机械制造与自动化中节能设计理念的应用研究

发表时间:2021/7/26   来源:《工程建设标准化》2021年第4月8期   作者:闫亮
[导读] 随着科学技术的发展,机械设备已成为社会生产的重要工具。
        河南省长垣县
        身份证号码:41072819930110****         
        摘 ?要:随着科学技术的发展,机械设备已成为社会生产的重要工具。机械制造及其自动化技术的快速发展,有效地提高了社会生产水平,促进了经济的发展。与此同时,机械设备的应用所带来的能源消耗和污染问题日益突出,导致了许多资源的浪费。在当前资源枯竭的形势下,将节能设计理念融入机械制造及自动化设计中显得尤为重要。为促进机械制造业的发展,实现节能目标,探讨了节能设计理念在机械制造及自动化中的应用。
        关键词:机械制造自动化;节能设计理念;应用研究
        导言
        在社会经济快速发展的推动下,机械制造和自动化的速度不断加快。随着一些新兴产业的出现,自动化已经成为人们生活中不可缺少的一部分。今天的机器制造和自动化已与计算机紧密相连。机械自动化在世界许多领域都取得了长足的进步。只是节能比发达国家还差一点。我们产品的能耗远远高于国外标准产品。因此,我国正在开展自动化领域的节能研究。这是机械自动化中最重要的事情。要借鉴国外的发展经验,提高我国机械制造业的节能技术,降低仪器设备能耗。
        1节能设计理念在机械制造及自动化设计中的应用优势
        1.1节能环保,污染少
        近年来,节能环保是我国各大工业发展的共同追求,特别是在工业生产中采用节能设计理念,环保、少污染,甚至无污染。节能设计理念渗透在机械制造和自动化设计中。在生产制造过程中,将高度重视环境保护,大大减少能源的需求和使用,通过先进技术降低机械制造和自动化设计过程中的能耗率。
        1.2正确使用环保材料
        在机械制造及其自动化设计过程中,所使用的材料对能源和环境有着直接的影响。一是渗透节能设计理念,选用低节能环保材料,尽量避免吸热多、发热量大的材料,强调材料的有效回收和再利用。其次,各种机械零件的使用尽可能环保。在降低能耗的同时响应节能环保的设计理念,有利于减少对环境的污染和影响。只有减少对能源资源的依赖,减少使用,才能生产出低排放、低能耗的产品。此外,传统机械制造和自动化设计过程中的零件报废问题难以得到有效解决,增加了污染成本,也造成了环境污染。在节能设计理念下,员工不会使用氟利昂、树脂、石棉等加重环境污染,而是采用低环境负荷、低成本的材料,大大降低了零部件的废污处理成本。
        2节能设计理念在机械制造与自动化中的应用
2.1节能理念应用的思路
  机械制造及自动化的节能设计主要针对机械生产的各个环节,从产品设计到成品,都需要进行节能设计。在设计阶段,要注意产品的可回收性,即产品在使用寿命后是否具有可回收价值,以减少对环境的污染。一方面,产品生产中的节能设计应考虑将清洁能源作为机械生产的主要能源,如太阳能、风能等清洁能源发电替代火力发电,用自然光照明代替电灯照明,减少能源消耗和浪费。另一方面,在机械制造过程中,要通过节能设计改进生产工艺,减少生产过程中原材料的浪费,同时提高生产优良率,降低浪费率,从而提高原材料的利用率和生产效率。生产交付后,要注意产品的可回收性,既可以减少废弃物对环境的破坏,又可以回收生产原材料,达到节能减排的目的。


        2.2优化机械设计
