機械制造及自動化中節(jié)能設(shè)計理念的應(yīng)用論述獲獎科研報告

機械制造及自動化中節(jié)能設(shè)計理念的應(yīng)用論述獲獎科研報告【摘要】當前，我國機械制造及其自動化的規(guī)模不夠完善，與之相關(guān)的技術(shù)尚未成熟，部分產(chǎn)品制造還無法達到市場標準。同時，機械制造環(huán)節(jié)的設(shè)計會造成各種資源的能源浪費，而這也違反了相關(guān)的可持續(xù)發(fā)展原則，可以將節(jié)能設(shè)計的相應(yīng)概念并入機械制造和自動化領(lǐng)域，進而推動機械制造創(chuàng)新的優(yōu)化。

【關(guān)鍵詞】機械制造及自動化;節(jié)能設(shè)計理念;應(yīng)用

自工業(yè)革命之后，憑借先進的科學(xué)技術(shù)，人們對于資源的利用效率得到了極大提高，社會生產(chǎn)力得到了極大解放，人民群眾的生活水平也在不斷改善。但究其根本，人們生活的便捷，是建立在大量自然資源耗費上的，特別是在機械制造與自動化取得突破性進展之后，對于自然資源的索取更加劇烈，如果不加以遏制，采取可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，勢必會造成能源枯竭問題。在此基礎(chǔ)上，節(jié)能設(shè)計理念應(yīng)運而出，并被廣泛應(yīng)用于機械制造與自動化行業(yè)中，成為根本性的指導(dǎo)理念，但是由于應(yīng)用體系還不夠成熟，還需要進一步地打磨。

1節(jié)能設(shè)計理念的應(yīng)用價值

1.1減少能源消耗，實現(xiàn)能源再利用

目前工業(yè)化建設(shè)的可持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，能源匱乏、資源緊缺已成為人們高度重視的問題，這也成為制約中國經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要原因。機械設(shè)計和自動節(jié)能設(shè)計主要包括環(huán)保意識設(shè)計、生態(tài)保護設(shè)計和自然環(huán)境設(shè)計等相關(guān)內(nèi)容。在實際的工業(yè)生產(chǎn)過程中，節(jié)能設(shè)計應(yīng)用經(jīng)常把減少資源損失放在第一位，通過能量回收的方式提高機械制造業(yè)自然資源的利用率。例如，將廢棄的機械二次使用，經(jīng)過重新清理之后再生產(chǎn)加工成新型產(chǎn)品投放市場，不僅能夠減少資源成本，還可有效避免環(huán)境污染，降低機械廢棄物對環(huán)境的污染。節(jié)能設(shè)計并不僅僅是整個機械制造業(yè)持續(xù)發(fā)展不可或缺的因素，同時也是減少能源消耗、提升能源利用率與避免污染環(huán)境的有效措施。

1.2降低工業(yè)生產(chǎn)投資

我國的經(jīng)濟支出往往在工業(yè)生產(chǎn)的投資方面，這是因為傳統(tǒng)重工業(yè)仍然是中國具有民族特色的重要產(chǎn)業(yè)，在經(jīng)濟發(fā)展過程中發(fā)揮著重要作用。而且，工業(yè)生產(chǎn)往往需要大量的人力、物力和財力才能實現(xiàn)，這對國民經(jīng)濟的進步和發(fā)展帶來了一定的壓力。因此，應(yīng)用節(jié)能設(shè)計理念可以有效處理上述問題。節(jié)能設(shè)計理念的應(yīng)用可以改善資源重復(fù)利用情況，降低投資成本，使用簡單的生產(chǎn)工藝可以減少能源浪費，利用現(xiàn)代科技的生產(chǎn)方法，提高了產(chǎn)品質(zhì)量與產(chǎn)量。同時，減少了后續(xù)工業(yè)產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟投入，提升了經(jīng)濟效益，為產(chǎn)業(yè)帶來了豐富的經(jīng)濟收入。

1.3推動人與自然和諧發(fā)展

節(jié)能設(shè)計理念的應(yīng)用不僅是機械制造業(yè)的進步和升級，也是對自然環(huán)境資源的保護和合理利用。我國傳統(tǒng)工業(yè)利用大量資源、廢氣和污染物的生產(chǎn)模式，造成資源浪費和環(huán)境污染，極其不利于社會主義市場經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，導(dǎo)致自然環(huán)境不斷惡化，空氣質(zhì)量的下降、自然能源的缺乏和自然災(zāi)害的頻繁發(fā)生，給人們的日常生活造成了很大的影響。機械制造及自動化節(jié)能設(shè)計是促進經(jīng)濟發(fā)展的有效措施，節(jié)能設(shè)計理念的應(yīng)用不僅可以有效地解決工業(yè)生產(chǎn)資源損耗、環(huán)境污染等問題，還能促進人與自然的和諧發(fā)展，為建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會奠定良好基礎(chǔ)。

2機械制造及自動化中節(jié)能設(shè)計理念的應(yīng)用措施

2.1機械設(shè)備設(shè)計

2.1.1發(fā)動機

機械設(shè)備內(nèi)發(fā)動機運轉(zhuǎn)階段耗用大量能源，是造成裝備耗能高的主因。同時，發(fā)動機也是設(shè)備排污和形成噪聲污染的始源，可能會干擾工業(yè)生產(chǎn)過程，也會對周圍人員的身心健康造成損害，故而應(yīng)將發(fā)動機作為節(jié)能設(shè)計的核心對象。應(yīng)重視發(fā)動機產(chǎn)品的科學(xué)選型，首選能耗低、噪聲低及污物排放量少的型號，以減少整個設(shè)備的能耗和對環(huán)境的污染，實現(xiàn)節(jié)能設(shè)計的目標。

