試論機械設(shè)計節(jié)能基本原理的分析與應(yīng)用

戴存

摘 要： 隨著社會經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，機械制造行業(yè)得到顯著的發(fā)展和壯大，與此同時，對于能源的消耗量逐漸增加，能源短缺的問題日益加劇，而在機械設(shè)計中采用節(jié)能設(shè)計的方式則能夠有效減少對能源的利用，實現(xiàn)對整個社會資源與環(huán)境的保護。本文將對機械設(shè)計節(jié)能基本原理進行分析，并對其實際應(yīng)用效果加以闡述。

關(guān)鍵詞： 機械設(shè)計；節(jié)能原理；實際應(yīng)用

引言：在經(jīng)濟建設(shè)持續(xù)發(fā)展的背景下，環(huán)境污染與能源短缺問題逐漸加劇，這些問題將會反作用到經(jīng)濟中，對經(jīng)濟的發(fā)展產(chǎn)生較大的阻礙。因此，我國企業(yè)以及相關(guān)部門應(yīng)采取多種措施，將此類問題進行合理妥當(dāng)?shù)慕鉀Q。而在機械設(shè)計中，采用節(jié)能基本原理，加工能夠獲得顯著的節(jié)能效果，進而極大的推動經(jīng)濟發(fā)展的步伐。

1.機械設(shè)計節(jié)能基本原理

在機械設(shè)計中，其節(jié)能基本原理指的是對設(shè)備的動能輸出以及消耗的無用功進行整理，并且利用函數(shù)的形式對其進行分析和研究，進而總結(jié)出對機械設(shè)備的節(jié)能設(shè)計方法，本文將對以下幾方面的節(jié)能原理進行簡要的分析。

1.1在動能方面

在以往傳統(tǒng)的機械設(shè)計中，工程師通常會注重動能變化與輸出功率之間的關(guān)系，以及前者對后者產(chǎn)生的影響，進而對設(shè)備的波動、加工精度以及使用周期等方面進行適當(dāng)?shù)母纳坪驼{(diào)節(jié)，降低對系統(tǒng)產(chǎn)生的影響。在新時期背景下，應(yīng)加強機械設(shè)計中的節(jié)能性，打破以往傳統(tǒng)中機械設(shè)計的弊端，將設(shè)備中的動能進行充分的開發(fā)，在具體的加工過程中，將動能進行及時的回收和轉(zhuǎn)化，并且在節(jié)能的基礎(chǔ)上，對系統(tǒng)周圍動能的變化程度進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，使其范圍能夠得到有效的縮小。

1.2在輸出力方面

由于在不同工作要求的條件下，機械設(shè)備在具體的加工過程中，在輸出力方面也表現(xiàn)得各不相同，即便是對于相同型號的機械設(shè)備來說，其在面對不同工作要求時，也能夠展現(xiàn)出不同的輸出力。因此，應(yīng)在此方面進行節(jié)能和改善。在根據(jù)具體的實際情況，對現(xiàn)象發(fā)生的原因進行分析和研究之后得出，在具體的加工過程中，使得機械設(shè)備的輸出力上升的主要原因是在較短的時間內(nèi)，力的波動變大所影響，此種現(xiàn)象在函數(shù)當(dāng)中將以周期函數(shù)的形式呈現(xiàn)。因此，要想實現(xiàn)真正的節(jié)能，應(yīng)采取科學(xué)合理的措施將輸出力的波動進行有效的控制，使其能夠始終處于合理的范圍之內(nèi)，進而達到節(jié)能的效果。

1.3在減少無用功方面

對于任何一種型號的設(shè)備來說，其在工作過程中都將不可避免的產(chǎn)生摩擦或者阻力，并且這些阻力將會產(chǎn)生一定程度的無用功，使其節(jié)能效果受到較大的不利影響，對于摩擦阻力的形成，則與設(shè)計過程中應(yīng)用到零件的精度以及在工作過程中使用的潤滑方式具有密切聯(lián)系，這些無用功的存在將會對設(shè)備的使用效率產(chǎn)生較大的不利影響。因此，在對機械設(shè)備進行設(shè)計的過程中，應(yīng)對其各個方面的節(jié)能要素進行綜合考慮，使其無用功得到有效的降低，進而使其使用效率得到顯著提升[1]。

