機械制造與節(jié)能設計理念策略探討
時間:2022-06-20 10:43:02
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摘要:隨著工業(yè)技術的不斷發(fā)展,對于機械制造在管理與控制方面的要求也越來越高。為了在提高生產(chǎn)效率的同時有效的控制各種能源的使用量,需要對以往所采用的機械制造設備進行自動化改造。文章對機械制造自動化改造中的節(jié)能設計方法進行了詳細的闡述與分析,希望可以為相關人員起到提高參考。
關鍵詞:節(jié)能設計;自動化;機械制造
在社會經(jīng)濟不斷發(fā)展的過程中,機械制造所體現(xiàn)出來的作用不可忽視。在新型通信技術與計算機技術的大力支持下,機械制造工作的自動化與智能化趨勢已經(jīng)初步體現(xiàn)出來,對以往所采用的機械制造設備進行自動化改造,能夠最大程度上提高工作效率與工作質量,并且大力推動我國的現(xiàn)代化建設進程。然而當前我國的機械制造自動化方面的各項技術還不夠成熟,所需要投入的能源消耗在控制上也存在著比較大的難度。機械制造自動化的過程中如何實現(xiàn)節(jié)能設計已經(jīng)成為工業(yè)企業(yè)以及相關研究人員十分重要的研究課題。
1自動化與機械制造中節(jié)能設計的優(yōu)勢
1.1自動化與機械制造節(jié)能設計現(xiàn)狀
相比于傳統(tǒng)的機械制造工藝來說,自動化設計技術能夠體現(xiàn)出一定的先進性與智能性。節(jié)能機械在設計過程中,設計人員需要充分了解在日常生產(chǎn)過程中,機械設備對于自然環(huán)境的影響,節(jié)能設計十分注重對于各種能源資源的節(jié)約與再利用方面。對于能源使用量進行有效的控制并且提高能源資源的使用效率能夠最大程度上降低工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)對于生態(tài)環(huán)境所造成的破壞,在機械設備報廢以后,再能夠對其進行高效的回收并且投入再利用中。在政府大力支持以及相關技術不斷發(fā)展的大環(huán)境下,自動化設計與節(jié)能化設計的應用前景將會越來越廣闊。
2自動化設計與機械制造中節(jié)能設計要求
2.1使用節(jié)能環(huán)保材料
自動化設計與機械制造所使用的材料能否達到節(jié)能環(huán)保的要求,是決定節(jié)能設計工作成敗的重要因素之一。對于工業(yè)企業(yè)來說,投入機械生產(chǎn)所使用的各種材料需要符合易于分解、可回收以及可再生等要求,降低稀有材料與貴金屬材料的使用量。尤其是對于使用壽命比較低的材料來說,可以使用其他非金屬性材料以及環(huán)保型工程塑料等。采用這種材料一方面能夠降低對于生態(tài)環(huán)境所造成的壓力;另一方面能夠在更換與設計上體現(xiàn)出比較明顯的可塑性優(yōu)勢。
2.2體現(xiàn)通用性強、質量輕以及壽命長等特點
自動化設計與機械制造設計中,盡量提升機械設備在通用性以及使用壽命方面的優(yōu)勢。提高機械設備的通用性能夠幫助工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)避免重復引進功能相似但機械外部結構不相容的設備,降低工業(yè)行業(yè)對于機械設備的消費量,降低機械制造材料的投入使用量。降低機械設備驅動所需要的能源消耗量,尤其是降低石油以及煤炭等不可再生化石能源的使用量。在工業(yè)設計過程中對機械設備的內外部結構進行優(yōu)化設計,從力學分析的基礎上對各種零部件的受力情況進行均衡化處理,避免機械設備在長期使用的過程中受到嚴重的應力沖擊,進而實現(xiàn)機械設備使用壽命的提升,降低工業(yè)企業(yè)在機械設備方面的資金投入。
3具體節(jié)能策略分析
3.1優(yōu)選節(jié)能型發(fā)動機
機械設備的節(jié)能性能很大程度上取決于發(fā)動機的節(jié)能性能。在機械設備設計中,設計人員要盡量選用低排放、高效率、低能耗的水冷增壓柴油發(fā)動機。如果發(fā)現(xiàn)發(fā)動機設備不符合節(jié)能環(huán)保的需求,一定要將其從待選列表中排除出去。
3.2提升機械設備的自動化水平
機械設備的自動化水平是其能源使用效率的重要保證。對機械設備進行自動化設計,能夠提升操作人員的操作靈活性與實時性。在日常的生產(chǎn)工作中,操作人員一方面可以對機械設備的運行路線進行手動操作;另一方面也可以利用PLC單片機技術對機械設備進行全面的自動化控制。利用先進的PLC單片機控制技術,能夠最大程度上對機械設備的運行路線和操作程序進行優(yōu)化;采用自動化的控制手段,能夠降低機械設備的重復與無效工作量,一方面降低機械設備的磨損,另一方面降低機械設備在運行過程中的能源消耗量。減輕管理人員的工作強度,方便工作企業(yè)對于各種機械設備的管理與控制。
3.3優(yōu)化機械設備的內部結構
隨著工業(yè)產(chǎn)品質量以及使用性能的不斷提升,機械設備內部結構結構也越來越復雜,內部結構的優(yōu)化需求越來越大。通過內部結構的優(yōu)化技術工作,能提升機械設備各元件之間的集成性,內部元件的集成也相應地帶來使用功能方面的集成。在實際的使用過程中,操作人員能夠在同一個終端操作系統(tǒng)的對各種機械設備進行集中化的控制。這樣一來,可以對機械設備的總體運行路線進行全面的替代,使機械設備的使用體現(xiàn)出更大的規(guī)模效應,提高機械設備的使用效率,能源資源也能夠得到進一步的控制。
3.4合理設計加工工藝
同一種產(chǎn)品與部件,雖然使用的加工工藝相同,但在能源資源的消耗方面可能會存在比較大的差異。造成這種差異的根本性原因是所使用的設計加工工藝的不同。對加工工藝進行優(yōu)化與改良,能夠將機械設備的運行荷載量達到最佳狀態(tài),降低機械設備滿負荷運行時間,進而降低怠速時間與不必要運行時間。
4結束語
綜上所述,將節(jié)能設計理念融入到機械制造與自動化設計中是機械制造業(yè)未來的發(fā)展方向,雖然當前我國在這方面還與國外存在不小的差距。但相信隨著國家政策的傾斜,節(jié)能一定會成為機械制造與自動化設計的重點。
作者:向明強 吳炳萱 王豪志 單位:沈陽理工大學
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