機械製造與節能設計理念研究論文
摘要：對機械能源效率的設計概念進行分析研究，希望對機械製造與自動化設計中能源的設計實踐提供一些建設性的建議和意見。
關鍵詞：機械製造與自動化；設計；節能設計；理念研究
機械製造與自動化的發展趨勢為工程機械行業帶來了巨大的生產力。機械製造自動化技術水平不僅影響通用機械工業的發展，還顯示了這個國家的經濟增長和產業發展。
1機械製造與自動化設計的現狀
機械工程及自動化使我國機械製造業與工業快速發展，中國的政策在其發展中起著非常重要的作用，應開發和最佳化工程計算機的整合技術，逐步實現整個生產之間的機器和電腦自動化的完美結合。在機械行業中，自動化設計有了空前的發展，能夠更好、更快、更安全地為生產服務。機械製造自動化在中國剛剛處於起步階段，就已經取得了良好的效果，但仍要充分考慮其發展因素，比如機械製造與自動化中的節能設計。相比其他發達國家，我們的機械自動化行業起步較晚，在很多方面還不夠成熟[1]。
2機械製造與自動化設計的節能意義
透過在機械製造中的設計可以實現節能、節約資源的目的。節能設計也可以理解為環境保護設計。其意義主要在於製造機器可以透過不同的資源，減少機械設計的拆卸與恢復。傳統工藝生產的產品通常是根據效能和壽命，進行產品的設計與開發，首先應該對市場進行分析和繪圖，然後使用更重要的替代品，加強節能環保。應設計不同的思想和方案，不斷進行修改，才能得到真正的檢驗效果，透過接下來的生產加以完善，但由於傳統的機械產品設計和製造所用的時間比較長，資源回收拆卸困難，並有大量的資源和能源的浪費，會對環境造成嚴重的汙染和危害。因此，企業要不斷更新設計的理念，加強節能減排，促進優勢資源的利用，保證科學、合理、有效地利用廢物，從而實現資源的可持續發展[2]。
3機械製造與自動化設計的節能措施
節能理念在機械設計最初的設計方案是加強機械設計，在機械設計中能夠將概念運用於產品設計上，利用先進的理念和技術作為主要支撐，並改善自然環境，減少資源消耗，實現能源的可持續發展。要提出更多的關於節能設計的要求，應該從以下幾個方面完成設計[3]。在機械工程中，首先要建立早期的工作方法，特別是產品的第一需要，對設計中的資源進行迴圈利用，節約資源，減少能源的浪費。因此，在工程的節能設計理念下進行成本效益的分析時，應注意回收資源，使用可回收的產品材料替代其他不能回收的資料，加強不同因素的考慮和設計，以更好地節約能源。在進行機械產品的研究時，可以透過拆卸和調整總的概念設計，以滿足節能的要求。減少成本和資源的浪費，適當考慮到回收和拆卸，從而提高機械的節能優勢，提供更大的能量設計。資料的主設計師可以在資料庫中獲得生產所需的所有資料，根據獲得的資料進行分析和整理，不僅體現了設計和資源的利用情況，也要進行有效控制，這是節能設計的基礎。結構改進。對現有產品結構進行改進，不僅要滿足簡單的機械結構的設計要求，也要減少能源的消耗。因此，在產品設計中，不僅要保證產品的效能，也要對使用的部分產品進行不斷最佳化和改進。選擇施工方式。根據不同的條件選擇不同的方法，要考慮到現場的裝置，例如，在鍛造時對不同的部分要以不同的方式，包括：熱鍛、溫鍛、冷鍛、溫鍛。冷鍛和模鍛相比，有著較低的能源效率，但冷鍛、溫鍛比熱鍛造對環境的要求是比較高，必須有溫暖的環境。合理安排生產。在能源的設計中，必須調整程式，對程式進行有效最佳化，以達到生產的目標，如冷軋薄板時，透過冷軋薄板的作用，避免塑膠變形，所以必須進行復雜的處理和加工。使用的技術必須對程式進行最佳化，從而提高能源利用，達到能源利用最大化。回收利用。可再生資源對機械製造及自動化的影響非常大，在選擇材料時，要重視回收利用，遵循可再生和可分解的原則，不僅要減少排放量，而且還必須禁止使用有毒材料，擴大環保材料的使用，提高資源的回收效率。控制汙染成本。在機械製造及自動化的設計過程中，應該加強處理廢零件，降低成本。可以使用低成本的材料加強環保，儘量減少氟利昂、氟樹脂、石棉和其他材料的使用。改進生產工藝。透過進行熱處理加強新工藝的環境管理，目前的燃燒方式的熱處理與冷的方式冷卻換熱，對環境汙染大，清潔和節能技術將取代舊技術。生產效率和工作質量。製造自動化通常具有高精度、高靈敏度的優點。機械裝置的自動控制的系統能夠實現生產過程的自動控制，減少人為錯誤，加強對產品質量的控制。要加強機械製造生產的自動控制，就要加強自動化控制系統的工作人員的工作效率，嚴格按照預定的程式進行，以提高生產力和效率獲得到最好的質量。加強安全性。自動化或自動化裝置通常能夠進行事故自動報警，如果在生產中出現人身傷害事故的發生，就要加強安全生產中的自動化裝置的作用。使用電子元器件，相對於傳統的機械無機械磨損，使用壽命得到提高，加強了自動控制系統工作的可靠性。提高工業勞動方式。機械製造自動化技術逐步提高，人們的體力勞動也得到了轉換，知識、高技術的腦力勞動在機械工程中實現技術密集型的勞動形式，也極大地促進了產業的升級。節約能源。中國的國策是可持續發展戰略，節約能源是一個重要的戰略目標。機械製造與自動化應用可以節省人力資源，也大大提高了能源的利用率。
