淺析節(jié)能設(shè)計理念在機(jī)械制造與自動化中的應(yīng)用

遲鸞萱 丁雷

【摘要】近幾年，我國的工業(yè)快速發(fā)展。機(jī)械制作與自動化也發(fā)展成為了一種高耗能的產(chǎn)業(yè)，因此，在機(jī)械制作與自動化中引入節(jié)能設(shè)計理念很有現(xiàn)實意義。另外，節(jié)能設(shè)計理念與機(jī)械制作及其自動化相結(jié)合也是現(xiàn)實社會的需要。本文就節(jié)能設(shè)計理念在機(jī)械制造與自動化中的應(yīng)用來展開分析探討。

【關(guān)鍵詞】節(jié)能設(shè)計理念；機(jī)械制造；自動化

現(xiàn)代社會的各行各業(yè)都在迅速發(fā)展，在發(fā)展的同時也不可避免地帶來了能源的大量消耗和浪費。而隨著能源資源的不斷衰竭，其中的供求有了尖銳的矛盾。因此，將節(jié)能設(shè)計理念應(yīng)用在機(jī)械制造與自動化中具有很大的現(xiàn)實意義。所以，將節(jié)能技術(shù)運用到機(jī)械制造與自動化中是大勢所趨。

1 目前機(jī)械制造與自動化的發(fā)展?fàn)顩r

自改革開放以來，機(jī)械制造的發(fā)展速度迅速，在我國的工業(yè)發(fā)展中起到了非常重要的作用。而近年來計算機(jī)行業(yè)異軍突起，機(jī)械制作的發(fā)展也與自動化相結(jié)合。機(jī)械制造的自動化讓機(jī)械制造可以更加并且安全地完成作業(yè)，極大地提高了現(xiàn)代機(jī)械制作業(yè)的效率。

而節(jié)能設(shè)計理念是機(jī)械制造與自動化發(fā)展到現(xiàn)階段必然需要的發(fā)展理念。因為工業(yè)的發(fā)展必然需要能源的支持。另一方面，現(xiàn)在工業(yè)所要追求的是如何能在低消耗的情況下創(chuàng)造出更大的進(jìn)步。機(jī)械制造與自動化需要技能設(shè)計的理念，因此需要關(guān)注機(jī)械制造與自動化中的各個環(huán)節(jié)，盡最大努力地體現(xiàn)出技能設(shè)計理念，從而進(jìn)一步推動機(jī)械制造與自動化的發(fā)展，為人類造福。

2 節(jié)能設(shè)計理念在機(jī)械制造與自動化中的應(yīng)用

2.1 優(yōu)化機(jī)械設(shè)計

首先，在機(jī)械制造與自動化中需要優(yōu)化機(jī)械的設(shè)計。比如可以選用低公害的發(fā)動機(jī)，改良液壓系統(tǒng)設(shè)計，改良設(shè)計駕駛室等。因為發(fā)動機(jī)是工程機(jī)械系統(tǒng)中最重要的部件，其優(yōu)劣極大地影響了外部環(huán)境。使用環(huán)保型的發(fā)動機(jī)不但可以有效地減少噪聲污染，也能做到低排量、低油耗、高效率，一方面提升了機(jī)械的動力，另一方面也緩解了機(jī)械對于環(huán)境的污染壓力。而液壓系統(tǒng)也對機(jī)械的整體作用巨大。保持液壓系統(tǒng)的高效運行就必須要保證液壓系統(tǒng)的清潔，這方面需要嚴(yán)格把握油料的選擇，還需要設(shè)計師在設(shè)計液壓系統(tǒng)時徹底清除油液中的微塵、垃圾雜質(zhì)以及磨損物等。保持液壓系統(tǒng)的清潔可以有效地降低液壓系統(tǒng)的故障發(fā)生率，延長機(jī)械的壽命，降低配件的更新率。另外，在液壓管的選擇上也要選擇密封優(yōu)良、防老化能力突出、耐腐蝕性強(qiáng)的優(yōu)質(zhì)管路，盡量降低管路的損壞，減少因為管路破裂而造成的環(huán)境污染。在駕駛室中，可以采用經(jīng)減震降噪處理的、防紫外線輻射玻璃的全密封整體式“安全環(huán)保型”駕駛室，其中配備環(huán)保無氟型冷暖空調(diào)，并且可以充分利用人體工學(xué)的遠(yuǎn)離，在駕駛室中融入多元化的并且美觀合理的色調(diào)搭配。從而一方面保障了司機(jī)的安全，另一方面也讓司機(jī)的視覺疲勞得到緩解，讓司機(jī)的工作環(huán)境得到改善，從而有效地提高了工作效率。

