機(jī)械制造與自動(dòng)化中節(jié)能設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用研究

趙金蘭

1 機(jī)械制造與自動(dòng)化中的節(jié)能設(shè)計(jì)理念優(yōu)勢(shì)

與自動(dòng)化設(shè)計(jì)和傳統(tǒng)機(jī)械制造的概念相比，節(jié)能設(shè)計(jì)的概念在實(shí)際制造過(guò)程中更加專(zhuān)業(yè)。在我國(guó)不可再生能源消耗和環(huán)境保護(hù)增加的情況下，機(jī)械制造和自動(dòng)化的節(jié)能不僅可以有效減少環(huán)境污染物的排放，降低能耗，同時(shí)在一定程度上實(shí)現(xiàn)回收自然資源。在機(jī)械制造和自動(dòng)化設(shè)計(jì)的過(guò)程中，在投入大量人力和物力資源的同時(shí)，需要大量的能源作為主要的生產(chǎn)支持。在確保良好的經(jīng)濟(jì)效益和實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造業(yè)生態(tài)健康發(fā)展的同時(shí)，對(duì)我國(guó)目前嚴(yán)重的能源問(wèn)題和環(huán)境污染有很大的緩解作用。從某種意義上說(shuō)，機(jī)械制造和自動(dòng)化中的節(jié)能設(shè)計(jì)理念是一個(gè)反映自然環(huán)境設(shè)計(jì)、生態(tài)設(shè)計(jì)和環(huán)境意識(shí)的設(shè)計(jì)過(guò)程，它有利于工業(yè)機(jī)械生產(chǎn)和自然環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，也有利于機(jī)械制造業(yè)的繼續(xù)發(fā)展。

2 節(jié)能設(shè)計(jì)理念在機(jī)械制造與自動(dòng)化中的應(yīng)用

2.1 節(jié)能設(shè)計(jì)理念的要求

首先，對(duì)于大多數(shù)的機(jī)械裝備而言，其體積和重量都很大，相應(yīng)的能量消耗就很多，因此，應(yīng)當(dāng)首先考慮對(duì)機(jī)械等設(shè)備進(jìn)行輕量化處理，減小重量和體積，在一定程度上能延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，最終能減小大型設(shè)備的生產(chǎn)量，并能減少機(jī)械的報(bào)廢量，從而減少了因制造大型機(jī)械生茶設(shè)備而產(chǎn)生的能源和原材料等資源的消耗，有利于可持續(xù)發(fā)展，節(jié)省能源消耗。

2.2 對(duì)環(huán)保材料的應(yīng)用

機(jī)械設(shè)備是一個(gè)復(fù)雜而龐大的機(jī)械系統(tǒng)，其中既包括機(jī)械結(jié)構(gòu)部分，同時(shí)還包括電氣部分、液壓部分、冷卻部分等眾多分系統(tǒng)，因此，構(gòu)成機(jī)械設(shè)備的材料多種多樣，具有許許多多的零部件所組成，因此，應(yīng)當(dāng)在保證機(jī)械質(zhì)量的前提下，盡可能的使用相對(duì)環(huán)保的材料，尤其是在機(jī)械結(jié)構(gòu)中容易磨損或損壞的零部件，從而在很大程度上減少能源消耗。如使用一些可回收、可再生、對(duì)大氣和環(huán)境等沒(méi)有污染的新型復(fù)合材料，盡量減少重金屬的應(yīng)用量。這些措施都能在一定程度上減少能源的消耗，大大的增加環(huán)境的友好性，堅(jiān)固可持續(xù)發(fā)展的正確道路。

2.3 優(yōu)化制作工藝

1） 對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理優(yōu)化：在機(jī)械制造與自動(dòng)化系統(tǒng)中，制造時(shí)能源消耗量與機(jī)械結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)零件存在很大的關(guān)系。在機(jī)械制造與制動(dòng)化設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了保證較低的能源，就需要投入較少的零件、簡(jiǎn)單的機(jī)械結(jié)構(gòu)。此外，機(jī)械設(shè)計(jì)中零件的形狀，在很大程度上影響著制造過(guò)程中所需能耗。因此，在設(shè)計(jì)機(jī)械制造與自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí)，在充分保證產(chǎn)品基本性能的基礎(chǔ)上，盡最大程度化使其零件得到簡(jiǎn)化，以此來(lái)減少零件數(shù)量，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的合理優(yōu)化。2）合理安排工藝工序：為了達(dá)到節(jié)能設(shè)計(jì)的效果，就需要強(qiáng)化對(duì)產(chǎn)品加工工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)，合理安排工藝工序。通過(guò)對(duì)其進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)，以此保證機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備始終處于滿負(fù)荷的狀態(tài)。而通過(guò)當(dāng)前這種設(shè)計(jì)效果，不但可以提高機(jī)械設(shè)備的使用效率，而且還有助于提高能源利用率，降低能源的消耗。

