(jì)了也沒有條件加以實(shí)現(xiàn)。第三類是混合系統(tǒng)，自身的慣性比較大，工作載荷也特別大，有時(shí)載荷還有不確定性，例如，軋機(jī)、熱帶飛剪等冶金設(shè)備就是如此。你無論是設(shè)計(jì)哪種系統(tǒng)，首先你要分清楚這東西的實(shí)質(zhì)所在，才能選擇用什么方式加以驅(qū)動(dòng)。說到這里，我們不得不說一下驅(qū)動(dòng)一個(gè)系統(tǒng)用到的原動(dòng)機(jī)。原動(dòng)機(jī)主要有各種電動(dòng)機(jī)、活塞式內(nèi)燃機(jī)、渦輪軸式燃?xì)廨啓C(jī)、外燃式的斯特林機(jī)、驅(qū)動(dòng)大型風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)的蒸汽輪機(jī)等。無論如何，我們最多采用的是各種電動(dòng)機(jī)。各種電動(dòng)機(jī)都有不同的啟動(dòng)特性和負(fù)載特性，要根據(jù)不同的情況加以選擇和控制。設(shè)計(jì)棒材軋機(jī)的定尺飛剪時(shí)，主要考慮電機(jī)的啟動(dòng)特性，電機(jī)要適應(yīng)頻繁的連續(xù)啟動(dòng)，啟動(dòng)過程要準(zhǔn)確。設(shè)計(jì)軋機(jī)的時(shí)候，主電機(jī)主要考慮的是過載倍數(shù)是否合適，過載倍數(shù)不夠，軋機(jī)的力能參數(shù)不夠，光能轉(zhuǎn)又有什么用？。設(shè)計(jì)冷床的時(shí)候，假如你是采用啟動(dòng)/停止的方式，就要選擇較大的電機(jī)，當(dāng)采用氣動(dòng)離合器的方式時(shí)，電機(jī)相對(duì)就小些。這些都是根據(jù)計(jì)算得出的。說到計(jì)算一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)時(shí)，電機(jī)是否合適？曾經(jīng)有許多的說法，很多書里說了不同的觀點(diǎn)，有時(shí)把人說得云山霧罩，不知所以然，有些東西我參考，有些東西只是看看算了。什么叫電機(jī)選擇得合適？就是在工作載荷的條件下基本達(dá)到額定狀態(tài)，留下一點(diǎn)富裕就夠了，留多少富裕的功率，那要看你選擇的是誰(shuí)的電機(jī)，假如是德國(guó)的電機(jī)，你在90%的額定條件下可以長(zhǎng)期使用，如果是美國(guó)的電機(jī)，有時(shí)可以使到100%。有些電機(jī)，你就要慎重，可以詢問廠家，到底可以在什么條件下使用，給你的答復(fù)有時(shí)是75%，有時(shí)還要低，但你也要遵循，誰(shuí)讓你想少花銀子呢？電機(jī)到底在什么條件下會(huì)燒了，一堆人可能有許多的說法，無論誰(shuí)說過什么，最終的答案都只是一種：那就是積累的熱量。請(qǐng)你記住，只有發(fā)熱超過散熱并累計(jì)上升到規(guī)定的溫度，同時(shí)持續(xù)一定的時(shí)間，最終燒毀絕緣的時(shí)候，電機(jī)就燒了。在實(shí)際的設(shè)備設(shè)計(jì)中，有時(shí)，你按工作載荷計(jì)算的電機(jī)功率是不能滿足啟動(dòng)要求的，因?yàn)檫^長(zhǎng)的啟動(dòng)時(shí)間將瞬間產(chǎn)生大量的熱，使系統(tǒng)馬上被頂?shù)簟５闳羰前磫?dòng)工況計(jì)算電機(jī)的功率，就會(huì)嚴(yán)重富裕，這將導(dǎo)致系統(tǒng)的效率下降，對(duì)整個(gè)的工廠是沒什么好處的。這時(shí)，你就要在這兩者之間做出平衡，平衡不了的時(shí)候，就要另加一個(gè)裝置專門負(fù)責(zé)啟動(dòng)，這種東西的工作原理各不相同，最簡(jiǎn)單的就是兩個(gè)電機(jī)串在一起，用離合器聯(lián)接，啟動(dòng)的時(shí)候，兩個(gè)電機(jī)同時(shí)工作，正常工作的時(shí)候，斷開一個(gè)，使用一個(gè)。其實(shí)，你只需掌握幾點(diǎn)關(guān)鍵的東西：?jiǎn)?dòng)期間的發(fā)熱是否超限，如果啟動(dòng)的次數(shù)很少，首次啟動(dòng)是冷車啟動(dòng)，即使發(fā)熱略有超過，也不會(huì)怎么樣，但時(shí)間不能太長(zhǎng)，長(zhǎng)了，對(duì)電機(jī)的壽命有影響。