        使用环保型发动机。发动机作为机械制造业中的重要设备,其能耗和污染对外部环境影响很大。因此,选择环保无污染的发动机可以有效地降低油耗,对减少噪声污染和环境污染有很大的帮助;液压系统的节能设计。液压系统是机械系统正常工作的保证。因此,应将节能设计纳入液压系统的设计中,以延长液压系统的使用寿命和工作效率。一方面对油液的选用要有严格的要求,不应含有任何杂质,以保证液压系统的整体清洁,从而减少液压元件的磨损。另一方面,液压系统的管路设计应注意选材,优先选用密封性能和不易老化的材料,这样不仅可以提高液压系统的使用寿命,还可以减少连接管路的损坏,自动加脂装置的节能设计。传统的手工加脂存在加脂效率低、加脂时间长、加脂人力大等问题。在加脂过程中,溢油会对环境造成污染。因此,为了节能减排,实现设备定时自动加脂,需要设计一种自动加脂装置。通过设计自动润滑系统可以解决上述问题。通过在每个铰链销位置设置的传感器可以检测润滑脂含量。一旦低于设定值,传感器接收信号,使自动润滑系统工作,计算出具体的黄油需求量,实现自动加脂,可以准确控制加脂时间,控制加脂量,防止过量溢出,造成污染或润滑作用过少;驾驶室节能设计。对驾驶室进行人机工程学改造,有利于保持驾驶员的工作状态,降低劳动强度,从而提高工作效率。
        2.3改善生产工艺
  优化产品结构。机械结构越简单所需零件越少,加工方法越简单,生产制造过程中产生的能耗和污染也就越少。因此,在改进生产工艺之前,必须对产品进行充分的研究,在保证功能的前提下,对产品的结构和形状进行优化。通过优化形状和结构,降低加工难度,从而达到节能减排的目的;根据加工材料,合理选择加工工艺。根据原料的不同,选择合适的加工工艺。同一原料有不同的加工方法。要根据企业现有的加工设备和节能减排要求,选择合适的加工工艺。例如,锻造是一种常见的零件加工方法,冷锻和温热锻有三种方法,其中热锻的能量利用率低于前两种方法,但冷锻工艺比后两种方法对环境的破坏更大。因此,零件加工应选择温锻工艺;合理安排加工顺序对节约能源也很重要。在机械制造中,合理的加工工艺不仅可以减少设备空置时间,降低无效使用的能耗,而且可以提高机械生产效率。因此,传统的工艺流程需要基于节能设计理念进行改进。如在冷轧薄板生产中,合理安排加工顺序,将复杂形状的加工置于退火处理后,以提高加工效率;采用精益生产思想,提高现场管理水平。通过5S技术改善生产环境,改善生产环境整洁度,减少污染排放,通过广告牌管理提高生产效率,实现生产零库存,从而大大减少原材料的浪费和中间环节的资源占用;严格建立生产管理制度,完善生产过程的监督考核,杜绝随意浪费原材料和污染的问题,确保各工序进行节能优化设计。
        2.4优化现有机械制造流程
        机械制造过程也需要优化。机械制造过程中的每一个细节都要注意。包括发电机、液压系统、自动加脂系统、机械驾驶室等是机械制造过程中非常重要的内容。这些内容的每一个细节都要以节能减排为重点进行选择。所有的机械制造工序都需要实现高效率,高效率可以提高所有机械的使用技能,降低机械制造过程中的能耗,实现能源的高效利用,达到节能减排的设计理念。机械制造及自动化行业的数据库也是集成节能设计理念的关键。在机械制造和自动化工业生产过程中,通过数据库对各生产环节进行计算,并对这些资源的使用情况进行准确分析,找出最明显的资源浪费点,进而对症下药,合理改进缺陷设备,并将节能设计理念融入到机械的改进和调整过程中,在很大程度上实现了机械的节能减排设计理念。
        结束语
        在贯彻落实科学发展观战略的过程中,我国各主要行业,特别是重工业和轻工业,积极树立节能环保、绿色可持续发展的理念,符合“绿水青山就是金山银山”的发展理念。将节能设计理念渗透到机械制造和自动化设计中,有利于降低对能源的依赖,促进节能环保技术的发展,不断提高生产制造的效率和水平,最终实现健康可持续发展。  
        参考文献
[1]王彩云.节能设计理念在机械制造与自动化中的应用[J].科技经济导刊,2017(36):28+52.
[2]冯俊亮.节能设计理念在机械制造与自动化中的应用[J].山东工业技术,2017(24):36.
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