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摘要:机械制造设计在现代化的生产中扮演着举足轻重的角色,是我国发展生产制造业的过程中必须重视的技术领域。当代机械制造设计中存在的一大问题就是能源的浪费,所以节能设计的理念越来越受到人们的重视。本文对机械制造和自动化设计中如何植入节能设计的理念进行了一些探讨,希望对相关人士提供一定的参考。
关键词:机械制造设计;节能设计;应用研究
前言
众所周知,机械制造和自动化产业中耗能是非常严重的,过度耗能往往造成了不必要的能源浪费,产生了很多不良影响。对于机械制造和自动化产业中的节能控制是非常必要的,主要可以从以下几个方面入手进行节能的方案选择:设计改进、选材改进、工艺升级。如果将节能的理念正确地植入这三个方案中,机械制造与自动化产业的耗能问题将得到有效的控制,从而达到节能的目标。
1 我国机械制造概述
改革开放以来,我国大力发展工业,机械设计及自动化在时代的推动下发展速度飞快。机械设计及自动化的一大特点,就是极高的生产效率,成为人们对机械设计及自动化津津乐道的地方。但是不能盲目自喜,和发达国家的机械设计及自动化产业相比,我国在这个领域还是非常落后的,很多设备和研究和发达国家相比存在非常大的差距,相关技术更不能同日而语。在机械设计及自动化领域,我国还有很长的路要走。我国的机械设计及自动化现在存在一些弊端,其中之一就是能耗大、数字化不足。如更好地让我国的机械设计及自动化产业实现信息化、数字化、节能化,将绿色节能的设计理念在机械制造和自动化设计中凸显出来,是我国在机械制造和自动化的发展中需要考虑的问题。
2 机械制造利用节能设计的优势
通过在机械制造中对节能设计的引用,可以达到节约资源的目的。节能设计也可以理解为对环境维护的设计、生态保护的设计等。其内涵主要在于对机械产品进行制造时可以实现对各种资源的循环利用,从而减小对环境的污染。对机械产品进行设计时,要满足可拆装、可回收的相关要求。对传统产品的制造一般是从其功能、寿命等基本的属性方面来进行考虑,在进行对产品的设计和开发时,应首先了解市场的情况,并对其进行分析,然后在根据图纸的设计来制定方案。此外,还应该对其设计理念及方案进行不断的修改、审定,通过之后才能够真正的对其进行生产。而且传统机械制造的设计理念使得其制造与设计的时间都相对较长,且产品的可拆装难度较大,对资源的回收也较为困难,有的产品报废后无法进行回收利用,因此就造成了资源、能源的大量浪费,甚至更为严重的还会对环境造成重度污染。因此,相关企业要不断的对节能减排的设计理念进行宣传和推广,充分合理的利用资源,使资源得到科学合理、有效的利用,提高废物的回收率,从而实现资源的可持续发展。
3 机械制造设计的节能方法
3.1 节能措施的设计
根据能源审计的数据要求,具体分析机械制造耗能的原因,有些是生产过程中的能源浪费、有些是人为浪费。如果是人为产生的浪费,就需要加大节能的宣传,树立节能意识,强调能源使用的优化管理。而如果是在生产过程中的浪费,就要对具体情况进行分析,不断改善生产工艺,提高生产效率,进而达到节能的目标。例如降低毛坯粗糙度、选择节水工艺的干式切削、高速切削技术、提高热处理等都是很好的方法。在机械制造的生产过程中,直接能耗量并不高,但是涉及到大量的钢材等原材料的消耗,而生产钢材也需要较多的能源,机械业作为高耗材产业,实际上节材即节能。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外,再制造工艺的节能减排效果更为明显,再制造产品相对新产品达到节能率60%,且其中约70%的部件都可以再利用,在制造过程中极大节约了能源的消耗,成本价格也远低于新产品,节约率可达一半以上,毛利率大大高于新品。
3.2 管理器具的节能设计
在机械制造设计中,能源计量和节能监测、能源利用、能源统计、能源审计等状况分析是企业能源管理与节能的基础,而能源计量则是基础的基础。如果一个企业缺乏合理的能源计量器具,能源管理部门就无法获得准确可靠的计量数据,对一个工厂的节能监测、能源利用、能源统计、能源审计等状况不能及时掌握并进行科学分析,更不能为企业的能源管理与节能工作提供更准确、更可靠的指导方向,进而造成能源的严重浪费,提高机械制造的生产成本。随着我国经济的迅速发展,国家已经提出了节能降耗工作的更高、更新要求,企业的能源计量工作也更加重要,要求与国家的节能、环保要求适应。机械制造工厂通过对能源计量器具的设计,能够调节能源消耗的合理性,减少消耗能源率,有效降低成本。
3.3 机械制造的燃油经济性
机械发动机的燃油特性,是评价产品主要节能性能的重要指标,而燃油的经济性则很大程度上取决于发动机与传动系间的匹配情况。当发动机工作处于最高功率点时,生产的效率为最高,同时耗油量也处于最高。当发动机处于最佳耗油点时,其燃油的经济性能也达到最好状态。但是如果某机械循环作业,机器处于最高功率状态的时间比重关系并不大。因此,应进行发动机-传动系间的合理匹配分析。在静液压的传动过程中,根据工程的机械低速、重载等工作特点,考虑到动力和速度的要求,应在液压马达、液压泵、发动机三者之间,采取微机与负荷传感技术,根据事先设定的工作模式实现流量、压力及功率的节能控制,以确保液压系统与发动机间的匹配,保证实际工作的顺利开展,并处于高节能点与高效率点,获得最合理的燃油经济性。液力机械传动中主要缺点为效率低,其变矩器平均传动效率仅为60%左右,而采取液力变矩器与多档变速器,再结合自动变速控制技术,既能保证牵引力,又能将变速器保持在高效范围工作。
3.4 合理安排工序
机械制造与自动化中的节能设计理念应用需要合理的安排制造工序。设计人员在合理安排工序的过程中应当清醒的认识到,如果工序不合理就会导致等待时间的延长并且还会造成非常严重的能源浪费。因此这意味着工作人员在实际的工作中必须做好统筹规划工作,并且在此基础上科学的设计工序。与此同时,设计人员在合理安排工序的过程中应当注重将节能设计理念全面的融入到机械制造与自动化设计中,这本身也是机械制造业未来的发展方向,最终能够在此基础上确保机械制造与自动化设计效率的持续提升。
4 结语
机械制造中的节能理念有着长期的应用过程,因此设计人员需要在把握住节能设计理念的特性后通过理念实践来切实的提升机械制造与自动化设计的整体水平。
参考文献:
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[3]赵思峰.浅谈机械制造工厂设计的节能措施[J].科技创新与应用,2013(19)
[4]刘信峰.机械制造热处理节能面临问题及改善措施[J].现代经济信息,2013(7)
论文作者:张秀娟
论文发表刊物:《基层建设》2017年第11期
论文发表时间:2017/8/11
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