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      機械制造與自動化設(shè)計中的節(jié)能設(shè)計理念分析

      2019-01-16 20:48:30黃波平
      中國設(shè)備工程 2019年13期
      關(guān)鍵詞:駕駛室利用效率液壓

      黃波平

      (湖南電器檢測所有限公司,湖南 長沙 410000)

      隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,我國的機械制造與自動化技術(shù)取得了一定的成果,甚至在某些領(lǐng)域還處于世界領(lǐng)先水平。但是在機械制造與自動化發(fā)展進程中,還存在資源利用效率低、能源浪費嚴重等問題,不符合當(dāng)前節(jié)能減排環(huán)保的社會發(fā)展理念。因此,研究分析機械制造與自動化設(shè)計中的節(jié)能設(shè)計應(yīng)用具有重要的現(xiàn)實意義。

      1 在機械制造與自動化設(shè)計中節(jié)能設(shè)計理念的表現(xiàn)

      與傳統(tǒng)的機械制造模式相比,節(jié)能設(shè)計理念下的機械制造與自動化設(shè)計,十分重視能源的利用效率的提升和生態(tài)環(huán)境的保護。所謂節(jié)能設(shè)計,就是通過提高自然資源的重復(fù)利用效率,并實現(xiàn)報廢資源的回收利用,來降低機械制造與自動化能源消耗的同時,降低污染物排放,減少對周圍生態(tài)環(huán)境的破壞。

      當(dāng)前,在我國社會主義現(xiàn)代化的發(fā)展過程中,資源短缺和環(huán)境污染是限制社會經(jīng)濟實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的兩大問題。為了滿足時代發(fā)展的需要,必須在機械制造與自動化設(shè)計中,引入節(jié)能設(shè)計理念,打造相對應(yīng)的指標體系,從而提高資源利用效率,減少對周圍環(huán)境的污染。

      2 機械制造與自動化設(shè)計中的節(jié)能設(shè)計要點

      2.1 重視生產(chǎn)成本的分析

      基于節(jié)能設(shè)計理念下,應(yīng)在滿足機械產(chǎn)品要求的基礎(chǔ)上,盡可能的提高機械制造與自動化設(shè)計過程中的資源循環(huán)利用效率,達到節(jié)約能源,減少能源不必要浪費的目的。此外,還應(yīng)當(dāng)進行生產(chǎn)成本的分析,盡可能的選用一些可回收的環(huán)保材料,以更好地節(jié)約能源消耗。

      2.2 機械產(chǎn)品的設(shè)計過程

      在進行機械產(chǎn)品設(shè)計時,可以通過可拆卸、可調(diào)整的設(shè)計方式,實現(xiàn)部分結(jié)構(gòu)的拆卸回收,從而降低成本支出,避免資源浪費。此外,相關(guān)設(shè)計師在設(shè)計過程中,可以根據(jù)相關(guān)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行深入分析和挖掘,通過合理的設(shè)計,實現(xiàn)對資源的有效控制。

      2.3 加工過程的節(jié)能設(shè)計

      (1)結(jié)構(gòu)改造。通過對現(xiàn)有產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化,可以在確保機械結(jié)構(gòu)滿足設(shè)計要求的同時,降低產(chǎn)品的能源消耗。

      (2)施工方式的選擇。在進行機械制造過程中,可以根據(jù)不同的條件選用相對事宜的施工方式,例如當(dāng)前在進行產(chǎn)品鍛造過程中,主要有熱鍛、冷鍛、溫鍛、以及模鍛等多種施工方式,相比較而言,冷端和溫鍛對機械制造的環(huán)境要求較高,能源利用效率較低,非特殊情況,不建議作為機械制造的施工方式。

      (3)采用通用的標準。在機械制造與自動化設(shè)計過程中,采用通用的標準進行產(chǎn)品構(gòu)件的設(shè)計,不僅可以有效的減少產(chǎn)品的故障發(fā)生幾率,提高產(chǎn)品的使用壽命,而且還能節(jié)約能源消耗,降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。