2.機械設(shè)計節(jié)能的應(yīng)用效果分析

2.1人才培養(yǎng)方面

隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，越來越多的新技術(shù)、新設(shè)備被研制出來，機械設(shè)計技術(shù)如若不緊跟時代發(fā)展潮流，積極進行原理與實踐方面的創(chuàng)新，很容易遭到時代的淘汰，因此機械設(shè)備的設(shè)計應(yīng)做到與時俱進，不斷與新型技術(shù)相結(jié)合，加強對節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用。此外，當(dāng)今時代激烈的市場競爭其本質(zhì)是人才的競爭，在機械設(shè)計節(jié)能原理的研究以及節(jié)能設(shè)計的開展過程中，擁有大量的相關(guān)人才才能夠得以完成，對此，應(yīng)加強對相關(guān)工作人員的培訓(xùn)工作，使其理論知識與實踐能力得到顯著的提升，進而在機械設(shè)計中，能夠更加靈活的利用信息技術(shù)，將其節(jié)能效果變得更加顯著。

2.2加工設(shè)備的設(shè)計方面

在機械加工的過程中，其主軸的質(zhì)量與波動將會對產(chǎn)品的質(zhì)量產(chǎn)生較大的影響，因此，在進行產(chǎn)品的生產(chǎn)時，要著重注意主軸的運行狀態(tài)。為了能夠?qū)⒋祟悊栴}得以良好的解決，可以采用在機器轉(zhuǎn)動的過程中加入飛輪的形式，使其通過自身轉(zhuǎn)動的慣性調(diào)整主軸中產(chǎn)生的波動程度，同時也能夠?qū)ζ渲胁环弦蟮南禂?shù)進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)。如果機械始終處于一種不均勻的狀態(tài)下工作，那么其功率也會難以保證平穩(wěn)，工作中產(chǎn)生的波動將會形成大量的資源損耗，導(dǎo)致資源浪費現(xiàn)象發(fā)生，因此在此過程中應(yīng)注重利用添加飛輪等措施進行解決，達到節(jié)能效果。

2.3升降機械設(shè)計

在大部分施工現(xiàn)象中，都能夠應(yīng)用到升降機，但是對其進行使用的同時也造成了一定程度的資源浪費。為了能夠積極迎合國家提倡的節(jié)能環(huán)保號召，有效減少機械加工中產(chǎn)生的能源浪費現(xiàn)象，需要在升降機的使用過程中，采取相應(yīng)措施，融入節(jié)能理念，使其實現(xiàn)節(jié)能操作。通常來講，升降機的主要作用是進行空中作業(yè)以及移動，在空中完成物品的調(diào)配和運輸，這同樣也是其能源消耗最多的環(huán)節(jié)。在實際運用的過程中，應(yīng)根據(jù)具體的實際情況，利用節(jié)能基本原理對其進行調(diào)整，使升降機的結(jié)構(gòu)得到不斷的優(yōu)化和更新，進而為生產(chǎn)施工提供更加良好服務(wù)的同時，也保障了其節(jié)能性。

2.4強化電子控制系統(tǒng)

要想實現(xiàn)機械設(shè)計中的節(jié)能性，需要獲得電子控制系統(tǒng)的支持，其主要作用是能夠?qū)?jié)能設(shè)計過程中具體細節(jié)進行監(jiān)控，并做出詳細記錄，再通過人工形式對記錄內(nèi)容進行檢查，進而對其節(jié)能效果加以判斷。對于功率輸出方面，能夠?qū)崿F(xiàn)有效控制，進而有效的降低了對能源和資源的消耗量，減少浪費現(xiàn)象的發(fā)生。此外，通過對電子控制系統(tǒng)的利用，還能夠?qū)崿F(xiàn)實時監(jiān)控以及對自身進行檢測，當(dāng)發(fā)現(xiàn)問題時能夠進行有效的處理和解決，進而使機械的使用壽命得到有效的延長[2]。

結(jié)束語：綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，信息技術(shù)水平逐漸提升，節(jié)能已經(jīng)成為機械設(shè)計發(fā)展的總體趨勢。目前，在現(xiàn)代化的機械設(shè)計中主要原理是采用降低輸入的形式，使機械的使用效率得到顯著的提升，進而達到少投入、多回報的節(jié)能目標(biāo)。同時，在機械設(shè)計的過程中，注重節(jié)能基本原理，也能夠減少對資源的消耗和浪費，這也與當(dāng)前機械市場中的發(fā)展趨勢完全相符。

參考文獻

[1]胡曉博.塔機（門座式起重機）的能耗分析與節(jié)能設(shè)計研究[D].長安大學(xué)，2014.

[2]孫軍強.混凝土攪拌樓粉料儲存輸送系統(tǒng)節(jié)能分析與研究[D].長安大學(xué)，2014.endprint