发布时间 : 星期四 文章绿色设计在现代生产中的应用研究 - 图文更新完毕开始阅读fef380a9690203d8ce2f0066f5335a8102d26665
(3)在工程机械液压系统使用的过程中,要求使用符合规格的液压油如采用无毒液压油,进一步的研发液压油的回收再利用技术,提升设备的质量,从而减少液压油的泄漏,要求通过相关的技术条件加快实现工程机械传动装置的工作介质绿色化的速度。另外要求在设计时尽量的减少用于装配的零件数目,优化组合多个功能元件,提高液压系统的集成度,从而达到优化配置,节约资源的目的,实现液压系统模块化组合的综合研究。
(4)液压系统噪声对于工作环境的污染来讲破坏性是很大的。为了控制噪声,在工程机械产品的制造阶段和安装阶段应加强监督和管理,确保产品制造和安装的质量,降低噪声带来的环境污染。
4.2.2.2工程机械液压系统维护的注意事项 (1)选用适合工程机械的液压油
液压油是工程机械设备重要组成部分,在工程机械液压油系统中液压油起着传递润滑、压力、冷却、密封的作用。液压系统出现故障和使用的程度降低的主要原因是液压油选择不恰当。应按照产品说明中规定的型号选择液压油,不同型号的液压油不能使用,否则会使得液压油产生化学反应,影响机器的运转。当遇到特殊惰况还应使用一定的代替油。对于一些变质油要禁止使用。
(2)保养时需要注意的要点。目前智能装置被安装了工程机械液压系统上,它可以对液压系统某些隐患提供一定的报警作用。由于它的准确度、可靠性及监测范围有一定局限性的,因此对于液压系统的检查保养,需采用将智能装置监测结果与定期检查保养相结合的方式。
(3)在实际中预防固体的物质进入到工程机械的液压系统内。干净适合的液压油对于液压系统讲至关重要,是液压系统的化命。液压系统中是由许许多多精密的组件组成的,如一些精密的空隙或小孔等。如果固体杂质进入到液压系统的精密組件内将造成精密组件拉伤,损坏、油道堵塞等,阻碍了液压系统的正常运行,给工作人员带来了安全隐患
(4)要求防止空气和水入侵液压系统。液压系统是高精度,高强度的系统,为此需加强对液压系统的管理和维护,主要强调两个方面:一方面,如果在通常的温度和压力下液压的油含有容积化为6%~8%的空气,压力降低了里面的空气就会散发出来,导致大量的气泡裂开和噪声的出现,使得液压元件严重损坏。进一步讲,这种山许多的气体进入到液压系统中造成的液压气蚀现象,不但使液压油氧化,加速其变质还使得液压油压缩性增大,从而导致液压系统王作不稳定以及执斤元件不玉作或者工作怠慢的不良后果,降低工作效率,浪费了能源与资源。另一方面,如果有大量的水分进入到液压系统内,液压元件就会绣蚀,造成油液乳化变质,润滑油膜强度降低,使得机械磨损程度加大。与此同时,除了维护保养时注意不要把水弄到液压系统内,还要注意储油桶不用时要巧紧盖子,最好把它倒立放置,把机械的故障率降到最低,保证机械设备的安全运行。
(4)产品界面的绿色设计
工程机械是衡量一个国家工业发法水平的重要因素么一。由于工程机械是用于国家建设、工业生产的重要设备,从理论上來讲更应该注重人性化设计。但是在现实中,目前
国内的一些王程机械仍然具有傻、大、笨、粗的特征,W及一直存在着的混乳的操纵界面。界面设计主要目的是给用户提供一个便利的工作条件,提高工作效率而不是把一些没有意义的东西堆积到产品的界面中。对于用户要完成的任务和目标來讲,界面不但是明确的还应该是非常高效率及舒适的,能让人们有个很好的状态进行工作的,从而大大提高工程机械的工作效率,减少了由于误操作导致的机械故障,保证了设备的完好率,提高了机械的使用寿命,所W也就是节省了资源,响应了界面低碳设计的要求。W下通过低碳的设计理念主要阐述的是指导工程机械界面设计的一些有价值的相关建议。
(1)对用户的生理和必理进行系统化的研究
在实际工程机械产品界面设计的过程中,首先要考虑用户的也理因素及对其进行客观的分析。作为研发人员,我们在分析用户也理时,要更多的去分析操作者的价值观、消费观、需求W及对事物的认知和感知能力,另外也要考虑操作者的身体疲劳的程度、外界影响的程度因此,我们应综合的分析操作者的生理及必理的变化W及通过使用一些合理的用户模型来指导工程机械的界面设计。
(2)在工程机械的界面设计中坚持统一的理念。
工程机械人机界面的统一性主要是指产品的界面外观、人机交互方式、布局1^1及一些信息显示的方式在不同的系统之间或者是应用系统的内部之间具有统一性和合理性。要求利用统一性理念在界面的一些风格上要保持统一如显示屏和操作按钮的搭配。要求使操作者在使用过程中不会因为出现不同形状与风格的按键而引起操作失误或者操作事故。与此同时应把使用不到的或者没有价值的按键进行去除,W免给操作者造成一定的视觉障碍,通过界面整体的简洁性和协调性使得操作人员不会受到自身技能和知识的限制。另外进行整合经常用的或者具有相似功能的按键部分,这样才能使得那些使用频率高的及具有相似功能的按键得到合理的规划设计。如果驳持统一性的理念,那么作为操作者就能够很快的进行工程机械的操作,降低了操作者操作时出现的出错率,大大节省了时间和减少了资源的浪费,符合绿色设计的要求。
