连云港杜钟新奥神氨纶有限公司
摘要:现阶段,节能已经成为了所有行业的发展目标,作为我国的重点行业,机械制造业在机械设计的过程中,也必须要遵循这样的设计理念,通过设计理念的优化,减少各种机械设备在使用过程中对能源的消耗,这样的机械设计方式,充分迎合了我国当前的节能理念,同时,也可以缓解现阶段的能源压力。下文对此进行简要的阐述。
关键词:机械设计;节能原理;节能理念
引言
随着我国社会的不断进步,科学技术的不断发展,机械制造技术和自动化技术也逐渐的完善和成熟起来,并且在工业化进程中的地位和作用越来越突出。现阶段,由于环境与能源的问题日益显现,必须采取相关的措施对其进行控制与改善,在机械设计中,要积极的贯彻节能环保的工作理念,加强技术创新。这样不仅可以有效减少能源的浪费,达到环境保护的目的,还可以有效的提高生产效率,进一步促进机械制造与自动化的健康、稳定可持续发展。
1机械设计节能技术概述
1.1机械设计节能技术的原理
地球上任何机械运动都要遵循牛顿的力学定律,机械设计的节能原理,就是以能量守恒为理论基础,通过能量的高效运用,实现机械设备的节能设计。在机械运动的过程中,各种能量之间可以实现互相转化。在机械设备运行的过程中,势能与动能之间往往不能实现完全转化,势能在向动能转化的过程中,会产生一定的变动,这样就造成了能量的损耗,从而产生能源的过量消耗。而机械节能设计,就是对机械设备运行过程中产生的势能波动进行控制,使势能处于合理的范围之内,提升势能与动能之间的转化率,从而达到节能的设计效果;在机械设备的运行过程中,动能是保证设备运行的主要能量,机械设备的结构复杂,许多因素都会对设备的动能造成影响,产生了能量的消耗。为了减少这种现象的发生,在机械设计的过程中,着重减小设备构件之间的摩擦力,降低机械设备运行过程中能量的损耗,通过这样的方式,来实现机械设备的节能设计。
1.2节能设计理念的优势
我国经济的快速发展以及科学技术水平的发展,促进了我国机械化的发展和设计,节能设计理念使现代机械发展成为未来的一种发展趋势。通过节能设计理念在机械制造和自动化中的应用可以让有限的能源得到循环的使用,把机械制造和自动化过程中对环境造成的污染减少到最低,这样可以在提高我国机械化生产效率的基础上把对环境的污染减少到最低,实现我国可持续发展的理念。以前在传统的机械设计时,一般不考虑回收再利用问题,使得在机械制造和自动化生产的过程中造成了不少的资源浪费。在新的时期,企业需要进行不断的创新,应该把节能设计的理念应用到机械制造和自动化过程中,在选材方面尽可能的选取节能型的,可实现循环利用的,以及对环境污染度低或者是没有污染的;通过这种方式还可以让制造企业实现一定经济收益,并推动企业长远发展。
2机械设计节能原理的运用
2.1产品结构设计与功能优化
在机械制造与自动化生产中应用节能设计理念时,首先要完善机械结构的设计。要想在机械制造生产过程中做到节能减排,以达到环境保护的目的,就必须对机械结构进行合理、科学的设计。作为生产领域能量转换的核心,机械设备的构造形式决定了能源的利用率,也对资源的合理利用产生了深远影响。因此,节能设计理念应用必须从优化机械设备的构造和功能入手,基于降低设备能耗以及提高资源利用率的视角审视设计方案的合理性。首先,鉴于电机等动力设备完成能量转化并驱动机械设备运行,因此,应根据设备的功能设计构想以及应用场景特点确定电机或燃油发动机的类型以及优化其额定参数的选择。其次,在设备传动、自动控制等系统的设计过程中,应首选能量损耗小、可靠性高的技术方案。
