试述机械制造与自动化中节能设计理念的应用

试述机械制造与自动化中节能设计理念的应用

关键词:机械制造;自动化;节能设计理念

1.机械制造与自动化中节能设计的优势

在机械制造业中进行节能设计可以使其资源得到节约,节能设计可以理解为环境意识的设计、生态设计、自然环境的设计等。内涵主要在于对机械产品进行制造时所需的各种资源循环的利用,使其对环境造成的影响可以得到减少。对机械产品进行设计的时候应该满足可拆装、可回收的相关要求,这是进行节能设计的新条件。传统的产品是从其功能、寿命等基本的属性来进行考虑,在对产品进行设计、开发时,先对市场情况进行分析,再进行图纸设计和制定方案,除此之外还应该对其设计理念及方案进行不断的修改、审定,之后才可以真正进行生产。传统的机械制造设计理念使其设计、制造的周期都显得较长,产品生产之后的拆卸工作比较困难,且回收难度也十分大,有的产品报废后无法进行回收利用,这就对能源、资源造成了较大的浪费,更有甚者还会对环境造成严重的污染。因此,相关企业应该不断推广节能减排的设计理念,节能设计可以根据对原料、自然环境等进行合理的选择来进行,这不但可以让传统设计优势得到较好的发挥,还能达到节能降耗的目的,使资源得以有效、合理、科学的利用,还有利于对废弃物进行回收利用,从而达到持续发展要求。

2.节能设计理念下的机械制造与自动化

2.1机械的节能设计

2.1.1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。

2.1.2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。

2.1.3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。

2.2环保型材料的选择

2.2.1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。

2.2.2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。

2.2.3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从制造工艺入手,达到节能减排

2.3.1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。

2.3.2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。

2.3.3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。

2.4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。

3.机械制造与自动化设计的发展方向

我国计算机技术水平的发展限制了机械制造与自动化技术的发展,目前,由于机械制造和自动化技术被广泛的应用在各大领域,甚至走向国际化,因此,就需要我们加强对自动化相关的网络技术和计算机集成技术等的提高,做到全面发展,而且要在发展中跟上世界的步伐,并实现国际接轨。在此过程中还要将节能环保的设计理念引入到机械制造和自动化中,只有这样才可以使机械制造和自动化技术得到全面的应用,也会使其产品的质量得到提升,从而做到节能减排与经济效益为一体的多方面发展体系。

结束语

随着国家经济的快速发展,国内机械制造与自动化产业也在蓬勃兴起。机械制造与自动化的发展,带来的不仅仅是经济的利益,也有对环境的污染等,因此,在其中注入节能的设计理念,才能使机械制造与自动化产业更上一层楼,使国家的制造业经济也能长久持续地发展下去。

参考文献

[1]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.

[2]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.

[3]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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