矿山机械绿设计方法探讨
作者：汪伟芬
来源：《中国科技博览》2016年第17期
        [摘 要]矿山机械是工程项目重要的生产工具，当前，经济发展加快，环境污染日益严重，环保问题受广泛关注，矿山机械在使用过程中难免造成一些污染，影响环境，需加强绿设计。此文简单对矿山机械绿设计方法、设计内容及具体设计作出探讨。
        [关键词]矿山机械；绿设计；方法
        中图分类号：TD402 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）17-0030-01
        矿山机械有一定特殊性，在使用时与周围环境关系密切，如土壤、水和空气等，设计应综合性考虑环境问题及资源问题，融入绿设计理念，提高产品经济性、环保性及回收性。
        一、 矿山机械绿设计方法
        1、 生命周期设计
        主要包括五部分，绿规划与设计开发，产品制造及生产，产品使用，产品维护及服务，淘汰废弃产品回收、处理和重用。在生命周期设计过程中，应综合性考虑产品调研、设计、研制、制造和销售等，确保方案与环保要求相符。
        2、 并行式设计
        并行式设计为重要内容，实际应用时应加强设计各要素综合性分析，并加强各环节信息交流与反馈；若某环节出现问题，需及时探讨分析，合理制定解决措施，继而保证产品设计达到最佳性能[1]。此外，并行式设计对于产品优化、产品开发等有重要意义，可有效提高产品质量。
        3模块化设计的产品举例、 计算机辅助设计
        近些年，电子计算机在各行各业广泛应用，在矿山机械设计方面也不例外。绿设计包含知识面较广，仅对这些知识作出简单排列与组合，无法满足需求，故设计人员应运用先进计算机技术，对设计知识进行有机组合，确保设计方案更加准确、科学。绿设计涉及数据和知识非常复杂，且具有不确定性及动态性特点，人工设计难度较大，而计算机技术具有快速、精准、简便特点，为现代设计必然选择。
        4、 模块化设计
        模块化设计指在一定范围内对产品规格、功能及性能等进行划分，制定设计方案时综合性考虑各个模块，并针对功能不同的模块，作出排列组合，使之形成符合要求的产品。在设计时，应合理科学的分析客户对产品的需求，确保模块化设计方案能满足实际生产要求；设计人员应始终遵循绿环保理念，确保产品满足绿设计特征，如易回收、易拆卸等[2]。
        二、 矿山机械绿设计内容
        1、 选择设计材料
        对设计材料选择予以足够重视，选择时除了保证材料满足机械使用基础功能外，还必须保证材料与环境之间协调。在矿山机械设计中，所用材料必须利用简单，来源充足，可回收再利用，对环境影响较小。
        2、 可拆卸设计
        可拆卸设计指产品拆卸工艺简单，部分材料可回收利用，以此提高设计产品经济效益。
比如，螺纹连接是矿山机械常用连接方式，拆卸简单，拆卸后的螺钉仍能继续使用，充分体现了经济效益。在可拆卸设计时，应保证①拆卸简单，拆卸量较少；②部分分离简单，可回收零件单一。
        3、 可回收设计
        矿山机械可回收性是绿设计主要内容，也是重点内容，在设计初期应受到足够重视。可回收性包括①可回收材料的识别及基本标志；②可回收材料制作工艺；③可回收材料经济性分析；④可回收材料结构特性。
        三、 如何进行绿设计
        1、 清洁化处理
        在生产过程中，采用一定技术处理使用的材料及能源等，达到清洁化目的，减轻环境破坏。对于很多矿山机械，清洁化水平偏低，应加强对无污染技术或污染较小技术的研究，减少生产中废物、废气及废液排放。针对无法回收机械零部件，需采用易降解生产材料，减少土壤污染。
        2、 噪音污染处理
        噪音污染是矿山机械环境污染的严重问题，齿轮泵噪音大，直接影响周围居民生活及现场生产。应加强分析噪音原因，主要因素为机械设备运转导致。齿轮泵的轮速越大，压力增加，则噪音越大；齿轮可采用双压力角和双模数，增大出油区和进油区体积，提高吸排油能力，减少压力波动，从而控制噪声[3]。矿山机械传统使用的柴油机属于高污染动力设备，大量排放颗粒物，污染环境，且噪音较大。应积极改良动力设备，采用绿环保柴油机，电控喷油型柴油机排放物较少，噪音小，可作为环保动力设备广泛应用。除改变原料选择之外，也要加强后期消音、减震等设备应用，降低矿山机械对于环境的影响。
        3、 油污泄漏治理
        在矿山生产时难免发生油泄漏现象，既对机械设备正常运转造成影响，也易引起石油资源浪费，污染周围环境。应加强对新型油料及密封技术的研究，采用水、植物油等代替矿物油，降低噪音污染，减少机械油泄漏污染。
        4、 绿设计技术
        矿山机械绿设计技术主要有数据管理技术（PDM）、建模仿真技术等。（1）PDM是绿设计关键技术，是对生命周期设计各环节信息及数据的有效管理，包括技术文档、绿资源及工程规范等。（2）为达到绿设计目的，运用建模仿真技术，大量收集整理产品设计及运行中的信息和数据，以此建立生命周期设计模型。通过建模促进各部门之间相互合作，并利用仿真技术，进行产品开发及设计、产品制作及测试、后期回收与二次处理等。
        结束语：
        矿山机械绿设计对其长远发展有重要现实意义，有利于促进矿产企业长久、可持续发展。矿产企业应认识到绿设计重要性，加大研究力度，促进环保，保证能源产量。
        参考文献：
        [1] 李艳萍.矿山机械的绿设计分析[J].西部资源，2016，03：98-99.
        [2] 胡晓光.探讨矿山机械的绿设计[J].科技致富向导，2012，08：284.
        [3] 田栋.现代设计方法在矿山机械设计中的应用[J].河南科技，2014，07：148.

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