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从采煤机外观看煤矿机械的造型设计 摘 要：造型设计是决定煤矿机械外观质量的重要因素。本文指出了我国煤矿机械外观质量的不足，从分析采煤机的造型设计入手， 强调 了提高煤矿机械外观质量应考虑的几个问题。 关键词：采煤机 造型设计 外观质量 随着科学技术的发展，人们对煤矿机械有了新的认识，不仅在功能上要满足需要， 还必须安全、方便、可靠和高效，所有这些都是以合理的科学结构为前提的。人们对于任何工业产品的要求都不再只是简单的基本功能要求，还有除此之外的 与功能完美结合的、 引导时代风格、 展示当代技术的外观形式美和舒适、省力、 安全的宜人性。 (1) 目前我国的煤矿机械产品，大部分是技术性能不错，但外观质量较差，形态不美，颜色灰暗，外表粗糙，给人以傻大粗笨之感。这也是我国的煤矿机械在国际市场上缺乏竞争力的主要原因。煤矿机械体积庞大，结构复杂，工作环境恶劣，这些都阻碍了煤矿机械外观造型的发展。长期以来，我国的煤矿机械企业以及从业人员都把目光集中在机械的物质功能上，在完善功能、提高强度和可靠性方面研究较多，而忽略了精神功能，不太重视外观造型设计。现在煤矿机械的外观缺点主要体现在外观生硬，底材粗糙，色彩单一等方面。如采煤机的零部件基本是厚板结构件，修磨较少，棱角比较突出；颜色大多为灰黑和“工程黄”；由于采煤机的工作环境关系制造工艺也没做过多要求，铸、锻、焊接结构件在涂底漆之前没有对焊缝进行处理，直接造成了表面不光滑，再加上漆膜的喷涂工艺不高和漆膜的亮度不够，使整机给人以灰暗粗糙之感。 从工业设计角度来看，产品设计中的功能设计、人一机方式设计、造型设计（形态、色彩、肌理、装饰等）是确保产品内外质量、提高产品附加值、增强市场竞争力等密不可分的整体。采煤机本身的功能和结构特点决定了它的基本形态，而且经过了多年的发展，已经基本定型。以双滚筒采煤机为例，如图一所示， 为双滚筒采煤机的外形图： 由图可以看出，双滚筒采煤机由于其特殊的功能要求，左右两边的体量完全对称，产生最强的均衡感，造型感觉比较庄重。对称的造型形式产生了静态美、 条理美，增加了机械本身的稳定感。同时，对称的形式极易吸引人的视觉中心停留在对称线上，把采煤机的控制面板和各种操作手柄都配置在对称线上附近， 达到了高度的和谐。所有这些特点都符合人们对于煤矿机械的心理需求。线形的主调为水平直线，简洁、大方。形体间没有太多分割， 堆砌衔接紧密，体感协调。 由此可以看出，采煤机在以物质功能为前提的形体布局上，符合造型设计的均衡与稳定的美学原则。因为采煤机在整体上没有大幅度的运动部件，只有滚筒做回转运动，所以在造型上强调的是整体流畅的轮廓曲线和均衡稳定的结构，而不必考虑其在不同运动状态下的视觉效果问题。 ( 2) 采煤机的整体布局已经符合美学设计理论，但其外观质量还有待提高。要改变外观质量差的状况，就必须重视外观设计。根据采煤机造型上的主要缺点， 并考虑其功能所在，外观设计应从整体造型、主要覆盖件造型、色彩、控制面板、 管路和电缆布局等方面来考虑。在采煤机整体造型基本合理的前提下，我们来考虑其外观设计的其它问题。 ( 3) 采煤机在工作过程中是与刮板输送机配合工作，采煤机骑在工作面刮板输送机上，并沿着工作面移动。采煤机的整体轮廓线形为水平直线， 线形与这一状态相符合。但是，因为采煤机的体积庞大，其在被牵引的过程中，给人的感觉是十分费力，容易给现场工作人员造成压力。在造型上，只要改变中间箱和电动机箱两端的固定减速箱的外部线形，使其有一定的斜度，增加斜面的造型，就可加大速度感，又可丰富造型的线形变化，增强造型的生动性。 采煤机工作环境恶劣，振动较大，这就使外观覆盖板材厚度大。板材加工大多采用焊接方法。在强度满足的前提下，可以考虑使用冲压成型代替焊接成型。这样就消除了一些生硬的棱角，取而代之的是光滑的圆弧过渡，让人的心理产生亲近之感。同时也避免了焊缝对表面质量的不良影响，改善了外观质量。 采煤机的电缆和管路较多，上下采煤时，需要收放电缆和水管。采煤机上有电缆托移装置——电缆夹，朝采区侧是开口的。保护了电缆，增加了可靠性，对电缆的整体布局起到了规范作用。同时也使采煤机的外观造型避免了凌乱的感觉，减轻了操作人员的心理疲劳。 ( 4) 采煤机的色彩不仅追求美观大方，满足人们的审美需求，而且必须与其工作环境相协调。如果设计不当，会降低使用效果，造成人的视觉疲劳，分散操作者的注意力，甚至造成事故。采煤机的整体色彩必须符合主从与重点、变化与统一等美学原则。如果色彩太多，又不分主次，会使人产生杂乱的感觉。加速人的心理疲劳；但如果色彩太过单一，会使人觉得呆板，没有新鲜感。所以采煤机的色彩设计要注重搭配的平衡。采煤机的下部所采用的颜色量感要强，如黑、深灰等。但面积不宜过大；上部宜采用明快的颜色，以便上下协调