節(jié)能設(shè)計(jì)理念在機(jī)械制造及自動(dòng)化應(yīng)用中的滲透

劉炳峰 吳卓

摘要：機(jī)械設(shè)備幾乎沒(méi)有參與人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)生活能源使用過(guò)程中的所有能量轉(zhuǎn)換，所以，在機(jī)械設(shè)備的制造與應(yīng)用環(huán)節(jié)踐行節(jié)能建筑設(shè)計(jì)教育理念直接影響著我國(guó)機(jī)械生產(chǎn)的能源利用水平和利用效率，而且能推動(dòng)企業(yè)各個(gè)地區(qū)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)領(lǐng)域的產(chǎn)品信息加工工藝改進(jìn)、功能性材料研發(fā)能力以及運(yùn)營(yíng)成本管理工作理念的創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)綠色制造的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：節(jié)能設(shè)計(jì)理念;機(jī)械制造;自動(dòng)化應(yīng)用

一、應(yīng)用節(jié)能設(shè)計(jì)理念的重要作用

我國(guó)是一個(gè)幅員遼闊、資源豐富的國(guó)家，但由于對(duì)資源的過(guò)度開(kāi)發(fā)，資源的現(xiàn)狀十分稀缺。如何節(jié)約能源，促進(jìn)能源的再利用，是現(xiàn)階段機(jī)械制造和自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中的關(guān)鍵問(wèn)題，對(duì)這一領(lǐng)域的發(fā)展具有重大影響。應(yīng)用節(jié)能設(shè)計(jì)發(fā)展理念的重要影響作用研究主要體現(xiàn)在：

（一）對(duì)于高機(jī)械產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，能夠有效促進(jìn)其質(zhì)量得到顯著提高

機(jī)械制造質(zhì)量水平的一個(gè)重要指標(biāo)是自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的可靠性，如果設(shè)備存在可靠性問(wèn)題，將在使用能源過(guò)程中出現(xiàn)成本增加的情況， 并使能源使用效率降低。

（二）有利于我國(guó)企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力提升

企業(yè)若想促進(jìn)自身競(jìng)爭(zhēng)力提高，需要在經(jīng)濟(jì)發(fā)展研究過(guò)程中走節(jié)能環(huán)保道路，一個(gè)國(guó)家環(huán)保的企業(yè)管理可以延長(zhǎng)自身企業(yè)的壽命，更好地立足于中國(guó)社會(huì)。

二、節(jié)能設(shè)計(jì)理念在機(jī)械制造及自動(dòng)化應(yīng)用中的滲透

在機(jī)械制造及自動(dòng)化應(yīng)用中體現(xiàn)節(jié)能設(shè)計(jì)理念可以具體落實(shí)到許多步驟，例如，從機(jī)械制造的設(shè)計(jì)流程方面、發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇方面等，每個(gè)流程中的細(xì)節(jié)優(yōu)化都對(duì)機(jī)械制造的節(jié)能性產(chǎn)生直接或間接的影響，所以，相關(guān)設(shè)計(jì)人員和工作人員應(yīng)該提高對(duì)機(jī)械制造及自動(dòng)化應(yīng)用中節(jié)能設(shè)計(jì)理念的認(rèn)識(shí)和把握。因此，機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)通過(guò)以下三個(gè)方面進(jìn)行：

（一）節(jié)能設(shè)計(jì)理念在液壓系統(tǒng)和防滲漏系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的滲透

為了提高液壓系統(tǒng)的性能，降低了系統(tǒng)的能耗，系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們一定要注意等液壓元件和設(shè)計(jì)的液體油部分。機(jī)械元件在機(jī)械應(yīng)用過(guò)程中會(huì)不可避免地出現(xiàn)磨損和灰塵覆蓋，通過(guò)節(jié)能設(shè)計(jì)減少機(jī)械元件的磨損，也是一個(gè)滲透過(guò)程。

（二）合理選擇環(huán)保型發(fā)動(dòng)機(jī)

