毛士廉
山东华通环境科技股份有限公司青岛分公司 山东青岛 266000
摘要：如今，大部分的经济生产活动都是机械化的，生产效率有了很大的提高，但机械的运行离不开能源的支持。机械生产规模越来越大，能源消耗也越来越大，能源矛盾更加突出。因此，加强机械节能设计是社会发展的必然的要求。
关键词：机械设计节能；基本原理；应用
前言
我国的工业在快速地进步和发展，与此同时，机械制造及其自动化技术也在不断地进步和发展，这使得我国的各个行业也在不断地发展，因此，机械制造及其自动化技术对我国社会工业的发展起着至关重要的作用。但是在对机械制造及其自动化技术进行设计的时候，应该充分考虑到节能的设计理念，只有这样才会保证资源的不浪费，使资源得到充分地利用，促进我国工业的长久发展。
1机械设计节能基本原理
1.1在动能方面
在以往传统的机械设计中，工程师通常会注重动能变化与输出功率之间的关系，以及前者对后者产生的影响，进而对设备的波动、加工精度以及使用周期等方面进行适当的改善和调节，降低对系统产生的影响。在新时期背景下，应加强机械设计中的节能性，打破以往传统中机械设计的弊端，将设备中的动能进行充分的开发，在具体的加工过程中，将动能进行及时的回收和转化，并且在节能的基础上，对系统周围动能的变化程度进行适当的调节，使其范围能够得到有效的缩小。
1.2在输出力方面
由于在不同工作要求的条件下，机械设备在具体的加工过程中，在输出力方面也表现得各不相同，即便是对于相同型号的机械设备来说，其在面对不同工作要求时，也能够展现出不同的输出力。因此，应在此方面进行节能和改善。在根据具体的实际情况，对现象发生的原因进行分析和研究之后得出，在具体的加工过程中，使得机械设备的输出力上升的主要原因是在较短的时间内，力的波动变大所影响，此种现象在函数当中将以周期函数的形式呈现。因此，要想实现真正的节能，应采取科学合理的措施将输出力的波动进行有效的控制，使其能够始终处于合理的范围之内，进而达到节能的效果。
1.3在减少无用功方面
对于任何一种型号的设备来说，其在工作过程中都将不可避免的产生摩擦或者阻力，并且这些阻力将会产生一定程度的无用功，使其节能效果受到较大的不利影响，对于摩擦阻力的形成，则与设计过程中应用到零件的精度以及在工作过程中使用的润滑方式具有密切联系，这些无用功的存在将会对设备的使用效率产生较大的不利影响。因此，在对机械设备进行设计的过程中，应对其各个方面的节能要素进行综合考虑，使其无用功得到有效的降低，进而使其使用效率得到显著提升。
2机械设计节能原理的实际应用
2.1新技术和人才培养应用
机械设计节能涉及很多方面的知识，在工作开展中需要专业技术过硬的工作人员才能完成，专业技术人才在开展机械节能原理研究是机械节能技术的核心基础，针对这些问题，必须要对工作人员展开培训，专业技术较强的工作人员是实现机械设计节能的必须要条件，在实际技术上进行整体的突破，全面提升信息技术，实现机械设计节能水平的提升。
2.2电子控制系统应用
电子控制系统能够全面提升机械设计节能效果的准确性，电子控制系统能够对机械设计节能进行实时监控，落实机械设计节能的控制工作，利用智能化系统对机械设计节能状况实施有效的控制。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时还能够控制输出功率，避免能源消耗扩大，提升机械设计的节能水平，电子控制系统，还能够实现自身的检测，及时发现其中存在的问题及一些限制因素，采取有效的控制延长机械的使用寿命。
2.3在汽车中的应用
