機(jī)械制造及自動(dòng)化中節(jié)能設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用探究

王益強(qiáng) 宋艷來(lái)

摘要：社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展使得資源和能源的消耗量在逐漸增多，滋生一系列環(huán)境問(wèn)題，促使人們逐漸開(kāi)始追求、反思新的節(jié)能環(huán)保方法，以此來(lái)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的全面發(fā)展。其中，機(jī)械化在能源和資源的利用方面發(fā)揮了重要的作用，基于節(jié)能設(shè)計(jì)的基本理念，機(jī)械制造與自動(dòng)化的應(yīng)用就能實(shí)現(xiàn)資源與環(huán)境的協(xié)調(diào)，有效保護(hù)環(huán)境。因此，本文就節(jié)能設(shè)計(jì)理念在機(jī)械制造及自動(dòng)化之中的應(yīng)用進(jìn)行探討，希望可以滿足整體的節(jié)能環(huán)保要求。

Abstract： With the sustainable development of social economy， the consumption of resources management energy is also gradually increasing， which will breed a series of environmental problems， making people gradually start to pursue and reflect on new energy-saving and environmental protection methods， in order to promote the overall development of the economy. Among them， mechanization has played an important role in the utilization of energy and resources. Based on the basic concept of energy-saving design， the application of machinery manufacturing and automation can realize the effective protection of resources and environment. Therefore， this paper discusses the application of energy-saving design concept in machinery manufacturing and automation， hoping to meet the overall energy-saving requirements.

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造及自動(dòng)化;節(jié)能;設(shè)計(jì)

Key words： machinery manufacturing and automation;energy saving;design

中圖分類(lèi)號(hào)：TH16;TK018? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2021）02-0165-02

0? 引言

在目前的生產(chǎn)制造產(chǎn)業(yè)中，機(jī)械與自動(dòng)化設(shè)計(jì)是相輔相成的，在機(jī)械制造的過(guò)程之中適當(dāng)引入節(jié)約能源的新型技術(shù)對(duì)于制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展是至關(guān)重要的。因此，在制造過(guò)程中要懂得加強(qiáng)對(duì)節(jié)能新技術(shù)的使用，很好地保護(hù)環(huán)境，同時(shí)能夠進(jìn)一步彰顯國(guó)民制造業(yè)水平和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的增長(zhǎng)速度。因此，本文希望通過(guò)機(jī)械制造及自動(dòng)化中節(jié)能設(shè)計(jì)理念的使用，能為環(huán)境保護(hù)、能源節(jié)約貢獻(xiàn)一份力量。

1? 節(jié)能設(shè)計(jì)理念及其作用概述

1.1 節(jié)能設(shè)計(jì)理念的基本特點(diǎn)

對(duì)節(jié)能設(shè)計(jì)的基本理念加以分析，其主要的特點(diǎn)在于節(jié)能環(huán)保，并且污染低，不斷創(chuàng)新技術(shù)與產(chǎn)品、利用環(huán)保材料，這才是節(jié)能設(shè)計(jì)理念需要重點(diǎn)關(guān)注的特點(diǎn)。

1.1.1 節(jié)能環(huán)保，并且污染低

針對(duì)節(jié)能設(shè)計(jì)而言，節(jié)能環(huán)保、污染低是其主要的特點(diǎn)，也就是要求以環(huán)保作為基本切入點(diǎn)，通過(guò)對(duì)應(yīng)的技術(shù)使用減少能源方面的消耗。如，在發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇上要考慮到將重點(diǎn)放置在低能耗上，并且需要全面考量發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)作條件，如排放量、油耗等方面的問(wèn)題，注重發(fā)動(dòng)機(jī)的防漏性能，以此來(lái)減少實(shí)際使用之中發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)于環(huán)境可能帶來(lái)的污染。

