機(jī)械制造與自動(dòng)化中的節(jié)能設(shè)計(jì)

裘明

（浙江杭鉆機(jī)械制造股份有限公司,浙江 杭州 310020）

1 機(jī)械制造與自動(dòng)化中節(jié)能設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀

機(jī)械制造業(yè)作為裝備制造業(yè)中最重要的一環(huán)，在我國(guó)工業(yè)進(jìn)程中發(fā)揮著獨(dú)一無(wú)二的作用，近些年科學(xué)技術(shù)不斷提高，世界范圍內(nèi)機(jī)械制造業(yè)發(fā)展迅速，現(xiàn)在機(jī)械自動(dòng)化已經(jīng)成為機(jī)械制造業(yè)的主要趨勢(shì)。

機(jī)械自動(dòng)化的快速發(fā)展與近些年來(lái)計(jì)算機(jī)行業(yè)的迅猛發(fā)展是分不開(kāi)的，機(jī)械制造業(yè)吸取計(jì)算機(jī)行業(yè)的最新技術(shù)，逐步完成生產(chǎn)制造過(guò)程中的自動(dòng)化生產(chǎn)。機(jī)械制造自動(dòng)化后，原來(lái)勞動(dòng)力密集型的產(chǎn)業(yè)可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器換人，解放多余的勞動(dòng)力，減少企業(yè)勞動(dòng)力成本，而且機(jī)器可以24小時(shí)工作，工作誤差小，工作效率高。

盡管機(jī)械制造與自動(dòng)化已經(jīng)在我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)舞臺(tái)上粉墨登場(chǎng)，而且已經(jīng)獲得了一些喜人的成果，但是我國(guó)的機(jī)械自動(dòng)化還處于初級(jí)階段，相比于發(fā)達(dá)國(guó)家，產(chǎn)業(yè)起步晚，技術(shù)水平低，產(chǎn)品質(zhì)量不佳。不僅如此，我國(guó)機(jī)械制造與自動(dòng)化發(fā)展的過(guò)程中的一些問(wèn)題也慢慢地顯露出來(lái)了，其中最重大的問(wèn)題是能源浪費(fèi)，雖然我國(guó)是一個(gè)資源大國(guó)，但現(xiàn)在資源日益短缺，于是機(jī)械制造與自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)造成的能源浪費(fèi)問(wèn)題已經(jīng)不能簡(jiǎn)單忽視，理應(yīng)得到制造商的重視。在機(jī)械制造與自動(dòng)化設(shè)計(jì)中采取節(jié)能設(shè)計(jì)，避免能源的浪費(fèi)，促進(jìn)機(jī)械制造與自動(dòng)化的可持續(xù)發(fā)展。

2 機(jī)械制造與自動(dòng)化中節(jié)能設(shè)計(jì)措施

2.1 機(jī)械的優(yōu)化設(shè)計(jì)

制造始于設(shè)計(jì)，要實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造與自動(dòng)化的節(jié)能目的，對(duì)機(jī)械進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)之初首先要考慮的。采用節(jié)能技術(shù)理念，對(duì)機(jī)械進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，下面有幾點(diǎn)建議：

2.1.1 發(fā)動(dòng)機(jī)在機(jī)械制造業(yè)中地位獨(dú)特，舉足輕重，發(fā)動(dòng)機(jī)是自動(dòng)化設(shè)備上特別重要的部件，是機(jī)械運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力來(lái)源，但是在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)往往噪聲大，工作環(huán)境差，而且有的還會(huì)排放廢氣廢水廢渣，污染環(huán)境。所以，在設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，要秉承節(jié)能環(huán)保的理念，盡量使設(shè)計(jì)出的發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲小、排放低、耗能小。

2.1.2 機(jī)械設(shè)備中液壓系統(tǒng)也是一個(gè)很重要的部件，液壓傳動(dòng)平穩(wěn)，使用壽命長(zhǎng)，布置靈活，調(diào)速方便，而且易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。因此液壓系統(tǒng)在機(jī)械行業(yè)被廣泛采用，液壓系統(tǒng)能否高效運(yùn)行影響著機(jī)械裝置的運(yùn)行效果，要想實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)的高效運(yùn)行，必須要提高液壓系統(tǒng)的清潔度，這不僅要嚴(yán)格選擇油料，而且在設(shè)計(jì)時(shí)也要徹徹底底地清除盡油液中的會(huì)產(chǎn)生磨損的磨粒和微塵等垃圾雜質(zhì)。只有油液的清潔度得到了保證，液壓系統(tǒng)中換油的時(shí)間間隔才能相對(duì)延長(zhǎng)，這樣系統(tǒng)的故障發(fā)生率才會(huì)大大降低，同時(shí)系統(tǒng)中易壞的部件就不需要時(shí)時(shí)更新，自然裝置的使用壽命就變長(zhǎng)了。在對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要采用耐腐蝕、防老化的高質(zhì)量液壓管，盡量使用硬管以防止管道破裂對(duì)環(huán)境造成污染。

