丁智勇

摘 要：隨著科技的進(jìn)步和社會(huì)的發(fā)展，人們逐漸加強(qiáng)了對(duì)環(huán)境保護(hù)以及清潔能源的應(yīng)用效率?；诖耍瑸榱藵M足社會(huì)發(fā)展需求，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，具有動(dòng)力源的工程機(jī)械行業(yè)就必須在產(chǎn)品設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中融入節(jié)能及環(huán)保理念。

關(guān)鍵詞：工程機(jī)械產(chǎn)品;設(shè)計(jì);節(jié)能;環(huán)保

中圖分類號(hào)：TH122文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-1064（2021）09-0-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.09.040

隨著科技的進(jìn)步，我國在工程機(jī)械和設(shè)備設(shè)計(jì)方面成效顯著，但在工程機(jī)械的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中缺乏科學(xué)的環(huán)保及節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)的人機(jī)交互性能較低等，造成極大的能源浪費(fèi)，在節(jié)能環(huán)保方面仍與發(fā)達(dá)國家有一定的差距，嚴(yán)重阻礙了我國工程機(jī)械行業(yè)的發(fā)展。

1 工程機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的節(jié)能環(huán)保

1.1 節(jié)能環(huán)保的意義

第一，社會(huì)發(fā)展的必然要求。各類工業(yè)活動(dòng)建設(shè)對(duì)工程機(jī)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，給環(huán)境造成無可挽回的傷害。廢棄物的排放勢(shì)必影響到機(jī)械性能的發(fā)揮，在工程機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中融入節(jié)能環(huán)保理念，不僅可以提升機(jī)械產(chǎn)品的各項(xiàng)性能及工作效率，而且可以減少環(huán)境污染，滿足可持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟(jì)理念的要求。

第二，起到節(jié)約能源的作用。無論是哪個(gè)領(lǐng)域，只要應(yīng)用了機(jī)械產(chǎn)品就會(huì)導(dǎo)致能源消耗并產(chǎn)生一定的廢棄物，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)，降低能源損耗，提升我國工程領(lǐng)域?qū)δ茉吹淖畲罄寐?，緩解我國能源緊缺的現(xiàn)狀，促進(jìn)我國工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1.2 節(jié)能環(huán)保現(xiàn)狀分析

國外工程機(jī)械行業(yè)發(fā)展時(shí)間較長(zhǎng)，相關(guān)生產(chǎn)機(jī)制及規(guī)章制度較為完善，并早已開始在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中融入節(jié)能環(huán)保理念，尤其是近年來，一些發(fā)達(dá)國家的工程機(jī)械產(chǎn)品的節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)已經(jīng)形成了一套科學(xué)理論，其通過與先進(jìn)技術(shù)結(jié)合，優(yōu)化和完善了現(xiàn)有的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方式，產(chǎn)品設(shè)計(jì)可以滿足生態(tài)平衡的發(fā)展需求[1]。

但就目前而言，與其他國家相比，我國工程機(jī)械設(shè)計(jì)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(jī)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(jī)制。為此，相關(guān)人員必須與時(shí)俱進(jìn)，將產(chǎn)品性能與節(jié)能環(huán)保理念有機(jī)融合，從實(shí)際出發(fā)明確各項(xiàng)環(huán)境指標(biāo)，促進(jìn)我國工程機(jī)械的發(fā)展。

2 工程機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的節(jié)能環(huán)保措施

2.1 應(yīng)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(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中，相關(guān)人員必須加強(qiáng)對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視。

第一，相關(guān)設(shè)計(jì)人員在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中應(yīng)優(yōu)先選用環(huán)保材料，選擇環(huán)保材料時(shí)要從多角度綜合考慮。首先，加強(qiáng)對(duì)材料本身性能的研究，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(jī)結(jié)合，科學(xué)地回收可再生、對(duì)環(huán)境危害較低的資源。最后，在設(shè)計(jì)后期要加強(qiáng)對(duì)剩余材料的處理情況，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易操作的產(chǎn)品，加強(qiáng)對(duì)材料的拆分，選擇對(duì)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(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員要選擇不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生不良影響的材料。例如傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)中，制冷環(huán)節(jié)往往會(huì)應(yīng)用大量氟利昂，給環(huán)境造成極大危害。在工程制造中，應(yīng)用氟利昂還會(huì)影響人們的身體健康。設(shè)計(jì)人員必須科學(xué)篩選材料，避免使用對(duì)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(shí)保證產(chǎn)品的相關(guān)性能不會(huì)受到影響。

第三，要以低排放、低消耗為要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，充分發(fā)揮新科技的優(yōu)勢(shì)，通過延長(zhǎng)機(jī)械產(chǎn)品的使用壽命會(huì)在一定程度上降低能源消耗。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員要加強(qiáng)對(duì)產(chǎn)品自身耐壓性、持久性的重視，結(jié)合先進(jìn)的科學(xué)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(qiáng)對(duì)產(chǎn)品各類零部件的處理工作，將污染降到最低。

另外，如果出現(xiàn)產(chǎn)品報(bào)廢的情況，要對(duì)其回收再利用，將可以使用的零部件拆卸使用，如果報(bào)廢情況較為嚴(yán)重，無法再次利用的，則要結(jié)合實(shí)際情況，不損壞各類零部件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行回收，將其與產(chǎn)品設(shè)計(jì)結(jié)合使用，發(fā)揮機(jī)械產(chǎn)品的更大價(jià)值。

