探究機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)理念

柴雅楠

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)和科技水平的快速發(fā)展，機(jī)械自動(dòng)化制造以及自動(dòng)化中節(jié)能理念的實(shí)現(xiàn)能夠不斷推動(dòng)社會(huì)生產(chǎn)力的進(jìn)步，并且現(xiàn)階段緊張的世界能源局勢對于節(jié)能的要求正在不斷提升，特別是在機(jī)械制造方面有著眾多的機(jī)械節(jié)能設(shè)計(jì)理念。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造;自動(dòng)化;節(jié)能設(shè)計(jì)

引言

伴隨著近年來我國工業(yè)化趨勢不斷加深，人們生活質(zhì)量水平的日益提升，我國在機(jī)械制造與自動(dòng)化領(lǐng)域取得了令人矚目的成績，其應(yīng)用范圍更是史無前例的廣泛，在電廠、煤炭、國防等很多重要行業(yè)和領(lǐng)域都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。然而，我們不能停步于此，與現(xiàn)今世界上其他發(fā)達(dá)國家的制造水平相比，我國機(jī)械制造與自動(dòng)化水平仍然有提高的空間，特別是在綠色環(huán)保方面，節(jié)能減排的作用不僅沒有充分發(fā)揮出來，而且部分機(jī)械制造企業(yè)在生產(chǎn)過程中對生態(tài)環(huán)境造成了破壞和污染，這嚴(yán)重阻礙了我國機(jī)械制造與自動(dòng)化技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展，所以，對節(jié)能設(shè)計(jì)理念在機(jī)械制造與自動(dòng)化中的應(yīng)用開展相關(guān)研究工作，是有著充分的現(xiàn)實(shí)必要性的。

1自動(dòng)化的基本介紹

自動(dòng)化是新一代科技發(fā)展的結(jié)晶，是我國當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推動(dòng)力之一。自動(dòng)化被廣泛地應(yīng)用在我國工農(nóng)業(yè)和服務(wù)業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域，在我國經(jīng)濟(jì)當(dāng)中起著非常重要的推動(dòng)作用。自動(dòng)化的電子工程，不僅包括我們所熟知的電力網(wǎng)絡(luò)，還包含著我們所熟知的信息技術(shù)領(lǐng)域。在自動(dòng)化發(fā)展的歷史過程當(dāng)中，自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展愈發(fā)先進(jìn)，操作越來越復(fù)雜，但是控制和監(jiān)督自動(dòng)化進(jìn)展的成員素質(zhì)不夠，因此更加需要設(shè)備的自動(dòng)性。自動(dòng)化是我國的一項(xiàng)前沿高新技術(shù)，自動(dòng)化的發(fā)展能夠極大地提高整個(gè)國家科學(xué)技術(shù)發(fā)展，從而影響一個(gè)國家綜合國力的發(fā)展。就我們比較熟悉的電力自動(dòng)化來說，電能是硬件和軟件二者進(jìn)行碰撞的火花，許多先進(jìn)技術(shù)的融合擴(kuò)大了電力自動(dòng)化的發(fā)展，使得電力自動(dòng)化能夠更好地服務(wù)于整個(gè)電力行業(yè)，提高電力自動(dòng)化的適用范圍，大大提高了生產(chǎn)的自主性。