電機(jī)在工作期間的過載問題必須仔細(xì)計(jì)算，力能參數(shù)滿足需求的時(shí)候，主要是計(jì)算每一個(gè)循環(huán)的發(fā)熱是否滿足要求，應(yīng)該使用什么方式進(jìn)行散熱，對(duì)于封閉式電機(jī)的計(jì)算要特別注意使用的環(huán)境。而對(duì)于特殊的氣候條件，比如濕熱帶的氣候，要使用專門的濕熱帶電機(jī)，以前，有的公司出口設(shè)備到印尼去就有這類的問題。在系統(tǒng)減速階段，你可能用到某些減速的方式，假如和電機(jī)的力能參數(shù)有關(guān)的話，也要仔細(xì)計(jì)算，力能參數(shù)合適以后，再算發(fā)熱量，總之，你什么都算過，并且都算對(duì)了，在工程中出的錯(cuò)誤就少，否則，有些問題不是你輕易能處理的。當(dāng)然，你如果只是給別人跑腿的話，有問題時(shí)可以躺倒說不明白，但有時(shí)說不明白，就不行，要看是誰(shuí)說！真正選擇電機(jī)的時(shí)候，你會(huì)看到有同步機(jī)，異步機(jī)，異步機(jī)里還有眾多的分類，當(dāng)然還有直流機(jī)、各種伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、開關(guān)磁阻電機(jī)，許多我都用過，書里有明確的原理說明，廠家有詳細(xì)的曲線參數(shù)表，這些東西我不能侃，一侃就要露怯，在選電機(jī)之前要仔細(xì)地想好了，你要驅(qū)動(dòng)的是什么系統(tǒng)，到底會(huì)發(fā)生什么事情，這才是問題的關(guān)鍵。以前，遇到一件事，我們打過一個(gè)賭，最后我贏了，那是用一個(gè)小電機(jī)驅(qū)動(dòng)一個(gè)慣性比較大的系統(tǒng)，啟動(dòng)的時(shí)間很長(zhǎng)，按原理說，超過規(guī)定的啟動(dòng)時(shí)間，電機(jī)就可能燒了。但那電機(jī)就是不燒，一個(gè)書念得比我好的家伙怎么都不解這是為什么，書里明明說了要燒的，怎么不燒呢？見鬼！假如你能猜到為什么，告訴我！在使用電機(jī)不方便的場(chǎng)合下，可能你被迫要使用其他的原動(dòng)機(jī)，例如，在輸油中繼站要使用柴油機(jī)，這東西和電機(jī)的特性是完全不同的，要考慮一大堆的東西，比如液力耦合器及控制系統(tǒng)，調(diào)速裝置，齒輪變速箱，散熱器和循環(huán)系統(tǒng)等，你別嫌麻煩，掙錢麻煩嗎？應(yīng)該是不麻煩的，我說的是掙錢，不是從地上撿錢！在輸氣的線路上，假如氣體的熱值和灰份等質(zhì)量合適又有處理站的話，可能使用渦輪軸燃?xì)廨啓C(jī)，這東西是高速機(jī)，減速裝置比較復(fù)雜，還要有一大堆的監(jiān)控系統(tǒng)，但它的效率很高，裝置比較小。還有使用斯特林機(jī)的，可能場(chǎng)合特殊，那東西很安靜，有在車上使用的，我沒用過。侃過驅(qū)動(dòng)的方式以后，還可以侃一下被驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)。假如一個(gè)驅(qū)動(dòng)力可以使系統(tǒng)啟動(dòng)的話，系統(tǒng)就可以開始運(yùn)轉(zhuǎn)，但運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中還會(huì)發(fā)生許多的問題。按我的習(xí)慣，我把這些問題歸為四類，即：1 控制位置精度的問題。2 平衡問題。3 振動(dòng)問題。4 潤(rùn)滑問題。 控制位置精度的問題是一個(gè)比較復(fù)雜的問題，它與控制系統(tǒng)的選擇、被驅(qū)動(dòng)件的慣量、控制的算法等一系列因素有關(guān)。對(duì)于要求高速運(yùn)動(dòng)，而定位準(zhǔn)確的物體，減少自身的慣量而提高其剛度是尤其重要的。有時(shí)，你必須放棄鋼鐵、鋁合金等結(jié)構(gòu)而轉(zhuǎn)求采用復(fù)合材料。不管對(duì)誰(shuí)來說，一個(gè)大而重的東西比輕的東西就是難以控制。在提高剛度的同時(shí)，還應(yīng)該提高結(jié)構(gòu)的自振頻率，這對(duì)于提高位置控制精度都有很大的幫助。就控制系統(tǒng)來說，不是你選擇的系統(tǒng)精度越高就越好，過高的精度有時(shí)沒有必要，它無故地增加了制造的成本。