論述機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化中節(jié)能設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用

摘要：這些年來(lái)，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，國(guó)力也迅速提高，科技水平越來(lái)越發(fā)達(dá)，尤其是我國(guó)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化行業(yè)也取得了空前的進(jìn)步，機(jī)械自動(dòng)化被越來(lái)越廣泛的應(yīng)用到電廠、煤礦、國(guó)防等多個(gè)領(lǐng)域，為各領(lǐng)域的快速發(fā)展起到了巨大的作用。然而與此同時(shí)，其對(duì)于能源的消耗量越來(lái)越大，這一問(wèn)題受到相關(guān)專(zhuān)家學(xué)者和整個(gè)社會(huì)的廣泛關(guān)注。本文將論述機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化中節(jié)能設(shè)計(jì)的重要性，并淺談節(jié)能設(shè)計(jì)的具體要求與應(yīng)用措施。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化；節(jié)能設(shè)計(jì)理念；應(yīng)用

一、機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化中節(jié)能設(shè)計(jì)的重要性

這些年來(lái)，機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化技術(shù)被廣泛的應(yīng)用到各行各業(yè)的眾多大型工程項(xiàng)目當(dāng)中，為行業(yè)節(jié)省了大量的人力、物力和財(cái)力，大大提高了企業(yè)的效率和安全性，其散發(fā)的強(qiáng)大活力已經(jīng)獲得了全社會(huì)的廣泛認(rèn)可。然而能源消耗過(guò)大成了制約其發(fā)展的一個(gè)重要因素，隨著社會(huì)“低碳、節(jié)能”，“可持續(xù)發(fā)展”等理念的提出，機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化行業(yè)的節(jié)能設(shè)計(jì)已迫在眉睫。

眾所周知，隨著我國(guó)的迅速發(fā)展，我國(guó)面臨的能源緊缺問(wèn)題日益嚴(yán)峻，各大行業(yè)都在努力節(jié)能減排，減少能源消耗。面對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化當(dāng)中能源消耗過(guò)大的問(wèn)題，采取有效的節(jié)能設(shè)計(jì)措施是至關(guān)重要的。在機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化當(dāng)中應(yīng)用節(jié)能設(shè)計(jì)，不但能有效緩解我國(guó)能源緊缺的現(xiàn)狀，而且可以大大降低該行業(yè)成本，并使其效益大幅提升，可以使得機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化的發(fā)展更進(jìn)一步。因此，節(jié)能設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用，具有強(qiáng)烈的積極意義。

二、將節(jié)能設(shè)計(jì)理念應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化的要求

（一）設(shè)計(jì)過(guò)程中的注意點(diǎn)

對(duì)于大多數(shù)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)而言，設(shè)計(jì)制造的機(jī)械體積龐大，重量較重，機(jī)械服務(wù)年限也很長(zhǎng)，因此，在機(jī)械設(shè)計(jì)當(dāng)中，應(yīng)該突出機(jī)械重量較輕，使用壽命長(zhǎng)，質(zhì)量好，設(shè)計(jì)通用化等特點(diǎn)。例如設(shè)計(jì)制造的機(jī)械使用壽命較長(zhǎng)，這就在一定程度上減少了機(jī)械的生產(chǎn)數(shù)量甚至機(jī)械報(bào)廢量，也就減少了機(jī)械制造所需要的原材料和能源消耗，有利于接著產(chǎn)品節(jié)約能源。

（二）環(huán)保材料的應(yīng)用

每個(gè)機(jī)械的制造都是由許許多多的零部件組合而成的，因此，在保證機(jī)械質(zhì)量的前提下，盡可能多的使用環(huán)保材料可以在很大程度上減少能源的消耗。例如一些零部件使用可回收、可再生、對(duì)大氣和土壤污染小的材料，同時(shí)應(yīng)該減少貴金屬或者稀有金屬的使用量，在保證質(zhì)量的前提下可以使用其他環(huán)保材料代替。尤其對(duì)于機(jī)械中的易損零部件來(lái)說(shuō)更是如此，易損零部件容易更換，而且更換下來(lái)的零件還能回收利用，或者易于被分解，這無(wú)疑會(huì)大大減少能源消耗，大大增加環(huán)境友好，使得可持續(xù)發(fā)展道路更加堅(jiān)實(shí)。