發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇是貫徹機(jī)械制造節(jié)能環(huán)保理念的重要環(huán)節(jié)，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)的相關(guān)建模參數(shù)和環(huán)保指數(shù)在機(jī)械的應(yīng)用過(guò)程中持續(xù)不斷地產(chǎn)生著影響。根據(jù)居民日產(chǎn)生活施工中的反映，機(jī)械設(shè)備發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中產(chǎn)生的噪音是影響居民生活區(qū)施工環(huán)境的一個(gè)重要因素。因此，在選擇環(huán)保型發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)要從發(fā)動(dòng)機(jī)不同的性能方面去選擇。

（三）節(jié)能設(shè)計(jì)理論在工程機(jī)械駕駛室設(shè)計(jì)中的滲透

許多大型機(jī)械設(shè)備的需求有獨(dú)特的駕駛室進(jìn)行操作。在對(duì)其駕駛室進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，可以通過(guò)選擇防紫外線輻射玻璃來(lái)對(duì)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行發(fā)展過(guò)程中產(chǎn)生的輻射進(jìn)行阻擋，確保企業(yè)工作研究人員在一個(gè)良好的工作生活環(huán)境中開(kāi)展教學(xué)工作。

三、節(jié)能設(shè)計(jì)理念在機(jī)械制造及自動(dòng)化中的應(yīng)用策略

（一）設(shè)計(jì)階段的節(jié)能措施

節(jié)能設(shè)計(jì)的概念涉及機(jī)械制造和自動(dòng)化的許多領(lǐng)域。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，充分體現(xiàn)節(jié)能理念能夠促進(jìn)在材料選擇過(guò)程中及設(shè)計(jì)過(guò)程中環(huán)保節(jié)能理念的落實(shí)。在設(shè)計(jì)階段，應(yīng)考慮節(jié)能設(shè)計(jì)理念的合理性，高效環(huán)保發(fā)動(dòng)機(jī)可以合理地解決能耗過(guò)大的問(wèn)題，在此基礎(chǔ)上降低排放系統(tǒng)負(fù)荷。

（二）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與功能優(yōu)化

作為企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域能量轉(zhuǎn)換的核心，機(jī)械電子設(shè)備的構(gòu)造活動(dòng)形式進(jìn)行決定了能源的利用率，也對(duì)資源的合理有效利用產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。因此，節(jié)能設(shè)計(jì)的應(yīng)用程序必須從結(jié)構(gòu)和機(jī)械設(shè)備的函數(shù)的優(yōu)化入手，減少基于能耗設(shè)備，提高資源利用率的角度看設(shè)計(jì)的合理性。

1在設(shè)計(jì)過(guò)程中的傳輸設(shè)備、自動(dòng)控制系統(tǒng)，應(yīng)該是優(yōu)選的能量損失，高可靠性方面。例如，在技術(shù)發(fā)展條件允許的前提下，優(yōu)先選擇氣壓傳動(dòng)而非液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，為設(shè)備資源配置完善的故障自檢、診斷主要功能的控制管理系統(tǒng)等，達(dá)到節(jié)能、提升機(jī)械電子設(shè)備安全性能分析以及可以減少污染源的多重目的。

2鑒于電機(jī)等動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)備完成能量轉(zhuǎn)化并驅(qū)動(dòng)發(fā)展機(jī)械技術(shù)設(shè)備管理運(yùn)行，因此，應(yīng)根據(jù)設(shè)備的功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)構(gòu)想以及應(yīng)用場(chǎng)景特點(diǎn)，確定電機(jī)或燃油發(fā)動(dòng)機(jī)的類型分析以及通過(guò)優(yōu)化其額定參數(shù)的選擇。

（三）開(kāi)發(fā)和使用新材料

材料的性能對(duì)機(jī)械設(shè)備的能效有著決定性的影響，因此，重視各種功能材料的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，提高可回收材料的比例，是體現(xiàn)節(jié)能和節(jié)能設(shè)計(jì)理念的良好途徑。基于使用的投影機(jī)械性能，例如，以滿足小零件的減少的體積下提供的設(shè)備，減少同時(shí)材料的量的功能要求的功能性材料，提高了裝置的操作的可靠性。

例如，在軸承、密封件等關(guān)鍵零配件的加工中選用不同方面進(jìn)行，使用一個(gè)具有卓越的耐磨、耐腐蝕等性能的新興材料，可以通過(guò)達(dá)到節(jié)能和改進(jìn)設(shè)備以及使用網(wǎng)絡(luò)性能的目的。在機(jī)器構(gòu)建其產(chǎn)生綠色制造過(guò)程中可以促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈。

