1、從采煤機(jī)外觀看煤礦機(jī)械的造型設(shè)計(jì)摘 要：造型設(shè)計(jì)是決定煤礦機(jī)械外觀質(zhì)量的重要因素。本文指出了我國煤礦機(jī)械外觀質(zhì)量的不足，從分析采煤機(jī)的造型設(shè)計(jì)入手， 強(qiáng)調(diào) 了提高煤礦機(jī)械外觀質(zhì)量應(yīng)考慮的幾個(gè)問題。 關(guān)鍵詞：采煤機(jī) 造型設(shè)計(jì) 外觀質(zhì)量隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)煤礦機(jī)械有了新的認(rèn)識(shí)，不僅在功能上要滿足需要， 還必須安全、方便、可靠和高效，所有這些都是以合理的科學(xué)結(jié)構(gòu)為前提的。人們對(duì)于任何工業(yè)產(chǎn)品的要求都不再只是簡(jiǎn)單的基本功能要求，還有除此之外的 與功能完美結(jié)合的、 引導(dǎo)時(shí)代風(fēng)格、 展示當(dāng)代技術(shù)的外觀形式美和舒適、省力、 安全的宜人性。(1) 目前我國的煤礦機(jī)械產(chǎn)品，大部分是技術(shù)性能不錯(cuò)，但外觀質(zhì)量

2、較差，形態(tài)不美，顏色灰暗，外表粗糙，給人以傻大粗笨之感。這也是我國的煤礦機(jī)械在國際市場(chǎng)上缺乏競(jìng)爭(zhēng)力的主要原因。煤礦機(jī)械體積龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工作環(huán)境惡劣，這些都阻礙了煤礦機(jī)械外觀造型的發(fā)展。長(zhǎng)期以來，我國的煤礦機(jī)械企業(yè)以及從業(yè)人員都把目光集中在機(jī)械的物質(zhì)功能上，在完善功能、提高強(qiáng)度和可靠性方面研究較多，而忽略了精神功能，不太重視外觀造型設(shè)計(jì)。現(xiàn)在煤礦機(jī)械的外觀缺點(diǎn)主要體現(xiàn)在外觀生硬，底材粗糙，色彩單一等方面。如采煤機(jī)的零部件基本是厚板結(jié)構(gòu)件，修磨較少，棱角比較突出；顏色大多為灰黑和“工程黃”；由于采煤機(jī)的工作環(huán)境關(guān)系制造工藝也沒做過多要求，鑄、鍛、焊接結(jié)構(gòu)件在涂底漆之前沒有對(duì)焊縫進(jìn)行處理，直接造

3、成了表面不光滑，再加上漆膜的噴涂工藝不高和漆膜的亮度不夠，使整機(jī)給人以灰暗粗糙之感。從工業(yè)設(shè)計(jì)角度來看，產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的功能設(shè)計(jì)、人一機(jī)方式設(shè)計(jì)、造型設(shè)計(jì)（形態(tài)、色彩、肌理、裝飾等）是確保產(chǎn)品內(nèi)外質(zhì)量、提高產(chǎn)品附加值、增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力等密不可分的整體。采煤機(jī)本身的功能和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了它的基本形態(tài)，而且經(jīng)過了多年的發(fā)展，已經(jīng)基本定型。以雙滾筒采煤機(jī)為例，如圖一所示， 為雙滾筒采煤機(jī)的外形圖： 由圖可以看出，雙滾筒采煤機(jī)由于其特殊的功能要求，左右兩邊的體量完全對(duì)稱，產(chǎn)生最強(qiáng)的均衡感，造型感覺比較莊重。對(duì)稱的造型形式產(chǎn)生了靜態(tài)美、 條理美，增加了機(jī)械本身的穩(wěn)定感。同時(shí)，對(duì)稱的形式極易吸引人的視覺中心停留在

4、對(duì)稱線上，把采煤機(jī)的控制面板和各種操作手柄都配置在對(duì)稱線上附近， 達(dá)到了高度的和諧。所有這些特點(diǎn)都符合人們對(duì)于煤礦機(jī)械的心理需求。線形的主調(diào)為水平直線，簡(jiǎn)潔、大方。形體間沒有太多分割， 堆砌銜接緊密，體感協(xié)調(diào)。 由此可以看出，采煤機(jī)在以物質(zhì)功能為前提的形體布局上，符合造型設(shè)計(jì)的均衡與穩(wěn)定的美學(xué)原則。因?yàn)椴擅簷C(jī)在整體上沒有大幅度的運(yùn)動(dòng)部件，只有滾筒做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所以在造型上強(qiáng)調(diào)的是整體流暢的輪廓曲線和均衡穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，而不必考慮其在不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的視覺效果問題。 ( 2) 采煤機(jī)的整體布局已經(jīng)符合美學(xué)設(shè)計(jì)理論，但其外觀質(zhì)量還有待提高。要改變外觀質(zhì)量差的狀況，就必須重視外觀設(shè)計(jì)。根據(jù)采煤機(jī)造型上的主要

