芻議低碳環(huán)保下工程機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

摘要：機(jī)械行業(yè)在不斷更新，機(jī)械產(chǎn)品也越來越多，然而機(jī)械產(chǎn)品的發(fā)展帶來的不僅僅是發(fā)展，一些環(huán)境問題隨著機(jī)械業(yè)的發(fā)展也不斷涌現(xiàn)。過多地開發(fā)資源使得資源浪費(fèi)，制作過程中廢氣的排放污染環(huán)境。為了在發(fā)展過程中不破壞環(huán)境，如何在低碳環(huán)保下設(shè)計(jì)工程機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)顯得至關(guān)重要。文章對如何設(shè)計(jì)低碳環(huán)保機(jī)械進(jìn)行了研究，希望可以研制出比較人性化的工程機(jī)械。

關(guān)鍵詞：低碳環(huán)保；工程機(jī)械；自動(dòng)化控制系統(tǒng)；機(jī)械行業(yè)；環(huán)境問題

中圖分類號：TF325 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）33-0090-02

隨著我國建設(shè)的不斷發(fā)展，為我們改善生活水平、提高生活質(zhì)量帶來不小優(yōu)勢。然而，隨著工業(yè)的迅猛發(fā)展，在帶來一定經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，我們生存的環(huán)境也遭到了極大破壞?？萍妓降陌l(fā)展意味著我們現(xiàn)在不用耗費(fèi)過多的人力，然而隨著科技的創(chuàng)新，我們機(jī)械設(shè)計(jì)的目的以及方法并未改變，這就導(dǎo)致了現(xiàn)在很多工程機(jī)械存在較大弊端?，F(xiàn)在的機(jī)械雖然不需要耗費(fèi)過多人力，然而還是會給操作人員帶來一定不適感，與此同時(shí)，機(jī)械制作過程中還大大污染我們所在的環(huán)境。目前，我國走的是可持續(xù)性發(fā)展路線，為了跟上時(shí)代的腳步，在機(jī)械設(shè)計(jì)過程中我們需要注入一些低碳環(huán)保元素，同時(shí)還要設(shè)計(jì)出比較人性化的機(jī)械。

1 在機(jī)械設(shè)計(jì)中添加人性化因素

現(xiàn)今社會中，我們一直在貫徹“以人為本”的理念，因此想要設(shè)計(jì)好一個(gè)機(jī)械必須要考慮好人的因素，在設(shè)計(jì)中添加人性化因素。人性化因素添加的目的在于保證操作人員的安全以及舒適度，工作過程中主要是操作人員在進(jìn)行，所以工作人員的基本安全需要防護(hù)好；另外，還要照顧到操作人員的情緒以及舒適度。為了操作人員工作的效率，讓其在一個(gè)舒適、愉悅的環(huán)境中工作，我們需要設(shè)計(jì)出一種人性化的低碳環(huán)保型機(jī)械。如何能夠體現(xiàn)設(shè)計(jì)中的人性化，具體表現(xiàn)如下：

1.1 舒適駕駛室的設(shè)計(jì)

駕駛室是操作人員工作的環(huán)境，為了保證工作人員安全，需要充分利用工程機(jī)械的設(shè)計(jì)原理，設(shè)計(jì)出具備足夠安全性的駕駛室，在此基礎(chǔ)上，還可以加入一些操作便捷的設(shè)計(jì)來保證操作人員的舒適度。

1.2 外觀的設(shè)計(jì)

操作人員需要長時(shí)間在機(jī)器面前工作，因此，機(jī)器的外觀非常重要，在外觀設(shè)計(jì)過程中多加入一些溫馨的元素，通過改變外觀的顏色、標(biāo)牌以及造型來改善員工的心情，讓員工高高興興地開始一天的工作。

1.3 自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與機(jī)械設(shè)計(jì)結(jié)合起來，應(yīng)用計(jì)算機(jī)的控制系統(tǒng)，讓員工通過電腦來控制機(jī)器的運(yùn)作，設(shè)計(jì)過程中需要考慮設(shè)計(jì)的安全性、舒適度等。

1.4 可靠性的設(shè)計(jì)

為了能夠更好地符合人性化原則，還需要保證機(jī)器整體的可靠性，設(shè)計(jì)比較完整的體系，避免零部件的頻繁更換，最重要的是在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中注意不要破壞環(huán)境。

1.5 潤滑系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)過程中需要注意防塵，在結(jié)構(gòu)中加入一些防塵設(shè)計(jì)，以免異物進(jìn)入機(jī)器中。設(shè)計(jì)過程中不能忘記潤滑系統(tǒng)，在一個(gè)機(jī)器中，潤滑作用非常重要，為了在安全前提下更好地節(jié)省成本，我們可以設(shè)計(jì)定時(shí)定量的潤滑自動(dòng)注入系統(tǒng)，這樣還可以更有效地將潤滑集中到

一起。

2 優(yōu)化低碳環(huán)保工程機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.1 對材料的選擇

設(shè)計(jì)過程中為了符合我們的環(huán)保主題，我們需要嚴(yán)格控制材料的選擇。對于不可再收、不可利用的材料，我們?nèi)糠艞?，選擇可再回收利用的資源。在材料選擇過程中，尤其是結(jié)構(gòu)件的選擇，我們更需要保證其無毒、環(huán)保。為了提高機(jī)械運(yùn)作效率，保證機(jī)械的耐久性，我們必須遵守一個(gè)原則，即長壽、無污染、低