有時(shí)，你提出的、超高的精度其實(shí)是實(shí)現(xiàn)不了的，比如，你要求熱軋板帶的精度到繆級(jí)就很難做到。還有就是，太高的精度引起的系統(tǒng)震蕩也是很難處理的，有時(shí)是對(duì)生產(chǎn)過程的嚴(yán)重干擾，可以大大地降低生產(chǎn)效率。提高一個(gè)系統(tǒng)的位置控制精度和算法還有很大的關(guān)系，你的算法比較先進(jìn)，簡(jiǎn)單地解出軌跡和正確地修正和差補(bǔ)，都是提高控制精度的有效手段。作為機(jī)械設(shè)計(jì)者，在設(shè)計(jì)這類東西時(shí)，你應(yīng)該是先設(shè)計(jì)好你的所有機(jī)構(gòu)，做完所有的慣量計(jì)算，找到最大的慣性力作用點(diǎn)和外載荷的附加點(diǎn)，再和專業(yè)的自控公司的家伙談控制，看他們的伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)的力能參數(shù)是不是可以，控制卡是不是有這么高的響應(yīng)和適當(dāng)?shù)碾娏鬏敵?，你就可以得出結(jié)論，誰(shuí)的東西是可以使用的，誰(shuí)是真正混事的家伙。只有這樣，你設(shè)計(jì)的東西，你才知道最終是不是可以使用，即使在使用中有問題，也可以知道是在哪里出了問題？到底是驅(qū)動(dòng)跟不上？還是算法的問題，或是控制電路的問題。不知道這些，永遠(yuǎn)是糊涂的。說到一個(gè)系統(tǒng)的平衡問題，也有許多的講究，例如大型的棒材軋機(jī)的冷床就是一個(gè)很好的例子。從精軋機(jī)經(jīng)過倍尺飛剪上到冷床的棒材的規(guī)格隨著生產(chǎn)的規(guī)格調(diào)整時(shí)刻在變化中，規(guī)格從10到40都有，究竟在哪一點(diǎn)平衡冷床是有說道的，你要和軋鋼工藝的家伙仔細(xì)探討，找到最常生產(chǎn)的規(guī)格，還要考慮生產(chǎn)的連續(xù)時(shí)間，工作做細(xì)了，對(duì)設(shè)備的壽命、電耗都有利，畢竟國(guó)家的錢也是錢，和大家都有關(guān)系，但能考慮這些東西的家伙是非常少的，說不清為什么！平衡不好的話，不僅是設(shè)備壽命受影響，基礎(chǔ)的壽命減低，還可能把床面甩下來，幾百噸的家伙，甩飛是什么后果？你想過嗎？非?？膳碌模∷?，當(dāng)你接手設(shè)計(jì)這東西的時(shí)候，會(huì)有許多的人勸你這家伙的可怕后果，但東西設(shè)計(jì)好，擺在那里，大家能抄許多年，也是一件趣事。平衡問題與振動(dòng)問題有時(shí)是一個(gè)問題，有時(shí)是兩個(gè)問題，有時(shí)二者有關(guān)系，有時(shí)一點(diǎn)關(guān)系都沒有。做好平衡在某些場(chǎng)合可以減少振動(dòng)，有時(shí)就不能，甚至根本就不能。運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)有許多的原因，一些是由不平衡引起的，這些東西只要簡(jiǎn)單地加以平衡就可以解決。有些是由于外界的激振源的振動(dòng)頻率和系統(tǒng)接近而導(dǎo)致振動(dòng)，附近的空壓機(jī)、活塞式內(nèi)燃機(jī)、有時(shí)甚至是某些液壓泵組也可以引起振動(dòng)，要先找到振動(dòng)的激勵(lì)源，做相應(yīng)的處理，此類問題就可以解決。比較難以處理的是扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，特別是采用活塞式內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的設(shè)備。這種振動(dòng)一旦發(fā)生，很難消除，并嚴(yán)重地影響設(shè)備的使用壽命，甚至是很嚴(yán)重的破壞事故，必須事先加以避免。你在做長(zhǎng)軸系的設(shè)計(jì)的時(shí)候，要事先計(jì)算整個(gè)系統(tǒng)的扭振問題，只有計(jì)算完了這東西，才能開展結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，你要是說你不會(huì)，我估計(jì)你的領(lǐng)導(dǎo)不讓，一定要扣你的工資，但別人說不會(huì)就有正當(dāng)?shù)睦碛?