5、缺點(diǎn)， 并考慮其功能所在，外觀設(shè)計(jì)應(yīng)從整體造型、主要覆蓋件造型、色彩、控制面板、 管路和電纜布局等方面來考慮。在采煤機(jī)整體造型基本合理的前提下，我們來考慮其外觀設(shè)計(jì)的其它問題。( 3) 采煤機(jī)在工作過程中是與刮板輸送機(jī)配合工作，采煤機(jī)騎在工作面刮板輸送機(jī)上，并沿著工作面移動(dòng)。采煤機(jī)的整體輪廓線形為水平直線， 線形與這一狀態(tài)相符合。但是，因?yàn)椴擅簷C(jī)的體積龐大，其在被牽引的過程中，給人的感覺是十分費(fèi)力，容易給現(xiàn)場(chǎng)工作人員造成壓力。在造型上，只要改變中間箱和電動(dòng)機(jī)箱兩端的固定減速箱的外部線形，使其有一定的斜度，增加斜面的造型，就可加大速度感，又可豐富造型的線形變化，增強(qiáng)造型的生動(dòng)性。采煤機(jī)工作環(huán)境惡

6、劣，振動(dòng)較大，這就使外觀覆蓋板材厚度大。板材加工大多采用焊接方法。在強(qiáng)度滿足的前提下，可以考慮使用沖壓成型代替焊接成型。這樣就消除了一些生硬的棱角，取而代之的是光滑的圓弧過渡，讓人的心理產(chǎn)生親近之感。同時(shí)也避免了焊縫對(duì)表面質(zhì)量的不良影響，改善了外觀質(zhì)量。采煤機(jī)的電纜和管路較多，上下采煤時(shí)，需要收放電纜和水管。采煤機(jī)上有電纜托移裝置電纜夾，朝采區(qū)側(cè)是開口的。保護(hù)了電纜，增加了可靠性，對(duì)電纜的整體布局起到了規(guī)范作用。同時(shí)也使采煤機(jī)的外觀造型避免了凌亂的感覺，減輕了操作人員的心理疲勞。( 4) 采煤機(jī)的色彩不僅追求美觀大方，滿足人們的審美需求，而且必須與其工作環(huán)境相協(xié)調(diào)。如果設(shè)計(jì)不當(dāng)，會(huì)降低使用效果

7、，造成人的視覺疲勞，分散操整理的注意力，甚至造成事故。采煤機(jī)的整體色彩必須符合主從與重點(diǎn)、變化與統(tǒng)一等美學(xué)原則。如果色彩太多，又不分主次，會(huì)使人產(chǎn)生雜亂的感覺。加速人的心理疲勞；但如果色彩太過單一，會(huì)使人覺得呆板，沒有新鮮感。所以采煤機(jī)的色彩設(shè)計(jì)要注重搭配的平衡。采煤機(jī)的下部所采用的顏色量感要強(qiáng)，如黑、深灰等。但面積不宜過大；上部宜采用明快的顏色，以便上下協(xié)調(diào)。產(chǎn)生穩(wěn)定感。色彩越簡(jiǎn)潔醒目，整體感越強(qiáng)。采煤機(jī)主色常用低純度明色調(diào)，既可以表現(xiàn)功能特征，又可以產(chǎn)生不太強(qiáng)烈的興奮感覺，給人以明快、活躍的整體視覺效果。采煤機(jī)的工作地點(diǎn)較陰暗、濕冷，所以采煤機(jī)的宜采用明度較高、顏色鮮艷的暖色， 以增強(qiáng)溫暖

8、的感覺。采煤機(jī)的色調(diào)選擇還要注意新穎，不能一律才用“ 工程黃” ， 要力求多樣化，體現(xiàn)不同機(jī)型、不同廠家的個(gè)性。( 5) 采煤機(jī)的控制面板和操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)最能體現(xiàn)人機(jī)工程學(xué)原理。在人機(jī)系統(tǒng)中，人是系統(tǒng)的主體，機(jī)器是人創(chuàng)造出來的，機(jī)器當(dāng)然應(yīng)該適應(yīng)人的特點(diǎn)。操縱機(jī)構(gòu)是人將信息傳給機(jī)器的工具。因?yàn)槿溯敵鲂畔⒌牟课? 口、 手、 足等) 不同和操作要求不同，所以操作機(jī)構(gòu)的種類也很多。采煤機(jī)的牽引轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、液壓操縱桿、制動(dòng)器和踏板等操作機(jī)構(gòu)的排列布置，對(duì)于操作人員應(yīng)是最方便、最省力。在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮機(jī)器的動(dòng)作方向、阻力、速度和安全等因素。如果操縱機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方向與被控制對(duì)象的運(yùn)動(dòng)方向及儀表顯示方向保持一致，操作就會(huì)準(zhǔn)確 及時(shí)；也可簡(jiǎn)化培訓(xùn)過程，改善調(diào)節(jié)的速度和精度，并減少事故。控制面板的顏色要符合人的心理、生理要求，容易辨識(shí)，又要與主色調(diào)相協(xié)調(diào)。控制面板的布局要避免雜亂，不要使各個(gè)操作單元之間產(chǎn)生視覺和操作上的干擾。這對(duì)機(jī)器安全、高效的生產(chǎn)至關(guān)重要。 采煤機(jī)是煤礦機(jī)械的代表，直接標(biāo)志了煤礦機(jī)械行業(yè)的發(fā)展。從采煤機(jī)的外觀分析我們可以看出當(dāng)今煤礦機(jī)械在外觀設(shè)計(jì)上的不足。 技術(shù)與美學(xué)的結(jié)合是當(dāng)今煤礦機(jī)械的特征之一。在設(shè)計(jì)過程中，除了技術(shù)性能外，