王恒東 任春強

摘 要：在我國工業(yè)化進程日益加快的今天，新型機械設備正源源不斷的開發(fā)出來，逐漸替代了傳統(tǒng)的人工作業(yè)。機械設備給我們帶來方便快捷的同時，也伴隨著出現(xiàn)嚴重耗能和對環(huán)境的污染程度加深的問題。我國自然資源和能源有限，過度開發(fā)資源將嚴重影響工業(yè)化進程的可持續(xù)性，環(huán)境污染也已逐漸影響人們的正常生產(chǎn)生活活動，在這種情況下，加大節(jié)能環(huán)保生產(chǎn)設備的開發(fā)力度將有助于減輕能源的過度浪費和控制環(huán)境的嚴重污染。

關鍵詞：環(huán)保材料；節(jié)能；降低污染；人性化設計

科學技術的迅猛發(fā)展帶動了我國工業(yè)現(xiàn)代化進程進入了一個新階段，自動化智能化的機械生產(chǎn)設備與此應運而生。與傳統(tǒng)的設相比，新設備的結構更為精密復雜，操作也更為簡單，生產(chǎn)步驟也更精簡高效。然而與此同時，龐大的生產(chǎn)設備在運作時也更為耗能，排放的大量廢水廢氣廢料也嚴重污染了環(huán)境，這都是在設備設計生產(chǎn)時考慮因素不周全造成的。不僅如此，企業(yè)對環(huán)境保護的觀念遠遠不如及對企業(yè)經(jīng)濟效益的關心，這也影響了設備開發(fā)的科學性和人性化設計。所以，在今后的機械設計研發(fā)過程中，企業(yè)經(jīng)營者和設計人員應該順應時代潮流，多從環(huán)境保護層面出發(fā)，加大設備科技和資金投入力度，開發(fā)出更節(jié)能環(huán)保，更符合人性化需求的生產(chǎn)設備。

1 機械設備制造原料要符合節(jié)能環(huán)保的要求

制造機械設備之前，要嚴格審核設備原材料的性能和材質，設計者可以在選擇時參考如下標準：

（1）材質的安全性和無毒性。設備的原材料大多都是由化工產(chǎn)品合成而來，有些化工原料含有石棉，甲醛和苯等物質，具有很大的毒性和對人體的危害性，而且還會對環(huán)境造成污染，在選擇時應盡量避免。

（2）材料的可回收性。環(huán)保的理念倡導我們要物盡其用，對于可回收再造的原料要多次利用。設備生產(chǎn)在進行原材料選擇時要盡量關注這些特性，一般情況下在機械的結構裝配中，大塊材料的分解再造性要優(yōu)于零散的材料，更加易于回收和二次利用。

（3）材料的耐用性和節(jié)能性。盡量選擇質量好，耐用性強的原材料，這不僅可以從源頭上大大降低設備的更換率和生產(chǎn)成本，而且還有利于設備的二次回收利用；另外，要在保證不影響設備功能的條件下，盡量縮小設備的空間占用率，減輕設備的總體重量，進而降低能耗，避免不必要的浪費，實現(xiàn)設備的節(jié)能化標準。

（4）材料的低污染性。設備在報廢或回收時要易于拆卸，能利用的要再次利用，經(jīng)焚燒過程處理的部件要嚴格控制對大氣環(huán)境的污染程度，還要妥善處理廢棄物的去向，最大限度的降低對環(huán)境帶來的污染。

2 機械在開發(fā)設計時應該考慮的因素

2.1 選擇發(fā)動機時的注意事項

機械設備的噪音來源多半是發(fā)電機在運轉過程中發(fā)出的聲響，其耗油量的多少也不盡相同。因此，這就為安裝設備時發(fā)動機的選擇提供了參考標準。在選擇時，要挑選耗油量低，運轉噪音小，排放污染低的綠色環(huán)保型產(chǎn)品。

2.2 盡量降低設備所產(chǎn)生的噪音污染

噪音污染是環(huán)境污染的一種，工業(yè)生產(chǎn)中機器和設備的高速運轉會帶來噪音污染。機械設備給人類生活帶來便利的同時，也給人類帶來了噪音的困擾，既不環(huán)保，也不利于人類的生存。在機械設計時，可以通過以下途徑來降低設備產(chǎn)生的噪音量：（1）通過減小共振的方法。比如，在裝載機的設計中，動力裝置采用雙向減振懸掛系統(tǒng)就能克服整機動力傳動系統(tǒng)與車架之間的共振、噪聲及對動力系統(tǒng)的疲勞破壞；后橋設計成中心擺動結構能使后橋擺動中心與動力輸入中心重合，很好地減少附加力矩對傳動系統(tǒng)不停沖擊所產(chǎn)生的振動與噪音，避免在崎嶇不平的道路上整機各部件相互沖擊所產(chǎn)生的噪聲。（2）發(fā)動機的噪音控制。增加發(fā)動機設計的精密度，使部件咬合更緊，或者使用阻尼材料減少共振。（3）液壓系統(tǒng)的噪音控制。通過優(yōu)化液壓管路排列來降低液壓油泵振動、閥節(jié)流和油管振動產(chǎn)生的噪聲，還可以在機罩等覆蓋件處設計粘貼吸音隔音材料。（4）主體結構系統(tǒng)的控制。如對風扇的冷卻途徑可以由液壓馬達來實現(xiàn)而不是傳統(tǒng)意義上的發(fā)動機制冷。駕駛室的設計也要注重密封性，以降低噪音對操作人員的影響。

