机械与动力工程范文篇1

关键词：工程机械；噪音原理；控制策略

1工程机械噪声原理

当下的工程机械噪声原理主要分为两种：①工程机械在正常运行时候进行气体交换时造成的“空气动力噪声”。常见的例如风扇噪声，进气噪声，排气噪声等。②工程机械在运行时自身震动产生的噪声也成为“结构力噪声”。在工程机械中一般“结构力噪声”噪声源一般为工程机械的大功率高转速的发动机。工程机械发动机的“结构力噪声”又被分为燃烧噪声与机械噪声两类。除了“空气动力噪声”，“结构力噪声”这两类噪声外还有因为液体在管道中流动时造成系统压力改变的引起震动而产生的“液压系统噪声”和因为二次振动引起的“板辐射噪声”等。

2常见的工程机械噪声种类及产生的具体原因

2.1空气动力噪声

“空气动力噪声”最为常见的是以下三种：①风扇噪声是最为典型的“空气动力噪声”，也是工程施工过程中比较难控制的噪声种类之一。因为施工要求风冷发动机高速满负载的运转，风扇也随着高速旋转时造成无数涡流，这些涡流对空气造成扰动形成压力波进而形成连续宽频噪声，风扇噪声会长时间高分贝的存在对施工人员影响较大。②排气噪声，排气噪声是工程机械打开排气阀排出废气时，废气因为以脉冲形式排出具有很高的能量对排气管及周遭部件进行冲击产生振动引起的。③进气噪声，是因为进气管在周期性的吸收进新鲜空气时导致管内压力发生周期性脉动，改变了进气管道内的空气密度造成的。

2.2结构力噪声

“结构力噪声”的噪声声源一般是机械工程的大功率发动机，细分可根据噪声产生机理不同分为燃烧噪声与机械噪声。其中燃烧噪声是在燃料在活塞缸内燃烧放出大量热能使得气体体积迅速膨胀发生爆炸冲击活塞缸及其周遭部件产生噪声。机械噪声则是在发动机正常进行运转时，发动机内部零件之间存在空隙相互碰撞导致振动继而引起发动机外壳表面辐射出噪音。

3工程机械噪声控制策略

对于噪声的控制我们遵从的根本原则是在以下三个环节中进行控制，第一个环节是在噪声产生的噪源处进行控制消灭噪源或者减低噪声分贝，第二个环节是在噪声传播过程之中，众所周知声音的传播需要介质，最后是在接受者出进行控制。以下工程机械的噪声控制办法都是基于这三个环节进行的。

3.1发动机处的“结构力噪声”控制措施

工程机械的噪声主要来源就是发动机，发动机作为工程机械的动力源也是主要噪声源。因此想要降低工程机械的噪声那么就必须从发动机入手。一般在发动机与机架连接处加装内阻尼性能高的减震块能有效减轻发动机运转时产生的振动。同时在保证散热能力不受影响的条件下可以将发动机用耐热吸音的材料包裹起来，减少噪声的向外辐射，将噪音屏蔽在发动机外壳内。对于发动机内部的燃烧噪声控制根据其产生的原理一般是通过设置喷油提前角，控制喷油规律达到减缓速燃期活塞缸内部压力升高程度，以及减少着火延迟期内活塞缸内部的可燃混合气体数，以此达到有效降低燃烧噪声。

3.2排气噪声控制措施

排气噪声的控制方法很多最为简单有效的是，通过对排气管道安装高分子材料制成的消音器，在噪声传播的过程到消音器的过程中，高分子材料通过内部摩擦产生的损耗反应将部分振动能量转换成热能消耗掉以此来降低辐射出来的噪声分贝。但在进行排气噪声控制过程中还要注意到一点，要保证排气管道内壁的通畅与光滑并且避免使用排气管道设计成直角拐弯的工程机械，直角弯的排气管道很容易造成气体瞬时脉动并且气体进入直角弯道时会产生二次辐射产生巨大的排气噪声。

3.3风扇噪声控制措施

影响风扇噪声的因素多种多样，一般而言风扇想要有好的散热效果就必须有足够的风量。而风扇的风量一般与风扇的直径，转速，静压大小有关。当直径越大，转速越快，静压越强的时候风量就会加大但随之风扇噪声也会成倍的增加。因此我们进行风扇噪声防护时从两个方面入手。首先是对风扇的选择，根据研究发现风扇的叶片形状与几何参数的设计对于风扇噪声的抑制效果显著。因此风扇的叶片数量，叶片材质，叶片形状都是我们要考虑的，同时对于风扇的导风罩也要格外注意，一个设计科学合理的导风罩也能有效减少风扇噪声。防治风扇噪声的另一个办法是加装当前新型的“消声百叶窗”，这种“消声百叶窗”能够通过利用风扇叶片之间高速旋转时产生的摩擦力，使得受到气体影响而旋转的叶轮产生一定的阻尼，从而达到吸收振动能量控制噪声的目的。

