工程機械產(chǎn)品設(shè)計中的節(jié)能與環(huán)保分析

1、工程機械產(chǎn)品設(shè)計中的節(jié)能與環(huán)保分析工程機械產(chǎn)品設(shè)計中的節(jié)能與環(huán)保分析1064202109-0-02 DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.09.040 隨著科技的進步，我國在工程機械和設(shè)備設(shè)計方面成效顯著，但在工程機械的產(chǎn)品設(shè)計中缺乏科學的環(huán)保及節(jié)能標準，產(chǎn)品設(shè)計的人機交互性能較低等，造成極大的能源浪費，在節(jié)能環(huán)保方面仍與發(fā)達國家有肯定的差距，嚴峻阻礙了我國工程機械行業(yè)的進展。 1 工程機械產(chǎn)品設(shè)計中的節(jié)能環(huán)保 1.1 節(jié)能環(huán)保的意義 第一，社會進展的必定要求。各類工業(yè)活動建設(shè)對工程機械產(chǎn)品與設(shè)備提出了更高的要求，各種原料的使用量增加，廢棄物的排放量也隨之增加，

2、給環(huán)境造成無可挽回的損害。廢棄物的排放勢必影響到機械性能的發(fā)揮，在工程機械產(chǎn)品設(shè)計中融入節(jié)能環(huán)保理念，不僅可以提升機械產(chǎn)品的各項性能及工作效率，而且可以削減環(huán)境污染，滿足可持續(xù)進展經(jīng)濟理念的要求。 第二，起到節(jié)省能源的作用。無論是哪個領(lǐng)域，只要應用了機械產(chǎn)品就會導致能源消耗并產(chǎn)生肯定的廢棄物，在產(chǎn)品設(shè)計中，要從材料、性能以及系統(tǒng)等多方面入手，結(jié)合節(jié)能環(huán)保理念，并以此作為基礎(chǔ)進行產(chǎn)品設(shè)計，降低能源損耗，提升我國工程領(lǐng)域?qū)δ茉吹淖畲罄寐剩徑馕覈茉淳o缺的現(xiàn)狀，促進我國工業(yè)的可持續(xù)進展。 1.2 節(jié)能環(huán)?，F(xiàn)狀分析 國外工程機械行業(yè)進展時間較長，相關(guān)生產(chǎn)機制及規(guī)章制度較為完善，并早已開始在產(chǎn)品設(shè)計

3、中融入節(jié)能環(huán)保理念，尤其是近年來，一些發(fā)達國家的工程機械產(chǎn)品的節(jié)能環(huán)保設(shè)計已經(jīng)形成了一套科學理論，其通過與先進技術(shù)結(jié)合，優(yōu)化和完善了現(xiàn)有的產(chǎn)品設(shè)計方式，產(chǎn)品設(shè)計可以滿足生態(tài)平衡的進展需求1。 但就目前而言，與其他國家相比，我國工程機械設(shè)計在節(jié)能環(huán)保方面仍存在相關(guān)制度不健全等一系列問題。雖然我國工程機械行業(yè)已經(jīng)在國際上占有重要的地位，但是在節(jié)能環(huán)保方面仍缺乏相關(guān)機制。為此，相關(guān)人員必需與時俱進，將產(chǎn)品性能與節(jié)能環(huán)保理念有機融合，從實際出發(fā)明確各項環(huán)境指標，促進我國工程機械的進展。 2 工程機械產(chǎn)品設(shè)計中的節(jié)能環(huán)保措施 2.1 應用環(huán)保型材料 環(huán)境作為人類賴以生存最重要的因素，在工程機械產(chǎn)品設(shè)計過

4、程中，相關(guān)人員必需加強對環(huán)境愛護的重視。 第一，相關(guān)設(shè)計人員在產(chǎn)品設(shè)計中應優(yōu)先選用環(huán)保材料，選擇環(huán)保材料時要從多角度綜合考慮。首先，加強對材料本身性能的討論，例如材料的再生性或者循環(huán)使用性等，并選擇可以多次循環(huán)使用的材料。其次，重視加工過程的再生性，要將可回收材料以及加工工作有機結(jié)合，科學地回收可再生、對環(huán)境危害較低的資源。最終，在設(shè)計后期要加強對剩余材料的處理狀況，設(shè)計結(jié)構(gòu)簡潔易操作的產(chǎn)品，加強對材料的拆分，選擇對人體以及環(huán)境無害的材料，確保材料無毒、無害后方可生產(chǎn)制作。 第二，工程機械產(chǎn)品設(shè)計中，設(shè)計人員要選擇不會對環(huán)境產(chǎn)生不良影響的材料。例如傳統(tǒng)機械設(shè)計中，制冷環(huán)節(jié)往往會應用大量氟利昂，

5、給環(huán)境造成極大危害。在工程制造中，應用氟利昂還會影響人們的身體健康。設(shè)計人員必需科學篩選材料，幸免使用對人體以及環(huán)境有危害的材料。再又如，可以通過其他方式代替蓄電池等具有鉛毒的材料，在降低環(huán)境污染的同時保證產(chǎn)品的相關(guān)性能不會受到影響。 第三，要以低排放、低消耗為要求進行設(shè)計，充分發(fā)揮新科技的優(yōu)勢，通過延長機械產(chǎn)品的使用壽命會在肯定程度上降低能源消耗。在產(chǎn)品設(shè)計中，設(shè)計人員要加強對產(chǎn)品自身耐壓性、長久性的重視，結(jié)合先進的科學技術(shù)，提升產(chǎn)品的使用性能及效率。在此過程中，還要加強對產(chǎn)品各類零部件的處理工作，將污染降到最低。 另外，假如出現(xiàn)產(chǎn)品報廢的狀況，要對其回收再利用，將可以使用的零部件拆卸使用，

