【摘 要】现阶段，随着节能减排政策的实施和落实，使得企业越来越重视节能的重要性。特别是机械制造业对于环境的污染较大，对资源的浪费较大等问题，使得我国机械设备的能耗越来越大，面对这些问题亟需引起机械企业的重视和关注。因此，机械制造业需要将环保节能融入到机械设计中，能够有效减少环境污染、资源浪费的问题。基于此，本文主要以机械设计环保节能基本原理为出发点，从升降机械方面的应用、机械加工设备方面的应用、大型压路机等三个方面的应用进行全面的分析和探究。
【关键词】机械设计;环保节能;基本原理;应用
机械制造行业在提升我国综合国力方面发挥着至关重要的作用。特别是我国科学技术的不断提高，机械制造行业得到了迅速发展的趋势。但是在发展经济的同时对我国环境的污染较大，相比于其他行业来讲，其环境污染占到了一半以上。并且每年我国产生的废旧电器对资源的浪费较大，将机械设计环保节能融入到机械设计中，对减少资源的浪费，降低环境污染等方面发挥着重要意义。以下着重对机械设计节能的基本原理进行了详细的分析，以在合理应用的过程中能够凸显出机械设计环保节能的优势，促进机械制造行业的长久发展。
1 机械设计节能基本原理
机械设备环保节能的基本原理就是通过降低输出的功率，减少无用功率等为出发点，结合功率平衡的多个方面的措施，通过相互之间的结合和统一，从而达到环保节能的目的。一方面，在机械系统设计过程中，以系统的势能和动能作为常量，控制其在允许的范围内。另一方面，机械设计节能还能够将输出的消耗功能和无用功率等都控制在最小的范围内。同时，通过节能设计还能够将输出的消耗和动能的变化率等开展有效的控制，并对势能的变化率也进行严格的控制，当机械导致输出功率超出一定的范围或者数值外，需要及时采取有效措施，根据输出功率相同周期的新装置进行重新的配置，在新装置进行合成后能够将函数的幅度控制在最小的范围内。另外，还可以采取另外一种有效的措施，即配置具有能量储存和转换功能的新系统，这样在发挥新系统的优势基础上使机械设备系统在运转过程中保持相对较低的功率水平，从而能够使有限的能量得到合理的利用。
另外，部分机械装置实际输入功率出现过高或者功率无法发挥出最大限度的利用价值的主要与以下几个方面的原因有着直接的关系。其详情如下：
一方面，系统的势能和运能、输出和无用功率等无法在短时间内产生较大的变化。另一方面，如果机械处于长时间的循环工作时发生减速的现象，系统的势能或者动能并没有得到充分的储存或者轉化，这很容易导致输入功率不能得到合理的利用，从而造成资源浪费严重，同时还能够对环境污染产生极大地威胁。
2 机械设计环保节能基本原理具体应用
2.1在升降机械方面的应用
升降机械主要被用于高空维修作业或者高空施工作业，其通过链条和大压力容器的移动下对设备进行升降。因此，在正常的生产和经营过程中，升降机械只有加强自身的动力能量，才能有效将升降设备运送到一定的高度，才能满足生产和高空作业的需求。由此可见，升降机械设备在运转时需要消耗较大的功率，但是在消耗更大的功率时，其会产生非常大的无用功率。如果降低无功功率产生的消耗，需要及时采取有效的节能措施。
根据机械设计节能的优势，需要借助电梯的设计原理，对升降机械进行设计和优化，这样才能达到降低损耗的目的。例如：曳引驱动机构所发挥的作用不仅能够保持升降机械的平衡，还能够对所需物品在运输过程中减少能源的损耗，特别是当升降机械与曳引驱动机构速度相同时对同等质量货物进行有效的提升，这样才能将升降机械的系统势能维持在合理的范围之内。
2.2在机械加工设备方面的应用
生活中我们对于机械加工设备并不陌生。机械加工设备在正常的运转过程中会消耗较大的能源。因此，为了能够降低损耗和生产的成本，机械加工设备需要采取有效的措施，在达到节能的目的基础上降低设备的输入功率。例如：牛头刨床这一机械设备主要是依靠主轴进行具体的操作，在操作过程中不仅能够保障设备的正常运转，还能够达到降低设备能耗的目的。特别是机械加工设备在应用环保节能设计时，通过应用机械设计节能的基本原理，通过增加飞轮，其中该飞轮的功能主要是惯量较大，这种飞轮能够降低设备主轴的速度，还能够达到提升机械加工设备功率，节约能源消耗的目的。另外，在对桌椅或者电脑等生活设备进行加工过程中，通过利用电脑机械化的优势，开展加工生产工作，从而减少冲压、焊接等设备的应用，这对降低资源的浪费等发挥着重要的作用。
2.3 在大型压路机上的应用
大型压路机的组成部分主要由前冲击轮和后冲击轮构成的，其形状主要是三边弧形。其中冲击轮的势能所呈现的具体方式主要由周期函数来体现的，其变化空间和变化氛围较大。因此，结合机械设计节能的基本原理，将其应用到大型压路机中，能够对大型压路机系统势能的变化范围进行把握，并将其缩小到一定的范围之内。同时大型压路机前冲击轮和后冲击轮的势能在最小的范围之内，需要将相位达到一定的条件。特别是当重心最低时候的冲击轮势能变化缩小到最小的区间内，如果区间越小，就说明大型压路机在应用基本原理后，其所发挥的节能效果最佳。
结语
由此可见，本文在对机械设计环保节能基本原理进行有效的推敲和对输入功率过高的原因做出合理的解释和分析后，能够对其应用发挥指导的作用。本文从升降机械方面的应用、机械加工设备方面的应用、大型压路机等三个方面应用机械设计环保节能基本原理后，能够有效降低设备运转的功率，从而达到降低能源消耗和成本过多支出的目的，同时还能够达到节能的目标，提高机械设备运转的高效性和时效性。可见，其在以后的应用过程中具有较为明朗的发展前景。
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（作者单位：四川省大邑中学）
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