2.3 要選擇優(yōu)質可靠的液壓設備

在生產(chǎn)過程中，液壓設備起到傳遞壓強，保證各個部件和整個系統(tǒng)順利運轉的重要作用，要特別的注意維護和保養(yǎng)。設計時要注意液壓系統(tǒng)的防塵性考慮，盡量避免細小雜質的進入，防止液壓設備的過度磨損，以減輕部件的消耗量，延長系統(tǒng)的工作期限。另外，此舉還能降低液壓油的消耗量，更好的將油溫控制在合適的范圍之內。液壓系統(tǒng)對工作介質的密封性也較為嚴格，液壓油的滲漏將會對整個液壓系統(tǒng)造成影響，同時還會嚴重的污染環(huán)境。所以，在液壓系統(tǒng)選擇時要選用合格的油箱和管道，以防止油料的滲漏。

2.4 重點考慮節(jié)能因素

設備的節(jié)能性高低是設計時考慮的重要因素。市面上的發(fā)動機品類繁多，規(guī)格功效不一，選擇時要重點考慮其能耗和環(huán)保性是否達標。此外，還可以通過操作技術手段降低能源的消耗量。

3 機械設計時要注重人性化的設計理念

科技以人為本，同時也服務于人類。工業(yè)化生產(chǎn)設備歸根結底是由人來操控的，設備的人性化設計將有助于提高工作人員的積極性，有利于工作的高效完成。所以在設計時要將人性化理念切實融入進去，綜合各方面因素的考量，諸如設備操作的方便性，舒適性和合理性，跟要把安全因素放在第一位。設計人性化包括如下幾方面：

機械設備駕駛室的設計要以安全為大前提，對長期暴露在日光下的操作工種而言，駕駛室的玻璃要注重防曬性的需要，以避免紫外線對人體造成的傷害。要注意駕駛室內的設備的安置是否符合人體力學的要求，最大程度符合駕駛員操作的便利性和舒適性。另外，要注意駕駛室的密封性，防止噪聲污染對人體的危害。

集中潤滑系統(tǒng)的配置，要改善過去手動加注潤滑脂的狀況，研制自動定時加注潤滑脂的設備，比如集中潤滑系統(tǒng)，精確計算后自動定量加油，環(huán)保方便。對小型機械可以采用密封的銷軸或使用新型材料的特殊軸套、或設計二級防塵結構以降低成本，防止油脂排出和異物進入。

個性化外觀設計，未來的機械行業(yè)將會和 IT產(chǎn)業(yè)一樣，個性化的產(chǎn)品將會贏得更多的市場份額，因此，要注重產(chǎn)品外觀的設計，包括造型、顏色、識標牌等等，給人以美感和親切感，實現(xiàn)人機和諧。

自動化控制的人性化設計，要采用計算機智能控制技術，實現(xiàn)自動判斷，自動配置，通過自動控制和操縱提高舒適度。

可靠性設計，要提高整機的可靠性，采用已經(jīng)成熟的技術元件，避免過多地更換元件，否則不但會增加污染，同時也不符合人性化的設計原則。

4 結束語

科學發(fā)展觀注重以人為本和可持續(xù)發(fā)展的理念，在機械設計過程中，綠色環(huán)保的觀念深入人心，這不僅是我國工業(yè)化發(fā)展的客觀要求，也是人類對環(huán)境的生存需求。文章結合了節(jié)能環(huán)保的大環(huán)境需要，闡述了機械設計領域的突出問題和解決方案，并加之以人性化的考慮，相信在近些年內這將會是機械研發(fā)的主要發(fā)展方向和研究領域。只有在人與自然和諧發(fā)展的基礎上，人類的生活才會變得越來越美好。

參考文獻

[1]劉杰，李朝峰，孫偉，等.基于現(xiàn)代綜合設計法的產(chǎn)品廣義質量評價研究[J].機床與液壓，2007（10）.

[2]謝敏，張學召.現(xiàn)代機械行業(yè)未來前景探討[J].魅力中國，2010（28）.

[3]唐勇軍，郭鐘寧.機械工程專業(yè)本科畢業(yè)設計關鍵問題探討[J].現(xiàn)代商貿工業(yè)，2008，20（5）.

[4]孫冬生 淺談環(huán)保機械電池的設計[J].才智，2012.

[5]蔡君軍，張騫，李碧強.探索新時期人性化的綠色環(huán)保機械設計[J].科技風，2013.

[6]盧雪紅.人性化的綠色環(huán)保機械設計探討[J].河北農機，2012.