为开发性设计、适应性设计、变型性设计各举一例

为开发性设计、适应性设计、变型性设计各举一例。

开发性设计

　　开发性设计：没有参照的产品设计，仅仅是根据抽象的设计原理和要求，设计出在质量和性能方面满足目的要求的产品或系统。产品的工作原理，主体结构，所实现的功能，这三者中至少有一项是首创的才可以认定为开发性设计。开发性设计的过程最复杂，创新性强。

举例

电视的诞生，是 20世纪人类最伟大的发明之一。在现代社会里，没有电视的生活已不可想象了。各种型号、各种功能的黑白和彩色电视从一条条流水线上源源不断地流入世界各地的工厂、学校、医院和家庭，正在奇迹般地迅速改变着人们的生活。形形色色的电视，把人们带进了一个五光十色的奇妙世界。俄裔德国科学家保尔 ·尼普可夫还在中学时代，就对电器非常感兴趣。经过艰苦的努力，他发现，如果把影像分成单个像点，就极有可能把人或景物的影像传送到远方。不久，一台叫作“电视望远镜”的仪器问世了。这是一种光电机械扫描圆盘，世界电视史上的第一个专利。专利中描述了电视工作的三个基本要素： 1.把图像分解成像素，逐个传输。2.像素的传输逐行进行。3.用画面传送运动过程时，许多画面快速逐一出现，在眼中这个过程融合为一。这是以后所有电视技术发展的基础原理，甚至今天的电视仍然是按照这些基本原则工作的。 一个偶然的机会，英国发明家约翰 ·贝尔德看到了关于尼普可夫圆盘的资料。尼普可夫的天才设想引起了他的极大兴趣。1924年，一台凝聚着贝尔德的心血和汗水的电视机终于问世了。这台电视利用尼普可夫原理，采用两个尼普可夫圆盘，首次在相距4英尺远的地方传送了一个十字剪影画。经过不断地改进设备提高技术，贝尔德的电视效果越来越好，他的名声也越来越大，引起了极大的轰动。随着技术和设备的不断改进，贝尔德电视的传送距离有了较大的改进，电视屏幕上也首次出现了色彩。贝尔德本人则被后来的英国人尊称为电视之父。 几乎就在同时，德国科学家卡罗鲁斯也在电视研制方面做出了令人瞩目的成就。1942年，卡罗鲁斯小组(包括两名科学家，一名机械师和一名木工)，造出一台设备。这台设备用两个直径为 1米的尼普可夫圆盘作为发射和接收信号的两端，每个圆盘上有48个1.5毫米的小孔，能够扫描 48行，用一个同步马达把两个圆盘连接起来，每秒钟同步转动10幅画面，图像投射到另一台接收机上。他们称这台机器为大电视。这台大电视的效果比贝尔德的电视要清晰许多。但是，他们从未进行过公开表演，因而他们的发明鲜为人知。不同国度的科学家几乎同时做出了类似发明，这充分说明了机械电视的发明是不依人的意志为转移的，它是人类在自然界面前拥有创造力的一个见证。 1928年，“第五届德国广播博览会”在柏林隆重开幕了。在这盛况空前的展示会中，最引人注目的新发明——电视机第一次作为公开产品展出了。然而，不能否认，有线的机械电视传播的距离和范围非常有限，图像也相当粗糙，简直无法再现精细的画面。因为只有几分之一的光线能透过尼普可夫圆盘的孔洞，为得到理想的光线，就必须增大孔洞，那样，画面将十分粗糙。要想提高图像细部的清晰度，必须增加孔洞数目，但是，孔洞变小，能透过来的光线也微乎其微，图像也必将模糊不清。机械电视的这一致命弱点困扰着人们。人们试图寻找一种能同时提高电视的灵敏度和清晰度的新方法。于是电子电视应运而生。

适应性设计

适应性设计：指的是在总的方案原理基本保持不变的情况下，对现有产品进行局部更改，或用微电子技术代替原有的机械结构或为了进行微电子控制对机械结构进行局部适应性设计，以使产品的性能和质量增加某些附加值。

