機(jī)械制造及自動化技術(shù)中環(huán)保節(jié)能設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用_第1頁
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文檔簡介

1、    機(jī)械制造及自動化技術(shù)中環(huán)保節(jié)能設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用    耿一程 陳志軍摘 要:自動化技術(shù)的應(yīng)用為機(jī)械設(shè)備產(chǎn)品的自我價(jià)值提供了更多的價(jià)值。機(jī)械產(chǎn)品融入自動化技術(shù)。通過信息處理和交互,實(shí)現(xiàn)了更多的功能,突破了傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備的技術(shù)水平限制。機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動化技術(shù)的同步發(fā)展和融合,提高了機(jī)械產(chǎn)品的效率和安全性,對提高生產(chǎn)率具有重要意義。集成節(jié)能設(shè)計(jì)的概念設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程的機(jī)械制造和自動化可以使系統(tǒng)的設(shè)計(jì)更加高效、節(jié)能,并使材料更環(huán)保、能耗低的設(shè)備,機(jī)械制造和自動化的整個(gè)過程更加合理。關(guān)鍵詞:機(jī)械制造;自動化;節(jié)能設(shè)計(jì)前言:自動化技術(shù)是近年來隨著技術(shù)的不斷發(fā)展而

2、出現(xiàn)的一種新技術(shù),是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的結(jié)晶,是在傳統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上,廣泛應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)制造過程中。在機(jī)械制造和自動化中加入節(jié)能設(shè)計(jì)理念,主要包括機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)節(jié)能方面的優(yōu)化和改進(jìn),機(jī)械材料的使用,設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程。節(jié)能的原材料還可以增加機(jī)器的使用壽命。本文對此進(jìn)行了分析。一.機(jī)械的環(huán)保節(jié)能與優(yōu)化設(shè)計(jì)1.系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)盡量運(yùn)用高可靠性的成熟技術(shù)和借用經(jīng)市場考驗(yàn)后的成熟系列零部件可延長各關(guān)鍵系統(tǒng)或零件的使用壽命,減少更換次數(shù)。例如降低制動元件的更換頻率就相當(dāng)于減輕了對周圍環(huán)境的破壞與污染。盡可能使用硬管,以免軟管發(fā)生破裂而造成油液的流出,進(jìn)而對環(huán)境造成污染。2.液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)一定要保持清潔,這樣

3、才能有助于液壓的有效傳動,這就要求設(shè)計(jì)師們對液壓系統(tǒng)進(jìn)行精心設(shè)計(jì),將油液中的磨損物以及微塵垃圾雜質(zhì)進(jìn)行徹底清除,使故障發(fā)生的幾率減小,從而延長其使用壽命,減少配件的更換次數(shù),增加換油的時(shí)間間隔,嚴(yán)格控制污染。因此,液壓管的設(shè)計(jì)常使用密封優(yōu)良、防老化能力突出、耐腐蝕性強(qiáng)的優(yōu)質(zhì)管路。此外,為了有效降低軟管的損壞與廢棄量,還應(yīng)在設(shè)計(jì)過程中盡可能以硬管代替,減少由于管道破裂而造成不必要的環(huán)境污染。3.配備自動加脂裝置通常情況下,以傳統(tǒng)手動方式來進(jìn)行潤滑脂的加注工作往往既耗時(shí)又費(fèi)力,同時(shí),溢出的油液還會對周邊的環(huán)境造成污染。因此,應(yīng)給機(jī)械系統(tǒng)配備自動加脂系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對各個(gè)設(shè)備的定時(shí)加脂,比如集中潤滑系統(tǒng),

4、該系統(tǒng)能對各鉸銷定時(shí)加注黃油,其油量已于事前計(jì)算并設(shè)定好,在保證銷軸充足油量的同時(shí)還不會造成油液溢出浪費(fèi),方便又環(huán)保。此外,小型機(jī)械出于對設(shè)計(jì)成本的控制,可使用新型軸套材料與密封性的銷軸,或者安裝二級防塵裝置,有效防止內(nèi)部油脂排出以及外部異物進(jìn)入,使?jié)櫥图幼⒌臅r(shí)間間隔得以延長,從而降低環(huán)境污染。4.低公害發(fā)動機(jī)的選用發(fā)動機(jī)作為工程機(jī)械系統(tǒng)中的最大部件,對環(huán)境有著很大的影響。因此,采用噪聲低、排放量低、油耗低的環(huán)保型發(fā)動機(jī)有助于緩解環(huán)境的壓力,提高機(jī)械的加工效率。二.機(jī)械制造中環(huán)保節(jié)能型材料的使用1.選擇可回收、再生的資源或者材料,從而減少資源的浪費(fèi)和消耗在機(jī)械制造或者材料選取的時(shí)候,為了達(dá)到

