怎样把节能设计理念运用在机械制造与自动化

怎样把节能设计理念运用在机械制造与自动化

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摘要:伴随经济快速发展带来的能源消耗的日益增长,为了推动工业的可持续发展,国家相继提出了节能减排的政策,而作为高能耗产业之一的机械制造和自动化产业,也应该融入节能设计理念,从而降低机械制造和自动化的能耗,这样才能做到机械制造和自动化的节能减排,促进其可持续发展。基于此,本文从把节能设计理念运用在机械制造与自动化展开分析。

关键词:节能设计理念;机械制造与自动化;措施

1、机械制造与自动化中节能设计的概述

节能设计的内涵主要在于对机械产品进行制造时可以实现对各种资源的循环利用,从而减小对环境的污染。对机械产品进行设计时,要满足可拆装、可回收的相关要求。对传统产品的制造一般是从其功能、寿命等基本的属性方面来进行考虑,在进行对产品的设计和开发时,应首先了解市场的情况,并对其进行分析,然后在根据图纸的设计来制定方案。[1]此外,还应该对其设计理念及方案进行不断的修改、审定,通过之后才能够真正的对其进行生产。而且传统机械制造的设计理念使得其制造与设计的时间都相对较长,且产品的可拆装难度较大,对资源的回收也较为困难,有的产品报废后无法进行回收利用,因此就造成了资源、能源的大量浪费,甚至更为严重的还会对环境造成重度污染。因此,相关企业要不断的对节能减排的设计理念进行宣传和推广,充分合理的利用资源,使资源得到科学合理、有效的利用,提高废物的回收率,从而实现资源的可持续发展。

2、当下机械制造及其自动化发展状况

由于近年来随着计算机行业的发展,更多的将计算机集成技术运用到了机械制造业中,使机械制造很好的与自动化相结合,机械制造业的自动化,使其更加快速"安全地完成作业,极大地推进了机械制造业的快速发展,效率高成为现在机械制造及其自动化的一个代名词。机械制造及其自动化虽以极快的速度发展起来,并且起到了很好的带动作用,但是应当注意到,我国的机械制造及其自动化仍然处于初级阶段,需要从各方面去发展。另一方面,我国的机械制造与自动化起步比较晚,许多技术不是很成熟,与发达国家相比,存在很大的差距。需要在技术上去追赶,同样由于技术上的落后,产品质量往往不是很好,需要在产品质量上进一步加强。这是我国现阶段机械制造及其自动化的发展现状,应该看到进步,但更重要的应该是看到不足,进一步发展它的技术。[3]

3、节能设计理念下的机械制造与自动化

3.1机械的节能设计

3.1.1选择低公害的发动机

发动机作为机械系统中的最重要的部件之一,对环境将会产生巨大的影响。因此,选择噪声低、油耗小的环保型发动机有利于缓解环境压力,提高机械的效率。

3.1.2液压系统的设计

只有液压系统保持清洁,才有利于液压的有效行动,这就要求在机械制造设计的过程中进行精心的设计,将垃圾杂质彻底清除,降低故障发生的概率,延长机械的使用寿命,减少更换配件次数,严格控制污染。

3.1.3尽量运用高可靠性的成熟技术

在进行机械制造和自动化的设计过程中,选用可靠性较高的成熟技术和经过市场检验的成熟零部件能够有效延长机械的使用寿命,减少更换次数,也就减轻了对环境的破坏和污染,践行了节能的理念,促进环境保护工作的开展。

3.2环保型材料的选择

3.2.1采用可再生的材料和资源,降低消耗

在选用机械制造和自动化的相关材料是,应该尽量选择可再生、可回收的材料,因为这些材料在加工时不会排出有害物质,对环境造成的影响较小,符合同时符合节能理念。尤其是在一些零部件的选择方面,其设计结构需要满足易分解的原则,杜绝使用有毒材料,同时提高材料的利用率,促进材料选择的合理有序。

3.2.2使用寿命较长的材料

产品的寿命得到延长实际上就意味着机械生产的利用效率提高和机械报废率的降低,对于各种能源材料的消耗随之减少的同时,对环境的污染程度也能大大降低。此外,在设计还应减少对环境的负面影响,使得设计符合通用标准,为此,在设计的过程中要从综合性考虑设计对象的具体用途,对设计的更方面因素做出权衡,从而实现节能理念。

3.2.3不使用污染严重的材料

在进行机械制造的过程中,尽量不要使用氟利昂、含氯橡胶等材料,要减少重金属的使用,在设计中尽量开发使用新型的环保材料。另外,在选取材料时也要考虑到零件报废后的处理,需要符合环保要求,采取恰当的废旧部件处理方法。[2]

3.3从制造工艺入手,达到节能减排

3.3.1充分考虑制造工艺与实际生产设备的匹配性,避免因为制造工艺和生产设备不匹配而发生的能源浪费和环境污染问题。例如,对于零件的锻压问题,冷锻式、温锻式和热锻式都可以达到目的,但是如果盲目选择就会造成工艺与设备的不匹配,产生能源浪费和环境污染,应当充分考虑实际应用的设备的特点和性能,选用适宜的工艺进行生产。目前应用最多的是温锻式,因为冷锻式工艺对生产环境的危害性较大,而热锻式工艺的能源利用率相对更低。

3.3.2优化机械结构、简化零件。越是复杂的机械设备,运行中对于能源的需求和消耗越大,对于环境的污染的程度也越高。在机械制造工艺中,应当在保证生产性能的基础上,尽可能简化机器结构、简化零件结构、简化零件数量、简化生产流程,这对于机械设备运行中能源消耗的降低和环境污染的减少是非常有意义的,是节能设计理念的体现。

3.3.3合理安排工艺顺序和生产流程。生产同样产品的机械设备,工艺安排的顺序不同,能量的消耗和对环境的污染也是不同的。在优化工艺生产方法的基础上,对工艺的应用顺序从节能环保的角度进行适当的安排调整,形成节能性强、污染性弱的生产流程,减少生产成本同时增加生产效益,是合理安排工艺顺序的目标。

3.4设备运转过程的节能措施

机械设备在制造完毕后,就是在运转过程中的消耗能源,利用先进的完全智能化的管理系统,可以控制运转过程中实时消耗的能量。智能化的管理系统可以控制大到整个生产线小到每个开关,通过各种先进的传感器实施收集生产过程中的相关数据,动态地调节生产设备令其同生产负荷相适应,用最小的能源消耗来满足生产需求。以制造业的一般生产线来讲,通常只是某一部分的设备需要一直运转,其他的部分设备是在需要的时候才使用。这些设备有的可以直接关闭,有的需要保持在待机的状态,通过及时关闭不需要的设备并让必须待机的设备运转在最小消耗下,这就可以减少不必要的能源消耗,降低生产成本。[4]

结束语

当前国内机械制造中的能源浪费情况较为严重,只有将节能设计的理念运用到机械制造与自动化设计中,对机械进行节能设计,选择环保型材料,并从机械运转及运输过程中的践行节能理念,这样才能让机械制造的高效性、稳定性得到提高,从而提高材料的环保性能及降低设备的耗能,使机械制造和自动化的整个过程更加节能。

参考文献

[1]曹雅莉.浅析节能设计理念在机械制造与自动化中的应用[J].装备制造技术,2013.

[2]张成磊,刘朝利.机械制造与自动化设计中的节能设计理念研究[J].科技风,2014.

[3]王光祥.机械制造与自动化中的节能设计理念[J].科技创新与应用,2012.

[4]胡建秋.谈机械制造中的节能设计理念[J].中华民居,2010.

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