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矿山机械的绿色设计分析

  一、简述矿山机械绿色设计概念
  所谓的绿色设计,其实质上就是指产品从设计到生产,在每个环节的实际执行过程中都应当坚持绿色环保的基本理念,而在矿山机械绿色设计过程中还应当保证产品的先进性,以保障其符合实际的生产需求。另外绿色设计的产品还应当具有一定的回收性、可再利用性、不含有毒的物质,以及由此产生的废物可以在保证经济性的条件下得到妥善的处理。总的来说,矿山绿色设计就是在整个矿山机械寿命的周期中,产品的技术经济和环境等诸多属性符合环境保护评价体系的相关标准,并满足客户对产品的使用需求。
  二、浅析矿山机械绿色设计的重要性
  随着社会发展的不断进步,由社会生产引发的环境问题成了阻碍社会进一步发展的因素之一,尤其是矿山机械的绿色设计对社会发展具有十分重要的现实意义。而矿山机械绿色设计的重要性主要表现在以下几个方面。首先,从社会的发展趋势分析,矿山机械绿色设计是社会发展的必然要求。随着我国对外开放的程度在不断地扩大,产业的发展正朝向多元化发展,而绿色设计成为了当下国际社会和国内社会的共同需求。例如一些发达国家对环境保护贸易壁垒的建立引起了高度的重视,且要求出口的产品必须符合相关的环保标准,尤其是在矿山机械产品的设计中,石棉制品是严令禁止使用的。但是对于我国而言,矿产机械中的部分制动零件仍旧在使用这种不环保的材料,因此我国矿山机械的绿色设计与国际水平相比较还存在着一定的差距。其次传统粗放式的社会生产模式对生态环境造成了严重的破坏,同时对人们的生产生活等造成了一定的影响,甚至部分生产活动对环境所产生的破坏引发了一系列的自然灾害的发生。在这些环境问题的影响下,人们的环保意识变得越来越强,经济的增长不能以牺牲环境为代价,尤其是矿山机械的生产更应当与国际水平接轨。而为了实现这一目标,相关部门应当加大对矿山机械绿色设计的重视力度,制定新的环保标准,并建立一定的环境评估指标,如图1所示。
  三、简述绿色设计方法
  3.1 并行式绿色设计分析。并行式绿色设计作为并行工程绿色设计的重要内容,在实际的应用过程中必须对产品绿色设计中的各项要素进行综合性的分析。同时还应对设计各环节中的信息进行及时的交流和反馈。一旦在某一环节发现问题,应当立即对其进行探讨分析,制定出科学合理的解决措施,最终使整个绿色设计系统达到最佳的性能设计。另外,并行工程的实施对产品的优化、加快产品的开发速度、提高产品的质量等具有十分重要的意义。
  3.2 生命周期设计分析。对于绿色产品设计的生命周期而言,主要包括五个部分,即绿色产品规划及设计开发过程;产品制造与生产过程;产品使用过程;产品维护与服务过程;废弃淘汰产品的回收;重用及处理与处置过程。另外在进行生命周期设计的过程中应当对调研、研制、设计、制造、销售等多个内容进行综合性的考虑,以保障设计方案符合环境保护的基本要求。
  3.3 模块化设计分析。在进行模块化设计的过程中,首先应当进行一定设计范围的划分,划分的基础就是功能、性能以及设计产品的规格要求,设计人员在对其进行绿色设计方案制定的过程中应当对这些进行综合性地考虑,通过不同功能模块之间的排列组合,构成符合使用要求的产品。另外在进行模块化设计的过程中首先应当对客户的生产需求进行科学合理的分析,以保障所设计的模块化方案符合生产的实际要求;其次是设计人员在进行设计的过程中应当始终坚持绿色环保的基本理念,保障产品符合绿色产品的基本特征,例如易拆卸、易回收等。