举例

与欧美等发达国家相比，我国的玉米种植有以下几个特点：1、种植地块小，2、玉米种植行距不统一，3、玉米收获期籽粒含水率较高。因此我国玉米收获机械的设计要求与欧美等发达国家不同。应达到以下几点： 1、设计的玉米收获机在作业、运输、卸粮过程中应十分灵活，适合小地块田间使用。 2、针对当前农民文化素质不高的特点，开发的玉米收获机应尽量操作简便、维修方便， 3、设计的玉米收获机应可进行不对行收获。否则既影响收获质量又降低生产效率。影响了农民购买玉米收割机的积极性。 4、设计的玉米收获机必须能收获高湿玉米（子粒含水率40%左右）,果穗及子粒破碎率不得超过国家标准。 5、为防止霉变，收获的玉米穗中不得有过多的茎叶。 6、机组要有较好的强度和刚度，能适应恶劣的田间道路。 7、收获机能同时对秸秆进行高质量的还田处理。 8、 机组有较高的使用可靠性。我们知道，中国农民购买玉米收获机不仅仅是为了减少劳动强度，更重要的是挣钱，因此，设计出的玉米收获机，必须做到班次生产率高，使使用者有利可赚。因此提高机具的适应性成为实现中国玉米机械化收获的技术关键。

1、确定合理的总体设计方案 不同形式、不同用途的玉米收获机采用的配置不同。通常玉米收获机由割台、升运器、果穗箱等部分组成。总体设计时应特别注意整机的纵向、横向稳定性，传动系统的合理性以及操纵、运输的安全性。例如，两行玉米收获机，收摘果穗及秸秆粉碎所需功率为26－32kw。加上行走功耗6～８kw。则N总＝32+6=38kw。考虑到升运、输送以及功率储备等因素，选用发动机功率为48kw发动机比较合适。

2、 选择适当的摘穗机构

摘穗装置是玉米收获机的心脏，对摘穗装置的要求是籽粒损失小、籽粒破碎率低、断茎秆少、有足够的摘穗能力。我国大部分玉米品种茎秆平均直径为20毫米，果穗大端带苞叶直径为50毫米，以此为基数将摘穗板间隙设计为入口处28-40毫米可调，出口处22-25毫米可调。正常情况下取中间值，为了减少对果穗的挤伤和减少断茎秆，摘穗板边缘设计成圆弧形。 总之，设计时根据不同的需求可采用不同形式的摘穗机构。对于收获时子粒含水率低的地区建议使用龙爪型摘穗棍式，对于收获时子粒含水率高的地区可使用摘穗板式。

3、设计不对行收获割台

目前玉米行距的不统一是影响玉米收获机应用推广的主要因素之一。我国中部地区大部分采用的行距为400-600mm。而河南等地采用的是大小垅，小垅距300mm,大垅距700mm。山东部分地区的种植行距可达800 mm。由于结构的原因，过去的玉米收获机只有玉米行距在600-700mm时才能正常收获。不仅影响收获质量又大大降低生产效率。因此设计不对行收获割台是提高玉米收获机适应性的重要方法。2002年我国开发生产的玉米收获机有二十余种型号，其中不对行玉米收获机就有八种。有中国收获总公司藁城分厂、山西信联集团的自走式玉米收获机；有河北农哈哈机械有限公司、天津富康农业开发有限公司、北京市金乐农业机械有限公司配套中拖（50-80马力）的背负式玉米收获机以及河北省宁晋县农机化所、河北省藁城县大农机械公司、河北邱县机械厂等生产厂家开发的配套小拖（15-25马力）的背负式玉米收获机（摘穗机）。多行式不对行玉米收获机是用多于玉米行数的多组摘辊完成几行玉米的收割（如用六组摘辊完成三行玉米的收割）。山西信联公司的玉米收获机采用这种机构。拨禾链式不对行玉米收获机的工作原理是利用两条（三条）敞口型链条或胶带把一行或两行玉米收进一个摘穗机构内进行收获作业。目前较多的厂家采用了这种机构，其优点是结构简单、重量轻、割台刚性好。河北农哈哈机械厂、天津富康公司、北京金乐公司、中收藁城收割机厂的收获机都采用了此类结构。为了保证喂入性能，农哈哈机械厂的4YB-3型玉米收获机还设计了拨禾轮，天津富康公司的收获机设计了中间扶禾杆。

