機(jī)械設(shè)計節(jié)能基本原理的分析與應(yīng)用

張俊奎 郝召陽

（鄭州中鼎鍋爐股份有限公司 河南鄭州 450000）

機(jī)械設(shè)計節(jié)能基本原理的分析與應(yīng)用

張俊奎 郝召陽

（鄭州中鼎鍋爐股份有限公司 河南鄭州 450000）

隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國能源開采也不較快，生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重的破壞。根據(jù)相關(guān)資料顯示，國內(nèi)較多的企業(yè)生產(chǎn)的總值成本遠(yuǎn)高于發(fā)達(dá)國家的基本成本，這些嚴(yán)重的開采對土壤、大氣和水污染造成了嚴(yán)重的影響，同時也威脅到了人們的健康。本文就針對機(jī)械設(shè)計節(jié)能基本原理進(jìn)行分析，并對應(yīng)用進(jìn)行研究。

機(jī)械設(shè)計；節(jié)能；基本原理；應(yīng)用研究

1 機(jī)械設(shè)計節(jié)能的背景和基本原理

隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對于能源的利用和消耗逐漸增加，這就造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染，對于自然生態(tài)和人們生活中的影響也逐漸嚴(yán)重。我國在改革開放初期對重工業(yè)的發(fā)展比較重視，但是卻忽略的環(huán)境污染問他，這就直接導(dǎo)致了環(huán)境問題破壞逐漸嚴(yán)重。

1.1 機(jī)械設(shè)計節(jié)能的背景

機(jī)械設(shè)備在人們的生活中必不可少，尤其是在工業(yè)生產(chǎn)中，機(jī)械設(shè)備占有一定的地位，同時也是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱。較多的機(jī)械設(shè)備使用功能會造成巨大的浪費，除了是用于正常的機(jī)械運轉(zhuǎn)之外還會造成能源的浪費，為了響應(yīng)我國節(jié)能減排的號召，我們要從機(jī)械設(shè)計的制造和使用環(huán)節(jié)做好節(jié)能工作，其中設(shè)計環(huán)節(jié)的節(jié)能工作是最有效的方法。機(jī)械使用單位為了降低生產(chǎn)的成本，更加傾向于購買節(jié)能的機(jī)械設(shè)備，這就造成了傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計和制造方法被淘汰。隨著技術(shù)的不斷改進(jìn)，機(jī)械制造上逐漸的認(rèn)識到節(jié)能設(shè)計的重要性，并通過不斷的研究和創(chuàng)新取得一定的進(jìn)展。

1.2 機(jī)械設(shè)計節(jié)能的基本原理

機(jī)械設(shè)計主要是根據(jù)使用要求對機(jī)械的工作原理、組成部分和運行模式的形態(tài)等進(jìn)行規(guī)劃、分析和計算，以及將從理論的規(guī)劃轉(zhuǎn)變?yōu)閷嶋H制作基礎(chǔ)的工作流程。機(jī)械設(shè)計是機(jī)械工程主要的構(gòu)成部分，也是決定機(jī)械效能的主要因素。為了可以減少機(jī)械類機(jī)器對環(huán)境的污染和破壞，就要開展機(jī)械設(shè)計節(jié)能，其基本的原理就是：對實際的機(jī)械體系效能、動力能量和運行的使用效力等耗能速率等進(jìn)行整合，然后運用相關(guān)的函數(shù)進(jìn)行計算并分析，形成機(jī)械設(shè)計節(jié)能的工作原理，減少能源的消耗，有效的促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展政策的運行。

2 機(jī)械設(shè)計節(jié)能基本原理的應(yīng)用

在機(jī)械設(shè)計節(jié)能中，為了可以降低能源的浪費，就要對動力效能進(jìn)行深入的研究，包括了機(jī)械體系的動力勢能、機(jī)械運行時效及運行速率等進(jìn)行調(diào)整，對機(jī)械使用的時效性和有效性進(jìn)行加強(qiáng)，在一定的程度上降低機(jī)械使用能源的功率，結(jié)合機(jī)械體系動力勢能的變化和實際機(jī)械運行功率，為了可以有效的實現(xiàn)節(jié)能減排，將機(jī)械體系中的動力勢能用多個周期函數(shù)表示，合理的計算動能的結(jié)合，這樣可以有效的提高機(jī)械的使用效率，還可以降低機(jī)械的能源消耗，同時起到了保護(hù)環(huán)境的目的。

機(jī)械設(shè)計節(jié)能基本原理可以有效的減少能源消耗，所以，在機(jī)械設(shè)計節(jié)能的基本原理被廣泛的應(yīng)用在實際的生活中，由于機(jī)械設(shè)計節(jié)能的基本原理是利用質(zhì)點系動能定力研究出來的，質(zhì)點系動能定力就是靜止參考系，系統(tǒng)是由較多個質(zhì)點組成，每一個質(zhì)點用動能定理，然后求和之后可以得出質(zhì)點組動能定理。所以，機(jī)械設(shè)計節(jié)能的實用性和有效性比較明顯。

2.1 將機(jī)械設(shè)計節(jié)能原理應(yīng)用在升降機(jī)械的設(shè)計中

升降機(jī)械主要是利用壓力容器或者是鏈條促進(jìn)升降設(shè)備的移動，主要進(jìn)行高空作業(yè)或是高空的維修。由于升降的設(shè)備是進(jìn)行高空作業(yè)，這就需要很大的動力能力才可以將設(shè)備送到一定的高度，進(jìn)行實際的工作，所以，升降機(jī)械的能源消耗比較大，這就要對其加以改進(jìn)。從升降機(jī)械的實際工作轉(zhuǎn)給你，可以發(fā)現(xiàn)在升降環(huán)節(jié)消耗的能源比較大，所產(chǎn)生的功率也比較高。所以，將機(jī)械設(shè)計節(jié)能工作原理應(yīng)用在升降機(jī)械設(shè)計中，按照電梯的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計，有效的降低升降機(jī)械的耗能。

