節能設計理念在機械制造及自動化應用中的滲透研究

劉洪亮

摘要：近年來我國綜合國力的不斷增強，工業的迅猛發展，涌現出大量的工業企業。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。在機械制造發展的過程中，各種能源并非取之不盡用之不竭，因此能源的消耗問題是當前發展過程中需要考慮的主要問題。因此，應實施節能設計理念，從而保證未來牽涉機械制造的相關產業能穩定運行。同時提升能源的利用效率，進一步提高其經濟效益。本文就節能設計理念在機械制造及自動化應用中的滲透展開探討。

關鍵詞：節能;設計理念;機械制造;自動化;應用

引言

現階段，由于環境與能源的問題日益顯現，必須采取相關的措施對其進行控制與改善，在機械制造與自動化生產中，要積極的貫徹節能環保的工作理念，加強技術創新。這樣不僅可以有效減少能源的浪費，達到環境保護的目的，還可以有效的提高生產效率，進一步促進機械制造與自動化的健康、穩定可持續發展。

1 機械制造與自動化領域發展現狀

改革開放以來，我國綜合國力顯著提升，但同時也面臨著越來越嚴峻的資源短缺等問題，可持續發展就成為我國許多制造型企業轉型升級的重要因素和關鍵點，因此，在機械制造與自動化生產中融入節能減排的設計理念是機械制造企業實現可持續發展的必經之路。機械制造生產企業應積極響應國家的“各企業實現零排放目標”的號召，主動采取措施來減少生產過程中產生的污染物排放，提高能源利用率，讓機械制造與自動化企業摘下“能源消耗量最大行業”這頂帽子，在前期的設計環節就與節能環保理念相結合，使資源得到有效配置，從而將社會效益和經濟效益相結合。

2 節能設計理念的優勢

在機械制造中進行節能設計，可以有效節約各種所需資源，對機械產品所需的資源進行合理的利用，減少對環境造成的不利影響。在進行機械產品設計時，應滿足可拆卸、可回收的要求。傳統的機械制造的設計、制造的周期都較長，產品生產后的拆卸也比較困難，且回收難度較大，部分產品報廢后無法回收利用，這造成了較大的能源浪費，甚至還會對環境造成嚴重的污染。因此，相關生產企業應進一步推廣節能設計理念，節能設計可以對原材料、自然環境等進行科學、和的選擇進行，使傳統設計的優勢得到充分發揮的，還可以達到節能降耗的目的，使資源得到充分、合理、有效、科學的使用，這樣還有利于機械生產廢棄物的回收、利用，進而達到可持續發展的要求。

3 節能設計理念在機械制造與自動化中的應用

3.1自動監測技術

自動調控是現代智能機械的核心特點，是指根據管理器程序對設備參數展開調整以符合生產需要的行為。因為大多數機械設備通常不在特定的負荷水平。油氣供給需根據工作計劃隨時變更。在傳統的模式之下，人員的工作具有不確定性，而在現代技術支持之下的自動變更體系能符合實時、精確的變化需求，構建節能降耗的生產體系。比如，對于工業燃氣鍋爐，鍋爐的智能控制將根據傳感器收集的信息來調控送風閥，以符合有所不同負荷條件之下的送風要求，防止不適當的損失。而自動掌控是各種技術的綜合。在某種程度上自動掌控也可解讀為半手動操作，其在現代機械設備之中的應用能很好地構建能源的利用機制，是節能設計理念中重要的一環。在此基礎上自動監測技術可代替人的觀測，其觀測的效果更加地精密且不容易出錯，其觀測的時間也不受其他因素的限制。因此其可在各種環境下很好地實現監測的任務，同時在發現問題時進行報警。而在節能設計的過程中，其可即時地對工程中的浪費進行預警，從而對涉及到的環節進行改善，進一步加強能源的利用率。

3.2產品結構設計與功能優化

作為生產領域能量轉換的核心，機械設備的構造形式決定了能源的利用率，也對資源的合理利用產生了深遠影響。因此，節能設計理念應用必須從優化機械設備的構造和功能入手，基于降低設備能耗以及提高資源利用率的視角審視設計方案的合理性。首先，鑒于電機等動力設備完成能量轉化并驅動機械設備運行，因此，應根據設備的功能設計構想以及應用場景特點確定電機或燃油發動機的類型以及優化其額定參數的選擇。其次，在設備傳動、自動控制等系統的設計過程中，應首選能量損耗小、可靠性高的技術方案。例如，在技術條件允許的前提下優先選擇氣壓傳動而非液壓傳動系統，為設備配置完善的故障自檢、診斷功能的控制系統等，達到節能、提升機械設備性能以及減少污染源的多重目的。

3.3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。

3.4對制作工藝進行優化升級

節能設計理念在應用與機械制造與自動化中時，必須注重構造與材料的設計。此外，為提高節能減排的效果，還要注重對制作工藝進行優化。第一，對機械結構進行優化。通常情況下，機械設備的部件越少，機械的結構就越簡易，其在生產制造的過程，所需的能源就越少。此外，相關設備零件的外形也對能源消耗有一定的影響。所以，節能設計理念在具體應用時，要在零部件質量得到保證的前提下，減少零部件的大小與使用數量，使機械結構得到有效的優化。第二，工藝工序的設置要科學合理。由于各個工藝產品對能源的需求都不相同，因此在產品加工的過程中，要對產品的加工工序進行合理、科學的設置，使機械生產設施可以有效的運作，使機械設備的工作效率得到進一步的提高，并減少對能源的而消耗，達到保護環境的目的。

3.5新材料的研發與使用

材料性能對機械設備的節能效果有決定性影響，因此，著重研發與應用各類功能性材料并提升可循環利用材料的比例，都是體現節能設計理念很好的方式?；趯αW等性能突出的功能性材料的利用，可以滿足設備使用功能要求的前提下縮小零部件的體積，減少其材料用量的同時，提高設備運行的可靠性。例如，在軸承、密封件等關鍵零配件的加工和選用方面使用具有卓越的耐磨、耐腐蝕等性能的新興材料，可以達到節能和改進設備使用性能的目的。而在機械制造中優先選用綠色制造工藝生產的材料，則可以推動產業鏈的優化，并在更廣闊的范圍內產生積極的節能作用。

結語

總而言之，通過研究節能設計理念在機械制造及機械之中的應用，可以對制造的相關理論進行研究。在此基礎上對機械產業的節能理念的應用展開探討。機械制造業的節能設計主要就是其自動化的節能設計，而自動化的節能設計反映在自動調控的設計上。機械產業的轉型是社會發展的必然要求，因此就要對其中涉及的方方面面進行研究和探討，并提出解決方法。

參考文獻

[1]李晶.礦山機械制造與自動化設計中的節能設計理念研究[J].世界有色金屬，2018，508（16）：58-59.

[2]孫啟明，孫冉.基于節能設計理念的機械制造原理及應用[J].設備管理與維修，2018（17）：133-134.

[3]艾和金.探討機械設計制造與自動化的發展[J].中小企業管理與科技（中旬刊），2018，530（2）：166-167.

[4]陳靜.機械制造及其自動化中節能理念落實探究[J].好家長，2018（39）：125.