1.1.2 不斷創(chuàng)新技術(shù)與產(chǎn)品

為了在機(jī)械制造與自動(dòng)化之中應(yīng)用節(jié)能設(shè)計(jì)理念，就要注重不斷的創(chuàng)新與發(fā)展，實(shí)現(xiàn)新型生產(chǎn)與運(yùn)營(yíng)模式的發(fā)展，通過(guò)與節(jié)能設(shè)計(jì)理念的結(jié)合就能夠強(qiáng)化環(huán)保意識(shí)，以此來(lái)生產(chǎn)出能夠滿足環(huán)境保護(hù)的健康產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)環(huán)境與機(jī)械生產(chǎn)之間關(guān)系的有效協(xié)調(diào)。所以，技術(shù)方面的創(chuàng)新使得節(jié)能理念與技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展成為了一種可能，無(wú)論是在環(huán)保材料還是在制作工藝方面都需要將技術(shù)作為依托，基于技術(shù)的創(chuàng)新有效提升生產(chǎn)效益，并且在實(shí)際的生產(chǎn)之中應(yīng)用節(jié)能環(huán)保的理念，讓機(jī)械生產(chǎn)的價(jià)值最大化。

1.1.3 利用環(huán)保材料

在節(jié)能設(shè)計(jì)理念方面，使用環(huán)保材料是關(guān)鍵部分，機(jī)械制作與自動(dòng)化之中所使用的材料質(zhì)量，也會(huì)直接影響能源與環(huán)境。低能耗的材料能夠匹配環(huán)保與節(jié)能的理念要求，并且也可以重復(fù)的進(jìn)行使用，這樣就可以滿足有效的回收處理。另外，在生產(chǎn)與制作產(chǎn)品的時(shí)候也需要將節(jié)能的理念滲透到內(nèi)部零件的設(shè)計(jì)與使用中去，這樣才能確保環(huán)保型材料得到最大限度的使用，以此來(lái)降低對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響，減少資源方面的使用，這樣就能夠匹配節(jié)能設(shè)計(jì)的基本理念，從而讓制作的產(chǎn)品消耗更低、排放更低。因此，在機(jī)械制造及自動(dòng)化之中合理使用節(jié)能設(shè)計(jì)理念，這能夠讓環(huán)保材料的使用沒(méi)有任何阻礙，從而讓環(huán)保材料得到普及應(yīng)用[1]。

1.2 節(jié)能設(shè)計(jì)理念應(yīng)用的重要作用

中國(guó)作為一個(gè)資源豐富、幅員遼闊的國(guó)家，因?yàn)檫^(guò)度開(kāi)發(fā)資源導(dǎo)致資源相對(duì)稀缺，如何節(jié)約能源，實(shí)現(xiàn)能源的再利用就成為機(jī)械制造與自動(dòng)化生產(chǎn)之中需要重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題，并且對(duì)于這一行業(yè)的發(fā)展也會(huì)產(chǎn)生較大的影響。針對(duì)節(jié)能設(shè)計(jì)發(fā)展理念影響的研究，其主要表現(xiàn)在：第一，針對(duì)機(jī)械產(chǎn)品而言，能夠明顯提升其質(zhì)量。機(jī)械制造質(zhì)量水平的一大指標(biāo)在于自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的可靠性。當(dāng)設(shè)備本身存在可靠性方面問(wèn)題的時(shí)候，就會(huì)導(dǎo)致能源使用進(jìn)程之中出現(xiàn)成本增加的問(wèn)題，導(dǎo)致能源的實(shí)際使用效率降低。第二，進(jìn)一步提升企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。作為一個(gè)企業(yè)，想要提高其核心競(jìng)爭(zhēng)力，就需要在經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展之中盡可能少走彎路，明確走節(jié)能環(huán)保之路的意義。只有落實(shí)節(jié)能環(huán)保要求的企業(yè)才能實(shí)現(xiàn)壽命的延長(zhǎng)，更好地適應(yīng)時(shí)代發(fā)展。

2? 機(jī)械制造及自動(dòng)化中節(jié)能設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用

在機(jī)械制造及自動(dòng)化之中，合理的應(yīng)用節(jié)能設(shè)計(jì)理念，主要是為了優(yōu)化制作工藝流程、優(yōu)化機(jī)械制造材料、優(yōu)化機(jī)械設(shè)計(jì)，通過(guò)這三個(gè)方面的合理應(yīng)用，就能夠讓節(jié)能設(shè)計(jì)理念真正深入人心，從而滿足機(jī)械制造及自動(dòng)化的實(shí)際要求。

