绿色技术在机电一体化机械系统中的应用分析

发表时间:2021/8/31   来源:《城镇建设》2021年第4卷4月(中)第11期   作者:林国利 魏林文
[导读] 本文首先简单阐述了绿色技术和机电一体化技术,并结合到实际情况,探讨了绿色技术在机电一体化机械系统的具体应用。

        林国利  魏林文
        广州JFE钢板有限公司 广东广州511464
        摘要:计算机技术、网络技术、控制技术、电力电子技术以及微电子技术的发展与应用,促进了机电一体化发展,机械系统作为机电一体化重要组成部分,是实现机械设备一体化功能的基础和前提。机械系统结构复杂,在设计、生产制造过程中,存在一定的浪费。将绿色技术运用在机电一体化机械系统,可以降低设计难度、生产能耗,提高资源利用率,达到绿色节能的目标。本文首先简单阐述了绿色技术和机电一体化技术,并结合到实际情况,探讨了绿色技术在机电一体化机械系统的具体应用。
关键词:绿色技术;机电一体化;机械系统
引言:
        改革开放以来,中国经济快速发展,成为全球第二大经济体。长期以来,中国经济发展依赖高能耗、高排放的增长模式,造成严重的生态环境污染。我国是一个能源丰富的国家,但是由于人口总量大,人均资源总量远远低于世界平均水平,生态环境和能源供应紧缺成为经济社会发展的瓶颈。随着世界性能源危机的爆发和生态环境的破坏,绿色生态技术逐渐成为全球各国共识。中国加大了绿色技术的研发,以达到改善生态环境、节能降耗的目的。当前我国正处于工业制造向工业智造发展的关键时期,机械系统作为支撑工业智造的关键,将绿色技术运用在机电一体化机械系统,充分发挥绿色技术的优势,降低机械生产织造的能耗、排放,促进绿色低碳经济的发展,实现我国产业转型升级的目标。
1.绿色技术与机电一体化
1.1绿色技术
        绿色技术是指人类可以减少污染、降低能耗和改善生态环境的技术,在生产或者使用时充分利用、节约自然资源,并对环境造成的损耗比较低的一种技术,是相关知识、技术和物质手段构成的动态系统。绿色技术不是单一的一项技术,而是技术群体,包括能源技术、材料技术、生物技术、资源回收技术以及环境监测技术[1]。绿色技术可分为核心技术和辅助技术,核心技术指绿色技术在产业领域的应用与发展;辅助技术指绿色技术对产业领域生产过程的改造和技术创新,以及对产业领域的最终影响。
1.2机电一体化
        机电一体化技术是机械技术、电力电子技术、微电子技术、传感技术、智能控制技术、信息技术等多种现代技术的结合,并综合运用到实践活动的综合技术,是机械工程与自动化的一种。机械一体化技术让机电产品更加人性化、智能化、功能强大、体重轻巧,与传统的机电产品相比,机电一体化技术具有以下特点:第一,机械一体化技术功能更加完善,机电一体化技术打破了传统机电产品单一技术、单一功能的限制,将多种技术运用在机械产品上,让机械产品功能更加完善,可以适应不同场景和不同领域,满足客户的要求。第二,提高机电产品的精度。机电一体化技术减少了机电设备内部元件,降低了元件运转的磨损、受力变形的误差,采用计算机控制技术进行校正补偿,可以提高机械产品的精度,实现电气设备智能化[2]。第三,安全性和可靠性。机械一体化技术是多种技术的综合运用,可以实现机械产品的自动采集、监测、计量、控制与保护等功能,一旦设备出现异常,系统自动断开,停止运转,提高机械设备的安全性和可靠性。第四,智能化发展。机械一体化设备采用自动化控制技术、人工智能技术,可以通过计算机软件控制设备,根据机械设备生产要求,完成不同作业要求[3]。
2.绿色技术在机电一体化机械系统中的应用
2.1绿色理念在机电一体化机械系统设计阶段的应用
          随着我国机械制造业的发展,各类先进的技术广泛应用在机械系统,导致机械系统结构越来越复杂,增加了系统设计难度。如果机械产品设计不合理,可能导致样品报废,增加了前期设计投入。因此,机械系统在设计环节不仅需要考虑到产品的性能、寿命、成本等相关经济因素,而且还要考虑到产品的回收利用,机械设备达到使用年限或者寿命终止时,部分零件可以继续回收利用,实现资源的回收利用。传统机械系统设计需要机械设计师手绘平面图、立体图、结构图,企业按照图纸进行生产,如果机械系统设计出现问题,需要重新修改图纸,并继续生产样品,造成严重的资源浪费[4]。将绿色设计理念运用在机电一体化机械系统设计环节,可以将LASH、CAD、3DMAX、AR、AI等技术结合在一起,设计师完成机械系统设计图后,通过AI、AR等计算机软件可以建立机械系统三维模型,并模拟真实的机械工作场景,发现机械系统设计存在的问题,并根据这些问题进行优化设计方案,提高机械设备产品成型率[7]。
(二)绿色材料运用在机电一体机械系统
          涂装是机械产品生产制造的最后环境,通过涂装可以起到防腐防锈作用,避免外界的腐蚀性物质进入到机械设备表面,延长机械设备的使用寿命。传统的机械设备涂装一般是抛丸后直接涂装,在涂装前,通过抛丸去除构件表面的焊渣、铁锈、氧化皮,采用磷化工艺,去除表面的粉尘和污垢,在工件表面形成致密的磷化膜[5]。传统的磷化处理工艺,在加工过程中需要加热到50摄氏度左右3-5分钟,处理过程中生产大量的沉渣和废水,废水需要处理后才能排放,生产成本比较高。将绿色材料运用在机械涂装工艺,采用环保型材料代替传统磷化工艺,将纳米陶瓷运用在工件表面,通过机械作用和化学反应,可以去除表面的污渍、灰尘,在表面形成致密、均匀的磷化膜,提高工件表面的耐腐蚀性能。与传统磷化处理方式相比,纳米陶瓷材料只需要在常温环境下作业,处理时间不超过30秒,处理过程中不会形成沉渣和废水,处理后的水可以直接排放,不会对环境造成污染。两种材料对比分析
 
  
表1两种工艺成本与环保对比分析
        由此可见,机械系统在生产过程中,可以运用环保无污染材料,降低生产过程的废气、废水、废渣排放量,达到节能环保的目标。
结束语:
        节能降耗、低碳环保是企业生存发展根本,是国家重要战略目标。将绿色技术运用在机电一体化机械系统中,可以采用绿色环保材料、绿色环保技术和绿色工艺,降低机械设备生产过程的能耗,减少“三废”排放量,达到节能环保的目标。
参考文献:
[1]戚涛. 绿色技术在机电一体化机械系统中的应用分析[J]. 南方农机,2019,50(24):168-168.
[2]孙传瑜,刘彬. 绿色技术在机电一体化机械系统中的应用探微[J]. 现代职业教育,2020(34):162-163.
[3]廖杰. 绿色技术在机电一体化机械系统中的应用分析[J]. 南方农机,2019,50(9):119-119.
[4]杨婷婷. 绿色企业技术在机电一体化系统的应用分析[J]. 中国机械,2019(8):15-17.
[5]李森. 机电一体化系统在机电工程中的应用研究[J]. 数字化用户,2019,25(33):162-162.
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