機械設計節(jié)能基本原理的分析與應用

李永森久益環(huán)球（佳木斯）采礦設備有限公司

機械設計節(jié)能基本原理的分析與應用

李永森
久益環(huán)球（佳木斯）采礦設備有限公司

摘要：隨著我國工業(yè)化的不斷深入，環(huán)境問題也越來越受到人們的關(guān)注。在提倡人與自然和諧發(fā)展的今天，節(jié)能減排的思想已經(jīng)深入人心。其中機械設計也是節(jié)能減排的重要領域，但是很少引起人們的重視。遵循機械設計節(jié)能的基本原理，不僅可以收到顯著的效果，而且對于國家環(huán)境資源的保護也有深遠的影響。筆者根據(jù)目前機械設計中存在的問題，分析機械設計節(jié)能的基本原理，提出來幾點相應的措施。

關(guān)鍵詞：機械設計；節(jié)能減排；基本原理；應用

1　引言

在當今社會下，經(jīng)濟迅猛發(fā)展，人們在物質(zhì)和生活上得到了極大的滿足，但是經(jīng)濟發(fā)展的同時也帶來了許多的環(huán)境問題，比如環(huán)境污染、資源浪費等。所以人們開始尋求一條環(huán)境與經(jīng)濟和諧發(fā)展的可持續(xù)性道路。正確處理好環(huán)境和經(jīng)濟的關(guān)系，不僅關(guān)乎國家的穩(wěn)定發(fā)展，而且關(guān)乎社會的和諧安寧。機械設計節(jié)能作為節(jié)能減排，實現(xiàn)健康可持續(xù)發(fā)展道路的重要組成部分，已經(jīng)逐漸成為機械設計人員的重要研究方向。

2　機械設計節(jié)能的背景

機械設備在人們的生產(chǎn)生活中隨處可見，特別是工業(yè)生產(chǎn)中表現(xiàn)的尤為顯著，它不僅是工業(yè)生產(chǎn)的重要組成，也是國家經(jīng)濟發(fā)展的重要支柱。但是大量機械設備的使用，必然會造成國家巨大的能源浪費，這與我國提倡的“節(jié)能減排”政策十分不符。為了響應我國的節(jié)能政策的號召，設計人員必須對機械設備從設計到制造最終到完成這一過程進行合理的機械節(jié)能優(yōu)化，保證資源最大化的利用，這其中對于機械設備的設計是節(jié)能工作最重要的環(huán)節(jié)。

近年來，機械使用者們?yōu)榱藴p少資源的不必要浪費，降低生產(chǎn)成本，提高機械使用效率，使經(jīng)濟利益最大化，他們越來越青睞于節(jié)能型的機械設備，這使得傳統(tǒng)的機械設計和制造方法即將淘汰。

3　機械設計節(jié)能原理及其應用

機械設計節(jié)能原理又稱為平衡節(jié)能原理，要求在設計中從動力源、減少摩擦、功率匹配節(jié)能等方面入手，充分考慮實際應用中的能耗問題，不斷完善設計圖紙，盡可能在設計源頭上減少能源的浪費。

3.1動力源

動力源一般指機械設備的發(fā)動機，在機械設計時要求盡可能減少輸入功率的同時盡可能的提高輸出功率，簡單的說就是提高能源的轉(zhuǎn)化率。在實際的應用中，這一理念體現(xiàn)在機械設備的啟動和減速兩個階段上。

3.2設計中減少摩擦

發(fā)動機所產(chǎn)生的動力，必須依靠齒輪、動力傳送帶等進行傳送，傳遞到機械設備所需要的運作部位，這一過程的運動難免會產(chǎn)生摩擦，從而損耗動能。因此，對于機械設備的設計，要盡可能的減少機械構(gòu)件間的摩擦。一般對于減少機械設備活動處摩擦的方法是使用光滑構(gòu)件、對機械設備進行定期潤滑，這樣可以減少動力的損失。

3.3功率匹配節(jié)能，合理運用節(jié)能

在設計中，需要合理的分析機械設備所需的功率，處于不同的環(huán)境中，或者工作性質(zhì)的不同都會導致機械設備所需的功率不同。所以在設計機械設備時要依據(jù)的設計標準功率。