(3)工程机械的界面要求简洁明了,方便识别。
当设计工程机械界面的时,要求界面能够合理的布局,使界面看起来非常的直观,简洁。要求界面上的各个区域功能明确,抵制一些繁琐设计或者是运用一些没有意义的元素进行设计。要求使得用户更容易理解和操作,加大了用户对界面的识别度。
(4)工程机械的界面具有引导的作用
作为工程机械的界面不但要能够让用户在使用界面的时候受到界面的相关引导,也要突出界面上功能区域的引导作用,提高操作者的视觉识别度和敏感度,从而节省了反应的时间W及机械运作时对资源的消耗 2.2 机床制造
机床是制造业加工零部件的主要设备，其基本功能是将具有机械性质的原材料转化成具有一定几何形状、尺寸以及表面质量的零件。机床在使用过程中不仅存在大量的物
能消耗，还会直接或间接产生严重污染环境的三废，因此绿色设计在机床设计与制造的应用会越来越广泛，机床设计与制造的绿色化是今后的发展趋势。欧盟的下一代生产系统项目概括了绿色机床应具备的五个特点：即机床零部件由再生材料制造；机床的重量和体积减少 50%以上；通过减轻移动质量、降低空运转功率等措施使功率消耗减少 30%-40%；使用过程的各种废弃物减少 50%-60%，保证基本没有污染的工作环境；报废后机床的材料 100%可回收。目前绿色设计在机床设计与制造中的应用主要集中在机床设备的绿色化、机床加工工艺的绿色化、机床设计与制造过程相关分析与评价等几个研究领域，如图 2.1 所示。
2.2.1 机床设备绿色化
(1) 机床设备的轻量化
机床设备的轻量化主要包括机床设备质量的减重化和体积的减小化。现有机床80%的重量用于保证机床的刚度，而只有20%用于满足机床运动学的需要，因此在满足机床设备结构刚度及性能的同时，应该尽可能使机床设备及其相关零部件的重量有所减轻或体积有所减小，也可以尽量简化机床设备的结构设计，减少不必要的零件数量。欧盟的生态效益机床项目就是一个典型的机床设备轻量化、减量化的例子，该项目中的机床使用机电一体化结构代替现有机床的纯机械结构，在保证机床刚性和精度的同时减少机床设备本身的重量。
(2)机床设备的模块化
模块化设计广泛应用于各种工程领域，其中柔性制造系统中应用模块化设计最为显著，模块化设计中的各个单元的功能是相互独立的，可以选择不同的模块单元进行组合。对机床设备进行模块化设计既能够最大化满足不同用户的不同需求，同时也易于机床的组装、拆卸、维修、回收及重组，提高了机床零部件的通用性，也有助于机床的相关标准化研究，机床设备的模块化可以最大限度的利用各种不可再生资源，减少浪费和环境污染。组合机床就是一种机床设备模块化的典型例子，该种机床可以随着产品或工艺的改变而组装成另外一种功能不同的机床。
(3)机床设备新材料与新结构的开发
机械加工所用机床各种各样，根据加工方式的不同可分为车床、铣床、刨床、磨床、镗床等，不同种类不同型号的机床设备其结构组成不尽相同，但是一般都具有动力系统、加工系统、润滑与冷却系统以及车身主体等结构。绿色设计在机床设备动力系统中的应用主要就是节能电机的开发以及电机工作时候的噪声和电磁辐射等污染的降低与控制；在机床设备加工系统中的应用主要集中于新型刀具材料的研制、加工效率的提高以及对加工系统噪声的控制与改善；在机床设备润滑与冷却系统中的应用主要包括润滑剂和冷却液污染排放及热辐射的防治、各种干式加工技术的开发以及各种新型可生物降解的润滑剂和冷却液的合成等；在车身主体中的应用主要包括两个方面，一个是机床设备车身新型材料的研制，如陶瓷、碳纤维、人造花岗岩及树脂混凝土等复合材料，既能减少金属等不可再生资源的开采，又可以提高机床设备的抗振性和稳定性，目的是尽可能取代或减少机床的设计与制造对操作人员和环境的影响，另一个是车身主体的使用寿命评价，通过分析与评价延长机床设备的使用寿命，即所谓的长寿命设计。
(4)机床设备再制造
机床设备的再制造就是运用各种先进的技术，如数控技术、自动化技术等，对传统普通机床及旧型机床的结构或功能进行相应的修复与改造，达到降低成本的同时机床精度得到提高、功能得到扩展的目的。德国、美国及日本在机床再制造领域均取得了显著成果，在德国从事机床再制造行业的机构主要有专业改造厂（如Lernstatt、FPS 及Huttelmaier等公司）、二手机床销售商（如 Hammer 公司）、机床厂（如Ortech、Boehringer等公司）、数控装置生产厂（如 AUTOCON、Siemens 等公司）以及各大高等院校和科研院所（如 Bremen 大学的技术与教育研究所、Dortmund 劳动保护与人体工程研究协会等），在美国从事机床再制造的企业有 Dayton 机床公司、德宝集团、Bertsche工程公司以及 US 设备公司等，在日本从事机床再制造的企业有滨田工程公司、大限工程集团、山本工程公司、岗三机械集团等。我国机床再制造的一个有效手段是机床的数控化改造，即将普通机床改造为经济型数控机床、将普通型数控机床改造为高级型数控机床等，如武汉华中数控公司将数控化再制造制定为公司的发展策略之一，对数百台设备进行数控化再制造，为国家节省了数亿元设备购置费。