      2.4 生產(chǎn)過程的技能設(shè)計

      (1)回收利用。

      一方面在生產(chǎn)過程中,要選擇可以回收利用的材料;另外一方面還應(yīng)當(dāng)避免選用有毒的材料,避免生產(chǎn)過程中產(chǎn)生污染物,對周圍的環(huán)境造成破壞。例如,應(yīng)減少氟利昂、石棉以及氟樹脂等高污染材料的使用。

      (2)提高生產(chǎn)效率。

      對于機械制造而言,通過自動化系統(tǒng)的設(shè)計,實現(xiàn)了產(chǎn)品生產(chǎn)過程的自動化控制,避免了人工操作可能出現(xiàn)的失誤,有效提高了產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量,降低了殘次品的生產(chǎn),提高了整個生產(chǎn)的工作效率,達到了節(jié)能減排的目的。

      (3)加強安全性。

      自動化或自動化設(shè)備通常能夠進行事故自動報警,通過引入電子元器件,減少機械加工過程中的機械磨損,提高機械制造與自動化設(shè)備的使用壽命,提高整個系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性和可靠性。

      3 機械制造與自動化設(shè)計中的節(jié)能設(shè)計

      基于綠色環(huán)保的色會發(fā)展理念,各行各業(yè)都在實施節(jié)能減排,傳統(tǒng)的資源能耗性發(fā)展模式已經(jīng)不符合當(dāng)前社會經(jīng)濟的發(fā)展發(fā)展的要求。例如:當(dāng)前很多城市的空氣污染問題都十分嚴重,而汽車尾氣排放過高是導(dǎo)致空氣污染問題的主因之一。為了改善城市的空氣環(huán)境,在進行汽車機械制造與自動化設(shè)計過程中,應(yīng)采用以下節(jié)能設(shè)計措施:

      3.1 汽車駕駛室的環(huán)保設(shè)計

      對于汽車而言,在進行駕駛室設(shè)計過程中,應(yīng)采取最有效的設(shè)計手段,提高駕駛室的安全系數(shù)。因此,在進行汽車駕駛室設(shè)計時,必須采取有效的節(jié)能措施,改善駕駛室的環(huán)境質(zhì)量,來提高司機的舒適度,避免其出現(xiàn)疲勞問題,導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。

      例如:在汽車駕駛室機械制造與自動化設(shè)計過程中,可以利用人機工程學(xué)的設(shè)計原理,對主駕駛位采取人性化的設(shè)計,例如加入電子監(jiān)控設(shè)計、可轉(zhuǎn)向驅(qū)動器設(shè)計、自動故障檢驗設(shè)計等等,來降低駕駛的難度,提高汽車行駛過程中的智能化、自動化水平,進而提高駕駛的安全性。

      此外,在汽車駕駛室設(shè)計過程中,還可以采取整體性的全封閉設(shè)計,選用可以抵抗紫外線輻射的玻璃作為汽車的擋風(fēng)玻璃,采用無氟環(huán)保型設(shè)計來提高汽車冷暖空調(diào)的技能環(huán)保性能,最終為駕駛者提供舒適的駕駛室環(huán)境,在達到節(jié)能減排目的的同時,提高整個駕駛室的安全性能。

      3.2 機械發(fā)動機的設(shè)計

      作為整個汽車機械制造過程中最重要的部位,機械發(fā)動機也是導(dǎo)致汽車尾氣污染的設(shè)備之一?;诠?jié)能設(shè)計理念下,機械發(fā)動機的選擇應(yīng)確保其滿足低油耗、低污染以及低噪音的要求。具體措施如下:

      (1)積極學(xué)習(xí)國內(nèi)外先進的發(fā)動機設(shè)計技術(shù),優(yōu)化機械發(fā)動機的結(jié)構(gòu),提高發(fā)動機本身的運行性能,在滿足汽車動力需求的同時,降低油耗,減少尾氣排放。