（四）材料選擇以及結(jié)構(gòu)優(yōu)化

機(jī)械制造過(guò)程中，材料選擇過(guò)程直接決定著機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量水平，在材料選擇過(guò)程中，注重節(jié)能設(shè)計(jì)并不是減輕對(duì)質(zhì)量水平的重視程度，而是在對(duì)新興的環(huán)保材料的綜合性能和物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行研究后，根據(jù)機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用范圍和環(huán)境要求，選擇使用效率水平更高的材料，并對(duì)機(jī)械設(shè)備的受力結(jié)構(gòu)科學(xué)地優(yōu)化。在了解中國(guó)機(jī)械構(gòu)件受力分析以及機(jī)械構(gòu)建受力特點(diǎn)基礎(chǔ)上，可以對(duì)結(jié)構(gòu)問(wèn)題進(jìn)行管理優(yōu)化，所以設(shè)計(jì)工作人員不僅可以針對(duì)這一特點(diǎn)，利用網(wǎng)絡(luò)空間組織結(jié)構(gòu)替換原著，在保障扭力不變的情況下，降低機(jī)械材料使用量。此外，機(jī)械結(jié)構(gòu)制造應(yīng)用需要相對(duì)容易地組裝和分解部分選擇模塊結(jié)構(gòu)，同時(shí)，確?？苫厥詹牧?，以避免在加工過(guò)程中的危險(xiǎn)。

（五）機(jī)械設(shè)備的加工工藝

在能源消耗和生產(chǎn)資源形式的日益復(fù)雜的情況下，精密的機(jī)械生產(chǎn)過(guò)程的結(jié)構(gòu)也發(fā)生了改變，除了成功加工成的產(chǎn)品被加工成動(dòng)能和設(shè)備部件材料等能源資源的各種的形式，也通過(guò)多個(gè)生產(chǎn)過(guò)程被消耗和排放到環(huán)境中，包括直接的熱損失、能量損失和機(jī)械振動(dòng)等的廢物。所以，基于節(jié)能設(shè)計(jì)發(fā)展理念、運(yùn)用自動(dòng)化專業(yè)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化機(jī)械制造領(lǐng)域的加工工藝，能有效管理控制系統(tǒng)能量和資源的損耗。在加工過(guò)程中，廣泛地使用當(dāng)前數(shù)控加工技術(shù)組件可以精確地控制溫度和參數(shù)，如切削，本身基于操作條件，以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)能量的裝置，借此精確地控制，并且該處理可以被簡(jiǎn)化和減少了設(shè)備的能量處理中材料節(jié)省部件。其次，基于信息技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新發(fā)展改進(jìn)生產(chǎn)管理過(guò)程中的冷卻、表面處理等工藝，可以通過(guò)直接減少熱能損失并改進(jìn)設(shè)備性能，提高零部件的耐久性與可靠性。例如，采用風(fēng)冷技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的冷卻技術(shù)可以減少冷卻劑的消耗，減少?gòu)U液的排放。

結(jié)束語(yǔ)

綜上述，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的環(huán)保問(wèn)題意識(shí)也不斷增強(qiáng)，節(jié)能設(shè)計(jì)理念得到了全世界的認(rèn)可。機(jī)械制造和自動(dòng)化隨全球的發(fā)展不斷變化，所以需要節(jié)能的理念融入這個(gè)行業(yè)。因?yàn)橹袊?guó)機(jī)械設(shè)備所有社會(huì)功能的實(shí)現(xiàn)都需要得到保障其能源供應(yīng)，而且設(shè)備本身的制造發(fā)展過(guò)程涉及能源與資源的大規(guī)模消耗。我們要優(yōu)化設(shè)計(jì)方面，機(jī)械制造和自動(dòng)化應(yīng)用的節(jié)能設(shè)計(jì)理念的滲透，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)使其更加穩(wěn)定和高效。由此可見(jiàn)，本文對(duì)節(jié)能設(shè)計(jì)理念和及其在機(jī)械制造和自動(dòng)化的應(yīng)用進(jìn)行研究，具有重要的意義。

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