3.4驾驶室与接受者出的噪声控制措施

对于在工程机械的驾驶室内工作的操作人员，一定要注意噪声的控制。因为长时间暴露在高分贝的噪声环境中人的身体健康不但会遭到破坏还会导致操作者变得疲劳。当操作者因为长时间暴露在噪声环境中变得操作迟钝不但影响工程的施工质量与施工进度严重的时候还会造成工程事故。因此要重视工程机械的驾驶室噪声防治工作。一般来说工程机械的发动机在驾驶室的后下方，因此首先要保证驾驶室与发动机的直接连接处要留有空隙，以此来减少发动机振动对驾驶的影响。其次要在驾驶室内的地面与四周铺设吸声材质。对于驾驶室内的构件缝隙处药用像橡胶或者聚氨酯泡沫塑料类弹性较好的材料填充。对于直接处在噪声环境内的操作人员，如果条件允许可以配发带麦克风的防噪耳塞，既能减少噪声也能方便交流。条件不能满足时也可以只分发防噪耳塞。

机械与动力工程范文篇2

关键词：新能源；工程机械；节能减排

1新能源工程机械概述

1.1新能源设备应用现状

新能源工程机械设备种类繁多，天然气机械、电驱动机械及混合动力机械等是我国新能源机械设备发展的代表。目前，我国新能源工程机械研究的技术理念逐步形成，部分新能源工程机械设备已经实现了产业化发展，三一、柳工、山河智能及中联等国内大型的工程机械企业均已推出了自己的新能源工程机械设备。较国家发达国家而言，我国新能源工程机械发展起步较晚，新能源机械的发展受到多方面因素的影响，在发展过程中，新能源行业普遍缺乏统一的制度化标准。国家应积极组织人员制定新能源工程机械生产的质量控制及关键技术标准，通过制度规范的方式促进新能源工程机械的发展[1]。当前，工业企业生产中，传统能源的应用出现了一系列问题，能源消耗及环境污染问题日益严重。随着节能减排及可持续发展理念逐渐深入人心，我国工业企业在新能源工程机械设备方面的研究不断推进，新能源工程机械立足于社会对清洁能源的需求，进行机械设备结构及性能的优化，有效地践行了绿色、节能的发展理念。

1.2制约新能源工程机械发展的因素

电驱动工程机械设备具有零污染、不耗油、噪声污染小的特点，但蓄电池容量较小，造成电动机整体功率存在局限性。蓄电池无法维持机械设备的长时间作业，电驱动机械设备在实际应用中给企业作业带来不便，因此，电驱动设备的应用会受到工作场地的制约，其在电源场所中才能正常作业。新能源工程机械设备的推广是一个漫长的过程，传统能源在长期的发展中形成了数量众多的能源补给站，但新能源的补给站相对较少。因此，新能源工程机械设备在应用过程中存在能源补给困难造成的设备无法正常运转问题，天然气设备加气方式局限于槽车与加气站。我国天然气配套设施不够完善，造成天然气保存方面的难题，天然气对存储环境的要求较高，由于气瓶无法保证隔热，遇到周围环境的温度升高时，瓶内的天然气会逐渐气化升压[2]。当压力值达到极限时就会出现天然气泄漏的问题，造成资源浪费，给设备使用企业带来安全隐患。

