绿色设计煤矿机械论文
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绿色设计是全面、系统地衡量煤矿机械产品的设计初期、加工阶段、应用过程等整个生命周期的环境特性与资源效率的一种新兴设计理论和手段。煤矿机械的绿色设计系统地考虑到煤矿机械产品的研发、制造及使用对生态环境的影响，在实现煤矿机械产品使用功能的基础上，最大程度上降低对环境造成的破坏和影响。绿色设计与制造同现有设计与制造模式有很大不同，它是在现有模式基础上，融合了环境保护学、人机工程学、环境行为学和消费心理学等领域知识的理念和方法，旨在将其渗透到机械产品设计、制造与应用整个生命周期中，实现经济、社会的可持续发展。煤矿机械绿色设计与制造，是一种综合考虑了产品设计、制造、使用以及回收等整个生命周期环境特性、资源效率的先进设计理论、方法；新颖之处在于系统考虑了产品设计、制造及其应用活动对环境产生的影响，最大限度降低机械生命周期内对环境产生的负面影响。煤矿机械的绿色设计的主要内容有设计建模、材料选择、可拆卸性、可回收性、成本设计、数据库和知识库设计、安全保护设计。
2煤矿机械绿色设计的材料选择
绿色设计一直以来所奉行的设计理念是节约资源，保护环境。首先在材料择取方面，应当重点选择环保性能高、可再生利用并且具有回收价值的产品材料。其次，构建环境负担数据库及专家系统，即全面整合研究当前拥有的材料，对其所产生的环境协调性表现给予一定的信息支撑，从而做出与之相对应的评价。另外，构建研究产品材料生命周期的评价手段。研究材料生命周期评价是指，对原材料产品到成品、成品到废品过程中的资源、环保、成本问题进行分析，研究出材料的绿色性评价方法。
3煤矿机械绿色设计的内容
3.1可拆卸性设计
可拆卸性设计是使完成产品得以有效回收的一项极为重要的策略，同样，也只有拆卸才可以真正意义上实现全部的材料的回收再利用。根据大量实践得知，是否具备可拆性设计，是直接决定机械设备应用生命周期长短的重要因素。可拆卸性设计是在煤矿机械产品的设计初始阶段就必须考虑的问题，只有这样，才能实现煤矿产品的高效回收。煤矿机械产品相较于其他产品，体积更大，加工工艺更复杂，所需要的原材料更多，因此在对其进行绿色设计时，一定要考虑可拆卸设计。可拆卸设计主要包括拆卸产品设计、拆卸工艺设计和拆卸系统设计，其设计原则为:易于拆卸，易于分离，减少拆卸工作量，减少零部件的多样性以及可预测产品的结构。
3.2可回收性设计
煤矿机械绿色设计中的可回收设计是在产品设计过程中，最大化权衡机械产品零部件及产品材料的回收性、回收价值、回收手段以及回收处理结构工艺性等一系列问题，从而实现产品零部件及产品材料资源的高效再利用，最大化减少对生态环境的污染。可回收性设计涵盖的内容有：产品结构工艺性与经济性分析。可回收性设计在整体绿色设计的周期工程中扮演着极其重要的角色，科学合理地实现回收再生利用，能够使产品本身最大化地发挥出提高经济效益的作用。
3.3安全保护设计
由于煤矿机械设备绝大多数都在井下工作，因此，机械设计必须要全面考虑保护设计。根据统计显示，近些年来，我国发生的大部分矿井事故都是由机械设备的故障导致的，而且一旦出现事故，就极有可能产生人员伤亡。煤矿机械绿色设计应以“以人为本”为设计理念，保证机械产品的安全性。
4基于煤矿机械绿色设计的加工途径
4.1网络化机械加工
通过企业内部的局域网将处于分散状态的加工中心、数控设备等串联起来，从而使机械加工控制中心有效地对全部加工进程实施全面监督控制。与此同时，还可以和煤矿企业中的工程设计及管理信息系统等集成，以实施最佳的优化决策。
4.2信息化机械加工
绿色机械信息化加工的目的是在不影响加工质量的基础上，完成整体的最优化加工。从系统的视角出发，全方位衡量煤矿企业与整个社会的综合成本，综合研究不同的材料、零部件、设备等对加工的影响。信息化加工途径是实施绿色机械加工的重要技术手段。为了使整体设计达到最优化加工，必然要构建加工设备、切削刀具、切削液等相关资料的数据库，利用有限元法、神经网络、人工智能等先进技术对方法进行验证。
5结语
综上所述，绿色设计是最大化利用资源能源，以节能、降耗、少污染为设计主旨，实现煤矿机械设计的设计理念。结合煤矿机械全部生命周期的特征，应用绿色设计理念对其实施设计，可以最大程度上节约资源，减少煤矿机械在加工阶段对环境造成的破坏。绿色设计理念体现了我国可持续发展的战略思想，如今已经逐渐成为煤矿企业的重点研究对象。
作者：杨毛光张凯荣单位：钱营孜煤矿机运事业部