目前，我国人均汽车拥有量逐年上升，当然汽车也成为了当下最大的能源消耗设备，汽车研发部门加大了汽车的节能设计力度，运用现代先进的科学技术对以往的汽车设计进行改进和创新，最终实现了节能的效果。我们都知道性能好的汽车其能耗也相对较高，但是其随能源的利用率要远远高于一般的汽车。现阶段我国汽车研发行业将能源转化理念成功运用于汽车的节能设计中，在汽车启动或运行的过程中所产生的能量通过相关技术、设备转化为电能，并将转化的电能储存起来，在汽车需要的时候再释放出来，极大的降低了能量耗损，达到了节能的目的。但是这种方法唯一的缺陷就是只能将汽车产生的部分能量转化为电能，难以实现全部的转化，汽车在启动或运行的过程中仍然存在一定量的能源耗损。但是相信随着科学技术的不断发展和进步，这一方法会得到很大的改进和完善，在未来一定会实现将汽车产生的所有能量成功转化成电能。
2.4在加工型设备中的应用
加工型设备体型一般比较庞大，而且工作周期相对于其他的机械设备较长，昼夜不停的工作，因此需要消耗更多的能源来维持其正常的工作。因此，做好这类设备的节能设计可以节省大量的能源。我们以日常生活中最常见的牛头刨床设备为例，众所周知，一个主轴确保了整个牛头刨床设备的稳定运行，为了提高该设备的运行功率，达到节能的目的，我们可以在该设备中再增加一个主轴，增大功率，降低能耗。
2.5升降机械设计
升降机在使用的过程中会消耗大量的能源。因此，为了能够实现升降机节能环保，就要在机械设计节能基本原理下对升降机进行能源消耗控制。升降机械主要是大压力容器下驱动的设备移动，这样就能够实现机械在空中进行作业或者维修。升降机产生的消耗主要是来自于货物运输上升或者下降。高空机械作业都需要在实践的过程中对动力与能量进行高度调整。这样才能够进一步地开展高空作业。但是在实际工程作业中，机械设计节能原理会对升降机的结构与设计进行优化。最终将会实现能源的节约。要将设计理念融入到升降机结构中，特别是要注重电子控制系统的应用。电子控制系统能够更加突出升降机的自动性，并且会实时进行监控，提升工作人员的安全性。
2.6节能型机械设计在现代化机械生产中的应用
随着社会形态的不断变化，时间的推移，使得现代化机械化成为主要的社会生产力，但是机械的能源消耗率过高，不符合国家可持续发展的目的，所以节能型机械设计理念的提出使得其能在现代化机械生产中得到了更高的价值，而在日常生活中采取节能型的机械十分常见，例如一些性能极佳的汽车，而这也是节能型机械设计应用最广的机械，这也是这种理念使用的最为成熟的机械，而随着节能型机械设计理念在汽车领域中的成功，使得更多设计者将目光放在了更为大型的机械上，例如升降机，众所周知，升降机的使用十分广泛，但是升降机的能源消耗量也同样大，而且节能型机械设计理念正在向整个机械化社会进军，力求使得整个社会的能源消耗率在可控范围内降到最低。
结束语
综上所述，可持续发展是我国经济和社和社会进步的重要载体，可持续发展能够实现自然、资源等方面的统一协调，目前的经济发展迅速，能源短缺是极其严峻的问题，在工业生产中融入可持续发展，能够实现节能排减，针对这类情况，相关工作人员要重视机械设计节能效果，全面掌握机械设计节能的基本原理，将理论知识融入工业实践生产中，有效的控制投入成本。
参考文献：
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[2]杨增光.浅析机械设计节能基本原理的分析与应用[J].山东工业技术，2016（11）：78.
[3]秦楠,王琳.机械设计节能基本原理与应用研究[J].化工管理,2016,30:152.
论文作者:毛士廉
论文发表刊物:《防护工程》2018年第9期
论文发表时间:2018/9/5
标签：节能论文; 机械设计论文; 机械论文; 升降机论文; 汽车论文; 设备论文; 能源论文; 《防护工程》2018年第9期论文;