2機(jī)械制造及其自動(dòng)化的發(fā)展優(yōu)勢

2.1效率進(jìn)一步提升

傳統(tǒng)模式上的機(jī)械制造是通過燃料的使用從而產(chǎn)生動(dòng)能，進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)與制造，如果能夠進(jìn)一步提升機(jī)械制造的效率那么會(huì)帶動(dòng)整個(gè)社會(huì)的生產(chǎn)效率的進(jìn)一步提升。但是在現(xiàn)階段高強(qiáng)度的生產(chǎn)效率要求之下，傳統(tǒng)模式的機(jī)械制造呈現(xiàn)出動(dòng)能轉(zhuǎn)化率低、生產(chǎn)率轉(zhuǎn)化率較低、環(huán)境污染較為嚴(yán)重的缺點(diǎn)。這種情況的出現(xiàn)主要是因?yàn)檎麄€(gè)社會(huì)的工業(yè)生產(chǎn)并沒有整體化的生產(chǎn)管理模式的應(yīng)用，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用能夠在很大程度上彌補(bǔ)這一缺陷并且將信息轉(zhuǎn)化成為生產(chǎn)動(dòng)力。舉例來說，現(xiàn)階段使用的電子控制系統(tǒng)僅以實(shí)現(xiàn)對汽車發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀況的準(zhǔn)確監(jiān)控，能夠進(jìn)一步減少耗油量，增加峰值功率，減少爆震情況的出現(xiàn)，能夠推動(dòng)汽車發(fā)動(dòng)生產(chǎn)的進(jìn)一步完善。

2.2安全性獲得提升

機(jī)械的安全性一直都是人們關(guān)注的重點(diǎn)，機(jī)械的安全能夠直接反映出機(jī)械制造的自動(dòng)化水平，自動(dòng)化的機(jī)械在實(shí)際的應(yīng)用過程中不僅僅保持良好的生產(chǎn)效率，還需要保證自身運(yùn)行的安全性，進(jìn)一步減少機(jī)器運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障的幾率。自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用能夠進(jìn)行機(jī)械故障的自動(dòng)報(bào)警，方便相關(guān)的檢修維護(hù)工作人員進(jìn)行故障的排查，這樣能夠進(jìn)一步增加機(jī)械生產(chǎn)的效率，能夠給機(jī)械的使用者提供非常多的信息參考數(shù)據(jù)，進(jìn)一步減少在機(jī)械生產(chǎn)過程中故障的出現(xiàn)。

3自動(dòng)化的節(jié)能理念

3.1變壓器的節(jié)能設(shè)計(jì)

自動(dòng)化系統(tǒng)當(dāng)中，變壓器是最重要的組成部件，也是消耗能源最多的一個(gè)設(shè)備。變壓器，它的合成材料是我們常見的鋼板和一些絕緣的材料。在變壓器的自動(dòng)化設(shè)計(jì)當(dāng)中，首先，貫穿的是節(jié)能理念。我們必須科學(xué)地選擇某些材料，從而極大降低能源的消耗，從而做到節(jié)能減排。其次，大部分能夠保持溫度的材料都是銅質(zhì)，因此，自動(dòng)化設(shè)計(jì)當(dāng)中，變壓器大多都是銅制材料。在鋼片的選擇當(dāng)中，我們需要重視的是鋼片的厚度，從而能夠保證變壓器正常運(yùn)行。另外，我們可以采取并聯(lián)的方式，將多個(gè)變壓器連接起來，盡可能減少其工作的數(shù)量，進(jìn)而能夠在工作的過程當(dāng)中減少消耗，提高工作的效率。

3.2自動(dòng)化傳輸節(jié)能設(shè)計(jì)

在自動(dòng)化傳輸這一方面，電力傳輸?shù)膶?dǎo)線通常是作為一個(gè)比較重要的傳輸通道，而作為這一傳輸通道的材質(zhì)，對于自動(dòng)化設(shè)計(jì)本身節(jié)能有著重要的影響。無論是什么材料都會(huì)造成一定的阻礙，從而影響到節(jié)能設(shè)計(jì)。因此，我們必須重視的是，如何在自動(dòng)化設(shè)計(jì)傳輸方面進(jìn)行一定的節(jié)能措施。首先，我們必須盡量減少傳輸通道的長度，從而能夠在電力傳輸?shù)倪^程當(dāng)中減少其能量的消耗。接著，自動(dòng)化設(shè)計(jì)，傳輸通道的材質(zhì)一定要經(jīng)過審慎的挑選，盡量選擇傳輸能力比較強(qiáng)的材質(zhì)。第三點(diǎn)就是要將變壓器和傳輸通道結(jié)合起來，盡量地減少電能傳輸?shù)倪^程和時(shí)間，從而能夠最大地節(jié)能。

