武鹏永
北京美斯顿科技开发有限公司 北京 100020
随着我国现代科技水平和机械制造行业的快速发展,我国机械设备的功能性和质量都得到了快速的提升,相关机械设备制造厂家也在不断转变发展理念,不再把主要关注度放在设备的功能和经济效益上,更多的将重视度放在了机械设备的环保性能上,响应我国政府降低能源消耗,保护生态环境的发展政策,造成该种因素的主要原因是大型机械设备在运行的过程中往往会消耗大量的能源,导致我国资源不断匮乏,这就需要机械设备制造企业在产品制造的过程中贯彻绿色环保理念,确保机械设备制造行业可持续发展,本文以绿色节能环保机械设计及设备的应用模式进行分析,制定相应的绿色机械设备应用体系,为我国机械设备制造行业迈向节能环保方向提供技术支持。
关键词:机械与新兴科技的结合;绿色;节能;环保;
1 原材料的筛选
对机械设备设计和应用的过程中,选择较为优质的机械设备原材料能够有效提升环保性。所以,在材料选择的过程中要确保其存在较为科学的环保性能,从而让机械设备在根源上就能呈现出环保特性,在保持和其他机械设备同等功率强度的基础上,尽最大可能选择可回收再利用、无污染、易分解的设备生产材料,促使设备生产材料能落实耐久性强,综合利用率较高的原则。使用该种环保施工材料的机械设备,能够发挥出环保性质的最大优势,延长机械设备的报废年限。另外,要选择轻量化的机械设备材料,能够有效降低设备的自重。
2 减震降噪的考量
通常情况下,机械设备往往具备较大的体型,而且所呈现的造型较为特殊,大功率的机械设备在长时间的使用下会产生较大的噪音,这些噪音会对周围居民的正常生活产生影响和干扰。所以,要针对机械设备的噪音污染进行节能环保设计,在设备内部添加减震降噪设计结构。在节能环保设计的过程中,设计人员可结合机械设备的具体性能和整体特征,分析探究该设备产生噪音的具体位置以及噪音传播的主要方式,从而选择有效的降噪材料,并对该类机械设备内部结构件进行优化,确保机械设备内部的动力装置较为完善合理,在必要的状况下,技术人员可选择安装消音设备或者隔音隔振装置,从而有效阻绝大型机械设备的噪音传播。
3 机械系统自动化、智能化
目前,我国越来越多的机械设备厂家在机械设备设计的过程当中添加自动化和智能化元素,逐渐突破了传统机械设备的设计模式,大大提升了机械设备的实用性和设计水平,并且对机械设备进行自动化智能化升级,在绿色节能环保目标实现的方面也有着重要意义。在对机械设备内部系统自动化更新的过程中,会在系统当中添加程序、作业、传感、制定,控制等多个模块,不同模块之间可通过互相配合,让机械设备实现自动化作业,大大提升机械设备的生产效率,并且降低了操作难度,减少了人力资源的消耗。而不同模块所负责的工作具有一定差异,所以机械设备的功能较为全面,性能相对良好。在机械设备智能化应用的过程中,设计人员往往会在机械系统当中建立健全的人机交互平台,从而让机械设备的使用全过程都能通过智能化的监测和控制。
4 节能减排的使命
随着我国政府和社会各界人民不断加强对节能环保问题的重视,机械设备的设计和应用领域也在快速推进环境保护,减少能源消耗的制造理念的应用。根据有关部门的实际调研,机械设备的能源消耗占据我国社会总能耗的较大比例,所以在机械设备制造当中落实节能设计是不可或缺的。在我国人民日常生产生活的过程中,对于机械设备的采购和选择,要尽最大可能选用与设计负载大小相符的机械设备,避免由于机械设备负载量过大导致在其使用的过程中出现大量的能源消耗,在长时间超负荷的运行状态下,能源消耗较为严重。另外,在对机械设备进行设计和应用的过程中,绿色环保理念还要从设备的运行工序方面着手,通过对运行工序进行优化和调整,能够保障机械设备具备更高的满载率,避免出现空载或者轻载运行。其次在对机械设备日常维护管理的过程中,相关管理人员要定期对机械设备的能源消耗进行数据记录,一旦发现机械设备内部数据记录出现异常状况,就要及时采取有效措施对其进行优化和改善,禁止各类机械设备在存在故障的状况下过度应用。
