机械制造及自动化中的节能高效设计理念探析

王新 马超

【摘  要】以发动机、电动驱动等为主的机械设备,对工业现代化发展进程形成了强大的推动作用。此外,伴随设备功能的快速升级、改良,集微电子、通信等科技于一体的机械设备,在生产活动中获得了广泛应用。它不再单纯是简易式的动力输出装置或体力劳动替代者,而是结构形式及功能多样、操作控制过程简单、可以依照程序实现自动化运作甚至具备一定自主决策能力的设备。

【关键词】机械制造;自动化;节能设计理念

引言

自工业革命以来,机械制造业为促进社会进步做出了巨大贡献。目前,工业化发展迅速,机械制造业与现代计算机技术有机结合,机械设计与自动化工业得到了快速发展。由于当前我国处于社会主义初级阶段,各个方面发展不太完善,机械制造自动化设计及其产业发展仍处于发展的初级阶段,行业需要解决的主要问题是以下两点:一是如何解决工作过度发展带来的能源消耗问题,促进社会发展;二是我国机械制造及自动化技术与世界水平仍有较大差别,有待进一步强化和提高。

1机械设计及自动化节能设计发展现状

随着经济水平的不断提升,我国已成为工业制造业的发展中国家。机械制造业发展非常迅速。加上信息技术的不断进步,机械制造业已经成为工业的重要组成部分,对我国经济发展和社会进步起着重要的推动作用。从当前国民经济进步和新科学技术的发展来看,机械制造业取得了长足的进步,成为我国现阶段机械制造业的发展趋势,这不仅在很大程度上提高了我国机械制造业的工作效率,还从根源上推动整体机械制造业的提升与完善。虽然这些年机械制造业发展取得了明显提高,但是在发展进程中也存在一些问题与漏洞,例如,制造技术落后、大量能源和资金过度损耗等缺陷已成为制约机械制造业进一步发展的障碍,特别是大量资源枯竭已成为当今世界面临的共同问题。为了应对资源短缺问题,可以加入节能设计在机械制造、高节能环保技术的应用来减少能源消耗,也可以有效地提高工作效率和质量,为机械制造行业带来了更大的经济效益,更有效地促进行业的可持续发展,从而为社会经济发展注入新的活力[1]。

2节能设计的特征

2.1节能环保,公害化程度偏低

我国工业崛起阶段存在能源大量消耗的问题。在这样的情景下,节能环保成为工业生产阶段的热门话题之一。将节能理念融合至机械制造及自动化设计领域中,一方面能较明显地提高机械生产及使用效率,另一方面也可减少能耗。节能理念和机械制造业融合后成果显著,基于该方式制造的产品明显减少了投用阶段的污染物含量,减轻了对自然环境形成的污染,同时降低了企业公害化程度[2]。

2.2應用新型绿色环保材料

机械制造行业自动化发展阶段,合理应用新型绿色环保材料是关键一环。该种材料应用阶段一定要确保能达成低能耗和低排放的节能目标。这预示着生产阶段一定要灵活选用材料,充分考虑制造实践中所需材料的弹性、塑性及抗冲击性等指标,尽量少用或不用热量交换过剩的材料,同时要关注材料的回收性和循环利用性。

3节能设计理念在机械制造及自动化应用中的渗透

节能技术在机械制造与自动化应用中的渗透可以体现在生产过程的各个方面当中,如:从机械制造的设计上、对发动机的选择上,不同流程中的不同细节都可能会对机械制造过程中所具有的节能型产生或多或少的影响,因此机械制造流程的设计人员应当提升自身对节能理念在机械制造以及自动化中的渗透所进行的进一步认识。

3.1合理选择环保型发动机

发动机是机械制造过程当中十分重要的一个部分,发动机在工作过程当中会消耗大量的资源,因此,对他的选择始终存在于机械制造节能设计理念的应用当中,发动机的建模数据以及他所具有的环保指数对机械制造的节能型具有重要的影响。在居民日常的生产与生活过程当中,机械设备工作过程当中产生的噪音是影响日常生活的一个重要条件,因此,在发电机进行选择时候,应当根据不同发动机所具有的不同能力来选择环保型的发动机设计。

