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

劉洪亮

摘要：近年來我國綜合國力的不斷增強(qiáng)，工業(yè)的迅猛發(fā)展，涌現(xiàn)出大量的工業(yè)企業(yè)。伴隨著近年來我國工業(yè)化趨勢不斷加深，人們生活質(zhì)量水平的日益提升，我國在機(jī)械制造與自動化領(lǐng)域取得了令人矚目的成績，其應(yīng)用范圍更是史無前例的廣泛。在機(jī)械制造發(fā)展的過程中，各種能源并非取之不盡用之不竭，因此能源的消耗問題是當(dāng)前發(fā)展過程中需要考慮的主要問題。因此，應(yīng)實(shí)施節(jié)能設(shè)計(jì)理念，從而保證未來牽涉機(jī)械制造的相關(guān)產(chǎn)業(yè)能穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)提升能源的利用效率，進(jìn)一步提高其經(jīng)濟(jì)效益。本文就節(jié)能設(shè)計(jì)理念在機(jī)械制造及自動化應(yīng)用中的滲透展開探討。

關(guān)鍵詞：節(jié)能;設(shè)計(jì)理念;機(jī)械制造;自動化;應(yīng)用

引言

現(xiàn)階段，由于環(huán)境與能源的問題日益顯現(xiàn)，必須采取相關(guān)的措施對其進(jìn)行控制與改善，在機(jī)械制造與自動化生產(chǎn)中，要積極的貫徹節(jié)能環(huán)保的工作理念，加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新。這樣不僅可以有效減少能源的浪費(fèi)，達(dá)到環(huán)境保護(hù)的目的，還可以有效的提高生產(chǎn)效率，進(jìn)一步促進(jìn)機(jī)械制造與自動化的健康、穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展。

1 機(jī)械制造與自動化領(lǐng)域發(fā)展現(xiàn)狀

改革開放以來，我國綜合國力顯著提升，但同時(shí)也面臨著越來越嚴(yán)峻的資源短缺等問題，可持續(xù)發(fā)展就成為我國許多制造型企業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要因素和關(guān)鍵點(diǎn)，因此，在機(jī)械制造與自動化生產(chǎn)中融入節(jié)能減排的設(shè)計(jì)理念是機(jī)械制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路。機(jī)械制造生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)積極響應(yīng)國家的“各企業(yè)實(shí)現(xiàn)零排放目標(biāo)”的號召，主動采取措施來減少生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染物排放，提高能源利用率，讓機(jī)械制造與自動化企業(yè)摘下“能源消耗量最大行業(yè)”這頂帽子，在前期的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)就與節(jié)能環(huán)保理念相結(jié)合，使資源得到有效配置，從而將社會效益和經(jīng)濟(jì)效益相結(jié)合。

2 節(jié)能設(shè)計(jì)理念的優(yōu)勢

在機(jī)械制造中進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)，可以有效節(jié)約各種所需資源，對機(jī)械產(chǎn)品所需的資源進(jìn)行合理的利用，減少對環(huán)境造成的不利影響。在進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)滿足可拆卸、可回收的要求。傳統(tǒng)的機(jī)械制造的設(shè)計(jì)、制造的周期都較長，產(chǎn)品生產(chǎn)后的拆卸也比較困難，且回收難度較大，部分產(chǎn)品報(bào)廢后無法回收利用，這造成了較大的能源浪費(fèi)，甚至還會對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。因此，相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)進(jìn)一步推廣節(jié)能設(shè)計(jì)理念，節(jié)能設(shè)計(jì)可以對原材料、自然環(huán)境等進(jìn)行科學(xué)、和的選擇進(jìn)行，使傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)勢得到充分發(fā)揮的，還可以達(dá)到節(jié)能降耗的目的，使資源得到充分、合理、有效、科學(xué)的使用，這樣還有利于機(jī)械生產(chǎn)廢棄物的回收、利用，進(jìn)而達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的要求。

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

3.1自動監(jiān)測技術(shù)

自動調(diào)控是現(xiàn)代智能機(jī)械的核心特點(diǎn)，是指根據(jù)管理器程序?qū)υO(shè)備參數(shù)展開調(diào)整以符合生產(chǎn)需要的行為。因?yàn)榇蠖鄶?shù)機(jī)械設(shè)備通常不在特定的負(fù)荷水平。油氣供給需根據(jù)工作計(jì)劃隨時(shí)變更。在傳統(tǒng)的模式之下，人員的工作具有不確定性，而在現(xiàn)代技術(shù)支持之下的自動變更體系能符合實(shí)時(shí)、精確的變化需求，構(gòu)建節(jié)能降耗的生產(chǎn)體系。比如，對于工業(yè)燃?xì)忮仩t，鍋爐的智能控制將根據(jù)傳感器收集的信息來調(diào)控送風(fēng)閥，以符合有所不同負(fù)荷條件之下的送風(fēng)要求，防止不適當(dāng)?shù)膿p失。而自動掌控是各種技術(shù)的綜合。在某種程度上自動掌控也可解讀為半手動操作，其在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備之中的應(yīng)用能很好地構(gòu)建能源的利用機(jī)制，是節(jié)能設(shè)計(jì)理念中重要的一環(huán)。在此基礎(chǔ)上自動監(jiān)測技術(shù)可代替人的觀測，其觀測的效果更加地精密且不容易出錯，其觀測的時(shí)間也不受其他因素的限制。因此其可在各種環(huán)境下很好地實(shí)現(xiàn)監(jiān)測的任務(wù)，同時(shí)在發(fā)現(xiàn)問題時(shí)進(jìn)行報(bào)警。而在節(jié)能設(shè)計(jì)的過程中，其可即時(shí)地對工程中的浪費(fèi)進(jìn)行預(yù)警，從而對涉及到的環(huán)節(jié)進(jìn)行改善，進(jìn)一步加強(qiáng)能源的利用率。

