淺析機械設(shè)計中的節(jié)能設(shè)計理念

【摘要】 本文針對節(jié)能設(shè)計理念的特點和優(yōu)勢，以及我國機械制造自動化的現(xiàn)狀進行分析，并且詳細介紹機械制造自動化過程中的主要節(jié)能設(shè)計途徑，最后闡述機械自動化節(jié)能設(shè)計的具體應(yīng)用，以供參考。

【關(guān)鍵詞】 機械設(shè)計;自動化;節(jié)能;環(huán)保

【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2021.05.042

Analysis of the Energy Saving Design Concept in Mechanical Design

XU Chun-yuan

（Nanyang Vocational College of Agriculture，Nanyang 473000，China）

Abstract： This article analyzes the characteristics and advantages of energy-saving design concepts and the status quo of machinery manufacturing automation in China，and introduces in detail the main energy-saving design approaches in the machinery manufacturing automation process，and finally explains the specific application of mechanical automation energy-saving design for reference.

Key words： mechanical design;automation;energy saving;environmental protection

由于機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)在我國發(fā)展時間較短，和國外發(fā)達國家相比還存在較大差距，所以很多設(shè)備和研究都處于落后狀態(tài)。目前，我國機械設(shè)計制造及其自動化應(yīng)用還處于初級階段，能源消耗大的問題十分突出。因此機械設(shè)計中節(jié)能設(shè)計理念應(yīng)運而生。

1 機械環(huán)保節(jié)能設(shè)計遵循的原則

1.1 經(jīng)濟和成本原則

成本一直是機械設(shè)計需要考慮的重要因素。企業(yè)通過對機械進行合理設(shè)計，將成本控制在一定范圍內(nèi)，不僅能提升產(chǎn)品質(zhì)量，還能提高產(chǎn)品收益，這同樣是經(jīng)濟原則。但對于企業(yè)來說提高我國機械設(shè)計水平是提高市場地位的重要方式。

1.2 節(jié)能環(huán)保原則

企業(yè)在實施機械設(shè)計過程中，由于節(jié)能環(huán)保的設(shè)計理念，存在機械產(chǎn)品報廢的概率。大量機械報廢產(chǎn)品不僅污染了生態(tài)環(huán)境，還無法達到環(huán)保的要求，對我國能源和資源造成嚴重浪費，不利于我國經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。因此節(jié)能環(huán)保在機械設(shè)計中占據(jù)重要地位，相關(guān)企業(yè)也要將這一原則作為機械生產(chǎn)的核心部分。

2 節(jié)能理念下機械生產(chǎn)設(shè)計規(guī)范應(yīng)用優(yōu)勢

企業(yè)要將節(jié)能理念融入設(shè)計規(guī)劃環(huán)節(jié)，從生產(chǎn)的源頭對其進行合理規(guī)范，從而實現(xiàn)整體的合理應(yīng)用。機械生產(chǎn)企業(yè)實施綠色發(fā)展理念，有效解決生態(tài)環(huán)境保護和經(jīng)濟發(fā)展兩者之間的聯(lián)系。在機械自動化節(jié)能設(shè)計理念中，相關(guān)設(shè)計人員在現(xiàn)代信息化技術(shù)背景下，將環(huán)保生產(chǎn)理念融入自動化機械制造當(dāng)中，從而有效控制污染影響、制造成本、能源消耗等環(huán)節(jié)，深入了解流程環(huán)節(jié)精細化管理，優(yōu)化設(shè)備使用性能，加強能源循環(huán)利用，嚴格管理能源消耗，實現(xiàn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展[1]。

3 實現(xiàn)機械節(jié)能設(shè)計的相關(guān)舉措

3.1 選擇節(jié)能性發(fā)動機

發(fā)動機作為機械設(shè)計當(dāng)中重要環(huán)節(jié)，在機械運行過程中占據(jù)能源損耗的大部分。因此，在機械設(shè)計及自動化節(jié)能設(shè)計過程中，要針對發(fā)動機問題進行優(yōu)化處理，盡量選擇節(jié)能性能較高的發(fā)動機。節(jié)能性發(fā)動機相比傳統(tǒng)的發(fā)動機具有避免能源浪費的作用，從而降低對周邊生態(tài)環(huán)境的污染，達到機械運行的效率。為了能達到節(jié)能效果，相關(guān)人員在機械運行前要做好發(fā)動機檢查工作，從而提高發(fā)動機工作效率[2]。