2.1.3 很多大型的機(jī)械設(shè)備中都有一個(gè)獨(dú)立的駕駛室，這個(gè)駕駛室是操控機(jī)械設(shè)備的關(guān)鍵控制室，比如大型的起重機(jī)、塔吊、挖機(jī)等都有一個(gè)獨(dú)立的駕駛室。采用節(jié)能環(huán)保理念設(shè)計(jì)駕駛室，就要使用防紫外線輻射的玻璃，而且設(shè)計(jì)的駕駛室要能減震降噪、冷暖可調(diào)、操作方便、視覺(jué)舒適，能提供給駕駛員最舒適的操作環(huán)境，使得機(jī)械作業(yè)的工作效率高。

2.2 機(jī)械材料要節(jié)能

機(jī)械制造過(guò)程中，機(jī)械材料是不可或缺的，為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保，在選用機(jī)械材料時(shí)，也應(yīng)該優(yōu)先選用節(jié)能環(huán)保的材料。要盡量選用可再生的材料，這樣生產(chǎn)過(guò)程中排放的廢氣和廢物等制造垃圾會(huì)變少，對(duì)環(huán)境的污染也會(huì)變少。即使選用不可再生的材料，也必須要選擇無(wú)毒無(wú)害、可回收利用的材料。另外，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，還要注重材料的質(zhì)量、性能和使用壽命，要根據(jù)設(shè)計(jì)要求合理選用質(zhì)量不同的材料，比如航天材料要重量輕、機(jī)床基座材料要重量大；要根據(jù)設(shè)計(jì)使用環(huán)境要求合理選用性能不同的材料，比如航天材料要耐高溫耐腐蝕而且力學(xué)性能要好。

2.3 制造工藝要節(jié)能環(huán)保

機(jī)械設(shè)計(jì)中零件形狀的復(fù)雜程度很大程度上決定了零件制造過(guò)程中耗能的多少，要減少能耗，必須簡(jiǎn)化零件的機(jī)械結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)的零件的越少，自然耗能就越少。加工工藝不一樣能耗大小也不一樣，因此在產(chǎn)品加工過(guò)程中要合理地設(shè)計(jì)加工工藝，讓機(jī)器一直處于滿負(fù)荷狀態(tài)運(yùn)行，提高設(shè)備的生產(chǎn)效率，就會(huì)有效地較少能耗，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。

3 機(jī)械制造與自動(dòng)化中節(jié)能設(shè)計(jì)未來(lái)的趨勢(shì)

計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步帶動(dòng)著機(jī)械制造與自動(dòng)化技術(shù)的快速發(fā)展，現(xiàn)在機(jī)械制造與自動(dòng)化技術(shù)與計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的集成度越來(lái)越高，自動(dòng)化逐步向數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)變，節(jié)能環(huán)保理念必定會(huì)在這個(gè)過(guò)程中開(kāi)枝散葉、蓬勃發(fā)展。節(jié)能環(huán)保理念如果在機(jī)械制造與自動(dòng)化技術(shù)中得到完美運(yùn)用，那么勢(shì)必會(huì)很大程度上的提升產(chǎn)品的質(zhì)量，節(jié)省勞動(dòng)力，減少污染，節(jié)約資源，提高經(jīng)濟(jì)利益，促進(jìn)工業(yè)快速發(fā)展。

4 結(jié)語(yǔ)

能源消耗問(wèn)題是制約機(jī)械制造與自動(dòng)化發(fā)展的重要問(wèn)題，要減少能耗必須采用節(jié)能環(huán)保理念，也就是要將節(jié)能環(huán)保理念與機(jī)械制造與自動(dòng)化技術(shù)完全的融合起來(lái)。節(jié)能環(huán)保理念的合理應(yīng)用，能夠降低能耗，減少污染，促進(jìn)制造業(yè)健康發(fā)展，實(shí)現(xiàn)我國(guó)工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

[1]薛輝. 機(jī)械制造與自動(dòng)化中的節(jié)能設(shè)計(jì)理念分析[J]. 河南科技,2013,04:122.

[2]曹雅莉. 淺析節(jié)能設(shè)計(jì)理念在機(jī)械制造與自動(dòng)化中的應(yīng)用[J]. 裝備制造技術(shù)，2013，08:257-258.

[3]張成磊,劉朝利. 機(jī)械制造與自動(dòng)化設(shè)計(jì)中的節(jié)能設(shè)計(jì)理念研究[J]. 科技風(fēng)，2014，13:56.

[4]范盈圻. 機(jī)械制造與自動(dòng)化中的節(jié)能設(shè)計(jì)理念分析[J]. 科技資訊,2015,10:96.