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摘要:随着经济的发展和社会的发展,机械制造作为高能耗的行业,不但消耗了大量的能源,而且产生了严重的污染,为了妥善解决当前机械制造与自动化行业面临的问题,就要注重发挥节能设计理念在机械制造与自动化中的作用,以此来降低能源方面的消耗,实现机械制造与自动化领域的节能环保发展。本文主要对机械制造与自动化发展的现状进行了简单扼要的论述,同时重点对节能设计理念在机械制造与自动化中的应用进行了全方位的深入分析。
关键词:机械制造;自动化;节能设计理念;应用
引言
在社会经济的快速发展带动下,机械制造与自动化发展的速度与日俱增。随着一些新兴产业的出现,自动化也成为了生活中不可缺少的一部分。如今的机械制造与自动化已经与计算机密切融合在了一起。机械自动化在世界上诸多领域已取得了长足的长进,只有节能依然较发达国家稍差,我国的产品耗能比国外的标准产品要高出许多,因此现在我国在自动化这方面主要是进行节能研究,这是目前机械自动化最重要的事情。我们要借鉴国外的发展经验,提高我国机械制造的节能技术,降低仪器的耗能量。
1节能设计对机械制造与自动化的重要性
机械制造与自动化是我国经济发展的基础产业,为我国各行各业的发展提供装备,同时,它也是评价国家工业化程度的指标之一。随着经济发展技术进步和信息化技术的不断推进,机械制造与自动化也在飞速的发展,但是在发展的同时也暴露出高能耗和高污染的问题,不仅消耗和浪费了宝贵的自然资源,也给环境带来了极大的破坏,因此,需要将节能设计理念用于机械制造和自动化技术的开发和应用。一方面节能技术可以减少机械制造中的高能耗问题,通过使用清洁能源和可再生资源降低机械制造的生产成本,同时,也可以提高资源的利用率,提高机械生产效率。另一方面节能技术可以降低机械制造的高污染问题,通过在机械制造与自动化中使用节能技术对于提高机械制造的生产能力和保护自然环境都有重要的意义。
2机械制造与自动化中节能设计理念的应用研究
2.1选择节能环保材料
①在设计机械工程系统的过程中,相关设计人员尽可能的选择可回收、可再生材料。而机械制造与自动化材料选择同样应当严格遵守这一原则,而选择此类材料,极大的解决了生产加工中有毒物质的排放问题,降低了有害物质的排放量,在很大程度上减少了对环境的危害。此外,在结构设计过程中,尽可能的选择可拆卸、可回收、无毒的材料,以此来提高材料的再生率,这对于材料的节约具有重要的现实性意义。②在设计机械工程系统时,相关设计人员要严格执行低能耗、长寿命的原则。通常情况下,要想降低机械产品的报废了,就需要强化对产品设计,提高产品的使用寿命,但机械产品产量则相对减少了。由于降低了机械产品的能耗,这也意味着污染问题得到了减低,极大的保障了环保效率。基于降低材料能耗的角度分析,适当的减轻机械产品的重量,根据环境负荷对机械要求进行设计,使其满足环境通用标准提出的要求,以此来实现机械构件的通用性。③选择综合性价比较高的材料:机械材料选择是否得当,在很大程度上影响着环境问题。因此,相关设计人员必须给与机械材料选择足够的重视,在机械制造与自动化设计过程中,部分企业并没有意识到机械材料报废后污染处理的重要性,往往忽视了当前这一环节的工作,致使污染问题没有得到切实有效的解决。基于此,要想实现节能环保,降低材料的综合成本,则尽可能的选择综合成本低、污染小的机械材料。避免使用氟利昂、石棉、及树脂等类型机械材料。
2.2在结构设计中渗透节能意识
①发动机在机械系统的结构中有着关键的作用,是主要的骨干部件。应用节能理念进行设计,选取具有高运行效率、高平稳性、低排量和低油耗的发动机不但能够保护环境和生态,还能降低在环保方面的资金和人力投入,提高可持续发展,实现同步提升企业和社会的效益。②液压系统也是机械制造工艺中关键的构成部分之一,因此节能设计理念也要渗透在液压设备系统的设计中。要求液压油液纯净度高,增加系统满负荷工作的能力,降低由于油液杂质所导致的设备故障损坏。同时,液压管设计也要进行改良,在满足质量标准的基础上需要具备抗腐蚀、抗老化的功能。在安装和移动设备过程中,可能会出现液压管变形和碰撞破裂的情况,因此要对此加以充分的评估。③在设计操作平台的环境处理和设备构成时需要突出降噪功能和减震效果,安全间隙需要合理设置,完善操作系统与设备之间的运行安全程序,确保能够平稳顺利的运行生产操作。④定期保养并维护机械制造的运行系统,例如注入润滑油,降低机械运行过程的摩擦力以此确保设备能够正常的运行。传统工艺设计采取人工注入的方法,该方法的确定在于,若注入不及时将会导致设备功能快速衰退,若油脂溢出则会对环境造成污染,同时也会浪费资源。通过节能设计理念可以安装自动加油装置以此定期定量注入润滑脂以此确保设备的质量。
2.3优化机械设计
在机械设计中采用节能设计的理念主要在于提高生产效率、节约资源和降低污染排放等方面,可以在以下几个方面进行优化设计:①使用环保型发动机。发动机作为机械制造中重要的设备,其能耗和污染对外部环境有巨大的影响,因此,选用环保无公害的发动机可以有效降低油耗,对于减少噪声污染和环境污染有重要的帮助。②液压系统的节能设计。液压系统是确保机械系统正常运转的保障,因此,要在液压系统的设计中融入节能设计来延长液压系统的使用寿命和工作效率。一方面在油液的选择上要有严格的要求,不能含有丝毫杂质,确保液压系统的整体清洁,从而降低液压元件的磨损,另一方面对液压系统的管线设计要注重选材,优先选择密封性能和不易老化的材料,这样不仅能够提高液压系统的使用寿命,也可以减少连接管线的破坏导致油液溢出造成环境污染。③自动加脂装置的节能设计。传统手动加脂存在一些问题,比如加脂效率低下,耗费大量时间和人力,在加脂的过程中还有可能造成油液的溢出污染环境,因此,要设计自动加脂装置来节能减排,实现设备定时自动加脂。可以通过设计一个自动润滑系统来解决以上问题,通过设置在各铰销位置的传感器来检测黄油含量,一旦低于设定值,传感器接收到信号使自动润滑系统工作,计算出具体的黄油需求量来实现自动加脂,既能够精准控制加脂的时机也能够控制加脂量,防止过多溢出造成污染或过少无法起到润滑的作用。④驾驶室的节能设计。对驾驶室进行人体工学改造有利于保持驾驶员的工作状态,降低劳动辛苦程度,从而实现工作效率的提升。
结语
当代社会空气污染严重,一些景色都在工业兴起后被破坏了,地球的化石能源也将近枯竭,为了下一代人类能够正常的发展,为了保护现在所拥有的绿色,必须要对能源消耗巨大的机械自动化进行新的研究,加强机械自动化能力的同时也要使它产生的污染逐渐缩小,对机械自动化产业的工艺进行革新,提高机械自动化的可回收性。制造可长时间使用的机械自动化设备,延缓机械的制造速度。在经济快速发展的现在也要实现可持续发展的国家理念,新一代的机械自动化设备应在质量提高的目标上再加上节能减排的长远目标。
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