6、假如報廢狀況較為嚴峻，無法再次利用的，則要結(jié)合實際狀況，不損壞各類零部件的結(jié)構(gòu)進行回收，將其與產(chǎn)品設(shè)計結(jié)合使用，發(fā)揮機械產(chǎn)品的更大價值。 2.2 合理利用新能源，設(shè)計漸漸人性化 工程機械本身就會造成極大的能源消耗，為此，在工程機械產(chǎn)品設(shè)計中，要結(jié)合實際狀況，科學調(diào)整工程機械行業(yè)的進展規(guī)劃，并通過對新能源的利用降低對能源的消耗問題，促進機械產(chǎn)品的環(huán)?；⒐?jié)能化進展。在工程機械產(chǎn)品的節(jié)能環(huán)保設(shè)計時，假如可能，可以通過應用太陽能、風能等清潔、可再生資源，降低對環(huán)境的污染。另外，還要加強對新能源的開發(fā)，推動新能源在工程機械領(lǐng)域的應用，發(fā)揮機械產(chǎn)品的環(huán)保價值2。 此外，人性化設(shè)計對于產(chǎn)品的舒適性和安全性

7、都有很大程度的提高，并且在操作的過程中可以到達敏捷操作和愉悅的目的，產(chǎn)品設(shè)計要表達人性化。例如，在駕駛室的設(shè)計中，可以通過設(shè)計加熱空氣懸浮座椅，便于全方位調(diào)整，可以實行防紫外線輻射的透亮玻璃天窗，手柄設(shè)計則是可以結(jié)合全自動換擋裝置、可調(diào)式轉(zhuǎn)向驅(qū)動等多項功能。另外，通過搭配美觀的色彩，改善駕駛者的工作環(huán)境，緩解駕駛者疲憊，提高工作效率，到達節(jié)能環(huán)保的目的。 2.3 降低工程機械產(chǎn)品振動與噪音 對于目前大部分工程機械產(chǎn)品而言，行業(yè)內(nèi)廣泛接受發(fā)動機為動力源，發(fā)動機也是造成環(huán)境污染的關(guān)鍵。為此，設(shè)計人員要選用低油耗、低排放、低噪聲的環(huán)保型柴油機，或者通過應用高壓共軌噴油系統(tǒng)的柴油機，此類型發(fā)動機不僅具

8、有靈敏的噴油系統(tǒng)，而且噴油精度較高，可以改善傳統(tǒng)的噴油霧化，充分混合燃油和空氣，提升燃油的燃燒效率，不僅可以起到節(jié)省燃油的作用，而且在肯定程度上降低噪音、廢氣的排放量。另外，還可以通過選用具有廢氣循環(huán)功能的發(fā)動機起到節(jié)能環(huán)保的作用。此種技術(shù)主要是將部分廢氣冷卻，通過EGR閥電子系統(tǒng)實現(xiàn)對流量的操縱，并將其再次送回燃燒室二次燃燒，降低污染物的排放。 除選擇低公害的發(fā)動機外，要操縱噪音及振動，起到節(jié)能環(huán)保的效果。在工程機械產(chǎn)品設(shè)計中，不僅要選擇低噪音的發(fā)動機，還要優(yōu)化和完善發(fā)動機的系統(tǒng)或主機結(jié)構(gòu)。發(fā)動機不應直接對冷卻風扇進行操縱，而是可以通過液壓馬達單獨操縱冷卻風扇，將風扇與發(fā)動機隔離，降低噪音通

9、過風扇傳輸?shù)母怕省Ｔ诖诉^程中，還可以通過對具有覆蓋性的機罩等構(gòu)件位置進行隔音設(shè)計，或者設(shè)計完全封閉的駕駛室等，削減振動降低噪音，到達隔音的目的，實現(xiàn)工程機械產(chǎn)品的節(jié)能環(huán)保。 2.4 設(shè)計液壓系統(tǒng)，使用先進傳動裝置 與此同時，可以通過對液壓系統(tǒng)進行防滲漏或者節(jié)能設(shè)計，在提高液壓泵清潔度的同時更好地提升工程機械產(chǎn)品設(shè)計的節(jié)能環(huán)保性能。 第一，要對液壓系統(tǒng)進行精度設(shè)計，剔除微塵以及其他雜質(zhì)，降低液壓系統(tǒng)零部件的磨損程度，通過應用增壓液壓油箱改善吸油效果，增添液壓系統(tǒng)的使用壽命及整個系統(tǒng)的清潔度3。 第二，作為影響目前工程機械產(chǎn)品污染的關(guān)鍵因素之一，液壓系統(tǒng)漏油的操縱顯得尤為重要，在液壓管路材質(zhì)設(shè)計中要選擇防老化以及耐腐蝕的優(yōu)質(zhì)膠管。 另外，要加強對新型轉(zhuǎn)動裝置的應用，通過接受信息化、成套化的轉(zhuǎn)動裝置代替?zhèn)鹘y(tǒng)系統(tǒng)，不僅可以實現(xiàn)產(chǎn)品的批量生產(chǎn)，而且可以起到降低油耗削減發(fā)動機廢氣排放量，提升生產(chǎn)效率。 對于新型傳動裝置，其中最重要的就是智能化模塊的應用，其可以通過對液力變矩器的工作狀況智能操縱變速箱，進而操縱發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，確保發(fā)動機長期處于節(jié)油、高效的運行狀態(tài)。 3 結(jié)語 隨