機械設計節能基本原理的分析與應用

張俊奎 郝召陽

（鄭州中鼎鍋爐股份有限公司 河南鄭州 450000）

機械設計節能基本原理的分析與應用

張俊奎 郝召陽

（鄭州中鼎鍋爐股份有限公司 河南鄭州 450000）

隨著社會經濟的不斷發展，我國能源開采也不較快，生態環境遭到嚴重的破壞。根據相關資料顯示，國內較多的企業生產的總值成本遠高于發達國家的基本成本，這些嚴重的開采對土壤、大氣和水污染造成了嚴重的影響，同時也威脅到了人們的健康。本文就針對機械設計節能基本原理進行分析，并對應用進行研究。

機械設計；節能；基本原理；應用研究

1 機械設計節能的背景和基本原理

隨著社會經濟的快速發展，對于能源的利用和消耗逐漸增加，這就造成了嚴重的環境污染，對于自然生態和人們生活中的影響也逐漸嚴重。我國在改革開放初期對重工業的發展比較重視，但是卻忽略的環境污染問他，這就直接導致了環境問題破壞逐漸嚴重。

1.1 機械設計節能的背景

機械設備在人們的生活中必不可少，尤其是在工業生產中，機械設備占有一定的地位，同時也是我國經濟發展的支柱。較多的機械設備使用功能會造成巨大的浪費，除了是用于正常的機械運轉之外還會造成能源的浪費，為了響應我國節能減排的號召，我們要從機械設計的制造和使用環節做好節能工作，其中設計環節的節能工作是最有效的方法。機械使用單位為了降低生產的成本，更加傾向于購買節能的機械設備，這就造成了傳統的機械設計和制造方法被淘汰。隨著技術的不斷改進，機械制造上逐漸的認識到節能設計的重要性，并通過不斷的研究和創新取得一定的進展。

1.2 機械設計節能的基本原理

機械設計主要是根據使用要求對機械的工作原理、組成部分和運行模式的形態等進行規劃、分析和計算，以及將從理論的規劃轉變為實際制作基礎的工作流程。機械設計是機械工程主要的構成部分，也是決定機械效能的主要因素。為了可以減少機械類機器對環境的污染和破壞，就要開展機械設計節能，其基本的原理就是：對實際的機械體系效能、動力能量和運行的使用效力等耗能速率等進行整合，然后運用相關的函數進行計算并分析，形成機械設計節能的工作原理，減少能源的消耗，有效的促進可持續發展政策的運行。

2 機械設計節能基本原理的應用

在機械設計節能中，為了可以降低能源的浪費，就要對動力效能進行深入的研究，包括了機械體系的動力勢能、機械運行時效及運行速率等進行調整，對機械使用的時效性和有效性進行加強，在一定的程度上降低機械使用能源的功率，結合機械體系動力勢能的變化和實際機械運行功率，為了可以有效的實現節能減排，將機械體系中的動力勢能用多個周期函數表示，合理的計算動能的結合，這樣可以有效的提高機械的使用效率，還可以降低機械的能源消耗，同時起到了保護環境的目的。

機械設計節能基本原理可以有效的減少能源消耗，所以，在機械設計節能的基本原理被廣泛的應用在實際的生活中，由于機械設計節能的基本原理是利用質點系動能定力研究出來的，質點系動能定力就是靜止參考系，系統是由較多個質點組成，每一個質點用動能定理，然后求和之后可以得出質點組動能定理。所以，機械設計節能的實用性和有效性比較明顯。

2.1 將機械設計節能原理應用在升降機械的設計中

升降機械主要是利用壓力容器或者是鏈條促進升降設備的移動，主要進行高空作業或是高空的維修。由于升降的設備是進行高空作業，這就需要很大的動力能力才可以將設備送到一定的高度，進行實際的工作，所以，升降機械的能源消耗比較大，這就要對其加以改進。從升降機械的實際工作轉給你，可以發現在升降環節消耗的能源比較大，所產生的功率也比較高。所以，將機械設計節能工作原理應用在升降機械設計中，按照電梯的設計標準進行合理的結構設計，有效的降低升降機械的耗能。

2.2 將機械設計節能基本原理應用在機械加工設備的設計中

機械加工主要是指一種機械設備對需要加工對象實現外觀形狀方面的改變流程，在實際的生活中，較多的日常設備都是經過機械加工形成的。由于現在生產經營講究的是效率和質量，抑制都是用電腦自動機械化進行生產，所以，在進行機械加工設備中，就必須要使用沖壓或是焊接等機器。利用焊接工具，要按照圖紙對加工對象進行改造，需要電力的支持，這就要在整個加工流程中出現了浪費能源。

3 怎樣做好機械節能

3.1 選用環保材料和環保的發動機

做好機械節能就要從設計環節著手，在滿足設計要求的同時，優先選取環保性的材料，選用的材料要做到可以回收、無污染、容易處理。發動機是機械設備的主要污染源之一，這對減少環境污染排放具有重要的意義，例如，選用環保性水冷增壓柴油機作為發動機，這樣的發動機具有耗油低、排煙少，使用的壽命比較長等有點，如果條件允許的情況下，節能型發動機是不錯的選擇。

3.2 電子系統的精確化控制

利用電子計算機和無線網組成的控制系統，有效的實現了對機械精準控制，這一系統是機械節能的措施。智能化終端可以按照設定的程序對機械的運行情況進行及時的監控，做出智能化的判斷，同時還要控制發動機的輸出功率，有效的達到減少消耗的最佳標準，及時的發現問題、處理問題，延長機械使用的壽命。

3.3 做好液壓系統的清潔和防滲漏工作

液壓系統的污濁物加快機械設備的磨損和腐蝕，液壓系統的滲漏直接浪費了寶貴的資源。所以，機械液壓系統是機械節能設計時主要考慮的問題之一。例如，加裝一個高效率和高精準度的過濾裝置就可以過濾較多的參雜物，有效的降低雜物和機械的磨損。采用防滲透的新材料和改變零部件的結構，也可以防止出現滲漏現象。

3.4 引入新的技術

機械設計節能的實現不能離開新的技術支持，在設計的過程中堅決不能脫離實際的技術發展水平。但是又不能完全的禁錮在設計的思想，要對想法進行大膽的嘗試和創新，積極的將各種先進的技術應用到設計中去。比如，使用太陽能發電技術為機械設備提供一定的動力，在加上傳統的動力系統做到有備無患，尤其是對小型的機械設備，具有很強的操作性。

機械設計節能的基本原理實在機械設計的基本原理上融入了節能理念的新型設計原理，對傳統的設計原理不斷的進行完善，這就符合了社會的可持續發展的要求。應用機械設計節能原理可以降低生產成本、減少環境污染，值得全面的進行推廣。

4 結束語

綜上所述，本文主要對機械設計節能的基本理念和機械設計節能基本原理的應用進行分析。由于社會發展的比較迅速，忽略了對環境的保護，導致出現了嚴重的污染，這樣不利于整個社會的發展。機械設備和機械制造業在我國占據較多比重，對環境的影響也比較重要。所以，要對機械設計節能進行開展，不斷的改善我國的機械設備，并有效的降低機械設備使用的能源消耗。

[1]車勝創.機械設計節能基本原理的分析與應用[J].長安大學學報：自然科學版，2011（03）：95～110.

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1004-7344（2016）09-0222-01

2016-3-11