5绿色环保机械特征及设计基本要求
5.1绿色环保机械设计特征
在机械设备进行制造和生产的过程中,生产当中的各个环节和各个流程都会对周边生态环境造成不利影响,也会对不同环节的制造人员造成负面干扰。在进行绿色环保机械设备设计的过程中,设计内容不但要保障机械设备制造的经济效益和社会效益,满足企业产能需求和发展需求的前提下,落实贯彻绿色环保的机械设备制造理念,确保环境保护,减少资源消耗的发展方针能够得到体现,坚持以人为本的设计理念,从而机械设备在设计和应用的过程中,都能发挥出节约资源保护生态环境的效果,最大程度上发挥机械设备的实用价值。
5.2绿色环保机械设计要求
5.21安全无毒
在以往的机械设备内部结构设计的过程中,大多数的生产厂家都没有对机械设备使用材料进行详细的分析和考量,往往将主要注意力放在了材料的强度和性价比上,这就导致大多数的机械设备制造材料往往以化工品为主,这类化工品其内部含有一定量的有毒物质,不但会对机械设备的操控人员造成损害,而且将其投入到自然环境当中也会出现严重的生态污染。在当今绿色环保的发展理念下,要求机械设备的设计人员充分分析原材料的自身特性,确保这些原材料在应用于机械制造的过程中无毒无害,从根源上避免有害机械设备的产生,保护自然环境和我国人民的持续发展。
5.2.2 节能耐用
以往的机械设备设计人员和制造厂家过于追求经济利益,对于机械设备的耐用性和可靠性监管力度不够,大多数的机械设备在使用一段时间以后便会出现性能下降的状况,从而大大降低了设备生产的产能,无法满足工业生产的需求,导致被淘汰的结果。
该种状况就导致了机械设备的资源和各类生产过程当中消耗的能源被过度浪费,不符合现代环境保护的机械设计理念。所以设计人员就要不断强化机械设备的耐用程度设计,进一步优化机械设备的整体性能,确保机械设备在长时间的运行状态下能够具备较高的稳定性和牢固性,满足生产需求,延长设备使用寿命,避免由于设备性能下降导致的淘汰问题,从而有效节省能源。
5.2.3 回收处理
应用可回收再利用的制造材料,能够不断优化绿色环保机械设计内容。在机械设备长时间在使用过程中,需要设计人员对设备的老化和故障问题进行分析,在设备故障问题过于严重的状况下就要实现资源的回收再次利用,有利于资源节约,降低能源的消耗。因此,在对机械设备进行设计的过程中,设计人员要对材料可回收再利用的性质进行全面的考量,避免制造材料的过度浪费。另外,技术人员要结合机械设备的具体用途,选取较为合适的设备使用材料,在保障机械设备整体功能和性能的基础上,选择可回收再利用材料,最大程度上保障机械设备的设计内容符合环保低碳理念。
5.2.4 降低污染
为了保障机械设备内部结构设计的过程中符合降低污染的环保要求。可采用机械设备模块化制造的设计理念,该种模式便于机械设备的拆卸和维护。一旦机械设备在日常生产的过程当中出现故障问题,便可通过模块拆卸的方式,最大程度上保留出现故障位置的部分结构,避免由于无关紧要的局部位置损坏导致整体机械设备的更换,从而实现机械设备资源的重复利用,发挥出绿色环保理念的实际价值。另外,在对机械设备内部结构设计的过程中,要考虑机械设备对环境的影响,尽最大可能选择影响人体和环境较小的制造原材料。例如,在选择机械设备蓄电池和散热器结构的过程中,设计人员要选择含铅量较少的原材料,避免铅物质流出对使用者和环境造成破坏。
6绿色环保机械设计路径选择
