機(jī)械制造與自動化設(shè)計中的節(jié)能設(shè)計探討

陶勇

(四川建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川 成都 618000)

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機(jī)械制造與自動化設(shè)計中的節(jié)能設(shè)計探討

陶勇

(四川建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川 成都 618000)

摘要：我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，為我國機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展提供了一個新的機(jī)遇，借助科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，自動化與機(jī)械制造相結(jié)合的技術(shù)應(yīng)用對于我國工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。但是，我們也要清楚意識到，這一技術(shù)的應(yīng)用導(dǎo)致能源消耗的問題逐漸突出，因此，如何將節(jié)能理念以及設(shè)計應(yīng)用于這一行業(yè)是現(xiàn)階段我們需要解決的問題，同時，這也是這一時代的要求。為了進(jìn)一步促進(jìn)機(jī)械制造與自動化設(shè)計中的節(jié)能設(shè)計水平的提高，我們必須重視這一課題的研究。在此，結(jié)合現(xiàn)階段機(jī)械制造與自動化設(shè)計中的節(jié)能設(shè)計現(xiàn)狀，對其應(yīng)用的優(yōu)勢，以及具體策略進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造；自動化設(shè)計；節(jié)能設(shè)計；探討

1前言

隨著現(xiàn)階段工業(yè)化的飛速發(fā)展，機(jī)械制造業(yè)起到了十分必要的作用。在相應(yīng)的計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，機(jī)械制造與自動化得到了一個完美的結(jié)合，它不僅僅能夠提高機(jī)械工業(yè)的生產(chǎn)效率，同時，還能夠進(jìn)一步促進(jìn)工業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展。但是，我們要清楚的意識到，我國的機(jī)械制造與自動化發(fā)展還是處于一個初級階段，在其發(fā)展過程中主要存在兩個問題：一是現(xiàn)階段我國的相關(guān)技術(shù)成熟度并沒有達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，這導(dǎo)致我國工業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量存在一定的問題；二是工業(yè)發(fā)展勢必會消耗大量的能源以及資源，這導(dǎo)致我國能源缺乏問題日益突出。除此之外，我們發(fā)現(xiàn)，工業(yè)發(fā)展所需的大量能源與資源消耗與我國可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)產(chǎn)生一定的沖突。因此，在機(jī)械制造與自動化設(shè)計中引入節(jié)能設(shè)計理念是時代發(fā)展的必然趨勢，我們要重視這一方面的分析以及研究。

2進(jìn)行節(jié)能設(shè)計的優(yōu)點(diǎn)

通過分析發(fā)現(xiàn)，隨著現(xiàn)階段工業(yè)的飛速發(fā)展，能源缺乏問題日益突出，這在一定程度上會影響到我國可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，因此，在機(jī)械制造與自動化設(shè)計中進(jìn)行節(jié)能設(shè)計具有其必要含義。與傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)械制造的理念相比，通過節(jié)能設(shè)計具有一定的先進(jìn)性，其主要內(nèi)容如下：一是實(shí)現(xiàn)能源再利用。通過分析發(fā)現(xiàn)，機(jī)械制造與自動化設(shè)計中的節(jié)能設(shè)計主要有自然環(huán)境設(shè)計、生態(tài)設(shè)計和環(huán)境意識設(shè)計等。由此我們可以發(fā)現(xiàn)，通過節(jié)能設(shè)計不僅僅能夠優(yōu)化整個工業(yè)機(jī)械制造行業(yè)的生產(chǎn)流程，同時，還能夠?qū)ψ匀毁Y源進(jìn)行循環(huán)的利用。例如，在進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)的過程中，通過節(jié)能設(shè)計可以減少對于自然環(huán)境的污染，進(jìn)而為我國的可持續(xù)發(fā)展打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。除此之外，通過節(jié)能設(shè)計，還能夠?qū)髲U的機(jī)械進(jìn)行再次利用；二是進(jìn)一步減少對于工業(yè)生產(chǎn)的投資。眾所周知，機(jī)械制造與自動化設(shè)計需要相關(guān)部門以及人員的大力投資才能夠?qū)崿F(xiàn)，通過節(jié)能設(shè)計的應(yīng)用，可以進(jìn)一步降低我們對于這一行業(yè)的后期投資，進(jìn)而獲得較大的經(jīng)濟(jì)效益；三是促進(jìn)人類與自然的和諧發(fā)展。通過節(jié)能設(shè)計的應(yīng)用，還可以較為有效的進(jìn)行自然資源以及環(huán)境的保護(hù)，進(jìn)而促進(jìn)社會的和諧發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。

