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摘要:现如今,我国提倡节能环保发展理念,机械领域也在朝着这个方向发展。随着国民经济运行质量的日益提高,我国经济的发展理念也在发生变化,绿色设计、低碳运行已引起各行各业的重视。机械制造业作为国民经济的支柱行业,在绿色制造的进程中,承担着节能减排、降低能耗、技术进步、产业升级和创新的重要职责。文章对节能概念下机械生产设计的应用优势进行分析,阐述了节能设计原理在机械制造与自动化中的实施策略。
关键词:绿色节能环保;机械设计;设备应用
引言
机械产品在加工时,合理选择加工设备,合理改进加工设备,合理调整加工设备,合理选择和合理设计工装,有计划组织生产,可以获得明显的节能降耗效果。在过去,传统的机械设计对于环境方面和生产安全方面的问题很少考虑。传统机械只考虑设计环节、制造环节和使用环节,在工程设计过程中融入绿色概念,不仅需要考虑机械的设计环节、机械的制造环节、机械的使用环节、还需要考虑机械的报废环节,可以有效地从根本上防止污染,越来越受到公众的欢迎。
1发展机械绿色设计与制造技术的重要意义
自改革开放以来,我国比较注重重工业的发展,钢铁行业是我国工业发展的重要支柱,但在发展的同时给自然环境带来了较大压力,导致不同地区产生不同程度的环境污染。我国一直坚持可持续发展的理念,并且把其上升为国家战略,为降低机械企业污染环境的现状,就需要合理应用绿色设计和制造技术,在提高产品质量的基础上实现环境保护、社会的可持续发展,实现企业和国家的共赢。
为了解决传统工艺的高能耗和高污染的问题,机械制造企业需要基于环境保护的原则,全面采用绿色设计理念。进行绿色设计时,技术人员需要将资源节约、节能减排的理念结合设计、制造技术,转变传统的机械生产方式,分析具体的材料特征,在生产过程中控制具体的材料用量,避免消耗过多的资源并避免有害材料污染环境。在机械的绿色设计过程中,应引入生产过程的多个流程管控,用绿色材料替代含有有毒有害物质的材料,并改变企业的产品结构,从而减少资源消耗、提高企业的经济效益。
2我国现状
改革开放以来,我国的经济飞速发展,但同时也出现了能源消耗大、环境受污染的现象。为此,国家推出了一系列工业绿色发展的规划和政策引导,如《工业绿色发展规划(2016~2020年)》、《绿色制造工程实施指南(2016~2020年)》等。同时,中国绿色制造联盟等组织相继成立,全方位推动了我国绿色制造的升级优化工作。家电行业走在绿色设计的前面,2016年就发布了《绿色设计产品评价技术规范吸油烟机》等系列团体标准,引领行业把绿色设计和制造落到实处;机械行业也发布了标准《GB/T31206-2014机械产品绿色设计导则》,近期《机械行业绿色工厂评价导则》等细化的配套标准也在报批或发布中,行业细分标准《绿色设计产品评价技术规范机械压力机》等正在健全中,整个机械行业绿色设计产品正在深入进行,但距发达国家还有明显差距。比如,每万元产值的能耗比美国、日本、德国等国高很多,节能理念也相对落后,绿色设计标准比《EN626-1:1994+A1:2008机械安全减小由机械排放的危害物质对健康的风险》等欧盟标准晚10年以上。
3绿色节能环保机械设计及设备应用
3.1材料定额节能降耗
能源储存和能源消耗过程中材料要控制好量,如果切割较粗的材料,可以选择一个能耗消耗比较低的模式,如降低切削速度,如果切割较精细的材料,切割速度要注意减缓,此外,材料在制作过程中要注意控制好加工时间,比如说对于硬度高、形状复杂的材料,切割机要选择较低的切削量,以保证能达到节能降耗的目的。
电在材料加工过程中,大量的金属材料、产品模型是按照标准供应的平均长度(7.5米)要求开展工作,但在实际的处理过程中,可能需要的能源消耗要大于计划的能源消耗量,因此,在实际生产中,为了减少这些问题的出现,我们需要对原材料和辅助材料进行控制,通过合理控制材料使用,确保材料加工过程中最大限度降低成本,同时,在产品制造过程中要增加材料的计算力度,需要改善传统的生产方法,为了避免操作困难,材料要缓慢放入。
3.2减振降噪措施
机械生产过程中一般需要经历精密机械设备的加工、分离和洗选等,重型机械的开采、挖掘土质等,都会产生大量噪声,影响着周边人们的生活质量和生态环境。因此,机械企业需要改进现有的机械设备,在进行绿色设计时采用科学合理的减振方案并配备相应的消音装置。例如,对于某些容易产生振动的发动机零件可以采取的措施有:安装具有良好隔振性能的弹性支撑装置;调整现有设备的整体构造布局,尽量提高材料的动态性能;安装防噪项圈或高精度的齿轮减速箱等,尽可能减少机械设备运行过程中的噪声;定期维护运行的机械设备;在生产厂区周边植树、种草,尽可能地避免对周边居民和环境的影响。
3.3维护处理液压系统
在机械自动化的工程中,液压系统具有较强的稳定性和实用性,设计者注意到机械液压系统的保护和处理的相关情况,特别是要增强防漏处理,防止液压油的流失,从系统到外部,以维持系统的有效运行。另外,封闭的设计能够阻止细小尘埃进入液压系统的内部空间,减轻液压系统中各个装置之间的冲击,减少传递负荷,让机械设备拥有一个良好的工作形态。
3.4机械产品的绿色回收
机械产品的回收循环再利用是机械产品绿色制造技术的主要特征,机械产品的绿色回收技术能够有效避免对环境的二次污染,当前许多机械制造企业逐渐掌握并应用了这项技术,对企业的生产制造效益起到了很大的提升作用。机械产品的绿色回收应遵循以下原则:第一,以人工拆卸和分解的方式处理不具备使用价值的产品,并回收利用可利用的零部件。第二,通过绿色回收具有使用价值的产品并作为二手产品出售。第三,利用专门的工艺处理有毒有害的物质,用焚烧的手段将其他的残渣、混合物转化为热能,送往填埋工厂或进行绿色回收。
3.5可拆卸性设计
早些年,当机械设备损坏至不能使用时,由于无法拆卸被迫丢弃造成资源浪费和环境污染的现象比比皆是。随着绿色设计理念在加工机械中的运用,使长期被忽视的机械拆卸问题得到高度重视,也就是说,在产品加工的进程中,如果机械设备的零件发生故障或是损坏,就可以及时对其进行拆卸操作,将破损的零件修复或是替换,有效提高资源的利用率,同时整机按照统一设计标准,应用模具化制作工艺,提高各个零部件的互换性,可实现不同需要的部件替换,增强实用性。
结语
建立健全绿色低碳循环发展体系,促进经济社会全面绿色转型,是解决我国资源环境生态问题的基础之策。机械行业作为国民经济的支柱行业,是落实国家政策的重要分支,广大机械企业是绿色设计制造的主体,产品设计员是发展绿色经济的践行者。我们要响应国家可持续发展的号召,用新技术、新工艺、新材料,实行绿色设计制造,在满足人们对机械产品需求的基础上,节能减排,取得资源利用和回收最大化,实现机械制造绿色发展。
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