黄寒 刘聪 鄢璧
武汉东湖学院 湖北省武汉市 430000
摘要:节能设计理念属于新型技术,亦是现代工业发展的重要举措,其是能源问题得到解决的重要方法。为减少工业制造能源消耗,保障制造业可持续发展,就必须由节能减排着手,使制造业消耗的能源降低,如此方可由根源上达到节能环保机械制造自动化的要求,进而维持机械制造业稳定健康且长远发展。
关键词:自动化;节能设计;机械制造
一、采用环保材料,有效节能减排
设计时尽可能选取可回收与可再生的材料或者资源,以使能源消耗降低。机械制造以及自动化的相关材料应当遵照“可再生[1]、易分解和可回收”等原则,此类材料在制造时不会产生有害有毒的物质,因此对环境的污染较小。特别需要重视结构零件材料的选取,必须要遵循易分配和易分解的原则,禁用有毒材料,以保障材料循环使用的有效性。另外,设计时需尽可能考虑长寿命、低耗能以及轻重量,延长产品的使用期限相当于减少报废率,包括减少产品的产量。机械耗能的降低能够减少污染,使环保效率得到提高;产品的重量适当减轻则能够使机械构件的通用性得以实现。若零件报废,还应兼顾污染处理的成本,首先应提高污染处理问题,应用综合成本小与低环保负荷材料,尽可能避免应用树脂、氟利昂和含氯橡胶等材料。
二、提升设计水平,实现节能减排
设计水平的提升一般可从四个方面得以体现,其一、低公害发动机的应用。发动机属于工程机械部件中最大的一部分,其质量的优劣可直接影响到外部的环境,因此,选用环保型的发动机切实可行,其不仅能够使噪音污染有效减少, 还能够满足低排量、低油耗和高效率等要求,在使动力提升的同时,减轻了机械给环境带来的污染压力。其二、自动加脂装置。当下手动注入依旧为润滑脂注入工作形式,此种手动模式不仅会消耗大量的时间,还会增加精力,另外,手动加注时会使大量的油液溢出,进而引起环境污染。因此,为解决上述情况的出现,可以设计自动加脂装置,使其发挥出自动定时加脂的效果。例如可以设计集中化的润滑系统,自动并定时加注操作各铰销的黄油,预先对黄油量进行计算, 并设定好,此举不仅能够有效保障充足的铰销油量,还能够防止油液溢出,引起浪费,便利的同时又达到了环保的目的。其三、液压系统。为使液压系统传动得到保持,不仅需保障其清洁度,同时还要严格把握油料的选择,设计液压系统时,应当将油液中磨损物和杂质垃圾彻底清除,如此方可保障其干净清洁。延长换油时间间隔,避免出现故障,另外,还可使机器使用的时间相应延长,降低配件更新率,减少液压系统污染。对液压管改良设计时应选用优质管路,例如超强耐腐蚀性、有效预防老化能力以及密封性佳等管路, 同时还需尽量选用硬管[2],如此可避免软管受损和废弃,防止管道破裂引起环境污染。其四、驾驶室设计。
对驾驶室进行改良设计时,可应用环保安全型驾驶室,其特点主要表现在全密封式、防辐射紫外线和降噪减震等,室内还可配备无氟环保空调,参照人体工学设计模式,将美观多元化且合理性的色调搭配有效运用,在维护驾驶员安全的前提下,还可达到缓解疲劳的目的。工作环境的改善优化,能够使作业效率得到显著提高。
三、优化工艺流程,尽快节能减排
在机械制造产品时,工艺流程属于重要内容。工艺流程的优化不仅能够接近于节能的要求,还可提升工作效率。通常需做到三点,其一、优化现有的产品结构。客观上来说, 机器结构简单[3],表明设计的零件较少,因此在制造时产生的能耗便会愈低;另外,在制造中,零件形状也会产生一定的耗能,因此建议在设计时尽量在保障产品基本性能的同时简化零件,最大化优化产品结构,使其零件数量以及机械体积减少。其二、视外部情况而定。一般需统筹考虑外部环境,再对加工工艺进行选择。在众多加工工艺中,单个零件加工时应对设备匹配情况全面考虑,例如锻压工艺,可采取冷锻压形式、热锻压或温锻压形式,其中温锻压、热锻压对环境的危害性要低于冷锻压,而温锻压与冷锻压对能源的利用效率要高于热锻压,因此温锻压应用的前景广阔。其三、合理安排工艺工序。节能设计时,需有效且合理调整加工工序,对工艺方法予以优化,此举亦能够满足节能要求。举例说明:生产冷轧薄板时因冷轧时钢板需经历塑性变形[4],需采取退火处理方可适用于复杂化的成形加工,若在加工时能够环保优化每一道工序,便能够使能源利用率最大化提高。
四、小结
机械制造正处于快速发展的状态中,且在我国工业发展中的地位愈来愈突出。随着计算机行业的不断发展,在机械制造中不断运用到了计算机集成技术,有效结合了机械制造和自动化,保障了作业安全且快速地完成,这一情况不仅使我国机械制造业进一步发展,同时也使我国经济跃上了新的台阶。但我国机械制造与自动化尚未成熟,因起步晚,诸多技术尚不成熟,若想从技术上赶超发达国家,需进一步加强产品质量。
参考文献:
[1] 郭敬飞.试论节能设计理念在机械制造与自动化中的应用[J].机械管理开发,2015,30(9):80-81,92
[2] 范盈圻.机械制造与自动化中的节能设计理念分析[J].科 技资讯,2015,22(10):96
[3] 杜虎.机械制造与自动化中的节能设计理念分析构建[J]. 商情,2017,21(42):154
作者简介:黄寒,武汉东湖学院机电工程学院,学号:17101030129