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摘要:進(jìn)入21世紀(jì)以來綠色發(fā)展和環(huán)保的理念深入人心,各個(gè)行業(yè)在生產(chǎn)和發(fā)展的過程中,深刻踐行綠色環(huán)保理念。當(dāng)前,工業(yè)化進(jìn)程不斷加快,使得污染問題越來越嚴(yán)重,嚴(yán)重地影響到了社會(huì)生活的方方面面,機(jī)械設(shè)備制造和開發(fā)的過程中,消耗的能量較大,不利于踐行綠色環(huán)保理念。因此,在機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中引入環(huán)保理念,突出綠色環(huán)保節(jié)能,有利于減少能源的消耗,降低污染,進(jìn)一步優(yōu)化生活環(huán)境?;诖?,本文針對(duì)新時(shí)期人性化的綠色環(huán)保機(jī)械設(shè)計(jì)進(jìn)行了探索。
關(guān)鍵詞:新時(shí)期;人性化;綠色環(huán)保;機(jī)械設(shè)計(jì);探索
1引言
社會(huì)生產(chǎn)力的不斷發(fā)展,使得科技水平越來越高,現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的過程中,各種機(jī)械的應(yīng)用推動(dòng)了生產(chǎn)效率的提升,越來越復(fù)雜的機(jī)械設(shè)備應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)的生產(chǎn)。但隨之而來的是能源消耗加劇,環(huán)境污染加劇,進(jìn)入21世紀(jì)以來,國家和社會(huì)越來越重視綠色環(huán)保,在企業(yè)生產(chǎn)和社會(huì)發(fā)展的過程中,不僅要考慮經(jīng)濟(jì)效應(yīng),更要考慮到環(huán)境問題。因此,在機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中融入環(huán)保理念,能夠極大的降低后期生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的能源消耗和污染問題。在探索人性化的綠色機(jī)械環(huán)保設(shè)計(jì)過程中,以環(huán)保作為出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn),通過投入專項(xiàng)資金,增強(qiáng)設(shè)備的節(jié)能環(huán)保性能,提倡以人為本的設(shè)計(jì)理念,能夠在推動(dòng)社會(huì)生產(chǎn)發(fā)展的同時(shí),更好地踐行綠色環(huán)保理念。
2人性化的綠色環(huán)保機(jī)械設(shè)計(jì)理念概述
機(jī)械設(shè)備是工業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展過程中必不可少的基礎(chǔ)元素,機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備的水平高低直接關(guān)系到工業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展。機(jī)械設(shè)備在設(shè)計(jì)過程中主要由人進(jìn)行設(shè)計(jì),因此,在進(jìn)行綠色環(huán)保機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中,要求設(shè)計(jì)者自身具備較高的綠色環(huán)保理念,能夠在設(shè)計(jì)中體現(xiàn)以人為本的設(shè)計(jì)思想。傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備中,未能考慮到以人為本的設(shè)計(jì)思想,導(dǎo)致大多數(shù)機(jī)械設(shè)備在使用的過程中,影響了人的使用,在新時(shí)期,人的主體作用被進(jìn)一步強(qiáng)化,更加關(guān)注以人為本。基于傳統(tǒng)思想設(shè)計(jì)的機(jī)械設(shè)備不斷被淘汰,加之人機(jī)工程學(xué)和設(shè)計(jì)美學(xué)的不斷發(fā)展,人性化設(shè)計(jì)元素也逐漸成為現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備的重要理念之一。通過人性化的設(shè)計(jì)理念和綠色環(huán)保的機(jī)械設(shè)計(jì)理念,逐步實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)適應(yīng)人的需要,以機(jī)器為中心轉(zhuǎn)向以人為中心。在當(dāng)前的時(shí)代環(huán)境下,綠色環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展理念逐漸體現(xiàn)在社會(huì)生產(chǎn)的方方面面,在機(jī)械生產(chǎn)中,融入綠色環(huán)保的設(shè)計(jì)理念,要求在充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的功能,且要求生產(chǎn)發(fā)展需要的基礎(chǔ)上,減小不必要的能耗,加大能源和資源的使用效率??傮w上來說,基于人性化的綠色環(huán)保機(jī)械設(shè)計(jì),是指在機(jī)械設(shè)計(jì)過程中,滿足實(shí)際需求,確保機(jī)械設(shè)備的外觀、性能滿足生產(chǎn)需要,實(shí)現(xiàn)機(jī)械與人、機(jī)械與環(huán)境的和諧發(fā)展。
