机械制造与自动化节能设计探讨

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摘要：在机械制造与自动化这方面，大多数企业了为了获得更具大的经济效益，会使用一定的智能技术来不断节约成本，而节能设计理念是一种比较有效的方法。本文对节能设计理念在机械制造与自动化中的应用进了探讨，希望能够对这一领域的发展起到一定的促进作用。

关键词：机械制造；自动化技术；节能设计理念

机械制造与自动化行业在生产过程中，需要消耗十分高的能源，因而需要将节能设计理念应用到其中，不断减少资源浪费，满足社会发展的需求。

1节能设计理念在机械制造与自动化中的应用特征

在传统的机械制造的模式中，大部分的工作都是如何制造机械，并且将机械变得更加自动化，在很长一段时间内都忽视了节能方面的内容，也没十分深入地研究，使资源的浪费现象十分严重，虽然在一定程度上促进了社会的发展，但是经过长时间的积累会对环境产生严重的破坏，从更深层次的角度看是不利于社会和经济的可持续发展的。现阶段，我国开始注重环境保护工作的落实，要求各行业都需要逐步落实节能减排的理念，机械制造行业也不例外。因此，将节能设计理念融入到机械制造的过程中，可以在最大程度上节约资源，优化资源的配置，从而达到环境保护和节能减排的目的。节能设计理念的内容是十分丰富的，其中包含了自然环境、生态保护和绿色发展的理念，具体的应用特征就是在机械制造的过程中重复利用各项自然资源，并且需要使用环保材质，在机械报废后可以对相关零件进行再次回收利用，尽量减少环境产生的破坏。目前，我国的各项能源都出现了消耗过度的情况，并且环境的恶化也是十分明显。由此可见，将节能设计理念应用在机械制造与自动化中，不仅可以保护环境，还能减少相应的能源消耗，是符合当前社会可持续发展需求的。

2节能设计理念在机械制造中的应用

一直以来，如何减少能源消耗都是机械制造行业所思考的问题，而节能设计理念的出现，为这一领域带来了新的发展契机，因而在下文中详细阐述了节能设计理念在机械制造中的应用。2.1机械设计、制造过程的优化。在现阶段的机械制造过程中，往往会特别重视机械的效率和节能这两方面的共同提升，而机械设计的优化能够更加直接的反应出节能设计理念。例如，对现代机电一体化设备来说，如果是在传统的制造模式下，无法将机械设备和发动机进行一体化设计，在使用电能的时候则需要对其进行变压处理，或者电能与设备距离较远，在变压或者电能传输中的每个环节都可能会出现严重的电能损耗，这在无形中增加了能源的消耗。而在现代节能设计理念的应用之下，设计人员可以制造出机电一体化设备，在最大程度上减少传输过程中电能的消耗。机械制造在工业生产中是一项十分重要的内容，而节能设计理念则体现在各个环节之中，以标准化流程为例，最早出现在美国的汽车制造业当中，虽然当时没有形成一个完善的体系，但是已经初见模型，使得节能设计理念得到了很好的应用和体现。2.2应用实例分析。现阶段，节能设计理念已经被广泛的应用在机械产品中，表现形式也非常的广泛，例如工业产品的外观、核心零件等。在外观方面，许多的汽车或者是跑车都是采用流线型的设计，从而能够让汽车在行驶过程中减少阻力，进一步降低风力对汽车的影响，从而达到减少能源消耗的目的，体现出了节能设计理念。在核心零件的设计方面，也是未来机械制造行业必须要思考的问题，例如，对于计算机的核心零件来说，可以应用节能设计理念，当计算机的使用者需要离开一段时间，而这时则需要能够自动进入休眠状态，从而降低对电能的消耗。