2.4 優(yōu)化機(jī)械結(jié)構(gòu)

一般在實(shí)現(xiàn)同樣功能的情況下，機(jī)械結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單越好，因?yàn)榱慵胶?jiǎn)單，對(duì)該零件加工所需要的工藝要求也越少、越簡(jiǎn)單，同時(shí)所需要的制約材料的數(shù)量越少，從而有利于實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造及自動(dòng)化的節(jié)能要求。因此，在保證能完成同樣的工作需要的前提下，應(yīng)當(dāng)使得機(jī)械設(shè)備的零部件越簡(jiǎn)單越好，優(yōu)化機(jī)械零部件，從而減少能量消耗，最終達(dá)到節(jié)能的目的。

2.5 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念

在大型的機(jī)械設(shè)備中，液壓系統(tǒng)的作用必不可少，成為機(jī)械系統(tǒng)中不可或缺的一部分，良好的液壓系統(tǒng)對(duì)機(jī)械設(shè)備的損耗小，有理由機(jī)械設(shè)備的高效運(yùn)作，但同時(shí)，由于液壓油泄露產(chǎn)生的環(huán)境污染及設(shè)備損壞等現(xiàn)象應(yīng)當(dāng)盡量避免，該現(xiàn)象在造成環(huán)境污染的同時(shí)使得設(shè)備磨損加快，動(dòng)力不足，嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致事故的發(fā)生。為此，首先應(yīng)當(dāng)保證液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中液壓油質(zhì)量的好壞，同時(shí)保證油量充足，加入液壓系統(tǒng)液壓油防漏檢測(cè)系統(tǒng)，防止液壓油的泄露；其次應(yīng)當(dāng)做好密封工作，盡量避免發(fā)生由于密封不好導(dǎo)致液壓油受到污染從而使得各液壓部件之間的磨損加重的現(xiàn)象。

2.6 選擇節(jié)能型發(fā)動(dòng)機(jī)

好的發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)于一個(gè)機(jī)械系統(tǒng)而言是至關(guān)重要的，發(fā)動(dòng)機(jī)就像人的心臟，只有一個(gè)健康良好的心臟才能讓我們健康的成長(zhǎng)。在機(jī)械設(shè)備中，發(fā)動(dòng)機(jī)是消耗能源最大的地方，發(fā)動(dòng)機(jī)的型號(hào)越大，其消耗的能源也越大，同時(shí)所提供的動(dòng)力也越大，但需要注意，發(fā)動(dòng)機(jī)的有效利用率有高有低，效率低的發(fā)動(dòng)機(jī)在同樣多的能源的情況下所能提供的動(dòng)力就較小，因此，應(yīng)當(dāng)注意發(fā)動(dòng)機(jī)的好壞，因此發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能也可作為一個(gè)機(jī)械制造與自動(dòng)化設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要突破口，選擇節(jié)能性較好的發(fā)動(dòng)機(jī)可以大大提升能源的利用率，減小對(duì)環(huán)境的污染等。同時(shí)，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制不合格發(fā)動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)和銷(xiāo)售，努力提高發(fā)動(dòng)機(jī)整體的合格率。

3 結(jié)語(yǔ)

能源消耗問(wèn)題一直是制約機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素。為了更好地整合能源消耗問(wèn)題，將節(jié)能設(shè)計(jì)理念融入機(jī)械制造和自動(dòng)化是實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要舉措，同時(shí)也從根本上保證了機(jī)械結(jié)構(gòu)和自動(dòng)化的節(jié)能設(shè)計(jì)理念。其機(jī)械設(shè)計(jì)在整個(gè)過(guò)程中生產(chǎn)低能耗也能夠促進(jìn)機(jī)械制造業(yè)的健康快速發(fā)展。