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机械设计在绿色环保行业的应用

时间:2022-05-17 19:20:07 浏览次数:

摘要:环境严重污染和自然资源匮乏业已成为社会发展的绊脚石,是当前社会亟待解决的束缚,然而机械制造业一直以来又是污染环境、占用大量自然资源的产业,所以,市场对于在绿色环保理念下设计、制造的机械产品亲睐有加。本文从机械产品绿色设计的重要现实意义出发。

关键词:机械设计;绿色环保;应用

引言

绿色设计又称生态设计、面向环境的设计等,是指借助于产品相关的各类信息,使设计出的产品具有先进的技术性、良好的环境协调性以及合理的经济性的一种系统设计方法。绿色的设计应该是利用整体系统的观点,将环境、安全性、能源、资源等因素集成到产品的设计活动之中,从而获得真正的绿色产品。

1.机械产品绿色设计的重要意义

近年来,绿色己成为众多产品时代特征之一。党的十八大报告中明确提出 “要把生态文明建设放在突出地位”。绿色发展、循环发展、低碳发展己被写入党代会报告,即向世界宣告:我们要发展环境友好型产业,降低能耗和物耗,保护和修复生态环境;我们要发展循环经济和低碳技术,使经济社会发展与自然相协调。而今世面上也出现了不少绿色产品,如绿色食品、绿色家电产品、绿色农业,竟连2008年北京奥运会也提出了绿色奥运的口号,它已渗透到军事、科技、文化、生活、卫生、教育等方面。绿色技术研究已逐步成为推动国民经济可持续发展的有效途径。

绿色设计不同于传统设计,绿色设计包含产品从概念形成到生产制造、使用乃至废弃后的回收,即涉及产品整个周期。免费论文参考网。机械产品的绿色设计是把产品的生命周期进行扩展,除设计、制造、使用外,还包括废弃后的回收重用及处理等。因此,如果要从根本上防止环境污染,节约资源和能源,首先取决于设计。免费论文参考网。绿色设计主要包括产品的结构设计、产品材料选择、制造环境设计、绿色工艺设计、包装设计和回收处理设计等个方面。

2.如何在绿色环保理念下设计机械产品

2.1 绿色材料的选择

过去在选材时只考虑产品的机械性能、工艺性能、使用性能,为实现利益最大化,忽略了产品对环境产生的影响。而绿色材料除了考虑产品的性能,还综合考虑产品对环境的无污染性、可回收利用性、对人体无伤害性及对资源能源的消耗性等,使产品在制造、使用、废弃再生循环利用中与环境共存。所以要多开发无污染、可回收、能耗少的绿色材料。

2.2 绿色工艺设计

在机械产品制造装配过程中,既要使产品零件数量尽量少,易于装配,提高产品质量和可维护性,也要充分考虑在制造和装配过程中减少对环境的破坏。可拆卸设计作为一种对产品的易装拆,可回收再重新加工利用,能将利润最大化的设计方法学,成为了绿色工艺设计的主要方法。当然,还有现在的干式切削、准干式切削、精确成形、生产废物再利用、快速原型制造及虚拟现实技术等都属于绿色工艺的新技术。

2.3 绿色制造环境设计

不同的产品在设计过程中都要根据自身特点考虑对环境污染的严重程度,在保证产品性能前提下、尽可能满足对环境的要求。如生产电冰箱要求不用氯氟类的制冷剂和发泡剂减少或消除酸洗、磷化过程中产生的环境污染物,降低能耗,减少噪声。

2.4 绿色产品包装设计

在原有的包装方案上,考虑产品包装材料与环境的兼容性,设计时选择能够处理、分解、可回收利用和再生循环利用的包装材料。如竹类、木材等天然无污染可再生材料可用于产品包装。遵循当今主要工业国要求包装做到减量化、 回收重用、循环再生和可降解原则,建立健全规章制度,做到绿色包装与保护环境同步发展。

2.5 产品回收处理设计

在产品设计时,就要考虑到其材料的可回收性以及回收后在其它机械零件或产品中的应用价值。具体包括以下几方面:

拆卸后的零部件的重新使用价值;产品回收成本估算,包括回收设施的投入、人力、工时等;回收再利用后与其功能相同的新零部件制造成本作对比,使产品成本降到最低;回收处理过程中对环境影响评价;产品回收的方法。