，比如說正忙著搬家，或是孩子小。你沒什么理由。即使是人家設(shè)計(jì)的系統(tǒng)扭振了，領(lǐng)導(dǎo)也會(huì)問你為什么？別人只是瞪著無辜的大眼睛看著，因?yàn)槿思铱梢哉f從來沒聽說過有這東西，難道是從地下冒出來的東西嗎？這時(shí)，你要處理不了，大家都跟你急，問你，你是干什么吃的，這點(diǎn)東西都對(duì)付不了？?。衲氵€是趁早準(zhǔn)備好了，免得到時(shí)候著急！潤(rùn)滑問題是非常龐雜的東西，一個(gè)東西一個(gè)樣，一點(diǎn)規(guī)律都沒有，你那點(diǎn)所謂的經(jīng)驗(yàn)在什么時(shí)候都不管用，在一個(gè)大的設(shè)計(jì)院里，做不了設(shè)備設(shè)計(jì)的家伙，有時(shí)就被派去搞潤(rùn)滑系統(tǒng)，殊不知，潤(rùn)滑這東西也很復(fù)雜，像我這類特笨的家伙，在不著人待見的時(shí)候，有時(shí)就配干點(diǎn)這類雜活。低速重栽的非精密的場(chǎng)合，許多人愿意用軸套，隨便抓一個(gè)就用，人家能用，我也能用，但場(chǎng)合不同，材料和使用的方法還真是不同，有時(shí)就不能亂用。見過一個(gè)設(shè)備的軸套，使不了幾天就壞了，換上還是壞，設(shè)計(jì)者說不知道怎么處理。看看環(huán)境才知道周圍的溫度特別高，打進(jìn)去的干油熔化以后流出來結(jié)焦，根本就沒有潤(rùn)滑作用，當(dāng)然要燒軸套，換點(diǎn)高溫潤(rùn)滑脂試試？那東西250度都不變色，也不熔化，再打進(jìn)去什么毛病都沒有了，萬事大吉。處理上述的問題有三種方式，第一是選用高溫潤(rùn)滑脂。第二是采用水冷軸承座。第三是每次運(yùn)動(dòng)都打定量的干油，當(dāng)然這很浪費(fèi)，但沒辦法。還見過燒油膜軸承的，在負(fù)荷特重的工況下，油膜軸承的啟動(dòng)要特別小心，有時(shí)要考慮用靜壓先把油打進(jìn)去，運(yùn)轉(zhuǎn)以后才可以停掉靜壓，否則就可能燒了軸承，油膜軸承很貴的，尤其是大型的。滾動(dòng)軸承也常有各種各樣的問題，有時(shí)是選型有問題，包括選型不對(duì)，負(fù)荷能力不足，潤(rùn)滑有時(shí)也有問題。滾動(dòng)軸承一般采用脂潤(rùn)滑、油潤(rùn)滑、油氣潤(rùn)滑。在高速的情況下，假如負(fù)荷允許的條件下，使用油氣的潤(rùn)滑是個(gè)不錯(cuò)的選擇，既可以幫助散熱，也可以充分潤(rùn)滑軸承的滾動(dòng)體?？傊O(shè)計(jì)的時(shí)候，一定要仔細(xì)確定負(fù)荷、轉(zhuǎn)速、沖擊等問題，嚴(yán)格按要求潤(rùn)滑，任何拍腦門和想當(dāng)然的東西都是不可取的。當(dāng)人們走過堅(jiān)船利炮的強(qiáng)打時(shí)代，無論是什么設(shè)備都逐漸有了自動(dòng)化的成分。哪怕今天它是全手動(dòng)的，恐怕有一天也得加進(jìn)自動(dòng)化的裝置。自動(dòng)化系統(tǒng)的好壞有時(shí)是至關(guān)重要的，蘇霍伊設(shè)計(jì)局和米高揚(yáng)設(shè)計(jì)局的戰(zhàn)機(jī)設(shè)計(jì)都是一流的，要論氣動(dòng)布局和動(dòng)力性能都舉世無雙，但戰(zhàn)斗實(shí)力差在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和自動(dòng)化控制系統(tǒng)上。美國(guó)的B2 是飛翼式氣動(dòng)布局，單從氣動(dòng)布局上看根本就沒有人工操縱的可能性，也就是說，假如停掉其自動(dòng)飛行舵面控制系統(tǒng)，它馬上就會(huì)從天上掉下來，人工是根本操縱不了它的舵面的。由此可見，一個(gè)好的自動(dòng)化控制系統(tǒng)是很重要的。一說到自動(dòng)化控制系統(tǒng)，大家都覺得神奇得不得了，都覺得學(xué)自動(dòng)化是個(gè)好差事，搞自動(dòng)化的家伙也都很神氣，在工地上，你要是發(fā)現(xiàn)誰(shuí)穿得比較干凈，那家伙很可能就是自動(dòng)化專業(yè)的家伙。自動(dòng)化控制系統(tǒng)其實(shí)也有一個(gè)發(fā)展的過程，早年基本上就是繼電器聯(lián)鎖系統(tǒng)。