三、將節(jié)能理念應(yīng)用到機(jī)械制造與自動(dòng)化設(shè)計(jì)中的策略

（一）優(yōu)化機(jī)械結(jié)構(gòu)

一般來(lái)說(shuō)，工程機(jī)械其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)越簡(jiǎn)單，其所需要要的制造材料數(shù)量越少，種類(lèi)也越少，同時(shí)會(huì)使得機(jī)械在制造過(guò)程中生產(chǎn)工序大大減少，有利于實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造過(guò)程中的節(jié)能。因此，在機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)在保證機(jī)械質(zhì)量和工作需要的前提下，設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)潔實(shí)用的結(jié)構(gòu)，努力優(yōu)化機(jī)械結(jié)構(gòu)，從而減少制造機(jī)械所需材料的消耗，從而達(dá)到節(jié)能的目的。

（二）選擇節(jié)能型發(fā)動(dòng)機(jī)

發(fā)動(dòng)機(jī)就像是整個(gè)機(jī)械的心臟，是工程機(jī)械中能耗量最大的部件之一，越是大型的機(jī)械設(shè)備，其整體能源消耗也越大，同時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)也是節(jié)能設(shè)計(jì)的一個(gè)良好突破點(diǎn)。為了使得機(jī)械的節(jié)能效果大幅度提升，就應(yīng)該選擇那些能耗低，效率高，對(duì)大氣環(huán)境影響較小的發(fā)動(dòng)機(jī)，同時(shí)，不符合節(jié)能減排的標(biāo)準(zhǔn)以及安全性不合格的發(fā)動(dòng)機(jī)，堅(jiān)決不可使用。

（三）液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

液壓系統(tǒng)也是機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化系統(tǒng)中的重要部分，良好的液壓系統(tǒng)有利于機(jī)械的高效率運(yùn)行以及減少能量損耗。因此，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化設(shè)計(jì)當(dāng)中，可以加入液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的防滲漏設(shè)計(jì)，保證液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的液壓油質(zhì)量良好并且油量充足。封閉式的液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)可以防止機(jī)械所處工作環(huán)境中的顆粒、灰塵進(jìn)入到液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的內(nèi)部，從而減小液壓傳動(dòng)系統(tǒng)工作時(shí)各個(gè)零部件之間的摩擦，保證傳動(dòng)系統(tǒng)處于良好高效的運(yùn)行狀態(tài)，從而降低液壓傳統(tǒng)系統(tǒng)的工作負(fù)荷，有助于機(jī)械整體的能量消耗并且大大降低成本。

（四）設(shè)計(jì)合理的加工工藝

機(jī)械設(shè)計(jì)部分進(jìn)行節(jié)能理念設(shè)計(jì)后，機(jī)械制造部分也需要應(yīng)用節(jié)能理念。同樣的機(jī)械零部件或者產(chǎn)品，采用不同的加工工藝，最后零件的性能與能耗也有較大的差別。因此，創(chuàng)造合理的加工工藝設(shè)計(jì)，選擇合理的加工方式，也是減少機(jī)械能耗的有效方式。例如加工某一個(gè)零件時(shí)，可以采用熱鍛壓、溫鍛壓和冷鍛壓的方式，但是不同的方式加工出來(lái)的零件能耗也不同，一般來(lái)說(shuō)，冷鍛壓能耗較低但是對(duì)環(huán)境的污染比較大，熱鍛壓的能量消耗較多。再比如在零件的冷卻工藝中，在冷卻液中不用或者少用冷卻油可以有效的節(jié)約能量。同時(shí)，更應(yīng)該科學(xué)合理的安排加工工序，各個(gè)工序之間有條不紊的進(jìn)行，可以減少因工序等待而造成的資源浪費(fèi)。

四、小結(jié)

機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化憑借其節(jié)省大量的人力物力和財(cái)力而在各行各業(yè)散發(fā)著強(qiáng)大的生命力，其為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。我國(guó)在這方面的技術(shù)水平還與外國(guó)存在著不小的差距，而且機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化環(huán)節(jié)中能源消耗問(wèn)題一直制約著行業(yè)的發(fā)展。也正因?yàn)槿绱?，機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化中節(jié)能設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用問(wèn)題受到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注，各種節(jié)能措施也正在穩(wěn)步發(fā)展當(dāng)中。

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作者簡(jiǎn)介：申永紅（1974），男，山西洪洞人，本科，講師，研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)與制造。