芻議低碳環保下工程機械自動化控制系統的設計與應用

摘要：機械行業在不斷更新，機械產品也越來越多，然而機械產品的發展帶來的不僅僅是發展，一些環境問題隨著機械業的發展也不斷涌現。過多地開發資源使得資源浪費，制作過程中廢氣的排放污染環境。為了在發展過程中不破壞環境，如何在低碳環保下設計工程機械自動化控制系統顯得至關重要。文章對如何設計低碳環保機械進行了研究，希望可以研制出比較人性化的工程機械。

關鍵詞：低碳環保；工程機械；自動化控制系統；機械行業；環境問題

中圖分類號：TF325 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）33-0090-02

隨著我國建設的不斷發展，為我們改善生活水平、提高生活質量帶來不小優勢。然而，隨著工業的迅猛發展，在帶來一定經濟效益的同時，我們生存的環境也遭到了極大破壞。科技水平的發展意味著我們現在不用耗費過多的人力，然而隨著科技的創新，我們機械設計的目的以及方法并未改變，這就導致了現在很多工程機械存在較大弊端。現在的機械雖然不需要耗費過多人力，然而還是會給操作人員帶來一定不適感，與此同時，機械制作過程中還大大污染我們所在的環境。目前，我國走的是可持續性發展路線，為了跟上時代的腳步，在機械設計過程中我們需要注入一些低碳環保元素，同時還要設計出比較人性化的機械。

1 在機械設計中添加人性化因素

現今社會中，我們一直在貫徹“以人為本”的理念，因此想要設計好一個機械必須要考慮好人的因素，在設計中添加人性化因素。人性化因素添加的目的在于保證操作人員的安全以及舒適度，工作過程中主要是操作人員在進行，所以工作人員的基本安全需要防護好；另外，還要照顧到操作人員的情緒以及舒適度。為了操作人員工作的效率，讓其在一個舒適、愉悅的環境中工作，我們需要設計出一種人性化的低碳環保型機械。如何能夠體現設計中的人性化，具體表現如下：

1.1 舒適駕駛室的設計

駕駛室是操作人員工作的環境，為了保證工作人員安全，需要充分利用工程機械的設計原理，設計出具備足夠安全性的駕駛室，在此基礎上，還可以加入一些操作便捷的設計來保證操作人員的舒適度。

1.2 外觀的設計

操作人員需要長時間在機器面前工作，因此，機器的外觀非常重要，在外觀設計過程中多加入一些溫馨的元素，通過改變外觀的顏色、標牌以及造型來改善員工的心情，讓員工高高興興地開始一天的工作。

1.3 自動化控制系統的設計

將計算機系統與機械設計結合起來，應用計算機的控制系統，讓員工通過電腦來控制機器的運作，設計過程中需要考慮設計的安全性、舒適度等。

1.4 可靠性的設計

為了能夠更好地符合人性化原則，還需要保證機器整體的可靠性，設計比較完整的體系，避免零部件的頻繁更換，最重要的是在設計環節中注意不要破壞環境。

1.5 潤滑系統的設計

在設計過程中需要注意防塵，在結構中加入一些防塵設計，以免異物進入機器中。設計過程中不能忘記潤滑系統，在一個機器中，潤滑作用非常重要，為了在安全前提下更好地節省成本，我們可以設計定時定量的潤滑自動注入系統，這樣還可以更有效地將潤滑集中到

一起。

2 優化低碳環保工程機械自動化控制系統的設計

2.1 對材料的選擇

設計過程中為了符合我們的環保主題，我們需要嚴格控制材料的選擇。對于不可再收、不可利用的材料，我們全部放棄，選擇可再回收利用的資源。在材料選擇過程中，尤其是結構件的選擇，我們更需要保證其無毒、環保。為了提高機械運作效率，保證機械的耐久性，我們必須遵守一個原則，即長壽、無污染、低

能耗。

2.2 對電機的選擇

選擇電機的時候也需要保證其低碳環保性，電機是帶動整個機械運作不可或缺的物體，因此，對電機的選擇需要慎重。選取的時候需要找公害較小的電機，保證其排廢氣少、耗油量低、噪音少。同時，在設計的時候，需要利用先進的科學發展技術，更好地減輕機械噪音以及污染的影響。為了讓機械能夠更好地運轉，設計過程中我們需要遵守低噪音、低排放、低耗能的原則。

2.3 對技術的改進

2.3.1 對機械產品噪音和振動的改善。在機械產品中，噪音和振動問題一直困擾著人們，如何設計更好的產品，減輕產品的振動問題以及噪音污染一直是我們要面對的問題。減輕產品噪音以及振動不僅僅是為了保護我們的環境，還能夠體現出產品的人性化設計，減輕噪音與振動問題，員工操作起來才能更舒心。

2.3.2 液壓系統的保養與后續改進。液壓系統的壽命和液壓系統的日常清潔有很密切的關系，要想保持液壓系統的工作性能，延長液壓系統的使用壽命，日常的清潔和保養必不可少。日常的液壓系統保養和清潔能夠確保其工作過程中內部油溫不會升得過快，從而延長更換機油的時間。一般的液壓系統會采用增壓液壓油箱，這種油箱能夠防止灰塵以及外部空氣水分進入其中，從而達到清潔液壓的目的。為了延長液壓油箱的使用時間，對液壓系統的零部件選擇也有要求，一般都采用耐腐蝕能力強，性能優良的材料以確保液壓系統使用過程中不會出現滲漏污染。此外，液壓系統的設計階段也很重要，目前液壓系統的設計多采用國內外先進的科學技術和相對前沿的設計想法，這種設計理念能夠確保液壓系統在工作中盡量減少油液中的垃圾，并最大程度降低液壓系統運行時的零部件磨損。

2.4 液壓系統的節能設計

隨著國際能源供應的日趨緊張，節能問題日益為人們所重視。液壓系統有很大的節能潛力，綠色是當前社會倡導的熱點話題，也是機械工程發展的最終目標。因此如何確保液壓系統的低消耗、無污染也是一個我們需要關注和思考的問題。那么如何讓液壓系統做到高效、節能呢？筆者以為首先可以選用節能發動機，其次利用雙泵分合流技術、液壓負荷傳感技術和靜液驅動技術等多項技術來實現低消耗。通過對液壓系統的控制元件、執行元件、工作介質和輔助裝置等方面的節能設計，可以很大程度上降低液壓系統的能源損耗，有效節約

資源。

3 結語

隨著社會的發展，機械自動化的腳步已不可阻擋。為順應大潮，設計人員要做的是在現階段的基礎上實現設計里面的創新并將其應用的機械設計實踐當中去，只有這樣我國的機械行業才能夠取得巨大的進步和實質上的質量提升。以上所表達的就是這一主題——如何做好綠色環保機械的設計，如何在綠色環保機械設計中融入人性化的理念以及最新的設計思想。只有做到這兩點，才能夠說我們在機械自動化這一塊有了一定的心得體會。而筆者以人為本的最新機械設計理念將是機械工程產品今后發展的必然趨勢，同時也會對我國的可持續發展產生重大影響。

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作者簡介：孫寶亮（1986-），山東人，神華寧夏煤業集團太西炭基工業公司炭素廠助理工程師，研究方向：自動化。