湖州師范學(xué)院求真學(xué)院 毛達(dá)望

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的設(shè)計(jì)及發(fā)展

湖州師范學(xué)院求真學(xué)院 毛達(dá)望

科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，近年來我國十分重視科學(xué)技術(shù)水平的提高。機(jī)械設(shè)計(jì)制作及自動(dòng)化方面的技術(shù)對于化工生產(chǎn)有著重要的作用。提高化工生產(chǎn)機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化設(shè)計(jì)水平，需要積極利用現(xiàn)有的資源，發(fā)揮機(jī)械自動(dòng)化的優(yōu)點(diǎn)，將機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)，滿足人們對生活和生產(chǎn)多元化的需求，推動(dòng)該行業(yè)的發(fā)展，提高我國工業(yè)生產(chǎn)水平。

機(jī)械設(shè)計(jì)；制造；自動(dòng)化；發(fā)展方向

引言

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國已實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化，但自動(dòng)化水平還比較低，與發(fā)達(dá)國家存在著一定的差距，需加大自動(dòng)化設(shè)計(jì)的力度，為我國的工業(yè)發(fā)展服務(wù)，完善我國的工業(yè)體系。本文詳細(xì)地闡述了機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)實(shí)例、未來發(fā)展趨勢，以促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展。

1 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的設(shè)計(jì)原則

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的設(shè)計(jì)要按照一定的設(shè)計(jì)原則，在設(shè)計(jì)前要明確設(shè)計(jì)的主要原則，在設(shè)計(jì)過程中要考慮機(jī)械的功能要求和對先進(jìn)技術(shù)的利用，最終提高機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化的水平。

1.1 盡量滿足機(jī)械功能

任何機(jī)械的設(shè)計(jì)都需要考慮機(jī)械本身功能的實(shí)現(xiàn)，了解生產(chǎn)部門對于機(jī)械生產(chǎn)功能的要求，使生產(chǎn)出的產(chǎn)品滿足我國人民的生產(chǎn)和生活需求。通過提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的設(shè)計(jì)水平來提高機(jī)械設(shè)備的性能，最終實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)我國工業(yè)生產(chǎn)的先進(jìn)性，使其成為推動(dòng)我國工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的重要力量。

1.2 利用先進(jìn)的機(jī)械技術(shù)

先進(jìn)的機(jī)械技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中發(fā)揮著重要的作用，在設(shè)計(jì)過程中要將機(jī)械技術(shù)融合其中。在設(shè)計(jì)前要充分掌握機(jī)械中的能量變化技術(shù)、信息處理技術(shù)、機(jī)械結(jié)構(gòu)等相關(guān)信息。近些年，我國工業(yè)發(fā)展十分迅速，引進(jìn)了大量先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備，這些技術(shù)設(shè)備具有不同的性能和種類，要提高機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化的設(shè)計(jì)水平必須要了解不同機(jī)械設(shè)備的信息，有效融合各種設(shè)備的性能。機(jī)械中的能量變化技術(shù)可有效地提高自動(dòng)化設(shè)計(jì)服務(wù)水平，創(chuàng)新工業(yè)動(dòng)力設(shè)備。而信息處理技術(shù)可為機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化提供數(shù)據(jù)，使設(shè)計(jì)更加科學(xué)化、合理化。

2 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的設(shè)計(jì)

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的設(shè)計(jì)需要嚴(yán)格與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合，通過科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，有效地控制工藝變量，最終實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)化，提高生產(chǎn)的效率和生產(chǎn)產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量，保證生產(chǎn)的平穩(wěn)，使生產(chǎn)獲得良好的控制。

2.1 鍋爐汽包水位控制方面的設(shè)計(jì)

2.1.1 單沖量控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。單沖量控制系統(tǒng)是一種簡單的控制給水系統(tǒng)，主要由汽包、省煤器、給水等幾部分構(gòu)成，這種單沖量控制由于構(gòu)成過于簡單，一旦出現(xiàn)水位下降嚴(yán)重、水體波動(dòng)很大的情況，會(huì)使設(shè)備出現(xiàn)危險(xiǎn)。因此，單沖量控制系統(tǒng)一般都用于小型鍋爐，為保障安全還需配上連鎖報(bào)警裝置。

2.1.2 雙沖量控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。雙沖量控制系統(tǒng)是一個(gè)控制蒸汽流量和對單回路反饋控制的系統(tǒng)，在單沖量控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了對蒸汽流量的校正，確保水位控制閥能夠及時(shí)控制水位，保障水位的平穩(wěn)性。