3.2 優(yōu)化制作工藝流程

為確保節(jié)能理念能夠有效實施，設(shè)計人員將機械生產(chǎn)技術(shù)和節(jié)能設(shè)計理念相融合，根據(jù)企業(yè)的實際生產(chǎn)情況，對設(shè)計做出合理調(diào)整，從而達到優(yōu)化資源整體結(jié)構(gòu)的作用。在確保較高質(zhì)量產(chǎn)品的情況下，盡量減少不必要的零部件，讓機械設(shè)備能達到最好設(shè)計效果。而且根據(jù)生產(chǎn)設(shè)備的工藝順序，合理的安排生產(chǎn)時間、生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)目標(biāo)等，嚴格把控產(chǎn)品質(zhì)量檢測工作，確保其符合我國相關(guān)法律法規(guī)，避免出現(xiàn)大量浪費情況，從而導(dǎo)致能源被極大消耗[3]。

3.3 合理規(guī)劃，優(yōu)化機械生產(chǎn)的設(shè)計流程

在機械生產(chǎn)設(shè)計環(huán)節(jié)，要時刻注意機械設(shè)備的生產(chǎn)管理、制造特點、制造成本，盡可能選擇具有穩(wěn)定性強、運行效率高、性能較好的自動化生產(chǎn)設(shè)備。在實際機械設(shè)備生產(chǎn)過程中，內(nèi)部零件的數(shù)量和性質(zhì)是能耗的重要因素，并且零部件數(shù)量越多、形狀越復(fù)雜，他們之間存在的阻力就越大，和能耗產(chǎn)生的影響成正比。因此，在機械設(shè)計環(huán)節(jié)，設(shè)計人員盡可能選擇一些零部件較少、形狀簡單的設(shè)備，在確保生產(chǎn)質(zhì)量的同時，減少能源消耗，完成節(jié)能減耗的目標(biāo)。但由于機械設(shè)計及自動化節(jié)能設(shè)計很容易受到外界因素的影響，比如溫度、濕度、含氧量等，為了確保生產(chǎn)環(huán)境穩(wěn)定性，相關(guān)人員要嚴格管理生產(chǎn)環(huán)境，并在設(shè)計過程中的每個環(huán)節(jié)，都要對設(shè)備的能耗和環(huán)境影響進行分析和控制，從而最大程度提高能源利用率。

3.4 協(xié)調(diào)自動化生產(chǎn)的生態(tài)效益和經(jīng)濟效益

在機械設(shè)計制造過程中，選擇材料時，禁止采用能源密集、不易降解、有害成分超標(biāo)等材料，盡量選擇節(jié)能、良好耐久性、污染較低的材料，將機械設(shè)備制造的材料控制在可回收范圍內(nèi)。設(shè)計環(huán)節(jié)選擇污染性小的環(huán)保材料，不但實現(xiàn)機械化生產(chǎn)生態(tài)效益，還有利于降低污染處理成本，將生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的污染控制在一定范圍內(nèi)，從而促進機械制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，并且在自動化技能生產(chǎn)設(shè)計時，對具有不能回收的報廢零件，企業(yè)要在加工成本最小化的同時，對其進行合理運用，既不能污染生態(tài)環(huán)境，還要徹底實施節(jié)能生產(chǎn)、環(huán)保設(shè)計原則。

4 總結(jié)

將節(jié)能設(shè)計理念融入機械設(shè)計和生產(chǎn)當(dāng)中，不僅能提高設(shè)備生產(chǎn)資源利用率，還能減低機械生產(chǎn)對生態(tài)環(huán)境的影響，從而實現(xiàn)降低能耗的作用。生產(chǎn)制造企業(yè)要注重機械自動化加工、生產(chǎn)、設(shè)計等環(huán)境的實際情況，優(yōu)化加工流程，選擇環(huán)保能力較強的材料，促進機械自動化生產(chǎn)和設(shè)計的可持續(xù)發(fā)展要求。

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[3] 蔣秀龍，周鐵樁，王慧，等.MTO催化劑旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥及節(jié)能技術(shù)的開發(fā)及工業(yè)應(yīng)用[J].現(xiàn)代化工，2020（4）：208-211.

【作者簡介】

許春園，女，1987年出生，助理工程師，碩士，研究方向為機械設(shè)計及其自動化。