2.1 優(yōu)化制作工藝流程

針對(duì)機(jī)械制造及自動(dòng)化而言，要考慮到其設(shè)計(jì)要求，利用設(shè)計(jì)來(lái)推動(dòng)其工藝流程的持續(xù)實(shí)施。在設(shè)計(jì)階段，材料與結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。為了能夠在設(shè)計(jì)的全過(guò)程中融入節(jié)能理念，就需要從工藝產(chǎn)品設(shè)計(jì)制作等多個(gè)方面進(jìn)行合理的改進(jìn)，這樣才可以減少制造過(guò)程中產(chǎn)品帶來(lái)的能源消耗。作為技術(shù)人員，首先就需要針對(duì)當(dāng)前的技術(shù)進(jìn)行合理的調(diào)整優(yōu)化，因?yàn)椴煌募庸すに噹?lái)的能源消耗是不同的，還需要針對(duì)加工工藝的順序進(jìn)行針對(duì)性的優(yōu)化處理。另外，盡可能降低加工的荷載，因?yàn)樵谳d荷運(yùn)行下機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備的使用效率更好，并且不會(huì)產(chǎn)生能源方面的浪費(fèi)。因此，從設(shè)計(jì)階段開(kāi)始設(shè)計(jì)人員就需要對(duì)制造的生產(chǎn)效率和質(zhì)量有充分的考慮，并且明確資源節(jié)約要求。就如針對(duì)加工方式而言，熱鍛和冷鍛相對(duì)于溫鍛的熱能消耗更多，浪費(fèi)的熱能較多。雖然在技術(shù)上也進(jìn)行了適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)，能夠讓很多熱能都得到回收利用，但是在實(shí)際的利用效率方面依舊無(wú)法與溫鍛相比。因此，通過(guò)冷卻工藝的合理使用，能夠?qū)崿F(xiàn)熱能的最大限度回收。為了降低實(shí)際生產(chǎn)制造過(guò)程中出現(xiàn)的能源消耗，可以考慮到縮小零件體積、優(yōu)化零件結(jié)構(gòu)等方式的運(yùn)用[2]。

2.2 優(yōu)化機(jī)械制造材料

做好能源的合理保護(hù)，對(duì)于環(huán)保型材料的選擇也是非常關(guān)鍵的。如果可以確保材料的質(zhì)量不受任何的影響，那么就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的保障。通過(guò)節(jié)能技術(shù)的引入，在能源消耗減少的同時(shí)，也能夠進(jìn)一步降低對(duì)于環(huán)境的污染。在實(shí)際的加工環(huán)節(jié)，可以考慮到可回收材料的使用，這樣就不會(huì)產(chǎn)生太多的廢氣和廢水。為了將機(jī)械材料的再生率提上去，所選擇的零件應(yīng)該滿足無(wú)毒無(wú)害、可拆卸的基本要求，以此來(lái)盡量避免出現(xiàn)材料的浪費(fèi)。如，在機(jī)械制造與自動(dòng)化設(shè)計(jì)中可以考慮減少樹(shù)脂石棉成分材料使用量，主要是因?yàn)檫@部分材料在使用之后一旦丟棄，會(huì)造成嚴(yán)重的污染。所以，在材料的選擇方面要考慮到節(jié)能理念的融入，并且針對(duì)材料的處理也要以環(huán)保、簡(jiǎn)單為中心，通過(guò)環(huán)保材料的使用滿足機(jī)械制造及自動(dòng)化的要求，并且因?yàn)橛辛斯?jié)能環(huán)保材料的使用，也能逐漸讓越來(lái)越多的人關(guān)注節(jié)能環(huán)保材料，更好地服務(wù)于機(jī)械制造及自動(dòng)化的發(fā)展[3]。

2.3 優(yōu)化機(jī)械設(shè)計(jì)