4　機械設計能源浪費的原因

4.1缺乏節(jié)能設計理念

傳統(tǒng)的機械設備是為了更好的提高機械設備的生產(chǎn)能力，促進企業(yè)的生產(chǎn)最大化，所以設計者往往更加注重的是如何提高機械設備的載重量、運轉(zhuǎn)速度等，然后保證設備運作的穩(wěn)定性和可靠性，可以說完全忽視了對于節(jié)能這一方面的考慮，甚至有些設備在設計時為了更好的提高以上的兩方面性能，不惜消耗更多的資源，造成資源的嚴重浪費。

4.2設計人員專業(yè)水平低

對于機械設備的設計人員一般都是專業(yè)性的人才，他們擁有豐富的經(jīng)驗，但是他們有些人員不愿意進行理論學習，一直閉門造車，不想去了解新的理論，最終使得與社會先進的新型設計脫節(jié)，不利于國家機械行業(yè)的發(fā)展。同時有些人員長期工作，沒有進行基層實地考察，導致自己所設計出來的設備與實際應用不符，不能滿足企業(yè)生產(chǎn)的需要。

4.3技術(shù)水平無法滿足設計需要

由于經(jīng)濟技術(shù)的制約，導致許多新的設計理念和設計思想難以實施，即使勉強能夠完成，不說是否會出現(xiàn)問題，就是生產(chǎn)成本也會大大的提高，不符合經(jīng)濟利益最大化的原則。所以許多的機械制造商回來減少利益的損失，還是不愿意在機械設備中引入節(jié)能技術(shù)。

5　如何做好機械設計節(jié)能

5.1選用環(huán)保型材料和環(huán)保型發(fā)動機

從機械設計環(huán)節(jié)入手，在滿足設計要求的條件下，盡可能選擇環(huán)保型材料，這樣可以使得材料無污染、無公害、易于回收、方便處理。在機械設備中，機械發(fā)動機是機械設備的主要污染源之一，為了減少環(huán)境污染，有害物質(zhì)的排放，要選用環(huán)保型的發(fā)動機，可以使得發(fā)動機具有油耗低、排放低等的優(yōu)勢。

5.2電子控制系統(tǒng)精確化控制

利用電子計算機和無線區(qū)域網(wǎng)組成的控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對機械的精準控制。信息終端智能化可以實時監(jiān)測機械的實際運作情況，同時做出智能化的判斷，已達到控制發(fā)動機的輸出功率，來盡可能的減少能源消耗。同時，這樣的檢測還可以及時的發(fā)現(xiàn)問題，做到及時的處理，這樣就延長了機械設備使用的壽命，提高了經(jīng)濟利益。

5.3引入新型技術(shù)

機械設計離不開技術(shù)的支持，在設計中不能脫離現(xiàn)實生活生產(chǎn)的實際發(fā)展水平，但是又不能思想陳舊，固步自封，需要設計人員在設計時要有創(chuàng)新精神，要敢于嘗試，將新型技術(shù)大膽的融入到自己的設計中去。這樣不僅提高了技術(shù)人員的創(chuàng)新能力，還使得我國的機械行業(yè)發(fā)展不斷的提高。

6　結(jié)束語

隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，國家和個人越來越重視環(huán)境問題，對于國家而言，出臺了許多的政策，比如“走可持續(xù)發(fā)展道路”、經(jīng)濟建設、政治建設、文化建設、社會建設、生態(tài)文明建設“五位一體”的總布局。這些都可以看出國家對于環(huán)境的重視。對于個人，我們越來越喜歡使用清潔環(huán)保的工具，比如對于汽車的選擇，我們更加青睞于環(huán)保型的汽車。機械行業(yè)作為節(jié)能減排的重要組成部分，就要從源頭做到盡可能的減少環(huán)境污染，提高資源使用率。這就對機械設計人員有了更加嚴格的要求，不僅需要他們設計出機械產(chǎn)品，還必須達到能耗低，資源浪費少，同時可以給企業(yè)帶來利益最大化的機械產(chǎn)品。

參考文獻：

[1]張超.計算機輔助設計在機械設計教學中應用的探究[J].課程教育研究，2013年14期

[2]張偉博.基于機械設計節(jié)能基本原理的平衡液壓挖掘機仿真與分析[J].山東工業(yè)技術(shù)，2014年14期

[3]談亮鴻.淺析食品機械設計與普通機械設計的對比研究[J].科技致富向?qū)В?014年14期