機械設計節(jié)能基本原理的分析與應用

1、 機械設計節(jié)能基本原理的分析與應用 伴隨著當今社會經(jīng)濟的快速進展，能源危機日益嚴峻，這就迫使我們的工程師們在設計機械工具時肯定要考慮到這些設備的節(jié)能性，盡量節(jié)約資源的使用，避開因設備不具備節(jié)能性造成過度的鋪張。假如想設計出節(jié)能性較好的機械設備，就必需以節(jié)能基本原則為依據(jù)，依靠能量分析的方式方法對機械系統(tǒng)的勢能變化、動能變化、輸出力的損耗以及無用功的多少進行系統(tǒng)的分析，以便于知道機械功率沒有充分得到利用的緣由和機械設計節(jié)能的基本原理。從傳統(tǒng)的分析比較得知，只要機械系統(tǒng)的能量和功率維持在很小范圍內(nèi)波動變化，機械系統(tǒng)的能量就會得到比較好的利用。這項原理在以往的工程項目中得到了充分的利用，同時也驗證了

2、它有很好的節(jié)能作用，所以特別適合機械類的產(chǎn)品設計，本文也主要是從機械設計節(jié)能原理方面進行論述的。 機械設計節(jié)能的基本原理 機械設計節(jié)能基本原理就是對機械系統(tǒng)的動能、機械系統(tǒng)的勢能、輸出作用力和機械系統(tǒng)所消耗掉的功率進行綜合的函數(shù)分析和整理，然后經(jīng)過歸納總結分析最終提出機械設計節(jié)能的基本方案。 1.1.機械設計在動能方面的節(jié)能 以前設計師們主要是對機械系統(tǒng)動能變化對輸入功率的影響進行討論，而且主要針對的是機械波動調整、提高使用周期以及工作精度等方面進行討論，很少考慮到動能變化對系統(tǒng)的影響，所以，我們主要是對這方面進行考慮分析。 在以往設計的機械系統(tǒng)中動能沒有得到充分發(fā)揮，其主要緣由是機械在工作過

3、程中動能沒有得到很好的回收轉換，基于機械設計節(jié)能的基本原理，只要使得機械系統(tǒng)的動能保持在很小的范圍內(nèi)變化就可以達到節(jié)能的目的。 1.2.機械設計在其他輸出力方面的節(jié)能 不同的機械設備在工作過程中所表現(xiàn)的輸出力是不一樣的，而且相同的一款機械設備在不同的工作過程中其輸出力也不盡相同，所以機械的輸出力在不同的工作階段形式也是不一樣的。 在機械工作過程中造成輸出力消耗過高的主要緣由是在比較短的時間內(nèi)輸出力變化較大，假如把周期函數(shù)形式的輸出力消耗保持在比較小的范圍內(nèi)變化就能達節(jié)能到節(jié)能的目的。 1.3.在機械設計時要盡量降低無用功的損耗 任何機器在運轉過程中，由于阻力、摩擦 、形變等緣由肯定會產(chǎn)生無用功

4、的損耗，這與機械在設計中考慮到的精度、潤滑程度等都有莫大的關系，無用功的損耗大大地降低了機械設備的使用效率，所以在機械設計時我們要以節(jié)能的基本原理為基礎，盡量削減無用功，以期提高機械的節(jié)能性。 1.4.對機械設計節(jié)能原理的基本歸納和整理 本文主要是在動能的機械設計節(jié)能、削減無用功功率方面以及削減其他輸出力功率方面對機械設計節(jié)能基本原理進行了簡潔的介紹，工程師們在進行機械設計時，只要考慮到將機械系統(tǒng)里面的一些參數(shù)常量等保持在很小的變化范圍內(nèi)，就能極大地增加機械節(jié)能性，但是想要做到這一點，其實還是有肯定的難度的，這就需要我們廣闊的機械工程師們更加努力的進行設計了。 機械設計節(jié)能基本原理的應用范圍

5、機械設計節(jié)能基本原理應用的范圍是比較廣泛的，由于其原理主要是通過質點系動能定理求證得出的，所以它對質點系組成的全部的討論對象都比較適用。即此原理適用于那些想要節(jié)能的機械產(chǎn)品的設計和其他領域的討論，其適用性和應用性是非常廣泛的。 2.1. 機械設計節(jié)能基本原理在工程設計方面的應用 2.1.1. 機械節(jié)能原理在升降機械設計中的應用 升降機械在工作中消耗的功率是比較大的，為此我們需要對其進行節(jié)能設計改善，那么我們要從哪方面開頭著手呢，首先我們要分析主要消耗功率的緣由，其主要消耗功率的是機械在提升或下降貨物的過程中消耗功率比較大，經(jīng)過試驗我們得出根據(jù)電梯標準進行設計的機械要比傳統(tǒng)的機械消耗功率要小的多

6、。要想在升降機械上進行節(jié)能設計就要參考電梯的設計方案。把機械設計原理應用在升降機的節(jié)能上。我們主要應用的公式即為：Q(t)r1=Pr2 其中：r1表示貨物卷筒半徑，r2表示配重卷筒半徑，P表示衡量的配重，Q（t）表示可以提升的物體的質量。 2.1.2.機械節(jié)能原理在加工設備設計中的應用 機械設計節(jié)能基本原理在加工設備中的應用可以說最為廣泛，加工設備在我們?nèi)粘Ｉ钪惺潜貍涞漠a(chǎn)品，可見其節(jié)能性對我們是多么重要。以下我們就針對生產(chǎn)加工中的設備牛頭刨床進行應用。牛頭刨床其機械內(nèi)有一個慣性很大的主軸，它能夠保證機械的正常穩(wěn)定運轉，但是為了考慮其輸入功率的降低等因素，我們要依據(jù)機械原理在原來設備的基礎上再加設一組牛頭刨床裝置，使新牛頭刨床功率是原來的二倍，這就達了提高功率的目的。 2.1.3.機械節(jié)能原理在大型沖擊壓路機設計中的應用 大型沖擊壓路機其沖擊輪表面特征并不是以周期函數(shù)進行體現(xiàn)的，它的變化幅度是比較大的，因此這就給我們的節(jié)能設計帶來肯定的難度，所以要想達到我們預期的目的，我們必需得要把沖擊輪系統(tǒng)的勢能在重心最低時其勢能能夠在最大范圍內(nèi)進行變化，只要能夠達到以上要求，就能夠達到節(jié)能目的。 機械設計節(jié)能基本原理對機械設計、機電產(chǎn)品、加工產(chǎn)品、工程設計等方面都帶來了較好的節(jié)能效果，它主要能夠降低輸入功率和提高效率利