机械制造与自动化设计中的节能设计理念研究

　　摘要随着社会经济的发展，各国对能源的消耗都在不断增加，因此出现能源紧缺的现象。为了能够让各行业都能得到长久发展，需要将节能设计理念融入相关行业中。尤其是机械制造与自动化行业，本身就是能源消耗非常大的行业。为了满足当前社会发展需求，更需要将节能设计理念在机械制造及自动应用过程中进行渗透。实现节能减排的同时，还有助于机械制造与自动化的稳定、长久发展。

　　关键词节能设计理念；机械制造；自動化

　　前言

　　机械制造与自动化是工业发展的重要成果，鉴于工业产品在现代社会生产生活中的重要作用，将节能设计理念应用其中十分必要。近年来，全球环境的恶化引起了各界的广泛担忧，节能设计一方面能够降低消耗，提升企业经济效益，另一方面也有利于控制温室气体排放，逐步实现社会发展和环境保护的和谐。就节能设计理念在机械制造与自动化中的应用进行分析有一定的实际意义。

　　1机械制造和自动化产业发展现状简述

　　随着我国国民经济的不断发展，机械制造业已经成为我国产业结构中非常重要的组成部分。当前，机械制造业随着科学技术的不断发展，已经向着自动化方向演变。通过自动化技术，让机械制造工作效率得到了提升，从本质上促进了其行业发展的整体水平。从另一个层面上来分析，机械制造业的发展过程，还没有完全实现转型。无论从制造技术还是能源消耗来分析，都呈现出较为陈旧的发展模式。当前全世界的能源已经出现了紧缺的问题，世界各国对于节能理念非常关注。为了能够促进机械制造行业的转型发展，需要将节能设计理念融入机械制造与自动化设计当中。通过节能环保技术来降低机械制造及自动化行业的能耗，提升机械制造及自动化的高效性的同时，还可以促进产业竞争实力的稳定增长，最终实现机械制造及自动化的长久发展[1]。

　　2节能设计理念在机械制造与自动化中的应用

　　2.1在机械优化设计中的渗透

　　①合理选择环保型发动机。机械设备在运行过程中，能源消耗非常大，主要原因是机械设备中发动机造型的不合理性。此外，发动机作为其设备的关键组件，会排放大量的污染性物质，同时还会产生非常大的噪音。无论是对设备应用企业还是周边人群的健康，都会造成一定的影响。所以，在进行机械设备发动机设计过程中，需要制造低排放且噪音小的发动机，让其机械设备可以实现第一个环保目标；②节能设计理念在液压系统和防渗漏系统设计中的渗透。机械制造及自动化工程中，液压系统可以为整个机械设备的稳定运行提供保障。为了能够提升液压系统的性能，降低系统的能源消耗，在进行系统设计时，必须要关注液压元件和除液油环节设计。通过这样的优化设计，可以很大程度上减小机械元件的磨损，从而降低机械设计的故障率。由于机械元件磨损的减少，与传统元件相比其微尘杂质会得到最大化的改善，让其液压元件使用寿命得到了提高。同时，通过优化设计，液压油无须经常性更换，从环保角度来分析，可以减少液压油对环境的污染。此外，传统机械设备经常会出现液压油渗漏的问题。因此，为了防止出现液压油渗漏造成对环境的污染，在进行防渗漏系统设计时，应该重点从其使用量以及防渗透漏性能来进行综合考虑，从而实现节省液压油，以及提升防渗漏性能的目的；③节能设计理论在工程机械驾驶室设计中的渗透。许多大型的机械设备都需要有专属驾驶室来进行操作。在对其驾驶室进行设计时，可以选择防紫外线辐射玻璃来对机械设备运行过程中产生的辐射进行阻挡，确保工作人员在一个良好的工作环境中开展工作[2]。

　　2.2在选材方面进行结构优化

　　在针对机械制造当中，选材方面也是节约能源的重要途径。选择环保且可回收的材料对于制造而言，不仅可以实现设备的科学化，还可以达到最佳的设计理念。在传统的机械制造过程当中，固有的理念就是为了达到的使用寿命，开发更多的功能，通过选择更为优质的材料或者打造更加厚重的结构来实现延长机械的使用年限。随着科技的发展和进一步的研究，对各个构件的受力分析，能够合理性的针对结构进行优化设计，以达到降低材料等级或者是使用数量的目的[3]。

　　2.3优化机械的加工工艺流程

　　在机械零部件的加工方式中，应当选择合适的方式为其加工，这样可以避免资源浪费。合理的设计加工工艺可以减少加工载荷的波动，实现机械在全工况内良好运转，而任何超负荷和不足负荷的情况都是对能量的浪费。这就要求在加工过程中可以通过选择最佳的加工方式来实现机械的最佳状态。比如锻压，可以是冷锻压、温锻压、热锻压。其中冷锻压和温锻压的能量利用效率高于热锻压，也利于机械材料发挥其最大功用，在具体选择锻压方式的时候也要结合当前机械生产的目标与实际运行的环境来决定。

　　2.4设备运转过程中的节能

　　在完成机械设备的设计和制作之后，实际的应用和运转过程中也会消耗较多的能源，所以需要使用更加先进、智能的管理系统，降低设备在运转时消耗的能源。应用智能化的管理系统，可以对整个生产线中的任何一个部分进行控制，然后使用先进的传感设备，对生产过程中产生的数据进行完整的收集，将生产设备调节到相适应的负荷下，用最小消耗满足最大的需求。比如在制造业中，部分设备都是在不停地运转，而其他的设备都只是在需要的时候才运转。对于需要关闭的设备应该及时的关闭，而需要保持待机状态的设备应该保持最小消耗，减少不必要的能源消耗[4]。

　　3结束语

　　总而言之，随着节能理念在全世界范围内的不断深化，人们的节能环保意识得到了提高，并将理念广泛应用到了各行各业中。机械制造与自动化行业，本身属于高能耗行业，为了能够顺应时代发展需求，加快产业的快速转型。需要在机械制造与自动化设计中渗透节能设计理念。并在其理念的指导下，可以大幅度降解行业对资源消耗量，促进机械制造与自动化行业的良性发展，提高制造业总体发展水平。

　　参考文献 

　　[1] 凌云.机械设计加工中存在的问题探究[J].冶金丛刊，2016，（4）： 96-97. 

　　[2] 杜岩，刘政宏，易智涛.机械制造与自动化设计理念研究[J].南方农机，2017，（6）：41-43. 

　　[3] 熊陵，黄德发，曹雄.机械臂的设计及动力学仿真研究[J].工程技术研究，2017，（2）：129-131. 

　　[4] 任龙.节能设计理念在机械制造与自动化中的应用价值探析[J].智能城市，2016，（3）：136-137. 

    作者：刘允锋