3.我国机械工业运用绿色技术的措施

3.1 建立和完善环保体制,加强职工的环保意识

在制造企业中要想真正的做到环境保护就要才全攻的思想出发,通过建立规范的环保体系,将以前腐朽的生产工艺进行改进,才能从实际出发,进而有效的改善生产环境,而且可以提高企业生产资源的利用率。同时制造企业在生产过程中应该制定很多有效的环保目标,让员工在产品生命周期全过程中带来的环境问题有深刻的认识,采取有效的预防措施防止发生环境污染。企业要提高员工的素质,定期对员工进行培训工作,让员工拥有安全意识、节约意识、效率意识、环保意识等观念。绿色制造是人类可能性发展战略的重要部分,每一个生产者到应该充分认识到绿色生产的责任。

3.2 实施现代制造工程,采用先进的制造工艺

我国目前机械加工水平比较低,特别是一些小企业用旧的数控机床加工机械,造成生产效率低,精度低,耗费大。因此,企业要引进新的数控机床,提高机械加工精度同时还提高生产效率,减少能源资源的耗费。绿色设计是绿色制造技术的核心,所以企业在对产品进行设计时候要对制造设备进行改进,而且作业中产生的废弃污染物应该被减少排放或者回收再利用,进而充分的控制制造企业的环保问题,同时,对废弃过程中的资源考虑是否可以循环利用,减低损耗,合理的利用能源资源。传统的机械制造技术会对环境产生污染和增加能源的消耗,所以必须实施现在绿色机械环保技术才可以推动我国机械制造产业跟上国际机械制造产业的发展。吸取国外先进的制造工艺对我国传统的生产制造工艺进行改造。企业实施现在制造工程,采用先进的制造工艺是企业可持续发展最有效的模式。

4.结束语

综上,机械产品绿色设计是机械行业当今乃至以后一个时期的设计主流,是人与自然和谐共处的保障,也是国民经济增长的助推剂,更是一种观念上的变革。它要求设计人员以一种更为负责的方法去创造产品,这样才能更有效利用资源,减少环境污染,促使人类当前利益与长远利益结合,最终避免和消除制造业恶性循环,顺应社会和谐发展。

参考文献:

[1]祁红志.绿色设计的发展及应用[J].现代机械,2004.04

[2]刘志峰.产品的可回收性设计[J].机械科学与技术,1996.04.

[3]李文虎.发展绿色包装,实现包装环保目标[J].上海包装,1996.04

��- � � � ~y @� ,这种变速器是通过液力传递和齿轮之间的组合的方式从而达到变速变矩。

5.2液力自动变速器的优点

液力自动变速器不采用离合换挡,档位设置较少,变化较大,连接比较平稳,较易操作不仅给驾驶员提供便利,也为乘客带来舒适的乘车体验。而其缺点也是显著的,液力自动变速器机构复杂,制造和修理都比较麻烦,所以隐隐有被淘汰的趋势。

6.电控机械自动变速器(AMT)

电控机械自动变速器的产生是以干式离合器和固定轴式变速器为基础,综合应用模糊控制理论,电子技术和变速理伦,并以电子控制元件为核心,进一步通过液压控制系统控制离合器的动作,例如选档,换档以及分离和结合。

6.1电控机械自动变速器的基本原理

依据驾驶员的指令(油门,制动)并与车辆的运行状态(车速,档位,发动机转速)相结合根据一定的原理,并辅以相应的执行手段,从而联合控制汽车的动力以及传动系统,进一步实现起步,换档的智能操作。

6.2电控机械自动变速器的优点

(1)控制系统结构相对简洁,便于安装,维护以及后期保养。

(2)灵活方便,可提高生活安全性,并有效减少驾驶员的劳动强度,并能使驾驶员注意力更加集中在行车环境中遇到的突发情况。

7.电控机械自动变速器在我国的发展趋向

自动变速器的分类广泛但其核心技术是电液控制,电子技术和传感器技术。但是由于液力自动变速器对于技术和经济投入要求比较高,因此难以形成规模化。因此我国就现在的国情来讲更应以电控机械自动变速器方向为主,主要原因还是性价比比较高,投资少且可批量生产,收益比较可观。

8.结语

汽车市场的迅速扩大使得本国汽车制造业大量兴起,病史汽车工艺以及科技得到大幅度的提升,变速器仅仅是其中的一部分,在保证现状的同时,我们应该大力开展科技创新,多从国外先进的技术中取长补短,要紧跟着时代的脚步,争取时刻处在科技前沿,以及重型汽车的高技术含量开发和生产适合我国现阶段国情的重型车用变速器。

参考文献

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[2]蒋春明,阮米庆.汽车机械式变速器多目标可靠性优化设计.汽车工程.2007,(12):1091-1093.

[3]何东伟,王国华,吴光强.基于Matlab的电动汽车变速器结构优化.计算机辅助工程,2008.(17):187-190.

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