3人性化的綠色環(huán)保機(jī)械特征及設(shè)計(jì)基本要求
3.1人性化的綠色環(huán)保機(jī)械設(shè)計(jì)特征
利用機(jī)械設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)的過程中,生產(chǎn)環(huán)節(jié)的方方面面都有可能對(duì)環(huán)境產(chǎn)生不利影響,也有可能在每一個(gè)環(huán)節(jié)中不利于人的使用。而人性化的綠色環(huán)保機(jī)械設(shè)計(jì),要求機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中首先體現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的同步發(fā)展,在滿足生產(chǎn)和發(fā)展需要的同時(shí),體現(xiàn)出綠色環(huán)保的發(fā)展理念,滿足人的使用要求,體現(xiàn)以人為本的設(shè)計(jì)理念,這樣才能使機(jī)械設(shè)備在使用的過程中,在各個(gè)環(huán)節(jié)中都能節(jié)約資源和能源,最大限度地發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的價(jià)值。
3.2人性化的綠色環(huán)保機(jī)械設(shè)計(jì)要求
3.2.1安全無毒傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備在設(shè)計(jì)的過程中,沒有考慮到機(jī)械制造的材料,因此,大多數(shù)機(jī)械材料主要以化工產(chǎn)品為主,而這些化工產(chǎn)品中包含一定量的有毒有害物質(zhì),影響了使用者的安全,也不利于產(chǎn)品的生產(chǎn)。在新時(shí)代,體現(xiàn)人性化的綠色環(huán)保機(jī)械設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中,要考慮到原材料的應(yīng)用,確保利用這些原材料在機(jī)械制造時(shí)無害無毒,這樣才能生產(chǎn)出安全健康的產(chǎn)品,滿足人們的需要。
3.2.2節(jié)能耐用以往的機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)和制造的過程中,不考慮機(jī)械設(shè)備的耐用性,大多數(shù)機(jī)械設(shè)備使用一段時(shí)間后性能下降,無法再滿足生產(chǎn)需要,因此會(huì)被淘汰,而這一淘汰過程,加大了能源損耗。在人性化綠色環(huán)保機(jī)械設(shè)計(jì)理念下,要加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備的耐用程度設(shè)計(jì),全面優(yōu)化機(jī)械設(shè)備的性能,使其能夠更好地滿足生產(chǎn)需要,延長其使用壽命,避免因快速淘汰而產(chǎn)生的能源損耗。
3.2.3回收處理為了更好地體現(xiàn)人性化的綠色環(huán)保機(jī)械設(shè)計(jì),要考慮設(shè)備在老化和無法使用之后的回收,通過回收實(shí)現(xiàn)資源的重復(fù)利用,有利于節(jié)約資源,降低能源消耗。因此,在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中,設(shè)計(jì)者要充分考慮到資源的可回收性,避免資源和材料的浪費(fèi)。同時(shí),要結(jié)合機(jī)械設(shè)備的具體用途,考慮設(shè)備的材料性質(zhì),避免因過于強(qiáng)調(diào)回收處理而影響了機(jī)械設(shè)備的性能,導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備最終無法滿足生產(chǎn)。
3.2.4降低污染降低污染要求設(shè)計(jì)者在進(jìn)行機(jī)械設(shè)備的過程中,考慮模塊化的設(shè)計(jì)思想,這有利于設(shè)備的便捷保護(hù)和便捷拆卸。在機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障發(fā)生問題時(shí),通過拆卸出現(xiàn)問題的模塊,能夠最大限度地保留原有機(jī)械的問題,從而避免機(jī)械設(shè)備整體更換,也有利于實(shí)現(xiàn)資源的重復(fù)利用,體現(xiàn)綠色環(huán)保的理念。除此之外,在設(shè)計(jì)過程中要考慮到環(huán)境的載荷,盡量選擇對(duì)環(huán)境和人危害性較低的原材料,例如在選擇蓄電池和散熱器時(shí),要選擇含鉛量少的原材料,這樣才能更好地保護(hù)使用者的安全,也能避免設(shè)備淘汰后,鉛元素對(duì)環(huán)境的污染。
4新時(shí)期人性化的綠色環(huán)保機(jī)械設(shè)計(jì)路徑選擇
一般來說,機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中主要涉及的模塊包括了發(fā)動(dòng)機(jī)、機(jī)械產(chǎn)品在使用過程中產(chǎn)生的振動(dòng)和噪聲污染,機(jī)械設(shè)備的液壓系統(tǒng)、節(jié)能等四個(gè)環(huán)節(jié)中。因此,探討人性化的綠色環(huán)保機(jī)械設(shè)計(jì)路徑選擇的過程中,要從以下四個(gè)方面進(jìn)行分類討論。