2.2 合理利用新能源，設(shè)計(jì)逐漸人性化

工程機(jī)械本身就會(huì)造成極大的能源消耗，為此，在工程機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，要結(jié)合實(shí)際情況，科學(xué)調(diào)整工程機(jī)械行業(yè)的發(fā)展規(guī)劃，并通過對(duì)新能源的利用降低對(duì)能源的消耗問題，促進(jìn)機(jī)械產(chǎn)品的環(huán)保化、節(jié)能化發(fā)展。在工程機(jī)械產(chǎn)品的節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)時(shí)，如果可能，可以通過應(yīng)用太陽能、風(fēng)能等清潔、可再生資源，降低對(duì)環(huán)境的污染。另外，還要加強(qiáng)對(duì)新能源的開發(fā)，推動(dòng)新能源在工程機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用，發(fā)揮機(jī)械產(chǎn)品的環(huán)保價(jià)值[2]。

此外，人性化設(shè)計(jì)對(duì)于產(chǎn)品的舒適性和安全性都有很大程度的提高，并且在操作的過程中可以達(dá)到靈活操作和愉悅的目的，產(chǎn)品設(shè)計(jì)要體現(xiàn)人性化。例如，在駕駛室的設(shè)計(jì)中，可以通過設(shè)計(jì)加熱空氣懸浮座椅，便于全方位調(diào)節(jié)，可以采取防紫外線輻射的透明玻璃天窗，手柄設(shè)計(jì)則是可以結(jié)合全自動(dòng)換擋裝置、可調(diào)式轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)等多項(xiàng)功能。另外，通過搭配美觀的色彩，改善駕駛者的工作環(huán)境，緩解駕駛者疲勞，提高工作效率，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。

2.3 降低工程機(jī)械產(chǎn)品振動(dòng)與噪音

對(duì)于目前大部分工程機(jī)械產(chǎn)品而言，行業(yè)內(nèi)廣泛采用發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力源，發(fā)動(dòng)機(jī)也是造成環(huán)境污染的關(guān)鍵。為此，設(shè)計(jì)人員要選用低油耗、低排放、低噪聲的環(huán)保型柴油機(jī)，或者通過應(yīng)用高壓共軌噴油系統(tǒng)的柴油機(jī)，此類型發(fā)動(dòng)機(jī)不僅具有靈敏的噴油系統(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)約燃油的作用，而且在一定程度上降低噪音、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(dòng)機(jī)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(shí)現(xiàn)對(duì)流量的控制，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(dòng)機(jī)外，要控制噪音及振動(dòng)，起到節(jié)能環(huán)保的效果。在工程機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，不僅要選擇低噪音的發(fā)動(dòng)機(jī)，還要優(yōu)化和完善發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)或主機(jī)結(jié)構(gòu)。發(fā)動(dòng)機(jī)不應(yīng)直接對(duì)冷卻風(fēng)扇進(jìn)行控制，而是可以通過液壓馬達(dá)單獨(dú)控制冷卻風(fēng)扇，將風(fēng)扇與發(fā)動(dòng)機(jī)隔離，降低噪音通過風(fēng)扇傳輸?shù)母怕?。在此過程中，還可以通過對(duì)具有覆蓋性的機(jī)罩等構(gòu)件位置進(jìn)行隔音設(shè)計(jì)，或者設(shè)計(jì)完全封閉的駕駛室等，減少振動(dòng)降低噪音，達(dá)到隔音的目的，實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械產(chǎn)品的節(jié)能環(huán)保。

2.4 設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)，使用先進(jìn)傳動(dòng)裝置

與此同時(shí)，可以通過對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行防滲漏或者節(jié)能設(shè)計(jì)，在提高液壓泵清潔度的同時(shí)更好地提升工程機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的節(jié)能環(huán)保性能。

第一，要對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行精度設(shè)計(jì)，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(yīng)用增壓液壓油箱改善吸油效果，增強(qiáng)液壓系統(tǒng)的使用壽命及整個(gè)系統(tǒng)的清潔度[3]。

第二，作為影響目前工程機(jī)械產(chǎn)品污染的關(guān)鍵因素之一，液壓系統(tǒng)漏油的控制顯得尤為重要，在液壓管路材質(zhì)設(shè)計(jì)中要選擇防老化以及耐腐蝕的優(yōu)質(zhì)膠管。

另外，要加強(qiáng)對(duì)新型轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的應(yīng)用，通過采用信息化、成套化的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置代替?zhèn)鹘y(tǒng)系統(tǒng)，不僅可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的批量生產(chǎn)，而且可以起到降低油耗減少發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣排放量，提升生產(chǎn)效率。

對(duì)于新型傳動(dòng)裝置，其中最重要的就是智能化模塊的應(yīng)用，其可以通過對(duì)液力變矩器的工作情況智能控制變速箱，進(jìn)而控制發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，確保發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期處于節(jié)油、高效的運(yùn)行狀態(tài)。

3 結(jié)語

隨著社會(huì)的發(fā)展以及科技的進(jìn)步，人們對(duì)能源的需求逐漸增大，在此基礎(chǔ)上，如果不加強(qiáng)對(duì)能源的節(jié)約利用以及對(duì)環(huán)境的保護(hù)，會(huì)給生態(tài)環(huán)境造成不利影響，影響人們的日常生活。在工程機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員要依托生產(chǎn)實(shí)際情況，融合節(jié)能環(huán)保理念，通過應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)理念，在發(fā)揮產(chǎn)品性能的同時(shí)促進(jìn)工程機(jī)械的長(zhǎng)久發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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