变型性设计

变型性设计：为适应新的需要对已有的机械作部分的修改或增删，从而发展出不同于标准型的变型产品。

举例

燕化公司炼油厂100Y型油泵，原轴承箱压盖和转轴之间的密封结构为迷宫密封，在迷宫密封外加一防尘环，密封性能较差。由于泵的转速较高，在离心力的作用下，轴承箱内的润滑油沿轴从端盖甩出，漏油现象非常普遍，造成轴承箱、联轴器及周围地面沾满油污，给安全生产带来隐患，同时造成不必要的润滑油浪费，又严重污染了生产环境，影响文明生产和企业的达标升级。如果操作员不能及时发现，还有可能造成机泵的损坏。因此，改进原油封结构，研制一种密封性能优良、使用寿命长的新型油封结构以取代原油封是非常必要的。

原密封结构存在的问题 机泵运行中由于油位限制，螺母下端浸入油池中，把润滑油搅起，沿压盖内表面淌下，直接滴到旋转轴上，轴上积油很多，被旋转轴带动，油沿轴爬行，进入压盖与轴迷宫密封间隙，由于迷宫密封间隙较大，而且密封阻力较小，油一旦进入迷宫难以打回，因而不断沿轴外甩出，在轴端处形成积油，使迷宫和防尘环起不到密封作用，即发生漏油。从以上分析可以看出原油封结构存在的主要问题是轴承锁紧螺母太大和迷宫密封间隙太大起不到有效的密封作用。

改进方案的论证及初步选择：新型防漏油结构应满足以下要求：首先要保证结合部分的密闭性。同时，结构紧凑、系统简单、制造维修使用方便、成品低廉、工作可靠，使用寿命长。针对漏油的主要原因，应从以下两个方面入手进行改进，阻止漏油。（1）、减少甩油量轴承锁紧螺母浸油深度（液面与锁紧螺母的相对距离）是影响甩油量大小的一个重要因素。减小螺母直径，可以减小浸油深度，减小搅油，从而减少落到轴上的油量，间接减少漏油量。（2）、改进原油封结构对其结构分析，从密封原理角度讲可考虑填塞或阻塞、分隔、引出或注入和流阻、反输，以及这些方案组合等方法。首先对分隔，可采取机械密封。根据机械密封性能、适用范围、寿命来看，机械密封都能适用，但机械密封价格高，结构复杂，所需空间较大，拆装不便，不适于这种小空间结构。其次考虑采用引出或注入方法，能够达到密封要求，但需要辅助装置，结构复杂，因而也不可取。再有考虑采用填塞和阻塞的方法，由于要求较长的寿命，一些接触型密封如毡圈、档圈、密封圈、油封等与轴接触磨损，寿命有限，不适合高速长周期运转，而且易发生抱轴，因而排除。最后考虑采用流阻或反输，或采用综合方案。流阻是利用密封件狭窄间隙或曲折途径造成密封所需要的流体阻力。反输是利用密封件对泄漏流体造成反压，使之部分平衡或完全平衡，将流体反输到上游，以达到密封的目的。其特点是无机械摩擦，结构紧凑。流体反输（也称动压）包括迷宫螺旋密封、动密封、螺旋密封等。考虑空间狭小、寿命长、功耗小、结构简单、拆卸方便、价格低等要求，采用流阻或反输及其综合方案最优。在流阻或反输方案中，螺旋密封最能综合满足上述要求，因此优先考虑螺旋密封。鉴于离心密封可与其它密封配合使用，为保证密效果，选定螺旋密封与离心密封组合形式。经过改造的油封，1998年4月，在酮苯车间泵305（型号为100Y－120×2）上进行了试运行，后又在泵430、泵351等机泵上进行了安装，经过四年多的运行，轴承箱压盖密封处无任何泄漏，完全满足设计要求。在此之前，原密封结构由于经常发生泄漏，司泵岗位操作员的工作量很大，在每小时的巡检中都要对机泵润滑油进行补充，而且还发生过两起因漏油造成的设备抱轴事故，造成生产的波动，由于漏油的普遍性也使现场卫生一直难以解决，给设备现场管理带来了难度。改造后，在换油周期内机泵的润滑油基本不需要大量补充，大大减轻了工人的劳动强度，现场状况明显改观，也为生产平稳运行创造了有利条件。通过调整结构参数，将该结构也成功地应用于65Y、150Y型泵上，同样取得了满意的效果。因此，该结构也可适用于有类似问题的其它机泵，有极大的推广价值

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/5461191dfad6195f312ba69c.html