2新能源工程机械的特点

2.1新能源工程机械的多样性

我国机械设备的种类繁多，不同建设区域的具体工况及地理环境等存在明显的差异，工程建设人员为满足建设项目的需求，必须采用合适的机械设备开展作业，技术人员依据工程需要设计出了不同的机械设备。现代新能源机械设备具有多样性的特征，我国工程机械制造企业积极进行技术研发，生产出各种各样的现代化机械设备，新能源机械设备的研发队伍不断发展壮大。2.1.1太阳能光伏发电的应用世界能源危机的到来，推动了现代可再生能源产业的发展，气候变化及环境污染问题带来了世界能源格局的变化。可再生能源具有储量大、污染小的优势，水能、太阳能、地热能、潮汐能、风能及生物质能都是可再生能源。可再生能源应用于工程机械中，是实现现代产业优化升级、促进经济发展的关键环节。太阳能是一种很清洁能源，避免了传统化石能源使用中造成的环境污染问题，利用太阳能发电，提高了资源利用率。光伏装机容量的推广与应用，促进了我国政府光伏政策的完善，我国光伏电装机容量呈现出不断增长的态势，光伏设备的使用是现代新能源工程机械设备应用的典型代表[3]。在政府政策支持及技术进步的推动下，我国光伏产业进入了新的发展阶段，产业链不断完善，光伏电池材料及相关组件的质量得到明显提高。建设光伏及滩涂光伏是两种主要的光伏电机装置，滩涂光伏在集中开发模式下与风电项目结合实现了分光互补发电。在电力企业并网光伏发电系统中，依据系统的结构及功能，人们将其分为可调试与不可调试两种。不可调试系统中未设置蓄电池组，系统集成度高，结构相对简单，系统的安装及调试环节简便，其工作原理为通过对系统中逆变器的控制，将光伏电池产生的直流电转换为交流电并将其输入公共电网，应维修或者公共电网故障而需要停止供电时，系统会自动停止供电，光伏供电机械设备降低了企业的运维成本。含大型光伏电站的电力系统中，调度中心依据有功需求调整光伏电站的出力状态，并网逆变器及光伏电站系统的无功补偿装置间相互协调，保证了电网的安全运行，提高了电力企业的经济效益。2.1.2LNG工程机械的应用工业生产中普遍使用天然气作为燃料，液化天然气（LNG）及压缩天然气（CNG）是工业企业中普遍应用的两种天然气。LNG采用压缩、冷凝的手段，在低温状态下液化后进入工业生产。CNG通过天然气加压的方式，将其以气态的方式存储在容器中，其与管道天然气的成分相同。新能源工程机械的应用中，通常以1:3的比例配置CNG与LNG，保障发动机高效运转，实现了节约能源的目标。新能源研究中，我国的自主品牌机械研究取得了重要的成就。例如，我国研发出了LNG装载机，与传统的柴油机相比，其使用过程中排放的污染物较少，造成的能源消耗也较小，是现代工业企业节能减排的典范。2.1.3双动力工程机械的应用与传统单一动力的机械不同，新能源双动力工程机械中配置有两个动力机，其使用的能源也不同，一台以柴油供能的方式运作，一台利用交流电实现供能，很好地适应了工作环境的要求。国外创造了一种双动力的移动筛分机，利用柴油发动将机械设备移至施工现场，有效地节约了能源，满足了人们工作的需要。山重建机制造的GC58DP-8双动力挖掘机采用上述原理，利用220V及380V电网工作，有效地节省了电源，降低了作业噪音，设备运行中对人力、资金的要求较低，在远离电源设备的作业中被广泛应用。2.1.车田技术的进步电力平衡发展中，风电具有重要的地位。在风电场中，通过安装许多风力机组并网发电的方式建立起来的风车田，是现代工业供电的典型模式。风车田装机采用技术先进的中型机组，配合发电机并网的风力发电机组进行发电，其单机容量较大，设备性能可靠，实现了风电资源的开发利用。我国风力发电机组的数量持续增加，总装机容量也不断增加。随着技术的进步及政府政策的支持，风车田建设在工业化发电中发挥着重要的作用，避免了化石燃料造成的资源浪费及环境污染问题。风能作为一种可再生能源而被广泛应用，我国风车田建设是现代经济社会可持续发展的重要措施。

2.2新能源工程机械的低碳环保性

工业企业为我国经济的发展做出了重大的贡献，但在工业化发展过程中，企业的生产、制造环节造成了严重的资源浪费及环境污染问题。机械设备制造环节产生的二氧化碳、二氧化硫及粉尘、微粒等造成严重的空气污染，电力企业技术的落后造成机械生产环节严重的资源浪费，传统变电站运行下，落后的电缆技术等造成了电能输送环节的电力浪费。电力企业的风力发电系统，有效地节约了煤炭资源，减少了煤炭燃烧过程中产生的有毒气体排放，降低了能源的消耗。汽车行业使用的天然气发动机，较传统的柴油机设备而言，减少了20%的二氧化碳排放量，而二氧化硫的排放减少了70%。现代电驱动机械采用电源设备或者蓄电池提供动力，实现了零排放，有效地减少了噪声污染。与传统的内燃机机械相比，混合动力机械节约了20%的燃油，使用过程中的污染物排放量也明显减少。

