機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能基本原理研究

時(shí)間:2022-06-30 08:55:19

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機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能基本原理研究

1機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能的背景和基本原理

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,對(duì)于能源的利用和消耗逐漸增大,導(dǎo)致環(huán)境惡化問(wèn)題日益嚴(yán)重,對(duì)于自然生態(tài)和人們?nèi)粘I畹挠绊懺絹?lái)越嚴(yán)重。由于中國(guó)在改革開(kāi)放初期一直注重工業(yè)化的發(fā)展,沒(méi)有對(duì)環(huán)境問(wèn)題給予相當(dāng)程度的重視,造成環(huán)境問(wèn)題被破壞的現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)重。因此,需要關(guān)注環(huán)境問(wèn)題的發(fā)展和保護(hù)。

1.1機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能的背景

我國(guó)在1972年就提出了“可持續(xù)發(fā)展”的戰(zhàn)略,注重經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)處于長(zhǎng)期發(fā)展的模式中,但是由于這一時(shí)期,我國(guó)還沒(méi)有開(kāi)始改革開(kāi)放,經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)效益比較落后,工業(yè)化發(fā)展比較落后,國(guó)家的生態(tài)環(huán)境還比較好,但是在1978年,改革開(kāi)放之后,國(guó)家在初期一直大力發(fā)展重工業(yè),為了提高經(jīng)濟(jì)效益的發(fā)展,對(duì)我國(guó)的資源和能源進(jìn)行過(guò)度開(kāi)采,導(dǎo)致我國(guó)的環(huán)境破壞現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)重。因此,我國(guó)在2003年提出“科學(xué)發(fā)展觀”的政策,促進(jìn)人與自然和諧發(fā)展,合理有效的保護(hù)生態(tài)環(huán)境,增強(qiáng)生態(tài)資源和能源的使用效率,減少工業(yè)廢水和污染物的排放,是我國(guó)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。機(jī)器設(shè)備的能源消耗和尾氣排放是我國(guó)環(huán)境污染和破壞的重要原因之一,為了對(duì)環(huán)境進(jìn)行合理有效的保護(hù)和治理,就需要開(kāi)展節(jié)能減排促使,進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能的開(kāi)展,對(duì)環(huán)境進(jìn)行有效的治理,提高經(jīng)濟(jì)效益。

1.2機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能的基本原理

機(jī)械設(shè)計(jì)是按照使用要求對(duì)機(jī)械的工作原理、組成部分、運(yùn)行模式、能量傳送、各部件的形態(tài)等進(jìn)行規(guī)劃、分析、研究和計(jì)算,以及將其從理論的規(guī)劃轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)際制作基礎(chǔ)的工作流程。機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械工程主要的構(gòu)成成分,也是決定機(jī)械效能的重要因素。為了減少機(jī)械類機(jī)器對(duì)環(huán)境的污染和破壞,就需要開(kāi)展機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能,其基本原理為:對(duì)實(shí)際機(jī)械體系的效能、動(dòng)力能量、運(yùn)行的使用效力以及機(jī)械體系的耗能速率等進(jìn)行整合,然后運(yùn)用相關(guān)的數(shù)學(xué)函數(shù)進(jìn)行分析計(jì)算,通過(guò)一系列的設(shè)計(jì)計(jì)算和合理分析最終有效歸納合成,形成機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能的工作原理,減少能源的消耗,促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展政策的進(jìn)行。