在进行机械设备设计的过程中,设计人员往往会将发动机、传动系统、供电系统以及操作系统,不同的机械设备在使用的过程中会产生不同程度的振动和噪声,而机械设备的液压部件在长时间的使用过程中会出现漏液的问题。所以,在开展机械设备绿色环保设计的过程中,可从以下几个方面进行分类讨论。
6.1 机械设备的发动机设计
机械设备日常运营和工作的过程中,由于其内部的震动和运行往往会产生大量的噪声污染,这类噪声污染主要产自于机械设备当中的发动机结构。所以,为了保障机械设备设计内容符合绿色环保理念的要求,减少噪声污染的传播。设计人员就要对机械的设备的发动机结构进行优化和完善,在保障机械设备发动机结构具备较高性能的同时,选择能量消耗较低,噪声污染产生较小的发动机,并且可在发动机结构周边布置相应的消音措施,避免发动机在使用的过程中发生震动产生噪音,确保其使用的过程中能够有效规避污染,体现绿色环保理念的价值。
6.2 机械设备的震动与噪声处理
在应用机械设备进行制造生产的过程中,能够产生大量噪声污染的不仅仅局限于发动机结构,机械设备的各个零部件和各个模块结构都会产生整体的噪声。因此,在开展机械结构设计的过程中,需要设计人员,全面贯彻落实绿色环保机械设计理念,坚持以人为本的结构设计原则。例如,设计人员在对装载机进行设计的过程中,可对其采用双向减震悬挂系统运行动力装配,不但能够大大降低机械设备内部传动系统和车架的噪声发生概率,而且能够消除底传动系统和车架之间的共振响应,规避由于共振问题对设备本身造成影响,最大程度上减少噪声污染的产生。另外,在对机械设备后桥结构进行设计的过程中,设计人员可将后桥结构设计为中心摆动结构,发挥处发动机最大限度的动力输出,规避装载机在持续使用过程中的降频问题。同时,设计人员要结合装载机不同的使用状况,不断对装载机的个性化进行改善和优化。例如,对待长期应用在复杂地形的机械设备,就要对装载机动力系统的各个结构件进行质量优化,确保装载机能够具备较高的减震系统。而长期应用在厂房内部的装载机,便可根据厂房运货量的载重需求,对装载机的车斗进行强化,确保装载机能够满足工厂运载的正常工作。其次,机械设备设计过程中,需要设计人员对主机的各个结构和系统进行优化。例如在一些液压马达为驱动手段的机械设备设计过程中,要不断优化驱动冷却风扇,从而有效降低驱动马达的噪音产生。并且,对液压管的排列组合进行最优布置,减小液压泵和输油管以及整体结构共振产生的噪声。为了保障机械设备整体结构都能实现噪声污染控制,可在内部布置若干数量的隔音材料,让操作空间形成一个完整的封闭结构,有效杜绝噪声污染的产生和传播。
6.3 清洁液压系统做好防渗漏设计
在进行大型机械设备结构设计的过程中,不可避免的会应用到大量的液压系统。而液压系统在长时间过载的状态下,极易出现渗漏问题,这些渗漏的液体不但会大大增加能源的消耗,而且会对周边环境造成损害,这就需要设计人员采用科学有效的绿色环保设计,提升液压系统的载重能力,避免出现现渗漏的状况,安置相应的防渗漏措施,保障液压系统能够安全稳定的持续运行。
7总结
我国社会主义经济快速发展,各个行业以及各个领域都在广泛的应用大型机械设备,从而导致机械设备应用过程出现大量的能源消耗。而我国人民自身的环保意识不断提升,对于机械设备的绿色环保结构设计也提出了更高的要求,这就需要专业的设计人员根据大型机械设备的整体功能以及实际性能,制定相应的绿色环保节能措施,不断优化机械设备内部的整体结构,提升机械设备的承载能力以及隔音降噪水平,有效规避各类污染物质的产生,采用绿色环保的施工材料,在保障机械设备具备良好性能的同时,降低机械设备运行过程当中的能源消耗,为我国社会主义经济可持续发展提供技术支持。
参考文献
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