机械制造与自动化中节能设计理念的应用研究

2019-11-28赵金兰

建材发展导向 2019年23期

赵金兰

1 机械制造与自动化中的节能设计理念优势

与自动化设计和传统机械制造的概念相比，节能设计的概念在实际制造过程中更加专业。在我国不可再生能源消耗和环境保护增加的情况下，机械制造和自动化的节能不仅可以有效减少环境污染物的排放，降低能耗，同时在一定程度上实现回收自然资源。在机械制造和自动化设计的过程中，在投入大量人力和物力资源的同时，需要大量的能源作为主要的生产支持。在确保良好的经济效益和实现机械制造业生态健康发展的同时，对我国目前严重的能源问题和环境污染有很大的缓解作用。从某种意义上说，机械制造和自动化中的节能设计理念是一个反映自然环境设计、生态设计和环境意识的设计过程，它有利于工业机械生产和自然环境的协调发展，也有利于机械制造业的继续发展。

2 节能设计理念在机械制造与自动化中的应用

2.1 节能设计理念的要求

首先，对于大多数的机械装备而言，其体积和重量都很大，相应的能量消耗就很多，因此，应当首先考虑对机械等设备进行轻量化处理，减小重量和体积，在一定程度上能延长设备的使用寿命，最终能减小大型设备的生产量，并能减少机械的报废量，从而减少了因制造大型机械生茶设备而产生的能源和原材料等资源的消耗，有利于可持续发展，节省能源消耗。

2.2 对环保材料的应用

机械设备是一个复杂而庞大的机械系统，其中既包括机械结构部分，同时还包括电气部分、液压部分、冷却部分等众多分系统，因此，构成机械设备的材料多种多样，具有许许多多的零部件所组成，因此，应当在保证机械质量的前提下，尽可能的使用相对环保的材料，尤其是在机械结构中容易磨损或损坏的零部件，从而在很大程度上减少能源消耗。如使用一些可回收、可再生、对大气和环境等没有污染的新型复合材料，尽量减少重金属的应用量。这些措施都能在一定程度上减少能源的消耗，大大的增加环境的友好性，坚固可持续发展的正确道路。

2.3 优化制作工艺

1）对现有产品结构进行合理优化：在机械制造与自动化系统中，制造时能源消耗量与机械结构、设计零件存在很大的关系。在机械制造与制动化设计过程中，为了保证较低的能源，就需要投入较少的零件、简单的机械结构。此外，机械设计中零件的形状，在很大程度上影响着制造过程中所需能耗。因此，在设计机械制造与自动化系统时，在充分保证产品基本性能的基础上，尽最大程度化使其零件得到简化，以此来减少零件数量，实现产品结构的合理优化。2）合理安排工艺工序：为了达到节能设计的效果，就需要强化对产品加工工艺进行设计，合理安排工艺工序。通过对其进行节能设计，以此保证机械生产设备始终处于满负荷的状态。而通过当前这种设计效果，不但可以提高机械设备的使用效率，而且还有助于提高能源利用率，降低能源的消耗。

2.4 优化机械结构

一般在实现同样功能的情况下，机械结构的结构越简单越好，因为零件越简单，对该零件加工所需要的工艺要求也越少、越简单，同时所需要的制约材料的数量越少，从而有利于实现机械制造及自动化的节能要求。因此，在保证能完成同样的工作需要的前提下，应当使得机械设备的零部件越简单越好，优化机械零部件，从而减少能量消耗，最终达到节能的目的。

2.5 液压系统的设计理念

在大型的机械设备中，液压系统的作用必不可少，成为机械系统中不可或缺的一部分，良好的液压系统对机械设备的损耗小，有理由机械设备的高效运作，但同时，由于液压油泄露产生的环境污染及设备损坏等现象应当尽量避免，该现象在造成环境污染的同时使得设备磨损加快，动力不足，严重时甚至导致事故的发生。为此，首先应当保证液压传动系统中液压油质量的好坏，同时保证油量充足，加入液压系统液压油防漏检测系统，防止液压油的泄露；其次应当做好密封工作，尽量避免发生由于密封不好导致液压油受到污染从而使得各液压部件之间的磨损加重的现象。

2.6 选择节能型发动机

好的发动机对于一个机械系统而言是至关重要的，发动机就像人的心脏，只有一个健康良好的心脏才能让我们健康的成长。在机械设备中，发动机是消耗能源最大的地方，发动机的型号越大，其消耗的能源也越大，同时所提供的动力也越大，但需要注意，发动机的有效利用率有高有低，效率低的发动机在同样多的能源的情况下所能提供的动力就较小，因此，应当注意发动机的好坏，因此发动机节能也可作为一个机械制造与自动化设计中的一个重要突破口，选择节能性较好的发动机可以大大提升能源的利用率，减小对环境的污染等。同时，应当严格控制不合格发动机的生产和销售，努力提高发动机整体的合格率。