节能设计理念在机械制造及自动化应用中的 渗透研究

发表时间:2020/8/24   来源:《基层建设》2020年第9期   作者:欧显荣
[导读] 摘要:随着相关资源、能源不断的衰竭,对机械制造及其自动化的发展造成了一定的限制。
        广西桂东电力股份有限公司合面狮水力发电厂  广西壮族自治区贺州  542899
        摘要:随着相关资源、能源不断的衰竭,对机械制造及其自动化的发展造成了一定的限制。因此,制造企业应该进行节能设计,将绿色的节能技术用于机械制造和自动化中,这样可以让企业的资源、能源得到最大限度的节约,从而使其生产成本得到减小,促进其经济效益和社会效益的提升。本文结合机械制造和与自动化节能的优势,分析节能设计理念在机械制造与自动化中应用的现状,探讨了节能设计理念在机械制造与自动化中的应用。
        关键词:节能;机械制造;自动化
        引言:在这个能源紧缺的时代,资源供需之间的矛盾日益加剧。虽说在这个工业的时代,机械制造和自动化之间的结合大幅提高了各行业间的发展,但同时也不可避免的造成了资源的浪费。所以将节能技术应用于机械制造与自动化当中,具有很大的现实意义。
        1 节能设计理念在机械制造与自动化中应用的现状分析
        随着机械制造业的发展,企业规模、企业经营模式也将越来越趋向于国际化,与国际之间的交流日益增多,甚至出现了机械制造跨国企业,而国际化的发展趋势就要求机械制造业在自动化技术方面水平要不断提升。目前我国的机械制造还处于自动化应用的初级阶段,与世界上的发达国家之间还存在着显著的差异,要想缩小差距,不仅要求机械制造的产品质量和生产效率越来越高,而且是否更节能环保也是提高我国机械制造业整体竟争力的一个重要因素。机械制造业在我国工业生产中占据着重要地位,其发展状况对我国工业制造业的发展的具有重要影响。近些年,随着计算机技术和现代通信技术在机械制造行业中的应用,自动化技术推动了机械制造生产发展速度,操作工人的人身安全有了更大保障,大大提高了机械制造的生产效率。
        2 机械设计制造中节能设计的优势分析
        节能的机械设计与制造理念其优势分析,主要在于优先于传统的机械设计制造理念。近年来,我国对于节能机械设计的研究比较多,发展的也比较深入。对于节能机械设计理念而言,从某种程度上可以理解为自然环境设计、生态设计以及环境意识设计等等。其主要的内涵在于对制造所需要的自然资源进行循环再利用,减少对环境的影响以及机械的循环利用等等。机械的产品设计要满足可回收、可拆装并能够重复利用等等,这是节能机械设计理念的新要求而传统的机械产品都是从产品的功能以及寿命等产品的基本属性进行考虑的,产品在设计与开发的过程中,先是进行市场分析,然后再进行图纸的设计以及方案的制定。此外,还需要反复的修改以及审定,最终才能真正的进行生产。这样的设计理念,造成了较长的设计与制造周期,产品生产后拆卸较为困难,回收的难度也较大。有些产品在报废后,甚至不能进行回收,造成了大量的资源和能源的浪费,甚至会污染影响环境。通过与传统的机械设计进行对比,可以了解到节能的机械设计理念的优势在于节能的设计理念能够根据自然环境以及原料的合理选择等多个方面进行设计。不仅能够发挥传统设计中的优势,更能降低原料的损耗以及资源的合理使用,便于回收,并满足持续性发展的要求。
        3 节能设计理念在机械制造和自动化中的应用。
        3.1 通过节能设计理念,完善机械制造设计
        3.1.1机械设计的虚拟化
        在互联网发展阶段,将互联思想应用于机械设计制造过程中,利用计算机进行虚拟设计是未来发展的方向。通过CAD/CAE/CAM软件,如AutoCAD,SolidWorks等,可以完成从图纸到模拟整个生产过程;通过各种分析软件ANSYS等,如Abaqus,可以对产品进行强度,刚度和预判断,优化结构。在制造业中的计算机仿真设计可以简洁地在产品结构生产、行动和质量分布进行了分析,同时对其进行修正,直到满足要求,从而大大降低不良率的生产工艺,提高设计效率,减少不必要的开支。