3.2產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與功能優(yōu)化

作為生產(chǎn)領(lǐng)域能量轉(zhuǎn)換的核心，機(jī)械設(shè)備的構(gòu)造形式?jīng)Q定了能源的利用率，也對資源的合理利用產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。因此，節(jié)能設(shè)計(jì)理念應(yīng)用必須從優(yōu)化機(jī)械設(shè)備的構(gòu)造和功能入手，基于降低設(shè)備能耗以及提高資源利用率的視角審視設(shè)計(jì)方案的合理性。首先，鑒于電機(jī)等動力設(shè)備完成能量轉(zhuǎn)化并驅(qū)動機(jī)械設(shè)備運(yùn)行，因此，應(yīng)根據(jù)設(shè)備的功能設(shè)計(jì)構(gòu)想以及應(yīng)用場景特點(diǎn)確定電機(jī)或燃油發(fā)動機(jī)的類型以及優(yōu)化其額定參數(shù)的選擇。其次，在設(shè)備傳動、自動控制等系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)首選能量損耗小、可靠性高的技術(shù)方案。例如，在技術(shù)條件允許的前提下優(yōu)先選擇氣壓傳動而非液壓傳動系統(tǒng)，為設(shè)備配置完善的故障自檢、診斷功能的控制系統(tǒng)等，達(dá)到節(jié)能、提升機(jī)械設(shè)備性能以及減少污染源的多重目的。

3.3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。

3.4對制作工藝進(jìn)行優(yōu)化升級

節(jié)能設(shè)計(jì)理念在應(yīng)用與機(jī)械制造與自動化中時(shí)，必須注重構(gòu)造與材料的設(shè)計(jì)。此外，為提高節(jié)能減排的效果，還要注重對制作工藝進(jìn)行優(yōu)化。第一，對機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。通常情況下，機(jī)械設(shè)備的部件越少，機(jī)械的結(jié)構(gòu)就越簡易，其在生產(chǎn)制造的過程，所需的能源就越少。此外，相關(guān)設(shè)備零件的外形也對能源消耗有一定的影響。所以，節(jié)能設(shè)計(jì)理念在具體應(yīng)用時(shí)，要在零部件質(zhì)量得到保證的前提下，減少零部件的大小與使用數(shù)量，使機(jī)械結(jié)構(gòu)得到有效的優(yōu)化。第二，工藝工序的設(shè)置要科學(xué)合理。由于各個(gè)工藝產(chǎn)品對能源的需求都不相同，因此在產(chǎn)品加工的過程中，要對產(chǎn)品的加工工序進(jìn)行合理、科學(xué)的設(shè)置，使機(jī)械生產(chǎn)設(shè)施可以有效的運(yùn)作，使機(jī)械設(shè)備的工作效率得到進(jìn)一步的提高，并減少對能源的而消耗，達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的。

3.5新材料的研發(fā)與使用

材料性能對機(jī)械設(shè)備的節(jié)能效果有決定性影響，因此，著重研發(fā)與應(yīng)用各類功能性材料并提升可循環(huán)利用材料的比例，都是體現(xiàn)節(jié)能設(shè)計(jì)理念很好的方式?；趯αW(xué)等性能突出的功能性材料的利用，可以滿足設(shè)備使用功能要求的前提下縮小零部件的體積，減少其材料用量的同時(shí)，提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性。例如，在軸承、密封件等關(guān)鍵零配件的加工和選用方面使用具有卓越的耐磨、耐腐蝕等性能的新興材料，可以達(dá)到節(jié)能和改進(jìn)設(shè)備使用性能的目的。而在機(jī)械制造中優(yōu)先選用綠色制造工藝生產(chǎn)的材料，則可以推動產(chǎn)業(yè)鏈的優(yōu)化，并在更廣闊的范圍內(nèi)產(chǎn)生積極的節(jié)能作用。

結(jié)語

總而言之，通過研究節(jié)能設(shè)計(jì)理念在機(jī)械制造及機(jī)械之中的應(yīng)用，可以對制造的相關(guān)理論進(jìn)行研究。在此基礎(chǔ)上對機(jī)械產(chǎn)業(yè)的節(jié)能理念的應(yīng)用展開探討。機(jī)械制造業(yè)的節(jié)能設(shè)計(jì)主要就是其自動化的節(jié)能設(shè)計(jì)，而自動化的節(jié)能設(shè)計(jì)反映在自動調(diào)控的設(shè)計(jì)上。機(jī)械產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型是社會發(fā)展的必然要求，因此就要對其中涉及的方方面面進(jìn)行研究和探討，并提出解決方法。

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