機(jī)械制造節(jié)能設(shè)計(jì)理念探討
時(shí)間:2022-12-29 11:14:10
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摘要:隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,工業(yè)制造行業(yè)也發(fā)生了質(zhì)的飛躍,不僅生產(chǎn)量增幅很大,工業(yè)生產(chǎn)模式也得到了優(yōu)化,獲得了“世界制造工廠”的美譽(yù)。機(jī)械自動(dòng)化是我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的趨勢(shì),節(jié)能是我國(guó)走可持續(xù)發(fā)展道路的途徑,二者的結(jié)合對(duì)于國(guó)家經(jīng)濟(jì)與資源環(huán)境具有重要意義。在融合節(jié)能設(shè)計(jì)理念與機(jī)械自動(dòng)化技術(shù),并簡(jiǎn)要分析其應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:節(jié)能設(shè)計(jì)理念;世界制造工廠;機(jī)械制造;自動(dòng)化
近年來我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)模式發(fā)生了巨大改變,已經(jīng)初步完成了從傳統(tǒng)模式到機(jī)械自動(dòng)化模式的轉(zhuǎn)變,這樣的轉(zhuǎn)變無論是從擴(kuò)大相關(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)模還是節(jié)約產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)間上都極大地促進(jìn)了國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展。但機(jī)械的制造與自動(dòng)化也有一些弊端:機(jī)械的制造與自動(dòng)化消耗資源的情況十分嚴(yán)重,換句話說,在現(xiàn)階段越大的工業(yè)生產(chǎn)量代表越多的資源正在被消耗;我國(guó)只是初步進(jìn)行機(jī)械的制造與自動(dòng)化,相關(guān)技術(shù)較不成熟,還不能做到將所應(yīng)用的資源或能源消耗完全,這導(dǎo)致了資源過度浪費(fèi)。因此工業(yè)制造行業(yè)提出了節(jié)能設(shè)計(jì)的理念,目的是在優(yōu)化現(xiàn)有機(jī)械制造技術(shù)的前提下,提高資源、能源利用率,實(shí)現(xiàn)資源、能源的可持續(xù)發(fā)展。
1優(yōu)化機(jī)械設(shè)計(jì)
1.1選用優(yōu)質(zhì)發(fā)動(dòng)機(jī)。在機(jī)械系統(tǒng)中發(fā)動(dòng)機(jī)的作用十分重要,不僅體積大,還擔(dān)負(fù)著維持整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的責(zé)任,因此發(fā)動(dòng)機(jī)的好壞對(duì)于整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)都有直接影響。性能優(yōu)良的發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)能夠較好地適應(yīng)機(jī)械運(yùn)行的環(huán)境,提高機(jī)械運(yùn)行的效率。使用發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行機(jī)械制造時(shí)不僅要考慮到上述因素,還應(yīng)兼顧環(huán)保節(jié)能的性能。一般來講,應(yīng)用優(yōu)質(zhì)的發(fā)動(dòng)機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn):進(jìn)行機(jī)械生產(chǎn)制造時(shí)所產(chǎn)生的噪音??;能源利用率較高,生產(chǎn)所需能源量??;對(duì)環(huán)境污染小,能夠緩解廢氣廢水大量排放的情況;生產(chǎn)效率顯著提高,工業(yè)生產(chǎn)量增多;動(dòng)力強(qiáng),使機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)更為高效。工業(yè)的進(jìn)步給環(huán)境帶來了沉重的負(fù)擔(dān),選用優(yōu)質(zhì)發(fā)動(dòng)機(jī)能夠在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)使環(huán)境惡化情況有所緩解。