2.1.2液壓防滲漏系統(tǒng)

液壓系統(tǒng)為機械設(shè)備制造加工及自動化應(yīng)用階段的重要構(gòu)成，也是節(jié)能設(shè)計工作的主要內(nèi)容之一。實踐中，設(shè)計人員應(yīng)在確保系統(tǒng)發(fā)揮自身功能的基礎(chǔ)上，在節(jié)能設(shè)計理念的引導(dǎo)下選用液壓元件，有針對性地完善除液油等，通過降低機械內(nèi)部部件的損耗量，最大程度地保障機械設(shè)備的可靠性，延長設(shè)備部件的使用年限，并通過減少微塵雜質(zhì)的排放量減輕對環(huán)境的不良影響。此外，應(yīng)重視液壓油滲漏問題，整改系統(tǒng)的防滲設(shè)計方法，減少系統(tǒng)的用油量，優(yōu)化防滲性能。

2.1.3駕駛室

作為主控制室的駕駛室，是節(jié)能設(shè)計的重要一環(huán)。改進駕駛室窗的設(shè)計方案，最好應(yīng)用具有防輻射、防紫外線功能的玻璃，從而最大程度地保護操作者的身體健康。要重視對駕駛室的降噪減振設(shè)計，這是提升駕駛室運作過程安穩(wěn)性的有效方法之一。可以采用瀝青型阻尼材料對駕駛室的后壁板進行減震降噪處理。為了能進一步優(yōu)化駕駛?cè)藛T的主觀體驗，節(jié)能設(shè)計階段建議應(yīng)用無氟型空調(diào)調(diào)控駕駛室內(nèi)溫度，力爭將其對環(huán)境造成的不良影響降至最低。

2.2將節(jié)能設(shè)計理念貫徹到材料選取上

歸根結(jié)底，從本質(zhì)上來講，機械制造與自動化行業(yè)屬于制造行業(yè)的一種，材料在行業(yè)中占據(jù)舉足輕重的作用，材料上的耗費，也往往是機械制造與自動化行業(yè)能源耗費的大頭所在。故而，要想在機械制造與自動化行業(yè)中深入貫徹節(jié)能設(shè)計理念，就要在材料上取得突破，首先，要堅持可持續(xù)發(fā)展原則，在材料的選取上優(yōu)先使用可再生材料，只有在無可再生材料替代的情況下，才可以選用不可再生材料，不僅可以實現(xiàn)材料的重復(fù)利用，提高資源使用效率，還可以有效減少廢物排放，緩解環(huán)境保護壓力;其次，機械制造設(shè)備使用頻率較高，如果采取不適當?shù)牟牧?，很可能會在短期?nèi)報廢，不僅會拖累生產(chǎn)進度，還會造成嚴重的資源浪費現(xiàn)象，機械制造設(shè)備零件應(yīng)當采取高強度的環(huán)保資源;最后，要保障材料的低污染性，降低材料對自然環(huán)境的破壞力度，即便是在某些環(huán)節(jié)，必須要使用某些高污染材料，也必須要做好防護處理工作。

2.3機械工藝優(yōu)化設(shè)計

（1）對于特定的機械設(shè)備，可以選擇具有不同溫度水平（例如熱，溫和冷）的鍛造和壓制方法進行處理加工，以滿足設(shè)備應(yīng)用多維度的要求。這個過程中，有必要定義每個處理環(huán)節(jié)的能耗，并根據(jù)能耗的真實應(yīng)用特征完成綜合選擇。比如，高熱鍛壓機的能量效率低，因此在鍛壓機中應(yīng)減少這種方法的頻率。綜上所述，通過結(jié)合兩種方法的加工，溫鍛具有更顯著的優(yōu)勢，操作過程中應(yīng)優(yōu)先考慮此過程。（2）機械制造設(shè)計中的工藝參數(shù)作用很大，特別是在節(jié)能方面。工程節(jié)能的直接效果受到參數(shù)的設(shè)置的影響。有關(guān)制造系統(tǒng)中電氣交版的定量。比如，軸附件的加工應(yīng)以多種毛坯為首先使用目標。所以，在制備工程中，應(yīng)注意坯料成型所需的耗能比，不要沖動性的投入大量有效能量。（3）工藝流程是對機械制造過程的總體控制，減去一些不必要的過程，可以有效地減少加工時間，特別是能夠減少工序之間的等待時間。但是，如果程序設(shè)置尚不合理，就會增加過程連接和轉(zhuǎn)換的時間，加大能量損失，并造成一些不需要的經(jīng)濟投入。

3結(jié)語

總的來說，我國目前正處于社會主義現(xiàn)代化初級階段，還是一個發(fā)展中國家，更加需要機械制造與自動化行業(yè)的助力與支持，同時，也要意識到能源問題和環(huán)境問題刻不容緩，必須要引起足夠的重視，既要兼顧物質(zhì)文明建設(shè)，又要保障自