在進(jìn)行機(jī)械制造的過(guò)程中，往往要考慮到機(jī)械效率和節(jié)能兩個(gè)方面的提升，并且優(yōu)化機(jī)械設(shè)計(jì)，同樣也是節(jié)能設(shè)計(jì)理念的最好呈現(xiàn)。對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇方面，應(yīng)該考慮到低公害性。對(duì)于工程機(jī)械而言，發(fā)動(dòng)機(jī)就是其心臟所在，其本身也是工程機(jī)械的動(dòng)力輸出，對(duì)于環(huán)境也有著較高的要求。因此，在設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)要考慮到擁有良好環(huán)保性能的發(fā)動(dòng)機(jī)的使用，在減少噪音污染的同時(shí)降低能源方面的實(shí)際消耗，并且實(shí)現(xiàn)機(jī)械系統(tǒng)程序運(yùn)轉(zhuǎn)之中加工效率的提升，最終減少在實(shí)際運(yùn)行環(huán)節(jié)對(duì)于環(huán)境本身帶來(lái)的污染與破壞。

針對(duì)液壓系統(tǒng)的部分也要積極改進(jìn)，這主要是為了確保液壓系統(tǒng)始終保持在清潔的狀態(tài)。在具體操作中，設(shè)計(jì)人員需要按照具體情況來(lái)做好油料的選擇，并且徹底清除油液之中包含的微塵雜質(zhì)，從根本上保證液壓系統(tǒng)的清潔性。同時(shí)對(duì)于換油的時(shí)間，在允許的條件下可以適當(dāng)延長(zhǎng)，以降低液壓系統(tǒng)故障發(fā)生率，有效控制液壓系統(tǒng)污染的產(chǎn)生。另外，在改進(jìn)液壓管的時(shí)候，要考慮到預(yù)防處理，針對(duì)出現(xiàn)腐蝕老化的管路進(jìn)行改進(jìn)，嘗試使用硬管路，降低軟管中廢氣的實(shí)際排量，杜絕管道破裂下引發(fā)的污染問(wèn)題。

針對(duì)駕駛室的設(shè)計(jì)要兼顧到駕駛室的安全性和環(huán)保性。在具體的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，可以適當(dāng)選擇有效遮擋紫外線和輻射的密封式玻璃，對(duì)于冷暖空調(diào)要求是無(wú)氟的，基于人體設(shè)計(jì)的基本原理盡可能添加一些多元化的色彩，以保障司機(jī)的安全性，提升工作效率。

最后，適當(dāng)增加自動(dòng)加脂裝置。以往的機(jī)械制造過(guò)程基本都是選擇手動(dòng)的方式來(lái)添加潤(rùn)滑脂，但是這種方式不僅會(huì)浪費(fèi)大量的時(shí)間與精力，同時(shí)在加入的環(huán)節(jié)容易出現(xiàn)油液流出的現(xiàn)象，在與空氣產(chǎn)生相互作用的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生大量的污染。所以，需要考慮到自動(dòng)化加脂裝置的使用。如，針對(duì)潤(rùn)滑系統(tǒng)設(shè)計(jì)成為集中定時(shí)模式，設(shè)定的時(shí)間到了之后就可以自動(dòng)添加黃油，不僅有效控制黃油的使用量，也可以規(guī)避在充油環(huán)節(jié)出現(xiàn)油液溢出的現(xiàn)象，在減少浪費(fèi)的同時(shí)保護(hù)好環(huán)境。針對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)，還要實(shí)現(xiàn)其優(yōu)化處理，這是節(jié)能設(shè)計(jì)理念得以落實(shí)的關(guān)鍵，同時(shí)適當(dāng)改良駕駛室、發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓系統(tǒng)等，以滿足節(jié)能效果的要求[4]。

3? 結(jié)束語(yǔ)

隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，我國(guó)的節(jié)能技術(shù)自主創(chuàng)新能力在逐漸提高。未來(lái)，我國(guó)機(jī)械制造與自動(dòng)化領(lǐng)域之中的節(jié)能設(shè)計(jì)會(huì)變得更加普遍，希望在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的大環(huán)境下，我國(guó)的自動(dòng)化企業(yè)能夠緊緊抓住這一機(jī)遇，加強(qiáng)對(duì)更多節(jié)能環(huán)保技術(shù)的開(kāi)發(fā)，推動(dòng)節(jié)能設(shè)計(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

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