3.3優(yōu)化和改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)

節(jié)能理念實(shí)現(xiàn)最為重要的是對機(jī)械生產(chǎn)中的相關(guān)環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化，只有將大部分的機(jī)械生產(chǎn)的步驟進(jìn)行節(jié)能化設(shè)計(jì)才能夠?qū)崿F(xiàn)整個(gè)機(jī)械生產(chǎn)環(huán)節(jié)的節(jié)能化，確保機(jī)械制造的環(huán)保性與節(jié)能性，機(jī)械產(chǎn)品的節(jié)能性設(shè)計(jì)主要體現(xiàn)在外觀以及功能方面。最為重要的是，機(jī)械產(chǎn)品的外觀將會(huì)在很大程度上影響機(jī)械的能源消耗的轉(zhuǎn)化率，例如，機(jī)械設(shè)計(jì)中阻力較小的設(shè)備能夠進(jìn)一步減少能源的使用，減少設(shè)備的能源消耗量。合適的輪胎設(shè)計(jì)、外殼設(shè)計(jì)能夠在很大程度上決定自身的能源轉(zhuǎn)化的效率。除此之外，在實(shí)際的機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)的過程中需要對機(jī)械產(chǎn)品的用途進(jìn)行針對性的設(shè)計(jì)，能夠?qū)崿F(xiàn)能源利用的最大化，發(fā)動(dòng)機(jī)在整個(gè)機(jī)械使用的過程中承擔(dān)著非常重要的任務(wù)，是機(jī)械制造過程中實(shí)現(xiàn)節(jié)能設(shè)計(jì)的主要環(huán)節(jié)。

3.4優(yōu)化機(jī)械的加工工藝流程

在機(jī)械制造環(huán)節(jié)中零部件的選擇同樣重要，在進(jìn)行零部件的加工時(shí)選取合適的加工方法，能夠進(jìn)一步減少資源的浪費(fèi)。且合理的加工方式能夠進(jìn)一步減少加工荷載的力度，減少機(jī)械自身在運(yùn)行過程中的阻力、降低負(fù)荷載以及過量荷載中的能源浪費(fèi)。

3.5環(huán)保型材料的使用

在現(xiàn)階段機(jī)械制造過程中應(yīng)用傳統(tǒng)的鑄造材料已經(jīng)不能夠提升機(jī)械自身的吸引力，如今非常多的機(jī)械制造都向著輕量化的方向發(fā)展。輕質(zhì)的鋁鎂合金在很多汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)上都有使用，特別是寶馬公司生產(chǎn)的直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)都是采用的輕質(zhì)鋁鎂合金，能夠在保證發(fā)動(dòng)機(jī)功率的基礎(chǔ)上進(jìn)一步減少機(jī)械制造自身的材料使用以及機(jī)械本身的重量。這種材料在實(shí)際的應(yīng)用過程中不僅僅存在著質(zhì)量輕、高效率的特點(diǎn)，最為重要的是能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械制造的節(jié)能減排。

結(jié)語

目前，我國社會(huì)各界都對機(jī)械制造和自動(dòng)化行業(yè)節(jié)能設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用表現(xiàn)出了特別的關(guān)注，而且我國在該領(lǐng)域仍然與世界上最先進(jìn)的技術(shù)水平有差距，所以，將節(jié)能設(shè)計(jì)理念與機(jī)械制造和自動(dòng)化技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來，能顯著提高人力、物力和財(cái)力多方面的資源利用效率，人力縮小我國與發(fā)達(dá)國家之間制造水平上的差距，從而為我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展助力。

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