能耗。

2.2 對電機(jī)的選擇

選擇電機(jī)的時(shí)候也需要保證其低碳環(huán)保性，電機(jī)是帶動(dòng)整個(gè)機(jī)械運(yùn)作不可或缺的物體，因此，對電機(jī)的選擇需要慎重。選取的時(shí)候需要找公害較小的電機(jī)，保證其排廢氣少、耗油量低、噪音少。同時(shí)，在設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要利用先進(jìn)的科學(xué)發(fā)展技術(shù)，更好地減輕機(jī)械噪音以及污染的影響。為了讓機(jī)械能夠更好地運(yùn)轉(zhuǎn)，設(shè)計(jì)過程中我們需要遵守低噪音、低排放、低耗能的原則。

2.3 對技術(shù)的改進(jìn)

2.3.1 對機(jī)械產(chǎn)品噪音和振動(dòng)的改善。在機(jī)械產(chǎn)品中，噪音和振動(dòng)問題一直困擾著人們，如何設(shè)計(jì)更好的產(chǎn)品，減輕產(chǎn)品的振動(dòng)問題以及噪音污染一直是我們要面對的問題。減輕產(chǎn)品噪音以及振動(dòng)不僅僅是為了保護(hù)我們的環(huán)境，還能夠體現(xiàn)出產(chǎn)品的人性化設(shè)計(jì)，減輕噪音與振動(dòng)問題，員工操作起來才能更舒心。

2.3.2 液壓系統(tǒng)的保養(yǎng)與后續(xù)改進(jìn)。液壓系統(tǒng)的壽命和液壓系統(tǒng)的日常清潔有很密切的關(guān)系，要想保持液壓系統(tǒng)的工作性能，延長液壓系統(tǒng)的使用壽命，日常的清潔和保養(yǎng)必不可少。日常的液壓系統(tǒng)保養(yǎng)和清潔能夠確保其工作過程中內(nèi)部油溫不會升得過快，從而延長更換機(jī)油的時(shí)間。一般的液壓系統(tǒng)會采用增壓液壓油箱，這種油箱能夠防止灰塵以及外部空氣水分進(jìn)入其中，從而達(dá)到清潔液壓的目的。為了延長液壓油箱的使用時(shí)間，對液壓系統(tǒng)的零部件選擇也有要求，一般都采用耐腐蝕能力強(qiáng)，性能優(yōu)良的材料以確保液壓系統(tǒng)使用過程中不會出現(xiàn)滲漏污染。此外，液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)階段也很重要，目前液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)多采用國內(nèi)外先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和相對前沿的設(shè)計(jì)想法，這種設(shè)計(jì)理念能夠確保液壓系統(tǒng)在工作中盡量減少油液中的垃圾，并最大程度降低液壓系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的零部件磨損。

2.4 液壓系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

隨著國際能源供應(yīng)的日趨緊張，節(jié)能問題日益為人們所重視。液壓系統(tǒng)有很大的節(jié)能潛力，綠色是當(dāng)前社會倡導(dǎo)的熱點(diǎn)話題，也是機(jī)械工程發(fā)展的最終目標(biāo)。因此如何確保液壓系統(tǒng)的低消耗、無污染也是一個(gè)我們需要關(guān)注和思考的問題。那么如何讓液壓系統(tǒng)做到高效、節(jié)能呢？筆者以為首先可以選用節(jié)能發(fā)動(dòng)機(jī)，其次利用雙泵分合流技術(shù)、液壓負(fù)荷傳感技術(shù)和靜液驅(qū)動(dòng)技術(shù)等多項(xiàng)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)低消耗。通過對液壓系統(tǒng)的控制元件、執(zhí)行元件、工作介質(zhì)和輔助裝置等方面的節(jié)能設(shè)計(jì)，可以很大程度上降低液壓系統(tǒng)的能源損耗，有效節(jié)約

資源。

3 結(jié)語

隨著社會的發(fā)展，機(jī)械自動(dòng)化的腳步已不可阻擋。為順應(yīng)大潮，設(shè)計(jì)人員要做的是在現(xiàn)階段的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)里面的創(chuàng)新并將其應(yīng)用的機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)踐當(dāng)中去，只有這樣我國的機(jī)械行業(yè)才能夠取得巨大的進(jìn)步和實(shí)質(zhì)上的質(zhì)量提升。以上所表達(dá)的就是這一主題——如何做好綠色環(huán)保機(jī)械的設(shè)計(jì)，如何在綠色環(huán)保機(jī)械設(shè)計(jì)中融入人性化的理念以及最新的設(shè)計(jì)思想。只有做到這兩點(diǎn)，才能夠說我們在機(jī)械自動(dòng)化這一塊有了一定的心得體會。而筆者以人為本的最新機(jī)械設(shè)計(jì)理念將是機(jī)械工程產(chǎn)品今后發(fā)展的必然趨勢，同時(shí)也會對我國的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生重大影響。

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作者簡介：孫寶亮（1986-），山東人，神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)太西炭基工業(yè)公司炭素廠助理工程師，研究方向：自動(dòng)化。