2.1.3 三沖量控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。雖然雙沖量控制系統(tǒng)能很好地保障水位的平穩(wěn)，但在使用過程中需要靜態(tài)補(bǔ)償以保證控制閥成線性的特點(diǎn)，并且需要克服給水系統(tǒng)出現(xiàn)擾動(dòng)。為此，引入給水流量信號，設(shè)計(jì)出三沖量控制系統(tǒng)通過微分作用，避免出現(xiàn)鍋爐停車現(xiàn)象。

2.2 冷卻器控制設(shè)計(jì)

冷卻器的主要作用是使冷卻劑在冷卻器內(nèi)蒸發(fā)吸收工藝物料的熱量，使工藝物料的溫度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求。在工業(yè)生產(chǎn)中一般采用以下幾種方法實(shí)現(xiàn)控制物料溫度的目的。

2.2.1 控制冷卻劑的流量。為有效控制冷卻劑的流量，設(shè)計(jì)了控制冷卻劑流量的方案，通過物料出口溫度與液位的串級控制，以限制液位的上限，很好地實(shí)現(xiàn)氣氨與液氨的轉(zhuǎn)化，最終達(dá)到控制液氨流量的目的。

2.2.2 控制氣氨排量?？刂茪獍迸帕康姆桨钢饕ㄟ^改變平均溫度來控制工藝物料的出口溫度，該方案的靈活性較強(qiáng)，但必須采取有效措施控制壓縮機(jī)入口的壓力波動(dòng)，系統(tǒng)在運(yùn)行過程中不可避免會(huì)出現(xiàn)一些故障，影響對氣氨排量的控制，需要在合理的部位安裝液位控制系統(tǒng)，避免氨管路內(nèi)液氨影響壓縮機(jī)的正常運(yùn)行。

3 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的未來發(fā)展方向

3.1 數(shù)字化的未來發(fā)展趨勢

近些年，各機(jī)械制造企業(yè)都認(rèn)識到數(shù)字化對機(jī)械設(shè)計(jì)制造的作用，數(shù)字信息技術(shù)主要將信息數(shù)據(jù)以數(shù)字的形式展現(xiàn)在使用者面前，全面地了解機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，為后續(xù)的機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化維護(hù)提供數(shù)據(jù)支持，通過實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造的數(shù)字化改變了傳統(tǒng)的靜態(tài)且多環(huán)節(jié)交流的情況，極大地縮短機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)過程中的時(shí)間，提高機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)出產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量，是未來的發(fā)展趨勢。

3.2 綠色化的未來發(fā)展趨勢

在綠色環(huán)保思想的指導(dǎo)下，人們認(rèn)識到要實(shí)現(xiàn)長遠(yuǎn)利益的最大化，就要在設(shè)計(jì)過程中注意將綠色環(huán)保思想融入設(shè)計(jì)中。在設(shè)計(jì)過程要最大化地發(fā)揮機(jī)械設(shè)備效能，利用自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)備運(yùn)行過程中進(jìn)行有效地控制，避免出現(xiàn)一些不必要的故障，提高機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的時(shí)間，因此，在機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化的設(shè)計(jì)中綠色環(huán)保的元素必不可少。

3.3 機(jī)電一體的未來發(fā)展趨勢

機(jī)電一體化是將機(jī)械設(shè)備與計(jì)算機(jī)有機(jī)結(jié)合在一起，通過計(jì)算機(jī)準(zhǔn)確地控制機(jī)械設(shè)備，是機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的延伸，通過將這兩個(gè)方面有效地結(jié)合在一起，可充分發(fā)揮各自的魅力，使機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過程中能夠最大限度地發(fā)揮設(shè)備的功能。機(jī)電一體化在柔性制造、工廠生產(chǎn)中都有廣泛的應(yīng)用，是未來機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化的主要發(fā)展方向。

4 結(jié)語

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化對于我國工業(yè)的發(fā)展有著重要的作用，要加大力度提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化水平。設(shè)計(jì)人員要積極了解機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化設(shè)計(jì)的原則，在發(fā)展過程中不斷地探索和引進(jìn)新技術(shù)，促進(jìn)機(jī)械制造及其自動(dòng)化的發(fā)展。

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[3]程正興.探究機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展前景[J].科技與企業(yè),2016（9）：81.