贾帮权
陕西中联西部土方机械有限公司 陕西渭南 714000
摘要:在工业化快速推进的当今时代下新型机器设备不断涌现,也正在逐渐取代传统的人工作业模式。在人们的日常生产生活中,机械设备的出现为人们提供了极大的便利,但与此同时也产生了非常严重的能源消耗和环境污染问题。也使得我国在新时期在工业发展中面临着资源和环境问题,资源过度开发必然会对工业化可持续发展产生影响,而环境污染也必然会对人们正常的生产生活活动开展造成影响。在此情况下,必须要在机器设计中充分融入人性化绿色环保理念,这样才能在有效节约能源的前提下进一步凸显出机械设计的生态环保效应。
关键词:机械设计;环境污染;环保材料;节能
引言
机械设计在经历几个世纪的发展之后,设计理念更加成熟,因此现代工业生产对机械产品设计的要求越来越严格,机械产品的功能也更加全面,应用范围也越来越广,但是现代机械设计过程中由于未对使用者的舒适情况进行充分考虑,导致其生产效率和生产质量受到限制。所谓人性化绿色是机械设计首先是基于环境保护,对机械制造过程中的能耗问题进行充分考虑,在设计过程中对废弃零部件进行再利用,同时融入了低能耗、低污染的设计理念;其次是以使用者感受为设计出发点,以提升机械产品使用舒适度和操作性作为设计基点。
1 合理选择材料
机械设计中人事设计理念在充分利用,首先需要在保障机械产品质量的基础上,尽可能选择绿色材料,以此来提升设计的可持续性和产品性能,同时减少产品对环境的污染[1]。因此在进行绿色材料选择的过程中,首先要尽可能保障材料可回收、易分解、可再生,尽可能选择对于环境无污染的环保材料,以此来保障机械产品生产加工过程中不会造成材料污染问题。在进行机械结构件设计的过程中,也要尽可能以可拆分、可装配、强度高、无污染的材料进行充分考虑,利用材料的再生率对机械材料合理性进行衡量;其次基于材料寿命作为衡量标准,始终坚持使用寿命长、产品质量轻等一些设计原则,这样就能够让机械产品的报废时限得到有效延长,也能够将报废材料对环境的污染控制在最低程度,同时材料用量削减之后在保障产品更加轻便的情况下产生的损害也能得到有效控制,也更加能够体现出机械结构的节能性。同时在进行材料选择过程中要尽可能选择具备良好质量和耐用性的材料,这样不仅能够从源头上实现机械设备更换率和生产成本的有效控制,同时也能够保障设备在后期实现高效的二次回收利用;此外,在对机械设备主体功能不产生影响的前提下,要尽可能将设备的空间占用率控制在最低程度,让设备总质量控制在最低程度,在此情况下才能够让机械设备的能源消耗控制在最低,从而全面提升设备的节能效果[2]。
2 人性化绿色环保理念下机器设计开发需注意问题
2.1 发动机选择注意事项
发动机是机械设备产生噪音的主要来源,而且目前大部分的石化燃料发动机能耗相对较高[3]。因此在进行机械设备组装过程中要严格按照节能环保的标准来选择能耗低、噪音小、污染排放低的环保型产品。
2.2 控制设备产生的噪音污染
在当前的工业环境中噪音污染属于一种主要的环境污染源,工业生产过程中各种机器设备在高速运转都会从一定程度上造成噪音污染。机械设备的广泛应用在给人们生活带来便利的同时又要形成了严重的环保问题,威胁着人类的健康生活。因此在进行机械设计过程中需要通过以下一些途径来对设备噪音量进行有效控制:首先,针对机械设备共振进行有效控制。