繼電器的線圈接上一個(gè)開關(guān)，對(duì)線圈一通電，銜鐵吸合，原來的常開觸點(diǎn)閉合了，控制下面的回路通電。而原來的常閉觸點(diǎn)打開了，控制其原來接通的電路斷開，實(shí)現(xiàn)邏輯控制。你只要把這些最基本的東西牢牢地記住，哪怕是到了計(jì)算機(jī)控制時(shí)代，也不過就是在計(jì)算機(jī)里面有無數(shù)個(gè)受你控制的觸點(diǎn)在工作罷了，想到這些東西，你就不會(huì)慌了，也不用害怕搞自動(dòng)化的家伙，無論他們多么趾高氣揚(yáng)的。只要一層一層地找控制的問題，一個(gè)點(diǎn)一個(gè)點(diǎn)地找，無論是PLC 控制，是微機(jī)控制，還是網(wǎng)絡(luò)控制，你什么都不用怕。你要看的就是信號(hào)的規(guī)范是否正確？傳輸?shù)倪^程是否對(duì)？信號(hào)的波形是否有歧變？誰(shuí)干擾的？干擾源在哪里？系統(tǒng)的屏蔽是否有問題，干擾信號(hào)從哪里竄進(jìn)來的？隔離是否有效？電源是否是獨(dú)立的？一個(gè)一個(gè)的問題找下來以后，自動(dòng)化的家伙一點(diǎn)脾氣都沒有，我沒遇上過一個(gè)系統(tǒng)沒有任何的問題，只是不工作，那只有一個(gè)可能性，就是20萬年前進(jìn)入地心下面的文明前輩又上來了，在邊上搗鬼，這種可能性不大，人家在地下待得好好的，上來干嗎？何況和我們的文明程度也不一樣，人家看你可笑。一般情況下，一個(gè)工程的總體自動(dòng)化控制水平是不由設(shè)計(jì)的家伙決定的，決定權(quán)在甲方的手里，人家不肯出銀子，自動(dòng)化水平是上不去的，除非你是給西洋人干活，他們有時(shí)要很高的自動(dòng)化控制水平，以體現(xiàn)人文關(guān)懷。我國(guó)現(xiàn)在許多工廠廣泛采用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是：在控制網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，以太網(wǎng)應(yīng)用在工廠、車間網(wǎng)絡(luò)的上層，將管理計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、操作員站、控制器等進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，控制底層采用現(xiàn)場(chǎng)總線的形式。這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制可靠，接線方便。控制網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置：控制網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置可分為三層，第一層為現(xiàn)場(chǎng)控制層，采用PLC和Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線進(jìn)行控制；第二層為過程監(jiān)控層，采用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)和帶以太網(wǎng)通信模塊的PLC組成工業(yè)以太網(wǎng)，監(jiān)控系統(tǒng)采用組態(tài)軟件。第三層為生產(chǎn)管理層。確定總體的控制方式以后，你要做的就是把全線的所有設(shè)備的控制模式用文字寫出來，有時(shí)要寫好幾百頁(yè)，不寫？不寫所有的東西都動(dòng)不了，自動(dòng)化的家伙沒法介入，其它專業(yè)的家伙也沒法和你配合，大家就只有都等著，到時(shí)候，看領(lǐng)導(dǎo)能不能饒了你？這些控制點(diǎn)的控制方式都寫好以后，還要考慮諸如：PLC雙機(jī)熱備的建立問題，從站的問題，從站和PLC的通訊問題等諸多東西。PLC在工業(yè)生產(chǎn)控制中的應(yīng)用環(huán)境千差萬別，無論什么品牌的PLC都難免會(huì)發(fā)生故障，為了保證整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)能正常的運(yùn)行，就要有一個(gè)備份系統(tǒng)，一旦主系統(tǒng)發(fā)生故障，備份系統(tǒng)立即投用。