生物质颗粒燃料饲料配方新闻动态
富通新能源 > 动态 > 生物质颗粒燃料饲料配方新闻动态 > > 详细
功能优化设计法在振动筛设计中的应用
发布时间：2013-11-02 21:01 来源：未知
对产品设计工作者来说，设计产品所追求的首要目标是产品质量，假如某种产品的质量达不到要求，它在市场中就会缺乏竞争力，最终将会被市场所淘汰．他们在设计中所应考虑的问题是用户、企业及社会对产品设计工作提出的各种质量要求，即包括产品的质量Q（Quality）（狭义的）、成本C(Cost)、设计制造周期T (Time)、环境E(Environment)和售后服务S (Service)等所有要求。
但目前绝大多数产品设计方法只能对某一（或某些）要求作为其所要实现的目标，所以要想采用单一的设计方法来满足上述所有的要求是很难办到的。为了能够系统地、全面地考虑产品质量、成本、生产周期、环境等用户、企业及社会对设计者提出的所有的要求，东北大学闻邦椿教授提出将几种单一的设计法有机地结合在一起来完成产品的设计工作，即一种面向产品广义质量的综合设计法，也是一种面向产品总功能和全性能的综合设计法，我们把这种方法概括为“1+3+X”综合设计法，1为功能优化设计，3为基于动态优化、智能优化和可视优化的“三化”或“三优”的设计，x为某种产品需要采用的特殊要求的设计方法。
1、综合设计法的内涵
1.1现代机械产品的广义质量
产品质量的定义应该因不同的前提条件而有所区别，产品的质量可分为产品的使用质量（或工作质量）、设计质量、制造质量、装配质量、安装质量和包装质量等。由于产品本身是为用户所使用和为用户服务的，因此，一般地说，如果只提“产品的质量”应该是产品的工作质量，或使用质量，简称产品的质量。
产品的广义质量有以下两个主要内容：一是产品的功能（包括主功能和辅助功能），二是产品的综合性能（结构性能、工作性能和工艺性能等），因此还可以说，产品的广义质量是“产品功能与性能的综合体现”，产品的广义质量与其总功能和全性能是等价的，但它不等价于产品的使用质量或狭义的产品质量Q。
1,2现代机械综合设计法理论框架
面向现代机械产品广义质量的综合设计法主要包涵功能优化、动态优化、智能优化、可视优化四个方面的内容。在特殊产品的设计中，增加采用“X”方法，例如实验的方法，也可以是对产品质量进行评价与改进的方法等．
2、振动筛的功能优化设计
功能优化设计是该综合设计法的“l”，即在产品设计的初始阶段，制定一个相对最优的设计方案，然后利用动态优化、智能优化与可视优化进行产品的具体结构性能、工作性能写工艺性能方面的设计。
功能优化设计：主功能、辅助功能的优化及最优方案制定等，是对产品的各项功能进行分类，明确什么功能是属于产品的主功能，什么是辅助功能，要求辅助功能能够很好的为主功能服务，突显主功能的优越性。另外，辅助功能是否能够很好的为主功能服务，也将影响产品的广义质量和综合性能，富通新能源销售木屑滚筒筛，木屑颗�；然瞪璞�。
2.1功能设计
根据设计任务书可知，自同步直线振动筛主要应用于物料的筛分，实现物料的分级。由此，可以得到振动筛的功能系统图，即设计任务简图。
系统由电机产生激振力作为振动筛的动力功能，通过温度、电机转速与筛分等级的控制来实现对物料的有效筛分。
2.2功能分解
该系统的总功能为松散物料的筛分，可分解为输送功能、动力功能、调控功能、隔振系统和其他功能等分功能，而这些分功能又分解为若干二级分功能和三级分功能，具体如图3所示。
2.3功能求解与形态学矩阵
结合设计任务书完成振动筛的功能元的求解，其方法多种多样，据设计者专业知识和设计经验等具体情况而定。本文将各功能实现策略列入形态学矩阵。
2.4方案综合评价
从功能与策略构成的形态学矩阵中，根据相容性原则和其他原则，初步选定以下两种方案：
(1) 1A-2B-3A-4A-5B-6A-7C-8C-9B-10B-11C-12B;
(2) IB-2A-3B-4A-5B-6A-7B-8B-9B-IOB-11A-12A.
从技术性能、经济性能和社会性能3个方面对产品的设计方案进行评价，其中技术性能从本文提到的综合设计法中提出的结构性能、工作性能和工艺性能3方面来评价，具体有造型艺术性、系统可靠性、工效实用性、系统可控性、结构工艺性、机器规范性、制造经济性、使用经济性、人机安全性和环境无害性等10个综合评价指标。
专家组综合各个方面的因素，集体讨论，对上述预定方案的各项评价指标进行评分，考虑各性能指标的重要程度，利用对比判别法确定其加权系数，结果如表2所示。表中ε表示评价指标特征值对应的评价分值，采用10分制，其对应规则为：非常好，9-10分；很好，8分：好，7分；较好．6分；一般，5分；尚可，4分；较差，3分；差，1-2。加权系数与评价值的乘积就为加权评价值，最后得到每个方案的总体评价值，由评价值的大小决定方案的优劣性。
由于方案l总评价值要高于其他方案，各分项指标也都符合要求，故方案l为产品设计方案。
2.5总体布局设计
根据评价最优方案进行总体布局设计。自同步直线振动筛的控制与信息传递以及其余辅助结构需要根据工程使用设备及筛分物料的现场情况单独布置，因此，对该设备而言，总体布局主要是针对振动筛的主体机械结构部分的布置与设计。振动筛原理简图如图4所示．
通过可视优化设计完成振动筛的机械结构可视化动态设计、动力学仿真等，并与智能优化法相结合完成振动筛的控制系统设计等。
3、结论
(1)对面向产品广义质量的“1+3+X”现代机械综合设计法理论进行了论述，确立了功能优化设计法的地位和作用。
(2)以自同步直线振动筛方案设计为例阐述了功能优化设计法在产品初始阶段的具体应用，能够制定一个相对最优的产品设计方案，能够提高产品的广义质量。