4自動化技術的應用
儘管機械自動化有缺點，但是可以進行生產自動化和技術的控制，包括自動檢測、自動保護、自動報警處理，不僅適用於工業，也可以用在農業和建築業，具有明顯的優勢。
5未來發展方向
隨著計算機技術的發展，在中國發展的有限公司都會發展機械製造及自動化的技術，目前，由於機械製造和自動化技術的應用領域十分廣泛，並逐漸走向國際化，我們需要發展自動化相關的網路和計算機技術，在發展的同時加強與世界的接軌，實現國際標準。在這個過程中也將節能、環保的設計理念加入到機械工程及自動化領域中，使機械工程及自動化得到廣泛應用，提高產品質量、能源和經濟效益[4]。機電一體化技術。機電一體化是21世紀機械工程的發展重要的技術，實現機電一體化的自動化可以更好地提高工作效率和產品的質量。智慧化技術。智慧化的目的是使機械裝置可以使用更自主的'機器，如人工智慧，不再完全機械化生產，機械將有一定的思維能力。小型自動控制系統。小型自動控制系統屬於微電子技術發展的領域，在微觀領域使用超大規模的積體電路，具有體積小、操作靈活、更便宜的特點。經濟發展不能以破壞環境為代價，破壞環境將影響未來的發展。應重視自動化，在生產中減少對環境的破壞。加強裝置控制。隨著機械製造產業的不斷擴大，裝置的型別也越來越多，不同的技術也越來越多，往往不是一個單獨的企業或廠家進行全程的生產。機械化自動化程式必須適合不同大小的模組，每個模組由專業部門或企業進行合作，透過多邊的機械進行自動化的生產。
6能源損耗的減小
使用低汙染的發動機。發動機是所有系統的機械主體對環境影響最為嚴重的部分，環保型水冷渦輪增壓柴油機，具有低油耗、低排放、噪聲低，高效的優點，可大大減少環境的負荷。液壓系統。液壓系統節能、清潔，透過密封的設計，加強液壓油的清潔度，這對機械的液壓傳輸非常重要，因此，機械的液壓系統的設計是必要的，以便在石油中去除灰塵和垃圾，減小機械磨損液壓元件，排除化合物和其他雜質，減少錯誤和磨損。
7環保型材料的使用與節能
為了減少資源的消耗，機械工程及自動化的材料應儘量被回收、再生和分解，減少在加工過程中產生對環境有害的物質[5]。在設計時，使用壽命長、能耗低的材料，要滿足重量輕的設計原則。產品的使用壽命降低了生產產量和機械報廢的問題，降低材料的消耗和產品能耗，也減少了對環境的汙染。產品重量可以減少材料對不可再生資源的消耗。同時，在設計時也要減少環境負擔，加強環保水平的設計，使機械零件符合一般標準，應該加強全面的設計，實現設計物件的具體功能的應用，設定強度和規模結構、材料選擇的衡量標準，從而實現節能功能。考慮到環境的負擔，要確保機械製造與自動化設計中利用最小的成本增強節能設計。材料機械工程及自動化設計中不應該使用氟利昂以及含氯樹脂和橡膠，石棉和其他材料。大部分的零件應儘可能不採用工程塑膠或金屬材料，設計開發新的環保材料，而且要減少重金屬的使用。在保證產品效能的情況下，儘可能簡化設計，減少體積，最佳化產品的結構。應考慮實際生產的應用，不同材料的適應性和能源消耗的差異，儘量選擇低能量的材料。低耗能對於同一型別的零件或產品有所不同，在生產實踐中可以透過不同的加工方法，合理設計，考慮加工處理負荷的波動過程，即讓裝置達到最佳執行狀態，減小負荷，避免裝置在滿負荷狀態下操作，避免能源的浪費。為確保生產的效率和質量，經濟地減小電能的消耗。選擇合適的加工部分，根據不同的形式對現場進行處理。選擇合理的技術引數，加強節能功能。對於鋼筋直徑不同的部分，包括精度等，在製備中所消耗的能量具有很大的差異，因此應考慮進行最佳化選擇。
8結語
在機械製造領域對環保材料的使用能夠有效地提高現有的機械的質量，最佳化機械設計流程，提高生產和回收效率，選擇合理有效的生產模式，在運輸過程中可以節能減排。
作者:趙瑞卿 單位:內蒙古三新鐵路有限責任公司
參考文獻
[1]張成磊,劉朝利.機械製造與自動化設計中的節能設計理念研究[J].科技風,2014(13):56.
[2]馬明.機械製造與自動化設計中的節能設計理念分析[J].科技創新與應用,2015(31):123.
[3]任龍.節能設計理念在機械製造與自動化中的應用價值探析[J].智慧城市,2016(3):136.
[4]奚曉峰.淺析機械製造與自動化設計中的節能設計理念分析[J].科技展望,2015(35)：69.
[5]周開彥.淺析機械製造中數控技術的應用[J].科技創新導報,2012(5):96.
【機械製造與節能設計理念研究論文】相關文章：