PLC雙機(jī)熱備你可以采用以下三種形式：（1） 雙機(jī)熱備，（2） 雙機(jī)互備，（3） 雙機(jī)雙工。以上的問題考慮好了，你就可以準(zhǔn)確知道哪臺(tái)電機(jī)是直接走M(jìn)CC 柜的，哪個(gè)是通過從站走的，直流模塊和變頻模塊與主PLC 之間是怎么通訊的。所有這些東西都定下來以后，就可以和電氣及自動(dòng)化的家伙談他們的系統(tǒng)了，要和他們商討電纜隧道和電纜溝的布置，如何錯(cuò)開其它專業(yè)的配管? 如何將電纜配到用電點(diǎn)? 有時(shí)還要和土建的家伙進(jìn)行協(xié)調(diào)。有時(shí)要和工藝的家伙協(xié)調(diào)操作室的位置是否可以看到要操作的工位？機(jī)旁操作臺(tái)是否安全？問題很多呀！有人還沒干什么就說頭大了，其實(shí)我看你頭并不大，真干點(diǎn)什么試試！那才真叫你頭大呢！這些東西都弄利索了，領(lǐng)導(dǎo)可能還要組織專家審查一下，專家大概看看，問點(diǎn)不疼不癢的問題，真有問題的時(shí)候和人家專家有什么關(guān)系呀？一點(diǎn)都沒有！專家會(huì)說：我當(dāng)時(shí)不是說過要慎重嗎！慎重！慎重這種東西你們都不懂嗎？真是白念書了！你們這樣傻，中國(guó)什么時(shí)候才能趕上德國(guó)?。韬?！你如果真的比較僥幸，就是沒什么大的問題，在調(diào)試的時(shí)候也會(huì)有一大堆的意外事件，人家水專業(yè)的攪拌器可能燒了，水泵的電機(jī)可能被自己水箱里的水淹了，毛病很多的。領(lǐng)導(dǎo)會(huì)責(zé)成你處理各種事情的，你說是人家專業(yè)的事情，領(lǐng)導(dǎo)會(huì)說：建設(shè)社會(huì)主義！建設(shè)我們偉大國(guó)家和你沒關(guān)系？所有，我勸你還是趁早把什么都弄明白了，免得到時(shí)候讓領(lǐng)導(dǎo)訓(xùn)斥，設(shè)備是你的！全線都是你的！它不能很好地運(yùn)轉(zhuǎn)，你說是別人的責(zé)任? 是電氣專業(yè)的責(zé)任？假如它是，你說說，毛病在哪？說不明白就是你的責(zé)任，反正它沒轉(zhuǎn)！蘇式的精細(xì)專業(yè)化分工可是害了中國(guó)不少年，造成了一批家伙可進(jìn)可退，進(jìn)可以攻，分房子為什么沒我的？啊！退可以守！阿拉搞不明白這個(gè)東西，它應(yīng)該不是我的問題。領(lǐng)導(dǎo)哪里知道那是誰(shuí)的問題，領(lǐng)導(dǎo)就是領(lǐng)導(dǎo)，他只知道那一大堆的東西沒轉(zhuǎn)，當(dāng)看你每天亂跑處理各種問題，領(lǐng)導(dǎo)會(huì)暗想：這家伙設(shè)計(jì)的東西毛病是真多呀！你看人家老王在屋里坐著，從來沒事，老王也說，是啊！老王背地里會(huì)笑著說：不明白就是好呀！蘇聯(lián)不僅害了我們，也害了自己，最終倒了。你作設(shè)備專業(yè)，或者說你作設(shè)備設(shè)計(jì)，尤其是成片的區(qū)域設(shè)備或全廠的設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)，有些東西你必須是很清楚的，這包括：1 網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的控制方式，網(wǎng)絡(luò)的分層布置，根據(jù)你使用的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，可以大致選擇網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。2 網(wǎng)絡(luò)和PLC、 PLC 之間、主PLC 與從站之間、與各種模塊之間的通訊方式。3 各種傳感器的使用，傳感器輸出信號(hào)的類別和變換的問題。4 某些特殊的場(chǎng)合下如何使用傳感器的問題，比如高溫、高沖擊條件下，這都不是人家自動(dòng)化專業(yè)可以幫你解決的東西，你必須自己解決，沒人可以幫你的。 5 電控的方式問題，你應(yīng)該有一大堆所謂的模式圖，每一種控制方式有固定的模式，無論是走M(jìn)CC 的，還是走從站的，一旦有事，設(shè)備不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，別人又都袖手旁觀或等著看你笑話的時(shí)候，要能迅速而準(zhǔn)確地判斷問題到底出在哪里？