根据能源信息管理局根据美国能源情报署(EIA)的数据,2011年(可获得的最新数据),工业部门的能源消耗占全球能源消耗的51%。在工业部门的能源使用中,25%是以损失的形式出现的。这是一个巨大的机会,不仅可以节省制造商的成本,还可以提高效率和环境影响。但是,工程师或设计师能做些什么来减少能源消耗、提高设备效率并帮助保护环境呢?
规模很重要
首先,在选择组件时,要确保它们的大小适合应用程序。对于线性运动组件和系统,没有其他设计方面像它们的物理尺寸一样对能源使用和效率有这么大的影响。适当的尺寸不仅可以确保应用程序的最佳性能,还可以避免在报废、返工和生产过剩或不足方面的浪费。它还确保了驱动设备,无论是电动、气动还是液压,都不会过大,从而导致更高的能耗。
以直线轴承为例。较大的轴承通常更重,需要克服更高的摩擦力,因此驱动机构-滚珠丝杠,气缸,齿条和齿轮等-必须能够产生比较小轴承所需的更大的力。除了增加的力要求外,更大的轴承还具有更高的惯性,这意味着可能需要更大的电机才能实现合适的惯性匹配.更大的电机意味着更大的联轴器和支架。现在整个系统明显更重,需要更大的扭矩和惯性来实现预期的性能。虽然安全因素在设备设计中很重要,但这些安全因素往往会与每个组件相乘,导致系统体积过大,效率相对较低。尺寸合适,有足够的安全系数,但要注意尺寸过大的缺点。
维护很重要
影响能源使用和设备效率的另一个重要因素是维护。当滚动或滑动表面磨损,润滑失效时,摩擦增加,效率降低。这导致电机、齿轮箱和气缸产生更大的力或扭矩,因此使用比预期应用所需的更多能量。
虽然维护设备的任务在工程阶段之后进行得很好,但为易于维护而设计和制造的机器更有可能得到适当的维护。许多线性组件和系统现在都提供了低维护选项,例如球链用于线性导轨和滚珠丝杠的异形线性轴承和内置润滑单元。
减少润滑的数量和间隔也可以对机器的环境足迹产生重大影响。典型的机床至少有三个直线运动轴,每个轴有四个轴承,每台机床总共有十二个轴承。每年大约生产25万台机床,这意味着有超过300万个线性轴承需要润滑!润滑脂和润滑油对环境的潜在影响是相当大的。更不用说移动坐标轴所需要的能量了。而且这一估计仅针对机床应用,不包括一般自动化、包装、电子或许多其他使用线性组件的行业。开云体育store通过方便用户监控设备并进行必要的维护,工程师和设计师可以间接减少几乎每种类型的工业设备的能源足迹和环境影响。
我们大多数人在家里做出了环保的决定:选择经济尺寸的可重复使用的瓶子,使用可编程恒温器,切换到节能灯或LED灯泡。我们这样做不仅是为了减少对环境的影响,也是为了经济利益,这是理所当然的。在我们的日常工作中,同样有机会做出对环境和经济都有好处的选择,在许多情况下,甚至有深远的影响。
留下回复
你一定是登录发表评论。