3節(jié)能設(shè)計理念的具體要求

3.1環(huán)保材料的應(yīng)用

在機(jī)械制造與自動化生產(chǎn)過程中，其中較為關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)就是材料的選擇。在這一環(huán)節(jié)過程中，為了進(jìn)一步降低資源的消耗，設(shè)計人員在進(jìn)行設(shè)計的過程中，應(yīng)該盡量選擇可再生、可回收、易于分解的材料。在這一階段，為了進(jìn)一步降低投資，盡量不要選擇一些稀有金屬或是昂貴金屬等方面材料的使用，特別是對于一些一些易損部件的設(shè)計更是如此。在進(jìn)行一些易損零件設(shè)計的過程中，設(shè)計人員可以采用環(huán)保型或是非金屬性的材料。同時，在進(jìn)行這些零件應(yīng)用的過程中，要求勤于更換。對于換下了的零件，可以進(jìn)行回收利用，將這些零件進(jìn)行再次的加工用于其它設(shè)備或是其他的場合。通過這一措施就可以大大體現(xiàn)出資源化的特點(diǎn)。即使這些材料遺落于環(huán)境，也可以被快速的分解，并不會對環(huán)境產(chǎn)生相應(yīng)的危害，這在一定程度上體現(xiàn)出其無毒、無害化理念。除此之外，對于更換的材料以及報廢的設(shè)備，在進(jìn)行再次處理的過程中，能夠體現(xiàn)出其處理工藝簡單、處理費(fèi)用低以及對環(huán)境影響不大等特點(diǎn)。

3.2設(shè)計中壽命長、質(zhì)量輕以及通用性強(qiáng)特點(diǎn)的體現(xiàn)

在進(jìn)行節(jié)能設(shè)計的過程中，要重視相關(guān)特點(diǎn)的體現(xiàn)，其主要內(nèi)容有以下三個方面：一是設(shè)計的壽命長。壽命長就代表著能夠長期的進(jìn)行使用，大大減少其后期投資；二是其質(zhì)量輕。質(zhì)量輕可以進(jìn)一步提高節(jié)能水平的提高，讓相應(yīng)的設(shè)備更加牢固；三是通用性強(qiáng)。通用性強(qiáng)就代表這些部件能夠大范圍的使用，大大提高其應(yīng)用水平以及效率的提高。進(jìn)行以上三點(diǎn)理念的體現(xiàn)，可以達(dá)到以下目的：一是進(jìn)一步提高節(jié)能水平。無論是相應(yīng)的機(jī)械產(chǎn)品或是機(jī)械設(shè)備，其壽命的延長，可以在一定程度上大大減少相應(yīng)產(chǎn)品的需求量以及產(chǎn)量，進(jìn)一步降低相應(yīng)機(jī)械產(chǎn)品的報廢量，通過這樣的方法才能夠不斷降低原材料的使用量，進(jìn)而提高其節(jié)能水平；二是提高產(chǎn)品質(zhì)量。輕質(zhì)高強(qiáng)是新的歷史時期對機(jī)械制造的要求，質(zhì)量越輕越有助于生產(chǎn)過程的進(jìn)行，尤其是可降低大型機(jī)械制造過程中對材料、部件的轉(zhuǎn)運(yùn)負(fù)荷，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能的要求；三是通用性的提高，可以進(jìn)一步符合現(xiàn)行的通用標(biāo)準(zhǔn)。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計人員在進(jìn)行相關(guān)模塊的設(shè)計，能夠大大提高部件的通用性，為工作效率的提高打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。

4節(jié)能策略的采用

4.1節(jié)能型發(fā)電機(jī)的選擇

在實(shí)際工作中，發(fā)動機(jī)是整個機(jī)械制造與自動化產(chǎn)業(yè)中消耗資源最大的部件之一，同時，這一部件對于外周環(huán)境的影響也十分的巨大，要想不斷提高器節(jié)能水平，進(jìn)一步降低其資源消耗，設(shè)計人員就要進(jìn)行節(jié)能型發(fā)電機(jī)的選擇，其主要的選擇標(biāo)準(zhǔn)為發(fā)動機(jī)能耗要低、工作效率要高、低排放等特點(diǎn)，因此，我們可以選擇水冷增壓的柴油發(fā)電機(jī)。一旦發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的機(jī)械工程設(shè)計中出現(xiàn)不符合節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)動機(jī)堅決不予以使用。

