導(dǎo)語：機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能原理分析一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能基本原理的分析

機(jī)械設(shè)備在工作的過程中，機(jī)械工作的損失功率以及有效功率之和就是能源消耗的功率。按照機(jī)械守恒原理，我們能夠推導(dǎo)出以下公式:NM=NSF+NCF+NR+dT/dt其中，NSF指的是其他作用力消耗的功率;NCF指的是有勢力所消耗的功率;NR表示的是無用功率;dT/dt指的是系統(tǒng)動能的變化率;NM指的是機(jī)械輸入的總功率。通過對該公式進(jìn)行分析，可以得出機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能基本原理如下:1．1減小機(jī)械勢能的變化范圍。由上述公式可知，系統(tǒng)勢能會對有勢力所消耗的功率造成一定的影響，當(dāng)機(jī)械設(shè)備在工作的過程中，系統(tǒng)勢能一定會出現(xiàn)變化，在變化的過程中，會有一些勢能沒有得到有效應(yīng)用的，這就會提高機(jī)械設(shè)備的有勢力消耗，從而增加機(jī)械設(shè)備的能源消耗。因此，在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)，需要減小機(jī)械勢能的變化的范圍，以此來降低有勢力所消耗的功率，從而設(shè)計(jì)出節(jié)能的機(jī)械設(shè)備。1．2減少機(jī)械動能。動能是機(jī)械進(jìn)行工作的最關(guān)鍵部分，一般來說，能源消耗就是在轉(zhuǎn)變成有效動能時(shí)產(chǎn)生的，在進(jìn)行和動能有關(guān)機(jī)械的設(shè)計(jì)中，有很多影響動能的因素，比如:零件的材質(zhì)和制作的精確程度、機(jī)械設(shè)備的啟動和停止頻率等。因此，要想使機(jī)械設(shè)備具有更好的節(jié)能減排效果，就要減少機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)和工作中的制動作用力以及摩擦力，增加機(jī)械設(shè)備有效動能的轉(zhuǎn)化。比如，選用新型的材料進(jìn)行機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)、降低機(jī)械設(shè)備啟動和停止的頻率等。1．3減少無用功。機(jī)械設(shè)備在工作的過程中，會產(chǎn)生非常多的無用功，這些無用功會造成大量的能源消耗。比如，機(jī)械設(shè)備的工作表面和物體之間以及零件之間，都會產(chǎn)生一定的摩擦力，摩擦力做功會產(chǎn)生非常多的熱量，這些熱量就是無用功。另外，有些機(jī)械設(shè)備的部件會出現(xiàn)塑性或者彈性變形，這些變形就是由無用功引起的。因此，在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)，需要降低機(jī)械設(shè)備的產(chǎn)生的無用功，從而減少機(jī)械設(shè)備的能源消耗，達(dá)到節(jié)能減排的目的［1］。

2機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能基本原理的應(yīng)用

2．1在升降機(jī)械方面的應(yīng)用。升降機(jī)械主要是應(yīng)用鏈條或者大壓力容器移動升降設(shè)備，進(jìn)行高空維修或者高空作業(yè)。在實(shí)際的工作中，升降機(jī)械需要非常大的動力能量才能將升降設(shè)備送到需要的高度。觀察升降機(jī)械工作的過程可以看出，升降機(jī)械需要消耗很大的功率，從而產(chǎn)生非常大的無用功，亟需采取相應(yīng)的節(jié)能措施。因此，需要根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能，再結(jié)合電梯的設(shè)計(jì)原理進(jìn)行升降機(jī)械的設(shè)計(jì)和優(yōu)化，以此來降低升降機(jī)械的能源浪費(fèi)以及能源消耗。比如，當(dāng)升降機(jī)械與曳引驅(qū)動機(jī)構(gòu)保持一致的速度進(jìn)行同等質(zhì)量貨物的提升時(shí)，曳引驅(qū)動機(jī)構(gòu)可以有效維持升降機(jī)械的平衡，降低提升貨物過程中造成的能源損耗，確保升降機(jī)械的系統(tǒng)勢能維持常量或者在最小的范圍內(nèi)變化。2．2在機(jī)械加工設(shè)備方面的應(yīng)用。機(jī)械加工設(shè)備在生活中的應(yīng)用非常廣泛，機(jī)械加工設(shè)備在工作時(shí)消耗的能源也非常多，因此，機(jī)械加工設(shè)備也要采取一定的節(jié)能措施。比如，牛頭刨床，這種機(jī)械加工設(shè)備是依靠一個(gè)質(zhì)量比較大的主軸來進(jìn)行操作的，這個(gè)主軸可以確保設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，要想節(jié)約該設(shè)備的能耗，就要降低設(shè)備的輸入功率，應(yīng)用機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能的基本原理，在該設(shè)備的基礎(chǔ)上增加一個(gè)慣量比較大的飛輪，以此來降低設(shè)備主軸的速度變化，從而提升機(jī)械加工設(shè)備的功率，節(jié)約能耗。另外，在進(jìn)行桌椅、衣櫥或者電腦等生活設(shè)備的加工時(shí)，可以采用電腦機(jī)械化來進(jìn)行加工生產(chǎn)，減少沖壓以及焊接等設(shè)備的應(yīng)用，以此來降低機(jī)械加工設(shè)備生產(chǎn)時(shí)造成的資源浪費(fèi)。2．3在大型壓路機(jī)上的應(yīng)用。大型壓路機(jī)是由三邊弧形的前沖擊輪以及后沖擊輪所組成的，沖擊輪的勢能是按照周期函數(shù)來呈現(xiàn)的，具有很大的變化空間以及變化范圍。因此，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能的基本原理可知，要想使大型壓路機(jī)節(jié)能，就要縮小大型壓路機(jī)系統(tǒng)勢能的變化范圍，當(dāng)大型壓路機(jī)前沖擊輪以及后沖擊輪的勢能出相位達(dá)到一定的條件時(shí)，系統(tǒng)勢能就會在最小的范圍內(nèi)變化。另外，還可以將重心最低時(shí)候的沖擊輪勢能變化減小到最小的區(qū)間內(nèi)，這個(gè)區(qū)間越小，大型壓路機(jī)的節(jié)能效果就越好［2］。

3結(jié)語

綜上所述，機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)中亟需進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)。分析可得，通過對機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能基本原理的分析與應(yīng)用可知，機(jī)械制造企業(yè)要將節(jié)能基本原理作為依據(jù)，通過改變機(jī)械勢能、動能以及無用功的方式進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)，降低機(jī)械生產(chǎn)和工作中的能耗，真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，提高機(jī)械制造企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，從而提高機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展。希望本文的研究可以幫助機(jī)械制造企業(yè)意識到節(jié)能的重要性。

參考文獻(xiàn):

［1］王玉蓮．機(jī)械設(shè)計(jì)中節(jié)能設(shè)計(jì)的基本原理與方法［J］．技術(shù)與市場，2016，23(07):206．

［2］范敬偉．機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能基本原理及其應(yīng)用的相關(guān)研究［J］．山東工業(yè)技術(shù)，2015(06):10．051

作者:張祖韜 單位:廣西石埠乳業(yè)有限責(zé)任公司