另外，傳統(tǒng)的手動注入潤滑脂的方式也或多或少的造成了環(huán)境的污染。因此，可以設(shè)計自動的加脂裝置，從而實現(xiàn)對于設(shè)備的定時自動加脂。這樣不但保證了機(jī)械的油量充足，也避免了溢出油液，造成浪費。一方面方便了機(jī)械管理人員，一方面也體現(xiàn)出了節(jié)能環(huán)保在機(jī)械制造與自動化中的應(yīng)用。

2.2 選用節(jié)能環(huán)保型材料

首先，應(yīng)該在設(shè)計過程中盡量采用一些可再生、可回收的資源和材料，降低資源的消耗。機(jī)械制造與自動化的材料選擇的原則應(yīng)該是可回收。易分解、可再生。因為，使用這類的節(jié)能環(huán)保材料不會排放大量的有毒有害物質(zhì)，對環(huán)境的污染比較小。尤其是在結(jié)構(gòu)中運用的零件，更應(yīng)該遵循這個材料選擇的原則，嚴(yán)格杜絕使用有毒的材料，從而提高節(jié)能環(huán)保材料的循環(huán)使用效率。

其次，在機(jī)械制造與自動化設(shè)計過程中需要盡量考慮產(chǎn)品和材料的重量、能耗、壽命。最理想的產(chǎn)品是重量小、能耗低并且壽命長。因為如果產(chǎn)品的壽命長，那么機(jī)械產(chǎn)品的報廢率就低，從而在降低機(jī)械產(chǎn)品能耗的同時也提高了環(huán)保效率。而減輕機(jī)械產(chǎn)品的重量也可以在一定程度上降低能耗。

最后，在機(jī)械制造與自動化設(shè)計過程當(dāng)中還應(yīng)考慮到零件報廢以后的污染處理成本。在目前的機(jī)械制造與自動化設(shè)計過程中報廢以后的污染處理問題經(jīng)常被忽視，從而導(dǎo)致了環(huán)境污染的加劇，對人類的生活造成了不好的影響。因此，在機(jī)械制造與自動化設(shè)計過程中應(yīng)該積極采用一些低環(huán)保負(fù)荷、綜合成本較小的材料，避免使用含氯橡膠、氟利昂、石棉和樹脂等對環(huán)境有污染影響的材料。

2.3 改進(jìn)制作工藝

首先，應(yīng)該因地制宜并且參考外部環(huán)境來選擇加工工藝。在單個零件的眾多加工工藝當(dāng)中應(yīng)考慮到匹配現(xiàn)場設(shè)備。比如在零件的鍛壓工藝中，可以選擇冷鍛壓方式，也可以選擇溫鍛壓方式和熱鍛壓方式。而熱鍛壓工藝能源利用效率比冷鍛壓和溫鍛壓方式要低，冷鍛壓工藝對環(huán)境的危害要比熱鍛壓和溫鍛壓工藝高，所以我們可以在零件的鍛壓工藝中選擇溫鍛壓方式，達(dá)到在能源利用效率和環(huán)境污染兩方面的平衡。

其次，需要對于現(xiàn)有產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。我們知道，機(jī)器結(jié)構(gòu)越簡單，設(shè)計零件越少，制造過程所需的能耗就會越低。同時，機(jī)械設(shè)計中零件的形狀也明顯影響制造過當(dāng)中的能耗。所以，我們要在設(shè)計過程中不但要保證產(chǎn)品的基本性能，也要盡可能簡化零件、減少零件數(shù)量，從而達(dá)到優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)并且減小機(jī)械體積的目的。

最后，也要合理安排工藝的工序。因為，對于加工工序進(jìn)行調(diào)整，優(yōu)化工藝方法都可以實現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)。在這方面可以看下面這個例子：在港口機(jī)械生產(chǎn)中的大量使用冷軋薄板，因為在冷軋過程中，鋼板要經(jīng)受七成以上的塑性變形。因為它的結(jié)晶組織延伸為纖維狀并且是極端硬化，因此必須經(jīng)過退火處理，才能適于復(fù)雜的成形加工。而對于工序的合理安排和優(yōu)化，不但環(huán)保，而且可以提高能源利用率。

3 結(jié)語

在機(jī)械制造與自動化迅速發(fā)展的過程中，我們需要認(rèn)識到我國目前的機(jī)械制造與自動化的能源消耗形勢不容樂觀，迫切地需要將節(jié)能設(shè)計理念融入到機(jī)械制造與自動化中。在這個過程中，需要從優(yōu)化機(jī)械設(shè)計、使用環(huán)保型材料、改進(jìn)制作工藝等多方面出發(fā)降低設(shè)備的能耗，使整個制造與自動化過程更加節(jié)能。

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