3节能设计理念在机械自动化中的应用

节能设计理念在机械自动化层面的应用，主要体现在两个方面，一是自动化的控制，而是自动化的调整。3.1自动化调整与自动化控制。在自动化调整方面，能够体现出现代机械制造的智能化，主要是机械设备能够根据已经设定的默认程序来进行自动的调整，从而适应生产的需求。现阶段，我国的许多工业生产中都会根据温度等外界环境的变化来不断调整各项能源的供给，这一需求再在传统的机械制造模式下是无法实现的，即使使用人工来控制，控制也不能够做到十分的精确，很容易受到操作人员的主观影响，因而极易出现差错。在科技的不断发展之下，能够实现自动化调整和控制，从而将调整所需参数变得更加准确，调整的过程也更加快速，从而实现减少能源的消耗。3.2应用实例分析。从节能设计理念在机械自动化中的应用来看，智能锅炉是比较典型的应用。因此，在本文之中，以智能锅炉为例进行分析。一般情况下，智能锅炉的工作流程是：传感器—通信设备—单片机—执行构件—循环。假设该智能锅炉在上午九点到十二点的工作负荷为70%，而在下午两点到五点之间的负荷为50%。在这一过程中，需要工作负荷的变化，在传统的模式下，需要安排人工在中午这段时间去改变锅炉运行的相关参数，而对于智能锅炉来说，仅仅需要在锅炉开始运转之前，使用人工对相关参数值进行设定，智能控制中心会进行自动控制，避免了中间过程操作人员忘记操作的情况，从而减少了对能源的消耗。

4节能设计理念在机械制造与自动化的应用策略

4.1使用环保节能型的机械发动机。对于机械工程来说，发动机是其心脏，能够为正常运转提供所需动力，也是机械运转过程中消耗能源最多的。现阶段，我国提倡节能减排，因而机械设备的运行也许要将此作为首要目标。因此，在机械工程设计的过程中，必须要注重发动机的节能设计，在保证能够满足机械正常运转的情况下，尽量选择能源消耗较低，并且对外界产生污染较小的发动机，从而满足社会的发展需求。4.2对液压系统进行防渗漏处理。如果说发动机是机械工程的心脏，那么液压系统则是机械工程的血液，二者具有同等的作用。现阶段，我国的机械液压系统经常会出现渗漏的情况，如果出现渗漏，一方面会使一部分能源白白浪费，另一方面渗漏出去的能源还可能会对外界环境造成污染。因此，需要将节能设计理念应用在液压系统的设计过程中，从而采取一定的措施，尽量减少液压系统在运行中出现渗漏。4.3优化机械内置结构。一般来说，机械部件的构造越简单，那么所需的配件也就越少，因而产品的制造难度也相应降低，反之则越复杂。但是，就机械部件的质量而言，必须要保证每一个配件的质量都达到相应的要求，才可以保障机械整体的正常运行。而若要做到这一点，就需要对相关生产工艺进行分析和设计，在应用节能理念过程中，需要对加工的工序进行科学的调整，然后对使用的工艺方法进行优化，才能够实现节能设计的目标。具体可以分为以下几个步骤：一是在加工某些特殊的机械零件时，可以结合实际选择不同的锻压方式来进行加工，从而提高部件的适用性；二是在实际的操作过程中，必须要选用合理的工艺参数，进而达到机械设备的节能设计；三是为了加强对机械制造整体的把控，需要调整制造流程，尽量减少非必须的制作工序，减少制造时间，提升制造效率。4.4依据通用的标准来设计机械的构件。为了更好地体现节能设计理念，在机械制造的过程中，必须要依据通用标准来进行机械部件的相应设计，结合外部环境进行设备和材料的匹配，这样不仅可以延长机械设备的使用年限，还可以在最大程度上减少报废的几率，这样能够有效节约资源，减少不必要的浪费。除此之外，从对环境的影响分析，做好机械设备的结构优化，还需要根据节约能源和保护环境的基本原则，不断对机械设备进行改进设计，保证机械设备的性能，最终达到节能环保的最终目的，促进机械制造业的可持续发展，这对于机械制造和自动化的发展也具有实际的使用意义。

5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。

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作者:张月异 单位:长沙职业技术学院