3新能源工程机械设备的应用前景

随着技术的不断进步，新能源工程机械的种类不断增多，在长期的发展研究中，设计人员依据不同工作场景及环境的需要，设计出了满足工业企业发展的多种工程机械设备，传统发动机驱动下的工程机械设备逐渐被大功率马达的电驱动工程机械设备所代替。例如，典型的JCM921D（电动）挖掘机采用电网提供的电能作为动力源，代替传统的柴油机，向外输出功率，电动工程机械设备节能效果好，运作过程中产生的噪声污染较小[4]，实现了零排放，该机械在隧道、港口及城市建设的电源场所被广泛应用。电力企业常会出现外接电源供用不够的情况，双动力工程机械的应用有效解决了这个问题。随着天然气机械的普及应用，加气站的设立密度发生了变化，在我国市区或郊区的拌合站，周围存在较多的天然气站。天然气设备在节能减排方面具有独特的优势，天然气作为主要的新型能源在机械工程中被广泛应用。例如，人们已经开始采用天然气机械进行作业，如天然气装载车、天然气搅拌车及天然气泵车等。但是，在偏远地域，由于加气设备、运输条件及加气站数量等多方面因素的影响，天然气机械无法推广应用。我国在新能源工程机械研究中取得了一定的成果，随着技术的不断进步及社会的发展，政府在发展新能源工程机械方面制定了相关政策，未来企业在新能源机械的应用与开发方面将加大资金投入。我国应借鉴发达国家新能源工程机械的技术与经验，建立完善的新能源机械产业链，实现关键零部件的自主生产。政府应制定更多的激励政策，促使现代企业积极应用新能源工程机械，将节能减排作为企业发展的重要目标。

4结语

随着技术的进步及传统能源设备应用下环境问题的不断恶化，新能源工程机械设备的研究与应用进入新的发展阶段。现代新能源工程机械设备具有多样化的特征，其结构及性能不断优化，有助于现代工业企业节能减排目标的实现，新能源工程机械的应用与推广是促进人类社会可持续发展的重要途径。

参考文献

1章崇任.新能源工程机械特点分析[J].建筑机械，2009，（15）：90-92.

2苏兆杰，唐向阳，王保森.浅谈几种新能源工程机械特点及发展[J].建设机械技术与管理，2014，（3）：65-67.

3侯林帅.新能源工程机械特点研究[J].中国设备工程，2017，（3）：133-134.

机械与动力工程范文篇3

关键词：机械工程；自动化；工业领域；发展前景

0引言

机械自动化凭借自身的优势和其产生的效益在在各行各业中得到广泛的应用和发展，机械自动化的功能多样化，工作效率高、节能省材，也更为可靠，也使人们日益增长的多元化需求得到满足。本文重点论述了机械工程及自动化在工业领域的发展方向及发展前景。

1基本概念的探究

1.1机械工程及自动化的概念

机械工程及自动化是一门应用学科，以与机械相关的自然科学知识和科学技术理论为理论基础，再与现实生产生活中的技术经验相结合，研究出解决机械工程及自动化在实际应用中理论与实际的问题。自动化是指机器或装置在没有人干预的情况下按预定的程序或指令自动进行操作或控制的过程，而机械自动化就是机器或者装置通过机械方式来实现自动化控制的过程。我国要搞好机械工程自动化，就要以世界先进水准为标准，给自己定下高起点，并且要考虑到我国的实际国情。对于可以提高效率、能降低成本的技术结合我国的实际情况进行整合，有助于机械工程及自动化和我国工业领域相互促进发展，使我国工业领域在机械工程及自动化的促进下产生高效益、高质量的产品。

1.2传统机械设计与现代机械工程及自动化的关系

传统机械设计与机械工程及自动化是相互影响的，怎么能把传统机械制造与机械工程及自动化分开研究呢？机械制造和机械工程及自动化都是工业生产中的一道程序，没有对机械制造研究，就不会有机械工程及自动化工业生产的产生，反之，离开了机械自动化，机械制造也将停留在最原始的发展阶段。对于学习该专业的学生来说，想要提高自己对该学科的理解，分析对比机械设计制造和机械工程及自动化的理论异同是有必要的。从另外一个角度进行思考，自动化的技术与思想一直贯穿与机械设计制造的各个环节中，两者相辅相成促进工业经济的发展。