例如在进行装载机设计的过程中,可以充分利用双向减震悬挂系统来设计动力装置,这样就能够让整机传动过程中与车架之间产生的共振以及噪声问题进行有效控制,同时也能够让整个系统的疲劳损坏进行有效控制;其次要对发动机造成进行有效控制。发动机设计中要进一步提升其精密度,保障个零部件能够实现紧密咬合,或者可以利用阻尼材料来代替传统的金属结构,这样就能实现共振的有效控制;同时需要对液压系统噪音进行有效控制。在设计过程中,针对液压管路排列方式进行进一步优化,在此基础上就能够让液压油泵、节流阀以及液液压管路在运行过程中产生的噪声得到有效控制,此外还可以在机械设备外部覆盖隔音材料来实现噪音的有效控制。最后,针对机械设备主体结构系统的控制。例如针对传统模式下利用电机驱动的风扇冷却来利用液压马达驱动。针对机械设备操作是设计的过程中要加强密封处理,以此来将噪音对操作人员的影响控制在最低程度[4]。
2.3 选择可靠液压设备
液压设备在机械结构中发挥着传递压力,维持设备及各系统正常运转的重要作用,因此针对液压系统必须要给予良好的维护和保养[5]。在针对液压系统进行设计的过程中必须要对系统的防尘性能进行充分考虑,要尽可能避免系统在运行过程中出现杂质进入系统内部的现象,从而有效避免液压系统在运行过程中受到磨损,进一步延长系统整体的使用寿命。此外,通过设置良好的防尘措施也能够保障液压油清洁性,将液压油的消耗量控制的最低程度,同时也能有效避免液压系统在运行过程中出现油温过热现象。液压系统在运行过程中还需要充分保障工作介质的密封性,如果密封效果不良而产生液压油泄漏对液压系统正常运行会产生直接影响,而且也会造成严重的环境污染问题。因此在针对液压系统进行设计的过程中,需要对油箱、管路进行综合考虑,这样才能避免液压系统运行中出现油料渗漏现象。
3 机械设计中的人性化设计理念
以人为本是科技的核心理念,科技的最终目标也是要为人类服务。任何工业化的设备都需要由人来进行操控,因此通过不人性化设计能够有效提升操作人员的积极性,也能促进工作高效完成。在进行机械设计过程中充分融入人性化设计理念,对各方面影响因素进行综合考虑,以设备运行安全因素为基准,从操作便捷性、舒适性及合理性能几个角度出发进行优化设计[5]。例如针对机械设备润滑系统,要改善传统模式下的手动加注模式,开发出润滑脂自动加注定时系统,例如设计出集中润滑系统,通过利用先进仿真模拟技术进行精确的定量计算后来实现润滑脂自动定时加注,从而发挥出节能环保效果。针对小型机械设备,可采取密封销轴或新材料特殊轴套等方式有效避免油脂泄露,或者出现异物进入润滑系统的现象。同时也可以采取二级防尘结构的方式对于成本进行有效控制。在未来机械行业的发展过程中,基于个性化设计理念下,外观设计也将是未来机械设计行业重点关注的一个话题,从设备的造型、颜色、标识牌等几个层面优化外观,让人能产生亲切感和美感,从而促进人机和谐。同时利用自动化控制来体现出人性化设计理念,全面提升机械设备操纵和控制的舒适度。
4 结束语
总而言之,科学发展观更加注重以人为本和可持续发展理念,因此在进行机械设计的过程中也应该充分凸显出绿色环保的观念,这样才能与我国当前工业化发展的大环境相符,也能够充分体现出环境友好性。
参考文献
[1]刘建勋.绿色设计理念在冶金机械设计中的使用[J].中国科技信息,2021(06):56-57.
[2]马伟伟.绿色节能环保机械设计及设备应用浅述[J].皮革制作与环保科技,2021,2(03):13-15.
[3]吴燕玲.绿色节能环保机械设计及设备应用浅述[J].中国金属通报,2020(11):100-101.
[4]付生辉.机械制造加工工艺合理化的机械设计制造探析[J].时代汽车,2020(17):149-150.
[5]李联贵. 智能制造时代机械设计制造及其自动化技术研究[A]. 中国环球文化出版社、华教创新(北京)文化传媒有限公司.2020年南国博览学术研讨会论文集(一)[C].中国环球文化出版社、华教创新(北京)文化传媒有限公司:华教创新(北京)文化传媒有限公司,2020:4.