5、環(huán)保的目的,應(yīng)該選擇那些能夠分解、再生、回收的材料,還應(yīng)該保證材料在加工的時(shí)候,不能夠產(chǎn)生大量的廢氣、廢水、廢渣。特別是在進(jìn)行結(jié)構(gòu)用零件生產(chǎn)的時(shí)候,一定要選取那些分解和裝配都比較容易的材料,從而保證機(jī)械化過程中材料的可再生利用率。2.在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)該遵守重量輕、能耗低、壽命長的原則對于機(jī)械生產(chǎn)而言,提高壽命能夠大大降低機(jī)械的報(bào)廢量和產(chǎn)量,減少了材料的消耗的同時(shí)也能夠減少其對環(huán)境的污染。此外還必須考慮到怎樣更好的減少環(huán)境的負(fù)荷,實(shí)現(xiàn)機(jī)械以及其構(gòu)件的通用性,所以在設(shè)計(jì)的時(shí)候還必須考慮到綜合性的問題,做好各方面的權(quán)衡,達(dá)到節(jié)能的目的。在設(shè)計(jì)的時(shí)候,還應(yīng)該考慮到零件報(bào)廢后的處理問題,盡量將成本降到

6、最低。三.合理的設(shè)計(jì)制作工藝保證節(jié)能1.優(yōu)化或改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)(1)前面已經(jīng)提到了設(shè)計(jì)的優(yōu)化,可見一般情況下,機(jī)構(gòu)越簡單,涉及的產(chǎn)品零件越少就可以越多的在制造過程中減低能耗。另外,零構(gòu)件本身的結(jié)構(gòu)形狀對于制造過程中的能耗也有影響。所以應(yīng)當(dāng)發(fā)揮零構(gòu)件設(shè)計(jì)的優(yōu)化的作用,即保證產(chǎn)品的基本性能的情況下,盡可能的簡化零構(gòu)件、減小體積、優(yōu)化產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)減少零件數(shù)量。(2) 根據(jù)生產(chǎn)的條件選用合理的材料,在前面已經(jīng)詳細(xì)的表述了材料選取的原則和實(shí)現(xiàn)的目的,在這里再次強(qiáng)調(diào)材料的適應(yīng)性,即考慮實(shí)際生產(chǎn)過程不同材料對能源消耗的差異來選擇低能耗的材料。2.設(shè)計(jì)低能耗的工藝流程對于同一種零件或者產(chǎn)品,在實(shí)際的生產(chǎn)過程中可以采

7、用不同的工藝進(jìn)行加工,但是不同的加工工藝消耗的能源是不同的,合理的設(shè)計(jì)加工工藝可以減少加工載荷的波動,即利用合理的工藝設(shè)計(jì)讓設(shè)備達(dá)到最佳的運(yùn)行載荷,盡量的讓設(shè)備處在滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),避免出現(xiàn)能量的浪費(fèi)。因此在保證生產(chǎn)效率和制造質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)性等前提下,降低制造工藝能耗。(1)選擇正確的加工方式在一個(gè)零件的多種加工方式中,應(yīng)當(dāng)選擇適合現(xiàn)場設(shè)備的最佳加工方式。例如:鍛壓,可以是冷鍛壓、溫鍛壓、熱鍛壓。其中冷鍛和溫鍛的能量利用效率高于熱鍛壓,但是冷鍛壓的工藝要求往往會造成環(huán)境的危害,所以采用溫鍛壓將優(yōu)于冷鍛和熱鍛。(2)選擇合理的工藝參數(shù)在確定加工方式后,恰當(dāng)?shù)墓に噮?shù)就是節(jié)能的另一個(gè)重要因素,如毛坯形狀和加工余量等。比如對于直徑相差較大的階梯軸類零件,可以采用直徑棒料作毛坯,也可以采用精鍛毛坯,但在毛坯制備方面所消耗的能量卻相差很大,因此應(yīng)綜合考慮,優(yōu)化選擇。(3)選用可以節(jié)能的冷卻工藝在機(jī)械制造與自動化的過程中一般都需要使用到冷卻液,因此在加工中冷卻液的選擇也是工藝性節(jié)能的重點(diǎn)考慮層面。在原則上應(yīng)盡量少用或者不用油冷卻。(4)進(jìn)行合理工序改進(jìn)和設(shè)計(jì)在環(huán)保節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí),不僅要正確選用合理的節(jié)能工藝,還應(yīng)合理地安排加工工序。四.結(jié)束語機(jī)械制造自動化作為先進(jìn)技術(shù)的重要組成部分,既是機(jī)械制造業(yè)的重點(diǎn)應(yīng)用技術(shù),又是機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展方向。近年來,我國機(jī)械制造自動化技術(shù)得到了快速發(fā)展,機(jī)械制造的

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