1.2優(yōu)化液壓系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)保持清潔是液壓系統(tǒng)能夠高效傳動(dòng)的首要條件,由此可見保持清潔對(duì)于液壓系統(tǒng)的運(yùn)行十分重要。一個(gè)清潔的液壓系統(tǒng)能夠在相對(duì)較長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)不需要換油,這不僅能夠減少液壓系統(tǒng)配件的更換次數(shù),還能提高液壓系統(tǒng)的使用年限,減少液壓系統(tǒng)發(fā)生故障的次數(shù),降低液壓系統(tǒng)發(fā)生污染的幾率。液壓系統(tǒng)的清潔不只與油料質(zhì)量有關(guān),還與液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)情況相關(guān),液壓系統(tǒng)在使用過程中所產(chǎn)生的磨損物與微塵垃圾應(yīng)在設(shè)計(jì)過程中得以去除。液壓管的清潔工作在整個(gè)液壓系統(tǒng)中較為關(guān)鍵,若選用優(yōu)質(zhì)的液壓管不僅能夠降低清潔工作的難度,還能降低管道廢棄率,減少磨損物對(duì)環(huán)境所造成的污染。優(yōu)質(zhì)的液壓管應(yīng)具有良好的密封性,老化速度較慢,抗腐蝕并且質(zhì)地較硬。
1.3改良駕駛室設(shè)計(jì)。經(jīng)過改良的駕駛室被稱為“安全環(huán)保型”駕駛室,它對(duì)于噪音的處理效果較好,減震作用優(yōu)良,玻璃能夠防止紫外線的輻射,密封性優(yōu)良。駕駛室內(nèi)可配備環(huán)保無氟型冷暖空調(diào),設(shè)計(jì)基于POPS和FOPS技術(shù)的安全駕駛室,并充分運(yùn)用人體工學(xué)設(shè)計(jì)原理,設(shè)計(jì)過程中融入多元化美觀合理的色調(diào)搭配,在保障司機(jī)安全的基礎(chǔ)上,視覺疲勞得到有效緩解,工作環(huán)境得到有效改善,從而能有力提高作業(yè)效率。
1.4設(shè)計(jì)自動(dòng)加脂裝置。目前潤(rùn)滑脂的加注工作還是多以傳統(tǒng)手動(dòng)注入方式為主,這種傳統(tǒng)手動(dòng)注入方式既耗時(shí)又費(fèi)力。與此同時(shí),手動(dòng)注入過程中還會(huì)溢出大量油液,這就或多或少的造成了環(huán)境污染?;诖?,設(shè)計(jì)一款機(jī)械自動(dòng)加脂裝置系統(tǒng),來實(shí)現(xiàn)對(duì)于設(shè)備的定時(shí)自動(dòng)加脂。如設(shè)計(jì)一個(gè)集中潤(rùn)滑系統(tǒng),來定時(shí)自動(dòng)完成對(duì)各鉸銷的黃油加注操作,事先計(jì)算并設(shè)定好對(duì)黃油量的控制,既能保證各鉸銷的油量充足,還能避免溢出油液,造成浪費(fèi),既方便還比較環(huán)保。
2選用環(huán)保材料,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排
2.1如果想要提高機(jī)械的環(huán)保性能就做到在機(jī)械制造的每一個(gè)環(huán)節(jié)的注重環(huán)保理念的植入,環(huán)保材料的使用是提高機(jī)械制造與自動(dòng)化環(huán)保性的重要基礎(chǔ)。因此,在設(shè)計(jì)時(shí)一定要盡可能使用可再生或可回收的環(huán)保原料,這樣做可以從根源上減少機(jī)械制造產(chǎn)生的污染,避免能源和資源浪費(fèi)。在進(jìn)行機(jī)械制造與自動(dòng)化生產(chǎn)時(shí)也應(yīng)該注意材料的可降解性、可回收性和可再生性,這些材料的運(yùn)用可以減少生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的有害氣體排放量,還可以使原材料得到完全使用和循環(huán)利用,降低工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境造成的污染。
2.2在機(jī)械制造與自動(dòng)化設(shè)計(jì)過程當(dāng)中盡量考慮輕重量、低能耗、長(zhǎng)壽命原則。通常產(chǎn)品的壽命得到有效延長(zhǎng)就等于說是降低了機(jī)器產(chǎn)品的報(bào)廢率,意味著機(jī)械的產(chǎn)品產(chǎn)量也相應(yīng)的減少了。同時(shí),降低機(jī)械產(chǎn)品的能耗也能減少污染,提高了環(huán)保效率。出于降低材料能耗的角度,適度減輕機(jī)械產(chǎn)品的重量,并從環(huán)境的負(fù)荷對(duì)于機(jī)械的要求方面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)符合環(huán)境通用標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)機(jī)械構(gòu)件的通用性。