例如,在技术条件允许的前提下优先选择气压传动而非液压传动系统,为设备配置完善的故障自检、诊断功能的控制系统等,达到节能、提升机械设备性能以及减少污染源的多重目的。
2.2液压系统节能设计
液压系统在机械设备中占据着核心地位,直接关系着设备的运行,但在其运行阶段渗漏问题较为严重,会影响周围环境,会影响设备的安全与稳定运行。在该系统的设计阶段,需注意以下几点:提升系统管路密封性,优化管路设计,减少渗漏,减少对周围环境的污染;减少系统组件冲击,降低系统运行负荷,提升系统运行效率;清除系统杂质、磨损物,在拉长换油时间间隔的同时,降低系统故障;选择较好的管路材料。
2.3对制作工艺进行优化升级
节能设计理念在应用与机械制造与自动化中时,必须注重构造与材料的设计。此外,为提高节能减排的效果,还要注重对制作工艺进行优化。第一,对机械结构进行优化。通常情况下,机械设备的部件越少,机械的结构就越简易,其在生产制造的过程,所需的能源就越少。此外,相关设备零件的外形也对能源消耗有一定的影响。所以,节能设计理念在具体应用时,要在零部件质量得到保证的前提下,减少零部件的大小与使用数量,使机械结构得到有效的优化。第二,工艺工序的设置要科学合理。由于各个工艺产品对能源的需求都不相同,因此在产品加工的过程中,要对产品的加工工序进行合理、科学的设置,使机械生产设施可以有效的运作,使机械设备的工作效率得到进一步的提高,并减少对能源的而消耗,达到保护环境的目的。
2.4选材要满足节能要求
使用环保材料是节能设计理念的重要组成部分,机械制作与自动化过程中使用的材料质量,对能源和环境有着最为直接的影响。低能耗的材料符合环保与节能的基础理念,还可以重复利用,并有效的进行回收。机械制造和自动化技术在使用的过程中离不开相关的机械材料,因此在对机械材料进行设计的过程中,就需要把节能设计的理念纳入到其中,从生产经营成本的角度来看,机械制造和自动化会需要大量的机械材料,所以在设计的过程中,相关的工作人员应该要具备一定的节能理念,尽可能的选取一些环境污染少,可以进行重复使用的机械材料,这样不仅可以让机械材料实现重复利用,同时还可以减少企业的生产成本,提高企业的生产效益。另外,机械制造和自动化也会受到一些加工工艺等因素的影响,如果在生产的过程中出现工艺质量不符合要求的现象,不仅会对机械制造的工期产生影响,同时还会出现资源和材料的浪费,增加企业的生产成本。所以,节能设计理念的应用就十分重要了,要求相关的工作人员在选择材料的时候最大限度的使用环保型材料,降低对环境的影响,减少的资源的使用,这样更加符合节能设计的理念,制作出低消耗和排放的产品,有助于实现节能环保的目的。
结束语
综上所述,节能是我国当前社会的主要基调,所有的行业在生产过程中,都必须要遵循节能的理念,减少对能源的消耗。在机械设计的过程中,也必须要把节能理念带入其中,通过设备结构的优化和功率的调整,实现机械设备的高效运转,提升设备运行中各种能量之间的转换率,减少对能源的消耗,达到预期的设计目标。利用节能理念,推动我国机械制造行业的进步。
参考文献
[1]周万鸿.机械设计环保节能基本原理分析与应用[J].世界有色金属, 2019(04):311+313.
[2]敖小宝.机械设计节能原理及其运用研究[J].山东工业技术,2019(10): 40.
[3]孙启明,孙冉.基于节能设计理念的机械制造原理及应用[J].设备管理与维修,2018(17):131-132.
[4]陈其.机械设计节能基本原理及其应用探讨[J].现代经济信息,2018 (11):382.
[5]张祖韬.试论机械设计节能基本原理的分析与应用[J].中国高新区,2018(03):150.