3.2在液压系统与防渗漏系统设计中的渗透

为了有效提升机械制造过程中用到的液压系统所具有的基本效率,有效减少工作过程中需要的能量消耗。在进行系统设计的过程当中,应当重视液压系统当中的液压零件以及设计的液体油两个部分。机械零件进行机械制造生产的过程当中难免会产生损耗或是沾染灰尘,从而产生磨损消耗,通过合理的技能设计能够有效的减少机械元件产生的损耗,是节能设计理念对液压系统以及防渗漏系统的有效渗透。

3.3在工程机械驾驶室设计中的渗透

机械制造的过程当中难免会需要一些体型较大的机械设备,有些设备需要驾驶室来辅助进行操作,对驾驶室进行设计的过程当中,可以将驾驶室的玻璃换为防紫外线辐射的玻璃,从而有效避免这些辐射可能会对大型机械设备产生的影响,同时能够保障驾驶室的操作人员能够在一个更好的环境下进行日常工作。

3.4机械工艺设计中的渗透

(1)对于特定的机械设备,可以选择具有不同温度水平例如热,温和冷)的锻造和压制方法进行处理加工,以满足设备应用多维度的要求。这个过程中,有必要定义每个处理环节的能耗,并根据能耗的真实应用特征完成综合选择。比如,高热锻压机的能量效率低,因此在锻压机中应减少这种方法的频率。综上所述,通过结合两种方法的加工,温锻具有更显着的优势,操作过程中应优先考虑此过程。

(2)机械制造设计中的工艺参数作用很大,特别是在节能方面。工程节能的直接效果受到参数的设置的影响。有关制造系统中电气交版的定量。比如,轴附件的加工应以多种毛坯为首先使用目标。所以,在制备工程中,应注意坯料成型所需的耗能比,不要冲动性的投入大量有效能量。

(3)工艺流程是对机械制造过程的总体控制,减去一些不必要的过程,可以有效地减少加工时间,特别是能够减少工序之间的等待时间。但是,如果程序设置尚不合理,就会增加过程连接和转换的时间,加大能量损失,并造成一些不需要的经济投入。

4机械制造与自动化的发展方向

随着我国工业化水平的不断提高,将计算机技术与机械制造的有效结合提高了机械的工作效率。但是目前计算机的发展制约了机械制造与自动化的发展。机械制造与自动化技术的发展逐渐国际化和规范化,与此同时,计算机技术的发展与网络技术的进步为机械制造与自动化提供了良好的基础,进而提高市场竞争率,实现资源的可持续利用,促进社会经济的发展。

结束语:

近年来,随着科技水平的不断提高,中国的机械制造及自动化行业也在持续发展。机械制造业虽然给人们的日常生活带来了极大的便利,但也会出现环境问题和资源短缺等相关问题,给人类和自然带来了巨大的威胁。因此,节能设计被引入机械制造及自动化行业,不但能有效地节约资源,还能提高经济效益,与此同时还能降低企业垃圾及污染物的产生,有效地推动产业更新与升级。为了进一步促进社会主义市场经济的发展,节能设计理念的应用和实践还需要进一步发展和完善。

参考文献:

[1]吕一涵.机械制造与自动化设计中的节能设计理念[J].电子技术与软件工程,2020(09):115-116.

[2]郭喜旺,路威.机械制造及其自动化中的节能高效设计理念初探[J].质量与市场,2020(05):62-65.

[3]李永红.节能设计理念在机械制造与自动化中的应用研究[J].世界有色金属,2020(04):204+206.

[4]李国栋.机械制造与自动化设计中的节能设计理念分析[J].内燃机与配件,2019(19):216-217.

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