2.3在機(jī)械制造與自動(dòng)化設(shè)計(jì)過程當(dāng)中還應(yīng)考慮到零件報(bào)廢以后的污染處理成本。設(shè)計(jì)過程當(dāng)中,報(bào)廢以后的污染處理問題常常被忽視,應(yīng)積極采用一些低環(huán)保負(fù)荷、綜合成本最小化的材料。盡量避免使用含氯橡膠、氟利昂、石棉和樹脂等類型的材料。
3改進(jìn)制作工藝,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排
3.1因地制宜,參考外部環(huán)境選擇加工工藝。在單個(gè)零件的眾多加工工藝當(dāng)中應(yīng)考慮到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的匹配。熱鍛壓工藝能源利用效率要低于冷鍛壓和溫鍛壓方式,但是選用冷鍛壓工藝對(duì)環(huán)境的危害要比熱鍛壓和溫鍛壓工藝高,所以溫鍛壓工藝將在日后廣泛被應(yīng)用。
3.2對(duì)于現(xiàn)有產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。機(jī)器結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單,設(shè)計(jì)零件越少,制造過程所需的能耗就會(huì)越低。同時(shí),機(jī)械設(shè)計(jì)中零件的形狀對(duì)于制造過當(dāng)中的能耗影響也很明顯。所以,在設(shè)計(jì)過程中既要保證產(chǎn)品的基本性能,也要盡可能簡(jiǎn)化零件,優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、減小機(jī)械提及、減少零件數(shù)量。
4機(jī)械制造及其自動(dòng)化技術(shù)未來發(fā)展趨勢(shì)
機(jī)械制造及其自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展離不開計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)水平的不斷提高。目前機(jī)械制造及其自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用合作日益國(guó)際化、大規(guī)?;?,這就要求與自動(dòng)化相關(guān)的計(jì)算機(jī)集成和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)要全面發(fā)展,與國(guó)際接軌,跟上世界步伐。同時(shí),數(shù)字化制造技術(shù)在機(jī)械制造及其自動(dòng)化技術(shù)中的應(yīng)用也成為未來節(jié)能技術(shù)的必經(jīng)之路。節(jié)能環(huán)保理念在機(jī)械制造及其自動(dòng)化技術(shù)當(dāng)中的引入,必將使得機(jī)械制造及其自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用更加全面,提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度、提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益、實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排,進(jìn)一步推動(dòng)工業(yè)的發(fā)展。隨著工業(yè)生產(chǎn)量的逐漸提升和機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛,我國(guó)的能源浪費(fèi)問題日趨嚴(yán)峻,導(dǎo)致能源迅速枯竭,將環(huán)保理念融入到機(jī)械制造與自動(dòng)化生產(chǎn)中的刻不容緩。將節(jié)能設(shè)計(jì)理念與機(jī)械制造和自動(dòng)化生產(chǎn)模式相結(jié)合有利于提高我國(guó)機(jī)械化生產(chǎn)的效率,降低能源和資源消耗,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),為我國(guó)的環(huán)境保護(hù)工作順利開展和持續(xù)深入提供保證是保證,能夠有效推動(dòng)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)繼續(xù)全面發(fā)展。
作者:趙一奇 單位:哈爾濱鴻翔建設(shè)工程項(xiàng)目管理有限公司
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