机械制造节能设计理念探讨

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摘要：随着我国经济的快速发展，工业制造行业也发生了质的飞跃，不仅生产量增幅很大，工业生产模式也得到了优化，获得了“世界制造工厂”的美誉。机械自动化是我国工业生产的趋势，节能是我国走可持续发展道路的途径，二者的结合对于国家经济与资源环境具有重要意义。在融合节能设计理念与机械自动化技术，并简要分析其应用。

关键词：节能设计理念；世界制造工厂；机械制造；自动化

近年来我国工业生产模式发生了巨大改变，已经初步完成了从传统模式到机械自动化模式的转变，这样的转变无论是从扩大相关产业规模还是节约产品生产时间上都极大地促进了国家经济发展。但机械的制造与自动化也有一些弊端：机械的制造与自动化消耗资源的情况十分严重，换句话说，在现阶段越大的工业生产量代表越多的资源正在被消耗；我国只是初步进行机械的制造与自动化，相关技术较不成熟，还不能做到将所应用的资源或能源消耗完全，这导致了资源过度浪费。因此工业制造行业提出了节能设计的理念，目的是在优化现有机械制造技术的前提下，提高资源、能源利用率，实现资源、能源的可持续发展。

1优化机械设计

1.1选用优质发动机。在机械系统中发动机的作用十分重要，不仅体积大，还担负着维持整个机械系统运动的责任，因此发动机的好坏对于整个机械系统都有直接影响。性能优良的发动机在运行时能够较好地适应机械运行的环境，提高机械运行的效率。使用发动机进行机械制造时不仅要考虑到上述因素，还应兼顾环保节能的性能。一般来讲，应用优质的发动机具有以下优点：进行机械生产制造时所产生的噪音小；能源利用率较高，生产所需能源量小；对环境污染小，能够缓解废气废水大量排放的情况；生产效率显著提高，工业生产量增多；动力强，使机械运转更为高效。工业的进步给环境带来了沉重的负担，选用优质发动机能够在促进经济发展的同时使环境恶化情况有所缓解。

1.2优化液压系统。液压系统保持清洁是液压系统能够高效传动的首要条件，由此可见保持清洁对于液压系统的运行十分重要。一个清洁的液压系统能够在相对较长的一段时间内不需要换油，这不仅能够减少液压系统配件的更换次数，还能提高液压系统的使用年限，减少液压系统发生故障的次数，降低液压系统发生污染的几率。液压系统的清洁不只与油料质量有关，还与液压系统的设计情况相关，液压系统在使用过程中所产生的磨损物与微尘垃圾应在设计过程中得以去除。液压管的清洁工作在整个液压系统中较为关键，若选用优质的液压管不仅能够降低清洁工作的难度，还能降低管道废弃率，减少磨损物对环境所造成的污染。优质的液压管应具有良好的密封性，老化速度较慢，抗腐蚀并且质地较硬。

1.3改良驾驶室设计。经过改良的驾驶室被称为“安全环保型”驾驶室，它对于噪音的处理效果较好，减震作用优良，玻璃能够防止紫外线的辐射，密封性优良。驾驶室内可配备环保无氟型冷暖空调，设计基于POPS和FOPS技术的安全驾驶室，并充分运用人体工学设计原理，设计过程中融入多元化美观合理的色调搭配，在保障司机安全的基础上，视觉疲劳得到有效缓解，工作环境得到有效改善，从而能有力提高作业效率。

1.4设计自动加脂装置。目前润滑脂的加注工作还是多以传统手动注入方式为主，这种传统手动注入方式既耗时又费力。与此同时，手动注入过程中还会溢出大量油液，这就或多或少的造成了环境污染。基于此，设计一款机械自动加脂装置系统，来实现对于设备的定时自动加脂。如设计一个集中润滑系统，来定时自动完成对各铰销的黄油加注操作，事先计算并设定好对黄油量的控制，既能保证各铰销的油量充足，还能避免溢出油液，造成浪费，既方便还比较环保。

2选用环保材料，实现节能减排

2.1如果想要提高机械的环保性能就做到在机械制造的每一个环节的注重环保理念的植入，环保材料的使用是提高机械制造与自动化环保性的重要基础。因此，在设计时一定要尽可能使用可再生或可回收的环保原料，这样做可以从根源上减少机械制造产生的污染，避免能源和资源浪费。在进行机械制造与自动化生产时也应该注意材料的可降解性、可回收性和可再生性，这些材料的运用可以减少生产过程中产生的有害气体排放量，还可以使原材料得到完全使用和循环利用，降低工业生产对环境造成的污染。

2.2在机械制造与自动化设计过程当中尽量考虑轻重量、低能耗、长寿命原则。通常产品的寿命得到有效延长就等于说是降低了机器产品的报废率，意味着机械的产品产量也相应的减少了。同时，降低机械产品的能耗也能减少污染，提高了环保效率。出于降低材料能耗的角度，适度减轻机械产品的重量，并从环境的负荷对于机械的要求方面进行优化设计，产品设计应符合环境通用标准，实现机械构件的通用性。

2.3在机械制造与自动化设计过程当中还应考虑到零件报废以后的污染处理成本。设计过程当中，报废以后的污染处理问题常常被忽视，应积极采用一些低环保负荷、综合成本最小化的材料。尽量避免使用含氯橡胶、氟利昂、石棉和树脂等类型的材料。

3改进制作工艺，实现节能减排

3.1因地制宜，参考外部环境选择加工工艺。在单个零件的众多加工工艺当中应考虑到现场设备的匹配。热锻压工艺能源利用效率要低于冷锻压和温锻压方式，但是选用冷锻压工艺对环境的危害要比热锻压和温锻压工艺高，所以温锻压工艺将在日后广泛被应用。

3.2对于现有产品结构进行优化。机器结构越简单，设计零件越少，制造过程所需的能耗就会越低。同时，机械设计中零件的形状对于制造过当中的能耗影响也很明显。所以，在设计过程中既要保证产品的基本性能，也要尽可能简化零件，优化产品结构、减小机械提及、减少零件数量。

4机械制造及其自动化技术未来发展趋势

机械制造及其自动化技术发展离不开计算机应用技术水平的不断提高。目前机械制造及其自动化技术应用合作日益国际化、大规模化，这就要求与自动化相关的计算机集成和网络技术要全面发展，与国际接轨，跟上世界步伐。同时，数字化制造技术在机械制造及其自动化技术中的应用也成为未来节能技术的必经之路。节能环保理念在机械制造及其自动化技术当中的引入，必将使得机械制造及其自动化技术应用更加全面，提高产品质量、降低工人劳动强度、提高企业经济效益、实现节能减排，进一步推动工业的发展。随着工业生产量的逐渐提升和机械自动化生产技术的应用越来越广泛，我国的能源浪费问题日趋严峻，导致能源迅速枯竭，将环保理念融入到机械制造与自动化生产中的刻不容缓。将节能设计理念与机械制造和自动化生产模式相结合有利于提高我国机械化生产的效率，降低能源和资源消耗，优化产业结构，为我国的环境保护工作顺利开展和持续深入提供保证是保证，能够有效推动我国可持续发展目标的实现，促进我国经济继续全面发展。

作者:赵一奇 单位:哈尔滨鸿翔建设工程项目管理有限公司

参考文献:

[1]柯拥军.机械制造与自动化技术的应用研究[J].企业技术开发，2012（17）.

[2]吴霖，潘成荣，张伟，等.绿色设计理论探析[J].安徽农业科学，2011（28）.