1.3机械工程及自动化在工业领域的发展现状

上个世纪20年代机械工程及自动化技术在工业领域得到广泛的应用并产生了依赖，科学技术的发展促使其在工业领域迅速的发展起来。虽然我国的机械工程及自动化还处于初级阶段，但是由于近些年计算机的更新换代网络的发展，机械工程及自动化开始使用计算机的集成系统，使机械工程的自动化得到了更快的发展，但目前，只有世界上也只有少数工业发达的国家的相关部门的机械工程及自动化达到了较高的水准，其他大部分国家都还处于自动化操作阶段。也包括我国，产业结构层次不高、机械工程企业只有少量的自动化装备并且还处于低水准阶段，在数量、质量、使用等方面都不如世界先进国家，我国工业领域机械工程及自动化技术的实现是一个持续漫长的过程，不会一下子就能达到的。我国要努力，不能急功急利，要注重培养相关专业的人才，加快科技的发展从而促进自动化的发展步伐。在世界市场竞争激烈的当今，机械工程及自动化的发展水平将会成为各种综合国力、经济发展的衡量标准之一。

在经济快速发展的当今，结合计算机操作系统有助于机械工程自动化在工业领域自动生产技术的发展，会使工业领域产生更高的社会和经济效益。目前，世界上多数发展中国家自动化的发展水准还停留在刚起步的阶段，仅有少数发达国家能够将计算机的操作系统与机械自动化完美的结合。所以我们要向西方先进国家借鉴学习，结合我国工业的实际情况更新我国机械工程自动化的技术，使我国的自动化水平可以满足我国工业领域发展的需求。

2机械工程及自动化在工业领域的应用

机械过程自动化技术能否得到更大范围的使用，依靠高科技的发展水平，机械工程及自动化就是在工业领域生产的过程中应用自动化技术，让机器能够在无人的情况下可以连续自动完成生产目标，提高企业的生产效率，加快原材料的加工和流动速度。机械工程及自动化发展水平的高低，体现了该国整个工业领域的发展程度，同时也反映了该国的经济发展水平。

机械过程及自动化将信息工程作为指导的理论依据，优化机械工程及自动化技术在工业领域的应用，推动企业获取更高的经济效益，并且保证产品的高质量和与更为周到的服务。

3机械工程及自动化在工业领域的发展方向及前景

随着机械工程及自动化技术的发展，机械工程及自动化在工业领域中扮演着越来越重要的角色，为了促进工业领域中机械工程及自动化技术有广阔的发展空间，现就机械工程及自动化在工业领域的发展方向以及前景进行如下分析：

3.1环保的发展

环保意识越来越深入人心，各个行业都在贯彻可持续发展理念，走可持续发展的道路，因此机械工程及自动化在工业领域以后的主要发展方向就是走可持续发展的道路即绿色发展方式。绿色的发展方式有利于减少环境污染，使人类和自然能够和谐相处。在当代，保护环境，绿色发展是经济发展的前提，所以任何新技术、新工艺的研发和使用，一定要符合可持续发展、环境保护的相关规定，机械工程及自动化技术的使用也应当得是绿色化生产，符合时代的要求才能得到更大的发展空间。

3.2内外结合发展

拉动政府和社会群体内的帮助和协调，在工业领域的内部进行体制改革，进行优化升级，随后就能够对产业结构进行优化，提高产品的质量，对自动化的技术进行创新，优化管理一个企业产品的整个生产过程即生产、制造、销售一体化，通过科学技术的作用，使机械工程自动化在工业领域的应用得到突破性的发展。通过这种方式不仅能够促进企业的产业升级，使产品的质量得到保障，还能使企业的生产成本降低，提高企业的经济效益，同时也是提高社会的经济效益，这样还能为机械工程自动化技术的革新创造动力。

3.3与网络结合发展

近些年，互联网技术飞速发展，也改变市场环境的发展，工业领域的发展趋势是将机械工程及自动化技术与网络化是相结合。现在的市场环境，任何产业的发展基本上都与网络技术相联系，所以机械自动化与网络化相结合发展是必要的，有利于机械工程自动化技术的革新，为企业创造更高的经济效益。

4结语

综上所述，在工业领域中应用机械自动化的范围是十分广泛的，机械工程及自动化不仅可以节省劳动力，还能够为企业节省生产成本。在未来的发展中要不断提高机械自动化的技术，将机械自动化的发展与我国可持续发展政策联系起来，那么机械自动化的在未来的发展空间会更大。

参考文献：

[1]吴允恒.传统机械设计与机械自动化的比较分析.世纪之星创新教育论坛.1255.