2.2 將機(jī)械設(shè)計節(jié)能基本原理應(yīng)用在機(jī)械加工設(shè)備的設(shè)計中

機(jī)械加工主要是指一種機(jī)械設(shè)備對需要加工對象實現(xiàn)外觀形狀方面的改變流程，在實際的生活中，較多的日常設(shè)備都是經(jīng)過機(jī)械加工形成的。由于現(xiàn)在生產(chǎn)經(jīng)營講究的是效率和質(zhì)量，抑制都是用電腦自動機(jī)械化進(jìn)行生產(chǎn)，所以，在進(jìn)行機(jī)械加工設(shè)備中，就必須要使用沖壓或是焊接等機(jī)器。利用焊接工具，要按照圖紙對加工對象進(jìn)行改造，需要電力的支持，這就要在整個加工流程中出現(xiàn)了浪費能源。

3 怎樣做好機(jī)械節(jié)能

3.1 選用環(huán)保材料和環(huán)保的發(fā)動機(jī)

做好機(jī)械節(jié)能就要從設(shè)計環(huán)節(jié)著手，在滿足設(shè)計要求的同時，優(yōu)先選取環(huán)保性的材料，選用的材料要做到可以回收、無污染、容易處理。發(fā)動機(jī)是機(jī)械設(shè)備的主要污染源之一，這對減少環(huán)境污染排放具有重要的意義，例如，選用環(huán)保性水冷增壓柴油機(jī)作為發(fā)動機(jī)，這樣的發(fā)動機(jī)具有耗油低、排煙少，使用的壽命比較長等有點，如果條件允許的情況下，節(jié)能型發(fā)動機(jī)是不錯的選擇。

3.2 電子系統(tǒng)的精確化控制

利用電子計算機(jī)和無線網(wǎng)組成的控制系統(tǒng)，有效的實現(xiàn)了對機(jī)械精準(zhǔn)控制，這一系統(tǒng)是機(jī)械節(jié)能的措施。智能化終端可以按照設(shè)定的程序?qū)C(jī)械的運行情況進(jìn)行及時的監(jiān)控，做出智能化的判斷，同時還要控制發(fā)動機(jī)的輸出功率，有效的達(dá)到減少消耗的最佳標(biāo)準(zhǔn)，及時的發(fā)現(xiàn)問題、處理問題，延長機(jī)械使用的壽命。

3.3 做好液壓系統(tǒng)的清潔和防滲漏工作

液壓系統(tǒng)的污濁物加快機(jī)械設(shè)備的磨損和腐蝕，液壓系統(tǒng)的滲漏直接浪費了寶貴的資源。所以，機(jī)械液壓系統(tǒng)是機(jī)械節(jié)能設(shè)計時主要考慮的問題之一。例如，加裝一個高效率和高精準(zhǔn)度的過濾裝置就可以過濾較多的參雜物，有效的降低雜物和機(jī)械的磨損。采用防滲透的新材料和改變零部件的結(jié)構(gòu)，也可以防止出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。

3.4 引入新的技術(shù)

機(jī)械設(shè)計節(jié)能的實現(xiàn)不能離開新的技術(shù)支持，在設(shè)計的過程中堅決不能脫離實際的技術(shù)發(fā)展水平。但是又不能完全的禁錮在設(shè)計的思想，要對想法進(jìn)行大膽的嘗試和創(chuàng)新，積極的將各種先進(jìn)的技術(shù)應(yīng)用到設(shè)計中去。比如，使用太陽能發(fā)電技術(shù)為機(jī)械設(shè)備提供一定的動力，在加上傳統(tǒng)的動力系統(tǒng)做到有備無患，尤其是對小型的機(jī)械設(shè)備，具有很強(qiáng)的操作性。

機(jī)械設(shè)計節(jié)能的基本原理實在機(jī)械設(shè)計的基本原理上融入了節(jié)能理念的新型設(shè)計原理，對傳統(tǒng)的設(shè)計原理不斷的進(jìn)行完善，這就符合了社會的可持續(xù)發(fā)展的要求。應(yīng)用機(jī)械設(shè)計節(jié)能原理可以降低生產(chǎn)成本、減少環(huán)境污染，值得全面的進(jìn)行推廣。

4 結(jié)束語

綜上所述，本文主要對機(jī)械設(shè)計節(jié)能的基本理念和機(jī)械設(shè)計節(jié)能基本原理的應(yīng)用進(jìn)行分析。由于社會發(fā)展的比較迅速，忽略了對環(huán)境的保護(hù)，導(dǎo)致出現(xiàn)了嚴(yán)重的污染，這樣不利于整個社會的發(fā)展。機(jī)械設(shè)備和機(jī)械制造業(yè)在我國占據(jù)較多比重，對環(huán)境的影響也比較重要。所以，要對機(jī)械設(shè)計節(jié)能進(jìn)行開展，不斷的改善我國的機(jī)械設(shè)備，并有效的降低機(jī)械設(shè)備使用的能源消耗。

[1]車勝創(chuàng).機(jī)械設(shè)計節(jié)能基本原理的分析與應(yīng)用[J].長安大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2011（03）：95～110.

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2016-3-11