4.2液壓系統(tǒng)的防滲漏節(jié)能設(shè)計

液壓系統(tǒng)在整個機(jī)械制造與自動化產(chǎn)業(yè)過程中具有十分關(guān)鍵的重要，其系統(tǒng)的順利運(yùn)行，不僅僅能夠提高整個生產(chǎn)的工作效率，同時，也可以為節(jié)能環(huán)保做出一定的貢獻(xiàn)，因此，設(shè)計人員要重視這一方面的節(jié)能設(shè)計，尤其是防滲漏環(huán)節(jié)。在這一環(huán)節(jié)，設(shè)計人員一定要保持系統(tǒng)內(nèi)的液壓油的量得到保障，并且封閉式的設(shè)計也使得外界環(huán)境中的灰塵不能進(jìn)入到傳動系統(tǒng)內(nèi)部，因此可以有效減小傳動系統(tǒng)各元件之間的摩擦，降低運(yùn)行負(fù)荷，使工程機(jī)械保持最佳的運(yùn)行狀態(tài)，因此有助于系統(tǒng)節(jié)能。除此之外，這一環(huán)節(jié)的節(jié)能設(shè)計，還能夠使得相應(yīng)的關(guān)鍵元件的使用時間延長，降低相應(yīng)元件的更換頻率，進(jìn)而大大降低其運(yùn)行成本。

4.3結(jié)構(gòu)上的優(yōu)化策略

從理論的角度來說，若是工程機(jī)械的結(jié)構(gòu)相對來說簡單、其配件的結(jié)構(gòu)越簡單，使用的元件種類越少，就能使整個生產(chǎn)過程中簡易化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)其工作效率的提高以及節(jié)能目的的實(shí)現(xiàn)。因此，在進(jìn)行相應(yīng)的零件設(shè)計的過程中，要在保障其功能實(shí)現(xiàn)的前提下，在一定程度上簡化其零件結(jié)構(gòu)。

4.4合理設(shè)計加工工藝

通過分析發(fā)現(xiàn)，若是同一個零件使用不同的加工方法進(jìn)行加工，其生產(chǎn)過程所使用的能源是存在一定的差別的，因此，要想不斷降低其能源消耗，我們還要對加工工藝進(jìn)行節(jié)能設(shè)計，其主要目的在于通過最佳的加工方法，在最大程度上降低其能源消耗，減少不必要的加工環(huán)節(jié)，為我國可持續(xù)發(fā)展打下堅實(shí)的基礎(chǔ)，其主要內(nèi)容如下。

4.4.1合理的加工方法選擇

在進(jìn)行機(jī)械生產(chǎn)的過程中，我們往往可以采用多種加工方式進(jìn)行，例如冷鍛壓、熱鍛壓以及溫鍛壓等。這幾種加工方法是目前較為常用的方法，通過對比我們發(fā)現(xiàn)，對于熱鍛壓而言，這一種加工方法的能源利用效率相對來說偏低，在進(jìn)行實(shí)際工作的過程中，要避免這一種加工方法的使用；對于冷鍛壓這一加工方法而言，雖然他的能耗相對來說較低，但是對于環(huán)境的污染較大，因此，我們也要避免使用。在實(shí)際工作中，我們可以選擇溫鍛壓進(jìn)行加工。

4.4.2合理進(jìn)行時間的安排

加工時間的安排是否合理，可以直接影響到其工作效率的高低，一旦加工時間安排的不合理，將會直接影響到其工作效率的提高，因此，我們要重視工序時間的安排。設(shè)計人員要根據(jù)現(xiàn)階段我國這一方面發(fā)展的實(shí)際情況，進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃，科學(xué)的進(jìn)行時間的安排。

5總結(jié)

綜上所述，進(jìn)行機(jī)械制造與自動化設(shè)計中的節(jié)能設(shè)計具有十分重要的意義，通過分析發(fā)現(xiàn)我國的機(jī)械制造與自動化發(fā)展過程中存在一定的問題，例如，工業(yè)發(fā)展勢必會消耗大量的能源以及資源，這導(dǎo)致我國能源缺乏問題日益突出。這在一定程度上影響到我國的可持續(xù)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。在此，結(jié)合現(xiàn)階段我國機(jī)械制造與自動化設(shè)計中的的節(jié)能設(shè)計現(xiàn)狀，對其應(yīng)用的優(yōu)勢，主要理念的體現(xiàn)，以及具體策略進(jìn)行分析，希望能夠起到一定的借鑒作用，進(jìn)一步促進(jìn)其發(fā)展水平的提高。

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作者簡介：陶勇(1958.12-)，男，漢族，四川省綿陽市，四川建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院，專業(yè)：機(jī)械設(shè)計制造及自動化專業(yè)，職稱：講師，研究方向：主要從事機(jī)械設(shè)計制造及自動化。

中圖分類號：U673

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1671-1602(2016)14-0063-02