機械制造與自動化中節能設計理念的應用研究

趙金蘭

1 機械制造與自動化中的節能設計理念優勢

與自動化設計和傳統機械制造的概念相比，節能設計的概念在實際制造過程中更加專業。在我國不可再生能源消耗和環境保護增加的情況下，機械制造和自動化的節能不僅可以有效減少環境污染物的排放，降低能耗，同時在一定程度上實現回收自然資源。在機械制造和自動化設計的過程中，在投入大量人力和物力資源的同時，需要大量的能源作為主要的生產支持。在確保良好的經濟效益和實現機械制造業生態健康發展的同時，對我國目前嚴重的能源問題和環境污染有很大的緩解作用。從某種意義上說，機械制造和自動化中的節能設計理念是一個反映自然環境設計、生態設計和環境意識的設計過程，它有利于工業機械生產和自然環境的協調發展，也有利于機械制造業的繼續發展。

2 節能設計理念在機械制造與自動化中的應用

2.1 節能設計理念的要求

首先，對于大多數的機械裝備而言，其體積和重量都很大，相應的能量消耗就很多，因此，應當首先考慮對機械等設備進行輕量化處理，減小重量和體積，在一定程度上能延長設備的使用壽命，最終能減小大型設備的生產量，并能減少機械的報廢量，從而減少了因制造大型機械生茶設備而產生的能源和原材料等資源的消耗，有利于可持續發展，節省能源消耗。

2.2 對環保材料的應用

機械設備是一個復雜而龐大的機械系統，其中既包括機械結構部分，同時還包括電氣部分、液壓部分、冷卻部分等眾多分系統，因此，構成機械設備的材料多種多樣，具有許許多多的零部件所組成，因此，應當在保證機械質量的前提下，盡可能的使用相對環保的材料，尤其是在機械結構中容易磨損或損壞的零部件，從而在很大程度上減少能源消耗。如使用一些可回收、可再生、對大氣和環境等沒有污染的新型復合材料，盡量減少重金屬的應用量。這些措施都能在一定程度上減少能源的消耗，大大的增加環境的友好性，堅固可持續發展的正確道路。

2.3 優化制作工藝

1） 對現有產品結構進行合理優化：在機械制造與自動化系統中，制造時能源消耗量與機械結構、設計零件存在很大的關系。在機械制造與制動化設計過程中，為了保證較低的能源，就需要投入較少的零件、簡單的機械結構。此外，機械設計中零件的形狀，在很大程度上影響著制造過程中所需能耗。因此，在設計機械制造與自動化系統時，在充分保證產品基本性能的基礎上，盡最大程度化使其零件得到簡化，以此來減少零件數量，實現產品結構的合理優化。2）合理安排工藝工序：為了達到節能設計的效果，就需要強化對產品加工工藝進行設計，合理安排工藝工序。通過對其進行節能設計，以此保證機械生產設備始終處于滿負荷的狀態。而通過當前這種設計效果，不但可以提高機械設備的使用效率，而且還有助于提高能源利用率，降低能源的消耗。

2.4 優化機械結構

一般在實現同樣功能的情況下，機械結構的結構越簡單越好，因為零件越簡單，對該零件加工所需要的工藝要求也越少、越簡單，同時所需要的制約材料的數量越少，從而有利于實現機械制造及自動化的節能要求。因此，在保證能完成同樣的工作需要的前提下，應當使得機械設備的零部件越簡單越好，優化機械零部件，從而減少能量消耗，最終達到節能的目的。

2.5 液壓系統的設計理念

在大型的機械設備中，液壓系統的作用必不可少，成為機械系統中不可或缺的一部分，良好的液壓系統對機械設備的損耗小，有理由機械設備的高效運作，但同時，由于液壓油泄露產生的環境污染及設備損壞等現象應當盡量避免，該現象在造成環境污染的同時使得設備磨損加快，動力不足，嚴重時甚至導致事故的發生。為此，首先應當保證液壓傳動系統中液壓油質量的好壞，同時保證油量充足，加入液壓系統液壓油防漏檢測系統，防止液壓油的泄露；其次應當做好密封工作，盡量避免發生由于密封不好導致液壓油受到污染從而使得各液壓部件之間的磨損加重的現象。

2.6 選擇節能型發動機

好的發動機對于一個機械系統而言是至關重要的，發動機就像人的心臟，只有一個健康良好的心臟才能讓我們健康的成長。在機械設備中，發動機是消耗能源最大的地方，發動機的型號越大，其消耗的能源也越大，同時所提供的動力也越大，但需要注意，發動機的有效利用率有高有低，效率低的發動機在同樣多的能源的情況下所能提供的動力就較小，因此，應當注意發動機的好壞，因此發動機節能也可作為一個機械制造與自動化設計中的一個重要突破口，選擇節能性較好的發動機可以大大提升能源的利用率，減小對環境的污染等。同時，應當嚴格控制不合格發動機的生產和銷售，努力提高發動機整體的合格率。

3 結語

能源消耗問題一直是制約機械制造業發展的關鍵因素。為了更好地整合能源消耗問題，將節能設計理念融入機械制造和自動化是實現機械制造業可持續發展的重要舉措，同時也從根本上保證了機械結構和自動化的節能設計理念。其機械設計在整個過程中生產低能耗也能夠促進機械制造業的健康快速發展。