      (2)選用環(huán)保的材料進行機械發(fā)動機的設(shè)計,在提高機械發(fā)動機運行安全性和穩(wěn)定性的同時,減少機械摩擦,延長機械發(fā)動機的使用壽命,降低汽車運行過程中的噪音,達到綠色環(huán)保節(jié)能的效果。

      3.3 液壓系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計

      液壓系統(tǒng)是確保機械設(shè)備保持穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的重要設(shè)備。而液壓系統(tǒng)經(jīng)常面臨著滲漏問題,不僅會給周圍的環(huán)境造成巨大的破壞,而且不利于整個設(shè)備的安全穩(wěn)定運行。因此,在進行液壓系統(tǒng)機能設(shè)計過程中,應(yīng)注意以下要點:

      (1)優(yōu)化液壓管路的設(shè)計,提高整個液壓系統(tǒng)管路的密封性采取必要措施避免液壓系統(tǒng)的滲漏,減少對周圍環(huán)境的污染。

      (2)減少液壓系統(tǒng)各組件之間的沖擊,從而降低液壓系統(tǒng)的運行負荷,提高液壓系統(tǒng)的運行效率。

      (3)徹底清除液壓系統(tǒng)油液中的雜志和磨損物,確保整個液壓系統(tǒng)的清潔型,在延長換油時間間隔的同時,降低液壓系統(tǒng)的故障率。

      (4)選用耐腐蝕性能強、抗老化能力強的管路材料,避免選用軟管。

      3.4 引入自動加脂裝置

      當(dāng)前,汽車在運行過程中,各部位之間的潤滑脂都是通過手工注入的方式進行添加,不僅需要消耗大量的勞動力和時間,而且很容易導(dǎo)致油液的溢出,給環(huán)境帶來一定的污染。因此,通過機械自動加脂裝置的設(shè)計,可以實現(xiàn)潤滑脂的定時自動添加,實現(xiàn)對各鉸銷的黃油加注操作,既保障了鉸銷的油量,又減少了潤滑脂的消耗以及對周圍環(huán)境的污染,達到了節(jié)能減排的目的。

      4 機械制造與自動化設(shè)計的發(fā)展趨勢

      4.1 智能化發(fā)展

      隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,各行各業(yè)的信息化、智能化水平越來越高。在機械制造與自動化領(lǐng)域,通過計算信息技術(shù)的應(yīng)用,例如人工智能機械人的應(yīng)用,一定程度上提高了機械制造的智能化水平,實現(xiàn)了機械制造過程中可以模擬人的思維,根據(jù)加工生產(chǎn)過程中的相關(guān)數(shù)據(jù),自動實現(xiàn)整個生產(chǎn)過程的優(yōu)化升級,繼而達到降低能源消耗,提高產(chǎn)品質(zhì)量的目的。

      4.2 自動控制系統(tǒng)的微型化發(fā)展

      隨著集成電路的廣泛應(yīng)用,很多產(chǎn)品也日漸趨于微型化。而小型自動控制系統(tǒng)也具有體積小,操作靈活等優(yōu)勢,可以在滿足人們功能需求的同時,實現(xiàn)產(chǎn)品的微型化發(fā)展,繼而減少了很多資源的使用,減少了對生態(tài)環(huán)境的破壞。

      5 結(jié)語

      綜上所述,在機械制造與自動化設(shè)計過程中,通過對機械制造的設(shè)計、生產(chǎn)以及后期處理等環(huán)節(jié)進行有效的控制,采取有效的節(jié)能設(shè)計,可以有效的減少資源的消耗,降低污染物的排放,實現(xiàn)節(jié)能減排的目的。因此,相關(guān)工作者應(yīng)當(dāng)重視自身綜合素質(zhì)的提升,積極創(chuàng)新,研究新的技術(shù),優(yōu)化機械制造自動化生產(chǎn)的流程,減少能源消耗,推動機械制造行業(yè)的節(jié)能化發(fā)展。

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