        3.1.2 选择绿色环保发动机
        发动机在机械制造过程中有着重要的地位,发动机质量性能的好坏程度直接影响着工作效率以及自然环境。因此在机械制造过程中选择应用绿色环保发动机可以减少对工作环境造成的噪音污染。同时绿色环保发动机在制作过程中充分的融入了节能设计理念,因此在运行过程中其排量与传统发动机相比更低、油耗量更小、其功率更大、动力更强,并提高了发动机对资源的使用效率,减小了机械制造过程中对环境的污染。
        3.1.3 优化自注脂器设计
        在机械制造过程中润滑油的添加通常是通过人工完善的,在提高工作人员工作量的同时还造成大量的人力资源浪费。工作人员在对机械设备添加润滑油过程中受到各种因素影响会造成润滑油溢出造成浪费,并对环境造成污染。在这种情况下,相关设计人员应该通过科学方法设计优化自注脂器,实现自动化定时润滑油加注。同时根据实际工作情况确定润滑油使用量并进行管控,在确保机械设备油量充足的情况下,减少了因润滑油溢出导致的资源浪费与环境污染。
        3.1.4 液压传动系统设计的完善
        在机械制造过程中工作人员在提高液压传动系统效率过程中应该先对其内部各结构进行清洗,除了对各燃油材料进行科学严格选择的同时,相关设计人员还应该利用科学方法对液压传动系统进行合理设计,将燃油材料中存在的杂质及尘埃进行过滤处理,提高燃油材料的纯净度确保液压传统系统的清洁程度。工作人员换油时间间隔如果恰当,可以降低液压传动系的故障率,提高机械设备使用时间,提升自身各配件使用率,进一步降低液压传动系统对环境的污染。所以在对液压传动系统设计进行完善过程中选择密闭性好、抗老化性强、抗腐蚀性强的油路管线,并使用硬度较高的管线替换掉软管,进一步减少软管的废弃使用量,使因管道问题造成的环境污染得到缓解的同时,更有效的提高设备对燃油材料的使用效率。
        3.2 通过节能设计理论,完善机械制造技术
        从机械制造加工的角度来看,制造加工人员在技术加工工艺方面有着多种选择,不过考虑到不同工艺的能耗情况存在显著的差异,因此,制造加工人员应当在对不同加工工艺进行横向对比之后,于其中遴选节能化的技术加工工艺,如此将实现对能耗的有效控制。
        3.3 防漏和自动回收设计
        众所周知,机械设备的使用存在着不可避免的溢油过程,造成原材料的浪费。因此,机械设计可以考虑减少或避免漏油。例如,在数控立式车床上,当其X轴采用静压导轨时,导轨上的液压油会飞溅,使液压油不断泄漏。液压油的渗出会导致周围环境和整个机床被污染。在这一点上,它可以作为在横梁导轨防护排水结构,使液压油溅出来引导再到油箱以延长液压油的使用期限,从而有效的提高能源效率、降低成本的设计。再次,铁屑、废钢等废弃物需要人工清洗,既降低了生产效率,又增加了劳动成本。因此,在设计芯片结构时,要计算废料在斜面上的自锁角,尽可能地增加芯片的坡度,使废料可以自重滑到切屑器上。
        结语:总而言之,在当前我国的机械制造行业当中,仍然存在着能源过度消耗,对外界环境造成污染的情况,因而必须要加强节能设计理念的应用,在保证机械制造能够高效生产的基础之上,也满足了环境保护的需求,促使机械制造与自动化进一步发展。
        参考文献
        [1]李翔宇.机械设计制造及其自动化发展趋势探讨[J].湖北农机化,2020(03):64.
        [2]刘培庆.机械设计制造原理与自动化特点研究[J].湖北农机化,2020(02):166.
        [3]曾庆伟.机械设计制造及其自动化特点和优势分析[J].湖北农机化,2020(01):45.
        [4]高泉.机械设计制造及其自动化的优势及发展趋势[J].广西农业机械化,2019(06):6.
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