  3.4 计算机辅助绿色设计分析。近年来电子计算机技术飞速发展,几乎在社会生产生活的各方面都有一定的应用,同样对于矿山机械绿色设计而言也离不开计算机技术的支持。但由于绿色设计所涉及的知识领域比较广泛,仅仅将这些知识进行简单的排列组合是无法满足社会发展需求的,因此设计人员在进行绿色设计的过程中应当利用计算机技术的特点,将所涉及的知识等进行有机结合,以保障设计方案的科学性和准确性。另外由于矿山机械绿色设计的有关知识和数据比较复杂,而且具有一定的动态性和不确定性,加大了人工设计的难度,因此引入计算机技术是绿色设计要求的必然选择。对于现阶段的技术而言,计算机技术也是最佳的选择。
  四、绿色设计内容简介
  4.1 设计材料的选择。在进行矿山机械绿色设计时,应对使用的材料有足够的重视。材料的选择除了满足基本的机械使用功能,还应当与环境建立协调的关系,矿山机械绿色设计中要求使用的材料来源充足、利用简单、同时还可以进行回收再利用,且对环境的影响比较小等。
  4.2 可回收性设计分析。可回收性设计作为矿山机械绿色设计中的重点内容,在开始设计的阶段就应当引起足够的重视。它包括以下几方面的内容:第一,如何识别可回收材料以及可回收材料的基本标志;第二,可回收材料的制作工艺;第三,可回收经济型的分析;第四,回收产品的结构特性。
  4.3 可拆卸性设计分析。矿山机械绿色设计中的可拆卸性设计指的是产品的拆卸工艺较为简单,而且对部分材料的回收和利用可以提高产品的经济效益。例如在矿山机械中较为常用的螺纹连接,这种连接方式的拆卸比较简单,且拆卸下的螺钉还可以继续使用,也在一定程度上体现了产品的经济效益。在进行可拆卸设计的过程中应当遵循一定的原则。第一,拆卸量较少,且拆卸简单;第二,部件的分离比较简单,且可回收零件具有一定的单一性。   五、浅析矿山机械的绿色设计
  我国矿山机械产品的落后一直是制约我国矿产企业发展的因素之一。矿山机械的种类比较多,且不同类型产品的使用功能也不尽相同。
  5.1 矿山机械的清洁化处理。所谓的矿山机械清洁化主要指在进行生产的过程中,利用一定的技术对所使用的能源、材料等进行适当的处理,进而降低对环境所造成的破坏。但是对于大部分矿山机械而言,清洁化的水平较低,因此应当加大对污染小,甚至是无污染技术的研究力度,降低生产中废气、废液、废物等的排放。另外对于无法进行回收的机械零部件应当选择易降解的生产材料,避免对土壤造成一定的污染。
  5.2 矿山机械噪音污染治理。对于大部分矿山机械而言,噪音污染是比较严重的环境污染问题。例如,齿轮泵的噪音较大,对现场和周围居民的生产生活会造成一定的影响。通过对造成噪音污染原因的分析可以发现,造成噪音污染的因素较多,大部分都是由机械设备运转所引起的。例如,齿轮泵转速加大,压力增加时就会导致噪音增加。因此在制定相应解决措施的过程中,应当对产生噪音的原因进行分析,根据实际情况制定相应的解决方法。例如,齿轮泵的齿轮采用双模数和双压力角,就会增大进油区和出油区的体积,使得吸排油的能力提高,就会降低压力波动,噪声也会得到一定的控制。
  5.3 矿山机械油污泄漏的治理分析。在进行矿产生产的过程中,不可避免地会发生泄漏油现象。这种现象的产生一方面影响了机械设备的正常运转,另一方面也造成了石油资源的浪费,而且对周围的环境也造成了一定的污染。因此应当加大对密封技术和新型油料的研究力度。例如以植物油、水等取代矿物油,这样不仅降低了矿产机械的泄露油污染,同时也在一定程度上降低了噪音污染。
  六、结论
  综上所述,绿色设计对矿山机械的长远发展具有十分重要的意义,同时对矿产企业的可持续发展也存在一定的影响,因此矿产企业应当加大对绿色设计的研究力度,在保障能源产量的同时,避免对环境产生一定的破坏。

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