4.1機(jī)械設(shè)備的發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)
機(jī)械設(shè)備在生產(chǎn)使用的過程中,噪聲污染是常見的污染來源,噪聲噪聲污染的主要污染源是發(fā)動(dòng)機(jī)。因此,體現(xiàn)人性化的綠色環(huán)保設(shè)計(jì)理念過程中,首先要對(duì)機(jī)械設(shè)備的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),確保機(jī)械設(shè)備滿足生產(chǎn)性能的基礎(chǔ)上,選擇能量消耗較低,且噪聲小的發(fā)動(dòng)機(jī),并且針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)做好消音處理,這樣才能使發(fā)動(dòng)機(jī)在使用過程中盡量降低污染,體現(xiàn)綠色環(huán)保的理念。
4.2機(jī)械設(shè)備的震動(dòng)與噪聲處理
機(jī)械設(shè)備在生產(chǎn)中,出現(xiàn)噪聲污染不僅僅來源于發(fā)動(dòng)機(jī),還來源于機(jī)械設(shè)備的整機(jī)噪聲。因此,設(shè)計(jì)者在人性化的綠色環(huán)保機(jī)械設(shè)計(jì)過程中,要深入貫徹環(huán)保的思想,體現(xiàn)以人為本的設(shè)計(jì)內(nèi)涵。例如,設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)裝載機(jī)時(shí),可以采用雙向減震懸掛系統(tǒng)作為動(dòng)力裝置,既可以降低傳動(dòng)系統(tǒng)和車架間的噪聲,也能降低傳動(dòng)系統(tǒng)和車架之間的共振,消除由于共振對(duì)機(jī)械設(shè)備本身造成的影響,也能極大的降低噪聲污染。其次,在后橋設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中,可以將后橋設(shè)計(jì)為中心擺動(dòng)結(jié)構(gòu),這樣能夠得到最大限度地動(dòng)力輸出,避免裝載機(jī)在連續(xù)使用時(shí)有趣的影響,而產(chǎn)生的噪聲和震動(dòng)。此外,結(jié)合裝載機(jī)使用的情況不同,還可以對(duì)裝載機(jī)進(jìn)行個(gè)性化的設(shè)計(jì)和優(yōu)化,例如裝載機(jī)長期處在崎嶇不平道路行駛時(shí),要對(duì)裝載機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行各個(gè)構(gòu)件的優(yōu)化,增強(qiáng)減震效果,而對(duì)于長期處在廠房內(nèi)使用的裝載機(jī),則要根據(jù)廠房地面的情況,對(duì)裝載機(jī)的車斗進(jìn)行強(qiáng)化,保證其使用強(qiáng)度。除此之外,在進(jìn)行機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)的過程中,還要對(duì)主機(jī)的各個(gè)結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化,例如一些液壓馬達(dá)為驅(qū)動(dòng)手段的機(jī)械設(shè)備中,可以對(duì)驅(qū)動(dòng)冷卻風(fēng)扇進(jìn)行替換或者優(yōu)化,以這樣的方式降低噪聲污染。同時(shí),還要對(duì)液壓管的排列組合進(jìn)行優(yōu)化,這樣也能降低由于液壓泵、油管整個(gè)構(gòu)件形成振動(dòng)而產(chǎn)生的噪聲污染。而為了更好地體現(xiàn)以人為本的設(shè)計(jì)理念,還可以采用隔音材料,將操作空間形成整體的封閉結(jié)構(gòu),這樣能夠有效杜絕噪聲污染對(duì)處于操作空間內(nèi)工作人員的生理影響。
4.3清潔液壓系統(tǒng)做好防滲漏設(shè)計(jì)
大型機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)過程中,往往需要用到大量的液壓系統(tǒng),而液壓系統(tǒng)是機(jī)械設(shè)備中最容易出現(xiàn)滲漏的地方,出現(xiàn)滲漏時(shí)不僅會(huì)加大能源消耗也會(huì)對(duì)環(huán)境造成影響。因此,人性化的綠色環(huán)保機(jī)械設(shè)計(jì)過程中,要通過有效地設(shè)計(jì),優(yōu)化清潔液壓系統(tǒng),做好防滲漏設(shè)計(jì)。具體來說,首先要對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行精密性設(shè)計(jì),確保結(jié)構(gòu)的精密,才能使機(jī)械磨損對(duì)機(jī)械設(shè)備的影響降到最低,進(jìn)一步降低機(jī)械設(shè)備的故障率,延長機(jī)械設(shè)備的使用時(shí)間,也能夠提高機(jī)械設(shè)備的工作效率。其次,針對(duì)機(jī)械設(shè)備的液壓系統(tǒng)做好清潔工作,例如在油箱外部設(shè)計(jì)好密封裝置,避免細(xì)小灰塵以及其他顆粒性物質(zhì)進(jìn)入油箱中而影響油的品質(zhì),也能保證設(shè)備的使用壽命。另外,在做好防滲漏設(shè)計(jì),根據(jù)不同的軟件進(jìn)行分別優(yōu)化,例如對(duì)于輸送油管的材料進(jìn)行優(yōu)化,也可以選擇優(yōu)質(zhì)環(huán)保的優(yōu)質(zhì)膠管,在安裝過程中,確保送油管與各元件緊密連接,有效防止甚情況。