2機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能基本原理的應(yīng)用

開(kāi)展機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能,對(duì)于環(huán)境保護(hù)而言,有非常重要的作用。在機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能中,為了減少能源的浪費(fèi),就需要對(duì)動(dòng)力效能進(jìn)行深入研究,包括:機(jī)械體系的動(dòng)力勢(shì)能、機(jī)械運(yùn)行時(shí)效以及運(yùn)行速率等進(jìn)行調(diào)整,增強(qiáng)機(jī)械使用的時(shí)效性和有效性,在一定程度上降低機(jī)械使用能源的功率,優(yōu)化機(jī)械體系動(dòng)力勢(shì)能的變化速率和實(shí)際機(jī)械運(yùn)行功率相結(jié)合,為了實(shí)現(xiàn)有效的節(jié)能減排,將機(jī)械體系中的動(dòng)力勢(shì)能用多個(gè)周期函數(shù)進(jìn)行表示,合理計(jì)算動(dòng)能的結(jié)合,從而提高機(jī)械的使用效率,以及降低機(jī)械的能源消耗,從而起到保護(hù)環(huán)境的目的。由于機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能基本原理,能夠有效的減少能源的消耗,因此,機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能基本原理被廣泛的應(yīng)用在實(shí)際生活和發(fā)展中,由于機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能的基本原理是利用質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)能定理所研究出來(lái)的,質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)能定理即在靜止參考系中,系統(tǒng)由多個(gè)質(zhì)點(diǎn)組成,對(duì)每一質(zhì)點(diǎn)用動(dòng)能定理,然后求和后得到質(zhì)點(diǎn)組動(dòng)能定理,,即質(zhì)點(diǎn)組動(dòng)能的變化等于質(zhì)點(diǎn)組受的外力和內(nèi)力做功之和(動(dòng)能定理),也被稱為系統(tǒng)動(dòng)能定理。因此機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能的實(shí)用性和有效性也非常明顯。

2.1將機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能原理應(yīng)用在升降機(jī)械的設(shè)計(jì)中

升降機(jī)械是利用也太壓力容器或者鏈條促使升降設(shè)備進(jìn)行移動(dòng),主要進(jìn)行高空作業(yè)或者高空維修。由于升降設(shè)備主要是進(jìn)行高空作業(yè),就需要很大的動(dòng)力能量才能將設(shè)備送至一定的高度,進(jìn)行實(shí)際施工作,因此,升降機(jī)械的能源消耗量是比較大的,就需要對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)。從升降機(jī)械實(shí)際工作的流程中,可以發(fā)現(xiàn)其在升降這一環(huán)節(jié)中消耗的能源比較大,產(chǎn)生的功率比較高,由此,將機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能的工作原理應(yīng)用在升降機(jī)械設(shè)計(jì)中,依據(jù)電梯的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行合理的機(jī)構(gòu)優(yōu)化和設(shè)計(jì),降低升降機(jī)械的耗能量,升降物品的質(zhì)量。將機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能基本原理應(yīng)用在升降機(jī)械設(shè)計(jì)中,能夠有效地降低升降過(guò)程中的能源消耗和浪費(fèi)。

2.2將機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能基本原理應(yīng)用在機(jī)械加工設(shè)備的設(shè)計(jì)中

機(jī)械加工是指一種機(jī)械設(shè)備對(duì)需要加工對(duì)象實(shí)現(xiàn)外觀形狀或者實(shí)際效能方面改變的流程,在實(shí)際生活中,很多的日常設(shè)備都是經(jīng)過(guò)機(jī)械加工形成的,比如:衣柜、電腦桌等。由于現(xiàn)在生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)講究效率和質(zhì)量,一直采用電腦自動(dòng)機(jī)械化進(jìn)行生產(chǎn),因此,在進(jìn)行機(jī)械加工設(shè)備中,就避免不了使用沖壓、焊接等機(jī)器,就利用焊接工具而言,對(duì)加工對(duì)象進(jìn)行加工按照?qǐng)D紙改造時(shí),需要電力給予支持,勢(shì)必會(huì)在整個(gè)加工流程中,浪費(fèi)一定的能源。

3結(jié)束語(yǔ)

綜上所述,本文主要研究機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能的基本理論和機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能基本理論的應(yīng)用。由于社會(huì)發(fā)展速度的加快,忽視了環(huán)境保護(hù),造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染,不利于社會(huì)整體的發(fā)展。而機(jī)械設(shè)備及其機(jī)械制造業(yè)在我國(guó)發(fā)展中占據(jù)很大的比重,對(duì)環(huán)境的影響尤為嚴(yán)重,因此,需要開(kāi)展機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能,對(duì)我國(guó)的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行完善和改進(jìn),有效地降低機(jī)械設(shè)備使用中的能源消耗。

作者:范敬偉 單位:西安思源學(xué)院