出在網(wǎng)絡(luò)的哪個(gè)節(jié)點(diǎn)上？直接短接什么地方可以判斷故障所在，假如不是這樣，就讓人家笑話你吧！國(guó)家為什么老沒發(fā)展好？有些問題確實(shí)是深層次的東西。但你要想自保，有些東西就要學(xué)習(xí)，沒什么辦法。當(dāng)你把這些結(jié)構(gòu)的問題，材料的問題，運(yùn)動(dòng)的問題，驅(qū)動(dòng)的問題，慣性的問題，自動(dòng)化控制的問題都搞得很明白的時(shí)候，你就基本上可以做機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)了。在當(dāng)今，混一碗飯吃是很難的事情，生活是瞬息萬變的東西，沒有辦法自己把握，想自己把握，就只能當(dāng)老板剝削別人，可以訓(xùn)斥別人為什么不明白？否則，就像我一樣老老實(shí)實(shí)干活。要說有什么經(jīng)驗(yàn)，實(shí)在是說不上，只能說是混事的一點(diǎn)小體會(huì)，有些東西大家可以參考一下，很淺顯的東西，只是博你一笑，誰(shuí)讓我是笨家伙呢？具備一定的混事能力以后，就可以在市面上混事，混事又有許多的講究和方式，有些東西還要看你的運(yùn)氣，無論你念過多少書，也無論你知道多少新奇的理論和計(jì)算方法，絕大多數(shù)人最終是要入世混事的，混不了事又比較清高，就只能給別人做食客，也可以叫幕賓，古時(shí)可以食于孟嘗君的門下，現(xiàn)今可以服務(wù)于大富商或政府機(jī)構(gòu)，隨便說點(diǎn)什么無關(guān)痛癢的話，也有錦衣玉食。再清高了，可以歸隱山林，日出日落相伴，再不問世間風(fēng)云，可惜的是大多數(shù)人作不到，人們喜歡世間的繁華和喧囂，喜歡華屋大宅，更喜歡靚麗女子。就像明朝詩(shī)人寫的詩(shī)詞：“滾滾長(zhǎng)江東逝水，浪花淘盡英雄。”一樣，人生中留給我們可以肆意拼搏的年代和時(shí)間是不多的，尤其在這樣一個(gè)英雄輩出的時(shí)代。你提長(zhǎng)槍、短戟敢在戰(zhàn)陣中沖殺，并最終幸存下來，就是浪花淘盡的英雄。機(jī)械行業(yè)是一個(gè)寬泛的領(lǐng)域，我想不出對(duì)工程師有什么限制，有什么是不能從事的？無論是石化、航空/航天、海洋設(shè)備、金屬行業(yè)、采礦及勘探，無不深深地打著機(jī)械的烙印，他們都是可以供機(jī)械工程師發(fā)揮才能的地方，每次聽別人說：那不是我的專業(yè)！我不會(huì)！我都要問人家：你給自己限定的專業(yè)是什么？在機(jī)械行業(yè)做事，可以把事情分成兩類：第一類是做單體的產(chǎn)品，或者叫設(shè)備，搞這類東西要求有一定的深度和適當(dāng)?shù)膹V度。第二類是做工程，或者叫線，作這類事情和搞產(chǎn)品需要的知識(shí)正好相反，它需要的是比較寬的廣度和適當(dāng)?shù)纳疃?。我們也許可以從做單體的產(chǎn)品開始侃，亂侃無妨。假如我問你，設(shè)計(jì)、制造加濕器或激光設(shè)備，與設(shè)計(jì)一臺(tái)鋼包翻轉(zhuǎn)臺(tái)有什么不同嗎？不知你如何回答，反正我認(rèn)為都差不多，只是有些東西復(fù)雜點(diǎn)，花的時(shí)間多些罷了。作產(chǎn)品，你其實(shí)要把握的就是兩點(diǎn)，第一就是這東西干嗎用？第二就是怎么把這東西用好？掌握這兩點(diǎn)你以為容易嗎？其實(shí)非常復(fù)雜，一個(gè)東西沒弄好？為什么？我分析過無數(shù)的東西，就是上面這兩點(diǎn)沒弄明白，南極雪地車的履帶板其實(shí)要求的強(qiáng)度并不大，但環(huán)境溫度特低，我們常規(guī)的電機(jī)到了印尼，使用的壽命下降許多，因?yàn)槟鞘菨駸釒夂颉Ｋ?，充分了解使用條件和工藝要求是非常重要的，在這個(gè)基礎(chǔ)上才能設(shè)計(jì)出好的產(chǎn)品，在了解所有使用條件的情況下，你還是不知道怎么設(shè)計(jì)一個(gè)東西，那好像就不是我們今天要討論的事情了。有客戶請(qǐng)你設(shè)計(jì)200噸鋼包翻轉(zhuǎn)臺(tái)時(shí)，你應(yīng)該先看鋼包的詳細(xì)圖紙，包括重心、總體重量、留鋼的最大量等問題，把那個(gè)要翻轉(zhuǎn)的東西了解透，這是最關(guān)鍵的地方。