時間:2016年08月16日 分類:科學技術論文 次數:
這篇機械工程師職稱論文發表了機械設計的基本原理與方法,機械設計中的節能設計成為如今設計的重點,為了倡導可持續性發展,節能設計的結構更加科學,論文分析了機械設計中節能設計的基本原理,分析了在機械設計中造成浪費的原因。
摘要:近年來,隨著環保意識的逐漸普及,在機械設計中關于節能設計的研究與應用受到越來越多的關注和重視。分析了機械設計中節能設計的基本原理以及我國在機械設計中造成能源浪費的原因,并探討了機械設計中節能設計的應用方法。
關鍵詞:機械工程師職稱論文,機械設計,節能設計,基本原理與方法
引言
當前,我國一直倡導經濟的可持續性發展,在機械制造業中因機械設計不夠科學合理,造成了大量的能源資源被浪費,違背了可持續發展觀的理念。因而研究分析機械設計中節能設計的基本原理與應用方法,對我國機械制造業的健康可持續發展具有重要意義。
1機械設計中節能設計的基本原理
機械設計中的節能設計主要以平衡理念為基本指導思想,平衡節能原理即是機械設計中節能設計的基本原理。功率匹配節能、減小摩擦、動力源改進是機械節能設計的三個主要方面。結合實際情況,在設計前,對機械在操作運行過程之中可能產生的能源消耗與浪費的情況進行充分考慮,從設計中每一環節的細節著手,才能從根本上實現節能的目的。
1.1動力源的節能設計原理
通常情況下一臺機械設備的發動機就是其最主要的動力源。節能設計的動力源原理即是,在最大限度增加發動機輸出功率的同時,最大限度減少發動機的輸入功率。簡單來說就是在機械設備運行過程中盡可能地提升電能與熱能、動能、勢能等的轉化率。在實際節能設計過程中,通常是從設備的啟動與減速停止這兩方面體現動力源的節能設計原理。例如,在設備的啟停過程中,慣性會讓準備停止的設備繼續運行,而通過合理的設計將這部分動能存儲起來,用于設備啟動時的動力能源。
1.2減小摩擦的節能設計原理
在機械設備運行過程中,各設備之間會互相發生摩擦,造成動力源輸出動力的損耗。在設備運行過程中最大限度減少動力傳送帶、動力傳送柱、齒輪等部件之間的摩擦,是節能設計中的一個重要原理。在節能設計中,通常利用表面光滑的構件組成設備的各連接部分,或是使用潤滑油、潤滑劑減少設備在運行過程中摩擦帶來的能源消耗問題。
1.3功率匹配的節能設計原理
機械設備的節能設計需遵循功率匹配的原理,即根據設備具體使用環境與情況設計與之相匹配的運行功率。例如,設計裝卸工廠傳送帶的運行功率必然會遠大于設計食品加工傳送帶的運行功率,同時在節能設計中,對設備進行功率檔位的設計,也體現了功率匹配的節能原理。
2當前機械設計中造成能源浪費的原因
2.1節能設計理念缺乏
當前我國機械設計理念依然停留在如何最大限度提升和保證機械設備的生產效益和生產能力上,機械設備的運轉速度、負載能力、運行強度等是設計人員在機械設計過程優先考慮的因素,其次才是設備運行的安全性與穩定性,而節能設計被完全忽略。甚至為滿足設備性能的最大化,將設備能耗設計到匪夷所思的地步。
2.2設計人員專業素質低
設計人員自身專業素質的高低直接決定機械設備質量的優劣。當前,部分設計人員的設計理念滯后,專業知識水平不高,又對新的設計理念與設計知識抱有抵觸心理,這使得機械設備的節能設計難以深入開展。同時,設計與實際脫節的現象也普遍存在,這是由于大多數設計人員在設計前沒有充分地考慮及考察設備在具體環境下的使用情況。
2.3技術水平偏低
當前我國機械制造業技術水平偏低的現實,制約了節能設計理念與思想的實現。即便企業引進國外的先進機械生產加工技術勉強實現設計中的節能構想或是直接引進國外節能機械設備,但這無疑大大增加了企業的投入成本。因而許多企業寧愿繼續使用高耗能的機械設備,也不愿花費額外成本引進節能技術或節能設備。
3實現我國機械設計中節能設計的方法
3.1選擇綠色材料和環保型動力源
在設計過程中,對機械設備的選材應優先考慮無污染、可回收、易處理的綠色環保材料。在動力源的選擇尤其是發動機選擇上,盡量選擇污染排放小或無污染的環保型動力源。如今各種新型能源、可再生能源、潔凈能源被不斷地開發利用,設計過程中,在不影響機械設備運行效率的情況下,設計工作者應盡量選擇環保型能源(如太陽能、風能、煤層氣)作為設備的動力源。選用發動機可考慮環保型水冷增壓發動機或是電控節能型發動機。
3.2電子控制系統
利用無線網絡技術與計算機技術組成的電子控制系統,對機械運行進行精確控制,實現節能的目的。在設計過程中,加入電子控制系統,對機械設備的實際運行狀態進行實時監控,智能終端根據設備運行的數據信息,控制設備在每個節點和時間段的功率輸出,達到最佳的節能效果。
3.3新技術的開發與引進
節能設計方案的實施離不開節能技術的支撐,我國應加大對節能技術開發的投入力度,并學習和引進國外先進的節能技術。不能讓技術發展水平限制了節能設計的發展。同時,設計工作者也應在設計方案中嘗試引入更多的新型節能技術,激勵和引導我國節能技術進步與發展。
4結語
除了學習和掌握現有的機械節能設計方法,還需不斷地改進和創新機械節能技術。同時我國機械節能設計技術與方法需與時俱進,順應時展的潮流,以促進我國機械制造業健康持續發展。
參考文獻:
[1]車勝創.機械設計節能基本原理的分析與應用[J].長安大學學報(自然科學版),2011(3):95-101.
[2]范敬偉.機械設計節能基本原理及其應用的相關研究[J].山東工業技術,2015(6):10.
作者:王玉蓮 單位:河北大學質量技術監督學院
推薦期刊:《筑路機械與施工機械化》(月刊)創刊于1984年,是由長安大學主辦的刊物。當時,我國高等級公路剛剛起步,公路施工機械和施工工藝還處于原始階段,交通部在這方面沒有一個指導性的刊物,這樣,由當時西安公路學院(后更名為西安公路交通大學即現在的長安大學)孫祖望教授提議、命名并任主編的技術性刊物《筑路機械與施工機械化》雜志創辦了,由交通部主管,西安公路學院主辦,她是交通部機械與施工方面的唯一期刊。