4.4做好機(jī)械設(shè)備的節(jié)能設(shè)計(jì)
體現(xiàn)綠色環(huán)保,最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)是在設(shè)計(jì)過程中體現(xiàn)出節(jié)能,做好節(jié)能設(shè)計(jì)才能減少能源消耗,體現(xiàn)出綠色環(huán)??沙掷m(xù)發(fā)展的理念。設(shè)計(jì)者在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中,不僅要從整體上進(jìn)行優(yōu)化,使機(jī)械設(shè)備在生產(chǎn)和使用過程中能夠降低能源消耗,不斷提高生產(chǎn)的效率,更要在各系統(tǒng)以及各結(jié)構(gòu)元件上進(jìn)行優(yōu)化,不斷運(yùn)用新的技術(shù),降低生產(chǎn)污染。例如可以考慮雙泵合流技術(shù),通過這樣的技術(shù)應(yīng)用,智能節(jié)能高效又能滿足生產(chǎn)需要。
5人性化的綠色環(huán)保機(jī)械設(shè)計(jì)與未來發(fā)展趨勢
基于人性化的綠色環(huán)保機(jī)械設(shè)計(jì)過程中,要將以人為本和綠色環(huán)保的理念貫穿機(jī)械設(shè)備的各個(gè)環(huán)節(jié)中,不斷優(yōu)化操作人員的使用體驗(yàn),關(guān)注操作人員的安全和舒適程度。具體來說,在設(shè)計(jì)過程中要充分考慮人機(jī)工程學(xué),確保機(jī)械設(shè)備的安全環(huán)保,優(yōu)化操作環(huán)境。使機(jī)械操作人員能夠在這樣的環(huán)境中,更好地利用機(jī)械設(shè)備從事生產(chǎn),提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。其次,在進(jìn)行機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)的過程中,體現(xiàn)以人為本、綠色環(huán)保理念,還要考慮到設(shè)備操作的簡單性和可維護(hù)性,操作的簡單性能夠方便操作人員對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行操作,可維護(hù)性則能夠使維修人員定期及時(shí)地對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行維護(hù)管理工作,通過維護(hù)延長機(jī)械設(shè)備的使用壽命,降低機(jī)械設(shè)備的淘汰率,更有利于實(shí)現(xiàn)資源的合理化利用,防止頻繁淘汰產(chǎn)品造成了資源浪費(fèi)問題?;谌诵曰木G色環(huán)保機(jī)械設(shè)計(jì),在未來發(fā)展的過程中,會(huì)不斷加強(qiáng)智能化發(fā)展,設(shè)計(jì)者在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中,將互聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)相關(guān)理念應(yīng)用于其中,通過人工智能,能夠進(jìn)一步提高機(jī)械設(shè)備的智能化操作,這樣的方式能夠減少人力資源的支出,也能夠避免進(jìn)入惡劣的生產(chǎn)環(huán)境中進(jìn)行工作。深入踐行了以人為本的設(shè)計(jì)理念,體現(xiàn)了人性化的綠色環(huán)保機(jī)械設(shè)計(jì)內(nèi)涵,更有利于實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備與人的和諧發(fā)展。
6結(jié)語
綜上所述,進(jìn)入21世紀(jì)以來,綠色環(huán)保理念深入人心,社會(huì)發(fā)展的過程中越來越體現(xiàn)以人為本的發(fā)展理念。因此新時(shí)期的人性化綠色環(huán)保機(jī)械設(shè)計(jì)過程中,要將人性化的綠色環(huán)保理念體現(xiàn)在繼續(xù)升級(jí)的各個(gè)環(huán)節(jié),對(duì)機(jī)械設(shè)備不斷進(jìn)行優(yōu)化,積極將新的技術(shù)和新的理念應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)中,確保機(jī)械設(shè)備滿足生產(chǎn)需要,也能夠降低能源消耗,這樣才能使機(jī)械設(shè)備在應(yīng)用的過程中更好地推動(dòng)社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展,實(shí)現(xiàn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。
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作者:朱衛(wèi)興 單位:江蘇環(huán)保產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院股份公司