□孫建峰
(淮安錦綸化纖有限公司江蘇淮安223400)
紡織機(jī)械綠色設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)探究
□孫建峰
(淮安錦綸化纖有限公司江蘇淮安223400)
在環(huán)境問題越來越引人關(guān)注的當(dāng)今,紡織機(jī)械的設(shè)計理念也在發(fā)生變化,綠色設(shè)計逐漸開始得到重視。作為一項(xiàng)與傳統(tǒng)設(shè)計區(qū)別較大的設(shè)計理念,綠色設(shè)計融入了可持續(xù)發(fā)展思想,是紡織機(jī)械設(shè)計與時俱進(jìn)的生動體現(xiàn)。綠色設(shè)計的實(shí)現(xiàn),不僅需要以先進(jìn)理念為指導(dǎo),還需要以現(xiàn)代科技為支撐。本文結(jié)合我國紡織業(yè)發(fā)展方向,對紡織機(jī)械綠色設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)做了探討。
紡織機(jī)械;綠色設(shè)計;關(guān)鍵技術(shù)
1.1 科學(xué)選材
選取綠色材料是對紡織機(jī)械進(jìn)行綠色設(shè)計的一個重要步驟,由于最終確定的材料類型與產(chǎn)品性能關(guān)聯(lián)密切,在實(shí)際選擇的時候,相關(guān)人員應(yīng)以綠色程度為依據(jù),選擇恰當(dāng)?shù)牟牧?。通常來講,紡織機(jī)械設(shè)計中使用的綠色材料應(yīng)滿足以下幾項(xiàng)條件:第一,污染小;第二,低耗;第三,成本低;第四,加工便利且不會造成嚴(yán)重污染;第五,能夠降解和再次利用。在具體進(jìn)行選材的過程中,相關(guān)人員應(yīng)注意以物理防腐手段取代化學(xué)防腐手段,并在外殼加工環(huán)節(jié)中盡量以不銹鋼取代電鍍法。同時,為了避免對環(huán)境造成嚴(yán)重危害,還應(yīng)盡量使用鎳磷鍍,而非電鍍鉻。除此之外,選材中還應(yīng)注意以下幾點(diǎn):首先,以選材原則為依據(jù),傳動部分使用的材料應(yīng)以新型高分子材料為佳,以延長傳動件工作年限,防止出現(xiàn)水桶效應(yīng),影響到整機(jī)壽命。其次,原料選擇應(yīng)以強(qiáng)度、重量為主要控制指標(biāo),盡量選用強(qiáng)度大、質(zhì)量小的原料。這樣做除了是基于安全考慮之外,還有助于機(jī)械性能優(yōu)化和減輕能耗。最后,在保證結(jié)構(gòu)件剛度達(dá)標(biāo)、強(qiáng)度足夠的基礎(chǔ)上,還應(yīng)注意控制成本。為此,建議實(shí)際設(shè)計時盡量選擇非金屬件。此種構(gòu)件不僅具有成本優(yōu)勢,還能夠起到減小機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)噪音等作用??偠灾?,紡織機(jī)械設(shè)計中秉持綠色設(shè)計理念選材,可以起到改善機(jī)械性能、降低成本和能耗等作用,對于紡織業(yè)發(fā)展具有深遠(yuǎn)的影響意義。
1.2 合理進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計
在機(jī)械設(shè)計中,結(jié)構(gòu)設(shè)計對于后續(xù)工作的開展有著決定性影響,在結(jié)構(gòu)設(shè)計存在不合理之處的情況下,設(shè)計的預(yù)期目標(biāo)是無法實(shí)現(xiàn)的。為了防止這種情況出現(xiàn),在對紡織機(jī)械進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中,就要注意以下幾點(diǎn):第一,相關(guān)人員應(yīng)圍繞產(chǎn)品用途展開分析,明確功能結(jié)構(gòu)設(shè)計要求。其中,應(yīng)注意將操作者體驗(yàn)考慮在內(nèi),盡量使其在操作過程中有舒適感和便利感。這種做法與人機(jī)工程學(xué)要求相一致,也是機(jī)械設(shè)計時必須要重視的一點(diǎn)。第二,相關(guān)人員必須主動了解機(jī)械加工知識,以保證設(shè)計方案的合理性。第三,遵從科學(xué)原則進(jìn)行設(shè)計。在具體設(shè)計的時候,設(shè)計者應(yīng)注意對結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡化,對于不必要的零件,應(yīng)盡量不用。為了控制零件數(shù)量、減輕能耗,設(shè)計時選用的零件應(yīng)以復(fù)合型為佳,連接方式則要盡量簡單。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候,應(yīng)同時考慮技術(shù)要求、工藝水平,并注重減輕加工能耗。同時,結(jié)構(gòu)設(shè)計還應(yīng)為資源回收考慮,盡量做到結(jié)構(gòu)易于拆卸。另外,在初步設(shè)計完成后,還應(yīng)注意進(jìn)行優(yōu)化。這方面一般包括以閉式結(jié)構(gòu)代替開式結(jié)構(gòu)、調(diào)整筋板厚度以強(qiáng)化機(jī)架穩(wěn)定性、將軸承從滾動式調(diào)為滑動式等幾項(xiàng)內(nèi)容,對于綠色設(shè)計目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)具有顯著影響。
1.3 保證產(chǎn)品具有可拆卸性
只有保證產(chǎn)品具有可拆卸性,其才存在被回收利用的可能性。紡織機(jī)械包含大量的零件,在其無法繼續(xù)使用的情況下,如果無法進(jìn)行拆卸,那么,其中的零件均會被浪費(fèi),再加上處理難度比較大,還會產(chǎn)生一定的污染問題。因而,實(shí)際設(shè)計時,應(yīng)注重保證產(chǎn)品具有可拆卸性,為后期的廢物利用創(chuàng)造條件。結(jié)合紡織機(jī)械的特點(diǎn)來講,其是否具有可拆卸性,實(shí)際上與零件連接方式及配合種類有著密切關(guān)系。所以,為了達(dá)到保證產(chǎn)品可拆卸的目標(biāo),實(shí)際設(shè)計時就要盡量避免采用過盈配合及鉚接等可拆卸性不好的方式。并且,設(shè)計時還需對相容性進(jìn)行考慮。相容性一般是針對不同材料而言,如果它們相容性好,那么,拆卸分類任務(wù)就會比較輕。保證產(chǎn)品具有可拆卸性的設(shè)計步驟為:第一,以拆卸信息為基礎(chǔ),建模分析。第二,根據(jù)量化模型,建立制約矩陣。第三,提出零件間關(guān)聯(lián)度概念,并借助層次法實(shí)施定量分析、建立關(guān)聯(lián)矩陣。第四,立足關(guān)聯(lián)矩陣,聚類子裝配體,并通過判斷其是否穩(wěn)定等措施,來確認(rèn)方案是否可行。
綜上所述,對于紡織機(jī)械進(jìn)行綠色設(shè)計,不僅是為了提高紡織效率,還是基于行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的考慮。此舉是紡織機(jī)械設(shè)計領(lǐng)域的一次重要創(chuàng)新,也為機(jī)械性能改善提供了機(jī)會。所以,在實(shí)際的機(jī)械設(shè)計中,相關(guān)人員有必要在明確綠色設(shè)計要求及目標(biāo)的基礎(chǔ)上,注重科學(xué)設(shè)計,以促進(jìn)機(jī)械性能的優(yōu)化和能耗的降低。
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1004-7026(2016)09-0128-01
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10.16675/j.cnki.cn14-1065/f.2016.09.087