摘要:现阶段,在我国社会快速发展和进步的过程中,国家经济和科技水平得到了良好的提升,在这样的背景下,国民对于工程施工质量提出了一定的要求,因此最新技术在工程建设中的应用势在必行。而我国的机械制造行业也受到了科学技术的影响,走上了最新的发展道路,这一点对于我国经济水平的提升有着不可忽视的重要作用。
关键词:工程机械;自动化;节能设计理念;应用
1导言
我国的自动化技术研究起步较晚,当前我国的工程机械生产还没有完全实现自动化目标,跟国外相比依然有很大差距。工程机械的设计环节造成的能源浪费情况也非常严重,对此国家和有关部门也不断提高重视。为保证资源的高效利用,我国在工程机械制造自动化中开始注重节能设计的应用,这样不仅改善了生产,同时对自动化技术也起到一定的优化作用。
2节能设计理念特点
2.1环保无公害
环保无公害是节能设计理念最为明显的特点,是指主要从环保的角度出发,通过一定的科学手段,有效降低机械制造自动化生产中的能源消耗量。举例来说,在选择机械发动机时,应该科学、全面的对发动机的单位能耗量、污染排放量等作为考察重点,另外还应该对发动机泄露性能进行严格控制,一方面防止将有效能源泄露出去造成资源浪费,另一方面也要防止其将污染源泄露出去对外界环境造成污染。
2.2材料环保性高
节能设计理念的第二个特点就是其使用材料的环保性能都较高,机械制造自动化生产中使用的材料会对环境形成极大的影响,在选择时应该避免使用过程中产生或者吸收过多热量的材料,同时应该尽量选择可以重复利用或者充分分解的材料。此外机械产品的各个零部件也应该结合节能环保的理念选择能源消耗量较低的材料,这样不仅能节省一部分能源还能减少对环境的污染。
2.3制作工艺科学合理
机械制造自动化节能设计理念的第三个特点就是其制作工艺通常都较科学合理,具体来说就是应该保证在机械制造过程中每一个流程都尽量保证节能环保,对于制作工艺来说尽量选择低能耗、少排放、高效率的制作工艺。比如说,在机械制造过程中如果需要用到锻压制作工艺,那么就可以选择使用相对于热锻和冷锻来说更为环保的温锻方式,因为利用温锻可以大大缩减对能源的消耗,而如果使用冷锻或者热锻那么在进行锻造的时候会浪费很多的热能;另外产品的零件结构可以选择尽量简单、小体积的,这样也能够实现降低机械制造自动化过程中的能量消耗。
3工程机械制造中的节能设计
在工程机械的制造中,节能型机械制造跟传统制造模式有本质的区别,这种区别主要体现在自然环境、生态环境以及生活环境等方面的内容。机械制造中应用节能设计可以对生产中的有效资源进行循环利用,对于一定的资源还可以进行回收,既提高了资源利用率,保护了能源,对环境也起到了重要的保护作用。能源消耗问题一直是我国经济发展中比较严重的问题,工程机械在国家建设中也占有重要地位,因此使用节能设计大力缓解了我国能源短缺的问题。以绿色理念为指导的工程机械设计体系如图 1 所示。
图1 绿色理念下的机械设计指标体系
4工程机械制造与自动化中的节能理念设计要求
4.1环保材料的使用
工程机械制造与自动化设计中会用到大量材料,为有效落实节能环保的理念,需要在材料的选择上遵循环保高效的原则。有效选择可回收性强、可再生的材料,尽量避免使用重金属材料和贵金属材料以及稀有金属材料进行生产。某些材料由于特定原因很容易发生损坏,对于特殊部位应该尽可能使用塑料材质的环保材料或者其他可以使用的非金属材料。设备的配件应该具备容易更换、可循环使用的特点,体现出环保中资源化、无害化的特点。材料的报废也应该按照一定的标准进行。
4.2设计要融合质量轻、适用性好、寿命长的特点
设计的节能型工程机械产品应该具备质量轻、适用范围大、寿命长的特点。工程机械产品的适用范围越广泛,更换的频率就会越低,从而提高了使用率。质量轻的设计对材料具有一定的要求,通过使用较轻的产品可以降低生产使用时产生的荷载,从而实现节能效果;机械设计应该严格遵循标准化流程,保证设备功能性良好,提升产品的运用效率以及配件的效用,从而实现节能目的。
5应用策略
5.1节能发动机的选择
在工程的机械使用阶段,发动机是其中非常关键性的一个零件部位,并且在实际的使用阶段,这一部分的消耗也非常大,所以对发动机进行改善,针对节能和环保工作有着不可忽视的意义。在实际的选择和设计工作开展中,还需要尽可能的选择使用效率比较高、消耗的能源低,污染比较小的类型。同时还需要对所使用的设备在开始工作之前严格的进行检查,如果缺乏实际节能的效果,就需要尽可能放弃。
5.2液压系统的防渗漏处理
液压系统在实际的工程机械自动化工作开展阶段,能有效保证整个系统工作的稳定性,对节能技术的使用也有着非常重要的促进性作用。针对液压的系统内部,如果出现渗漏的情况,就会影响整个工作和系统的稳定性,也会造成资源自身的浪费现象。所以对这个系统,还需要使用具有一定防止渗漏的材料,以便于能够在根本上改善油泄露的现象,这一点对于保证整个系统的高效使用有着非常重要的现实意义。在对这一工作进行处理的时候,还需要隔离灰尘,减少每个不同组件之间所具有的冲击力,这样能够减少零件在运转过程中的高负荷现象,有效改善整个系统工作的状态,提升设备的使用寿命。
5.3优化机械内部结构
在工程开展阶段,所使用到的机械其内部的构造相对比较复杂,在使用过程中,也很容易影响工程的顺利开展,所以还需要针对零件的具体结构以及使用效果进行合理的优化和分析,找到最适合的使用方法,提高使用的效果,同时也发挥出自动和节能的优势,这才是节能过程中最佳的效果,也是机械的内部结构发挥的最佳优势。所以在产品设计过程中,采用简单的设计方法,能有效的减少配件的数量,达到低消耗能量的水准。
5.4机械工艺的合理化设计
机械工艺设计也是影响设备能源消耗的重要方面。特定机械设备的制作,应该选择合理的锻压方式。通常冷锻压和热锻压都具有一定的弊端,因此温锻压才是最优的选择。工艺参数是工艺设计中的重要内容,在节能降耗方面也有着重要影响。轴类配件加工过程中应该重视能量的消耗情况,要有效控制能源的使用。余量参数的设置应该做到科学化、标准化,通过尽可能降低余量,对能源进行有效节约。冷却液在机械领域可能并没有太大影响,但在器件的制造过程中,会消耗一定数量的有效能源,因此在实际作业中应该尽量避免冷却液大量使用。
6节能理念在工程机械制造与自动化设计中的发展趋势
当前工业和民用建设发展中,已经成功将自动化技术融合到机械制造以及设计工作中,促进工程机械朝着更加多元化的方向发展。计算机技术的引入不断衍生出新的技术,这些高端新技术跟自动化技术进行结合,可以对机械设备的性能进行优化、功能进行拓展,同时也降低了能源消耗。工程机械产业的多元化也会带动节能形式的多元化,在不同的生产环节中应用不同的新技术可以对整个设计进行优化。工程机械制造产业还会受到微电子技术的影响,不断朝着集成化、一体化方向发展。
结语
综上所述,工程机械的制造对能源的消耗会存在于设计规划、器件制造以及后期处理等环节中,因此节能设计理念应该贯彻到每一个环节中,从而实现高效节能的目的。
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论文作者:易林月
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/23
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