探究機械設計制造及其自動化節能設計理念

柴雅楠

摘 要：隨著經濟和科技水平的快速發展，機械自動化制造以及自動化中節能理念的實現能夠不斷推動社會生產力的進步，并且現階段緊張的世界能源局勢對于節能的要求正在不斷提升，特別是在機械制造方面有著眾多的機械節能設計理念。

關鍵詞：機械制造;自動化;節能設計

引言

伴隨著近年來我國工業化趨勢不斷加深，人們生活質量水平的日益提升，我國在機械制造與自動化領域取得了令人矚目的成績，其應用范圍更是史無前例的廣泛，在電廠、煤炭、國防等很多重要行業和領域都發揮著至關重要的作用。然而，我們不能停步于此，與現今世界上其他發達國家的制造水平相比，我國機械制造與自動化水平仍然有提高的空間，特別是在綠色環保方面，節能減排的作用不僅沒有充分發揮出來，而且部分機械制造企業在生產過程中對生態環境造成了破壞和污染，這嚴重阻礙了我國機械制造與自動化技術的可持續發展，所以，對節能設計理念在機械制造與自動化中的應用開展相關研究工作，是有著充分的現實必要性的。

1自動化的基本介紹

自動化是新一代科技發展的結晶，是我國當前經濟發展的推動力之一。自動化被廣泛地應用在我國工農業和服務業等多個領域，在我國經濟當中起著非常重要的推動作用。自動化的電子工程，不僅包括我們所熟知的電力網絡，還包含著我們所熟知的信息技術領域。在自動化發展的歷史過程當中，自動化技術發展愈發先進，操作越來越復雜，但是控制和監督自動化進展的成員素質不夠，因此更加需要設備的自動性。自動化是我國的一項前沿高新技術，自動化的發展能夠極大地提高整個國家科學技術發展，從而影響一個國家綜合國力的發展。就我們比較熟悉的電力自動化來說，電能是硬件和軟件二者進行碰撞的火花，許多先進技術的融合擴大了電力自動化的發展，使得電力自動化能夠更好地服務于整個電力行業，提高電力自動化的適用范圍，大大提高了生產的自主性。

2機械制造及其自動化的發展優勢

2.1效率進一步提升

傳統模式上的機械制造是通過燃料的使用從而產生動能，進行工業生產與制造，如果能夠進一步提升機械制造的效率那么會帶動整個社會的生產效率的進一步提升。但是在現階段高強度的生產效率要求之下，傳統模式的機械制造呈現出動能轉化率低、生產率轉化率較低、環境污染較為嚴重的缺點。這種情況的出現主要是因為整個社會的工業生產并沒有整體化的生產管理模式的應用，自動化技術的應用能夠在很大程度上彌補這一缺陷并且將信息轉化成為生產動力。舉例來說，現階段使用的電子控制系統僅以實現對汽車發動機運行狀況的準確監控，能夠進一步減少耗油量，增加峰值功率，減少爆震情況的出現，能夠推動汽車發動生產的進一步完善。

2.2安全性獲得提升

機械的安全性一直都是人們關注的重點，機械的安全能夠直接反映出機械制造的自動化水平，自動化的機械在實際的應用過程中不僅僅保持良好的生產效率，還需要保證自身運行的安全性，進一步減少機器運行過程中出現故障的幾率。自動化系統的應用能夠進行機械故障的自動報警，方便相關的檢修維護工作人員進行故障的排查，這樣能夠進一步增加機械生產的效率，能夠給機械的使用者提供非常多的信息參考數據，進一步減少在機械生產過程中故障的出現。

3自動化的節能理念

3.1變壓器的節能設計

自動化系統當中，變壓器是最重要的組成部件，也是消耗能源最多的一個設備。變壓器，它的合成材料是我們常見的鋼板和一些絕緣的材料。在變壓器的自動化設計當中，首先，貫穿的是節能理念。我們必須科學地選擇某些材料，從而極大降低能源的消耗，從而做到節能減排。其次，大部分能夠保持溫度的材料都是銅質，因此，自動化設計當中，變壓器大多都是銅制材料。在鋼片的選擇當中，我們需要重視的是鋼片的厚度，從而能夠保證變壓器正常運行。另外，我們可以采取并聯的方式，將多個變壓器連接起來，盡可能減少其工作的數量，進而能夠在工作的過程當中減少消耗，提高工作的效率。

3.2自動化傳輸節能設計

在自動化傳輸這一方面，電力傳輸的導線通常是作為一個比較重要的傳輸通道，而作為這一傳輸通道的材質，對于自動化設計本身節能有著重要的影響。無論是什么材料都會造成一定的阻礙，從而影響到節能設計。因此，我們必須重視的是，如何在自動化設計傳輸方面進行一定的節能措施。首先，我們必須盡量減少傳輸通道的長度，從而能夠在電力傳輸的過程當中減少其能量的消耗。接著，自動化設計，傳輸通道的材質一定要經過審慎的挑選，盡量選擇傳輸能力比較強的材質。第三點就是要將變壓器和傳輸通道結合起來，盡量地減少電能傳輸的過程和時間，從而能夠最大地節能。

3.3優化和改進產品設計

節能理念實現最為重要的是對機械生產中的相關環節進行優化，只有將大部分的機械生產的步驟進行節能化設計才能夠實現整個機械生產環節的節能化，確保機械制造的環保性與節能性，機械產品的節能性設計主要體現在外觀以及功能方面。最為重要的是，機械產品的外觀將會在很大程度上影響機械的能源消耗的轉化率，例如，機械設計中阻力較小的設備能夠進一步減少能源的使用，減少設備的能源消耗量。合適的輪胎設計、外殼設計能夠在很大程度上決定自身的能源轉化的效率。除此之外，在實際的機械產品生產的過程中需要對機械產品的用途進行針對性的設計，能夠實現能源利用的最大化，發動機在整個機械使用的過程中承擔著非常重要的任務，是機械制造過程中實現節能設計的主要環節。

3.4優化機械的加工工藝流程

在機械制造環節中零部件的選擇同樣重要，在進行零部件的加工時選取合適的加工方法，能夠進一步減少資源的浪費。且合理的加工方式能夠進一步減少加工荷載的力度，減少機械自身在運行過程中的阻力、降低負荷載以及過量荷載中的能源浪費。

3.5環保型材料的使用

在現階段機械制造過程中應用傳統的鑄造材料已經不能夠提升機械自身的吸引力，如今非常多的機械制造都向著輕量化的方向發展。輕質的鋁鎂合金在很多汽車的發動機上都有使用，特別是寶馬公司生產的直列六缸發動機都是采用的輕質鋁鎂合金，能夠在保證發動機功率的基礎上進一步減少機械制造自身的材料使用以及機械本身的重量。這種材料在實際的應用過程中不僅僅存在著質量輕、高效率的特點，最為重要的是能夠實現機械制造的節能減排。

結語

目前，我國社會各界都對機械制造和自動化行業節能設計理念的應用表現出了特別的關注，而且我國在該領域仍然與世界上最先進的技術水平有差距，所以，將節能設計理念與機械制造和自動化技術有機結合起來，能顯著提高人力、物力和財力多方面的資源利用效率，人力縮小我國與發達國家之間制造水平上的差距，從而為我國經濟的發展助力。

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