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摘要：機(jī)械制造業(yè)能源需求及消耗量不斷增加，是我國(guó)能源短缺問(wèn)題主要成因之一，對(duì)于大眾生產(chǎn)生活產(chǎn)生負(fù)面影響，因此要求做好機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能工作，這樣不僅可以有效提升機(jī)械使用效率，還可以減少不必要的能源損耗。本文首先闡述機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能基本原理，然后分析機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能應(yīng)用情況，以此為提升機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能效果提供一定參考。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)；節(jié)能；勢(shì)能；動(dòng)能；消耗功率

一、機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能基本原理

目前機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能基本原理較多，各種原理均具有明顯優(yōu)缺點(diǎn)，實(shí)際應(yīng)用范圍不同，而應(yīng)用較為廣泛的基本原理具體表現(xiàn)為下列三個(gè)方面。

1.以勢(shì)能為核心的機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能原理

一般來(lái)說(shuō)，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)相關(guān)能量守恒定律闡述以勢(shì)能為核心的機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能原理時(shí)，系統(tǒng)勢(shì)能對(duì)于消耗功率值影響較為明顯，并且會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)變化，諸如機(jī)械設(shè)備工作階段，其勢(shì)能受設(shè)備運(yùn)行影響較大，繼而勢(shì)能出現(xiàn)變化，但這些變化的勢(shì)能保持時(shí)間較短，難以將其在較短時(shí)間內(nèi)完全轉(zhuǎn)化為可利用勢(shì)能，這樣會(huì)產(chǎn)生一定程度能源消耗問(wèn)題，并且這種情況對(duì)于節(jié)省能源會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響。因此基于防止該情況發(fā)生，或?qū)⑦@種情況條件下能源消耗降低至較低水平，均要提出求合理方法，并實(shí)施有效處理。在實(shí)際機(jī)械設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，應(yīng)采取措施將勢(shì)能變化程度控制在最小水平范圍，這樣才可達(dá)到機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能效果。

2.以動(dòng)能為基礎(chǔ)的機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能原理

具體機(jī)械設(shè)備運(yùn)行階段，機(jī)械動(dòng)能作用尤為突出，機(jī)械設(shè)備將消耗能源轉(zhuǎn)化為一定量動(dòng)能，再利用這些動(dòng)能保持設(shè)備正常運(yùn)行?；谀芰渴睾愣苫驹韽?qiáng)化動(dòng)能控制效果，由于機(jī)械本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度較高，實(shí)際操作難度過(guò)大，并且相關(guān)動(dòng)能能量變化影響因素極多，各個(gè)因素均可對(duì)動(dòng)能產(chǎn)生明顯影響，這樣對(duì)于機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)行產(chǎn)生一定限制作用，因此，要求盡可能減少資源能源消耗程度，達(dá)到良好節(jié)能效果。在具體機(jī)械設(shè)備工作階段，應(yīng)盡可能降低機(jī)械運(yùn)行階段零件之間摩擦力，這樣才可極大限度將資源能源轉(zhuǎn)化為有效動(dòng)能，這樣便要求相關(guān)技術(shù)部門及工作人員采取相應(yīng)措施，而常見(jiàn)措施大體包括下列三個(gè)方面。首先加強(qiáng)各個(gè)零件之間裝配核對(duì)以及檢驗(yàn)，確保裝配精準(zhǔn)度；其次利用各種先進(jìn)機(jī)械裝配材料，基于這些材料優(yōu)異性能，將消耗資源及能源程度降低至最低水平；最后采取措施簡(jiǎn)化機(jī)械設(shè)備啟停程序，還可更改程序或添加設(shè)備裝置降低啟停頻次。

3.減少其他消耗功率

在機(jī)械設(shè)備運(yùn)行階段，基于各種因素影響會(huì)產(chǎn)生大量無(wú)用功，這樣便需采取有效措施降低上述無(wú)用功功率發(fā)生頻次，盡可能實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果。機(jī)械設(shè)備運(yùn)行階段常見(jiàn)的無(wú)用功類型大體包括下列兩種：首先為機(jī)械設(shè)備運(yùn)行階段，不同零部件和物體之間會(huì)產(chǎn)生一定熱量，這便是設(shè)備無(wú)用功之一；其次基于材料本身質(zhì)量或機(jī)械本身做功等因素，會(huì)致使個(gè)別材料發(fā)生明顯變形，這樣也會(huì)產(chǎn)生一定功率損耗。因此實(shí)際機(jī)械節(jié)能設(shè)計(jì)方面應(yīng)注重材料性能、設(shè)備運(yùn)行熱量和功率損耗等諸多因素影響，采用合理、有效措施實(shí)施處理，這樣才可起到明顯節(jié)能效果。

二、機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能應(yīng)用情況

1.升降機(jī)械設(shè)計(jì)

升降機(jī)械使用階段能源消耗較大，因此應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)升降機(jī)械節(jié)能環(huán)保力度，尤其將機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能基本原理應(yīng)用于升降機(jī)械設(shè)計(jì)方面，盡量降低各種能耗損失程度。與相關(guān)機(jī)械比較來(lái)說(shuō)，升降機(jī)械主要采用大壓力容器或鏈條實(shí)施驅(qū)動(dòng)，促使升降設(shè)備能夠移動(dòng)，這樣便于工程機(jī)械高空作業(yè)及高空維修。另外，在貨物、人體提升或下降過(guò)程中使得升降機(jī)械消耗功率增加，因此降低其他輸出力消耗功率，能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能。同時(shí)很多新型升降機(jī)械設(shè)計(jì)已引入機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能原理，用于優(yōu)化升降機(jī)械結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)，這樣才可有效減少升降機(jī)能源消耗及浪費(fèi)程度，例如利用曳引驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)將系統(tǒng)勢(shì)能控制在最小范圍變化，能夠降低升降階段能源消耗水平。

2.大型沖擊壓路機(jī)設(shè)計(jì)

一般來(lái)說(shuō)，大型沖擊壓路機(jī)沖擊輪表面特征并非單純使用周期函數(shù)表現(xiàn)，其實(shí)際變化幅度較大，這樣明顯增加節(jié)能設(shè)計(jì)困難程度，因此基于節(jié)能設(shè)計(jì)考慮，技術(shù)人員應(yīng)將沖擊輪系統(tǒng)勢(shì)能保持在重心最低點(diǎn)，確保勢(shì)能可在最大范圍內(nèi)變化，這樣便可起到一定程度節(jié)能效果。3.加工設(shè)備設(shè)計(jì)設(shè)備主軸速度波動(dòng)與牛頭刨床機(jī)構(gòu)存在一定關(guān)聯(lián)性因此可以在設(shè)備內(nèi)部加裝大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量飛輪，以牛頭刨床為例，其能將不均勻系數(shù)控制在合理范圍，保障設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性。同時(shí)還可適當(dāng)降低輸入功率，重點(diǎn)減少刨刀使用階段輸出變化率及動(dòng)能變化率。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，現(xiàn)階段機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能基本原理應(yīng)用范圍日益增加，這便要求相關(guān)技術(shù)設(shè)計(jì)人員根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)做好相關(guān)的節(jié)能措施，確保機(jī)械運(yùn)行穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，減少不必要的能源損失及浪費(fèi)情況。

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作者:陳其 單位:商洛職業(yè)技術(shù)學(xué)院