設(shè)計(jì)的時(shí)候，最關(guān)鍵的問題是所謂翻過點(diǎn)的問題處理，這個(gè)東西處理好了，就一切OK了，從前有人把轉(zhuǎn)爐都翻亂了，就是某點(diǎn)的計(jì)算有問題。在大管道的輸送問題上，也常有人在最高點(diǎn)出事，砸爛了下游的管道，這其實(shí)都是一類問題，是理論力學(xué)的問題。有些重型設(shè)備的設(shè)計(jì)是有一定難度的，比如：一個(gè)250噸的鋼包車，鋼水、包體、車體、耐火材料等東西加在一起的重量很大，但難度不在于車體設(shè)計(jì)，而在于如何啟動(dòng)及停止，并且要非常準(zhǔn)確可靠。這就要用到激光測(cè)量、數(shù)字變換及傳輸?shù)葨|西，你把這些東西學(xué)好了，你的產(chǎn)品比別人的技術(shù)水平就是高，就可以在行業(yè)里混住，光能作車體設(shè)計(jì)顯然是不足夠的。假如有客戶找你訂加濕器出口用，一般會(huì)有5-6條技術(shù)上的要求，同時(shí)需要一個(gè)精確的報(bào)價(jià)，你需要做什么呢？你需要一個(gè)和他要求非常相近的模式，要知道出口目的國(guó)的各項(xiàng)要求、認(rèn)證條件、各種手續(xù)等。把這個(gè)模式放在桌面上說，超聲振蕩器用誰(shuí)的？壽命多長(zhǎng)？什么價(jià)錢？需要認(rèn)證的器件（包括電源線、插頭、開關(guān)等等東西）用誰(shuí)的？什么價(jià)錢？殼體的材質(zhì)？添加劑的限制？阻燃等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)？模具的壽命和價(jià)格？控制板的價(jià)格？這些東西都詳細(xì)地確定下來以后，價(jià)格就定下來了。你就可以決定作還是不作？像這類出口的小電器都沒有什么技術(shù)含量，主要是遵守進(jìn)口國(guó)的各項(xiàng)法規(guī)和認(rèn)證制度，產(chǎn)品是安全、可靠的，同時(shí)具有一定的使用壽命，有人會(huì)問，既然就這么點(diǎn)事，為什么做不好老出事？阿拉確實(shí)不知道為什么？做單體設(shè)備，有些技術(shù)難度的東西主要分布在電子行業(yè)、石化領(lǐng)域、動(dòng)力設(shè)備等東西，有些問題能解決，有些問題是我們現(xiàn)階段解決不了的，假如你搞這些東西就要注意，你領(lǐng)導(dǎo)讓你設(shè)計(jì)一個(gè)大軸承，壽命和載荷條件要達(dá)到SKF或FAG 的水平，你就無論如何都作不到，還是趁早找別的干吧！這類事情包括：芯片基礎(chǔ)層要解決的問題，材料純凈度的問題，流體的高速流動(dòng)的深度模擬的問題等東西，這不是我們這代人能解決的東西，環(huán)境也不允許。而有些東西，無論是低功率的激光設(shè)備，加工專機(jī)，哪怕是一般的通訊設(shè)備（如手機(jī)和相關(guān)產(chǎn)品），今天要設(shè)計(jì)和生產(chǎn)這東西都是非常簡(jiǎn)單的事情。你不用懼怕這些東西，它都是你的業(yè)務(wù)范疇。就像把短戟交到你的手上，你首先要敢上陣，打一仗下來再分析自己的破綻在哪里？別人是怎么耍槍的？那個(gè)編碼到底是怎么解決的？假如你不上陣，抱怨敵人太多，難以預(yù)料打仗的后果，最終你就耍不了槍。關(guān)于設(shè)備的設(shè)計(jì)方法，那都是基本的理論，不外乎是以前說的強(qiáng)度、剛度和驅(qū)動(dòng)及控制方式，不再細(xì)侃，免得招人煩！在中國(guó)，由于社會(huì)環(huán)境和生存條件的限制，做產(chǎn)品是很難生存下來的，無論你有多深的技術(shù)都不行，最終的結(jié)果都是走入別人仿制，先殺價(jià)，你跟進(jìn)殺價(jià)，降低質(zhì)量再殺價(jià)的循環(huán)怪圈，最終大家毀掉這個(gè)東西，別人再去仿制另外的東西，留下你自艾自憐。關(guān)于這件事，我只有一句要說，人是不可能戰(zhàn)勝老鼠的，永遠(yuǎn)都不可能，貓，是世間最靈敏和技巧性的動(dòng)物，貓都沒辦法的事情，我不會(huì)做。有的時(shí)候，你就被迫走上系統(tǒng)集成，也就是做工程，或者叫做線的道路。那也許不是你最初的選擇。做工程，沒有什么技術(shù)含量，但不是誰(shuí)都能做，道