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摘要:在我国现代化进程中,机械设计发展对促进我国经济发展,工业水平的提高有着重要的作用和意义。但是目前机械设计中的材料选择和应用还有很大的进步空间,所以我们要抓住机遇,在这方面投入大量资金及精力来保证机械行业的稳步提升,吸取教训,总结经验,促进我国工业的可持续化发展。
关键词:机械设计;材料选择;应用
1机械设计中材料的选择与应用意义
新世纪以来,人们在日常的生活生产过程中,对于机械设备的使用需求不断增加,使用范围也在不断的提升,人们对于机械设备质量上的要求以及功能上的要求不断的增加。所以对于企业的发展来讲,机械设计中材料的选择与应用具有十分重要的意义。材料对于机械设备来讲,是其最基本的元素,材料选择是否科学,是否恰当对于机械设计制造的产品质量会有很大的影响。所以在进行机械设计中要做好材料的选择与应用,不仅仅需要考虑产品的质量问题,还需要考虑其性价比以及市场上的需求。
2机械设计中材料选择与应用的基本原则
2.1要考虑材料的载荷水平
荷载水平对于机械零件最后效果的发挥具有重要的作用,荷载水平过低可能会导致机械设计后期失效。因此,为了防止各种意外事故的发生,必须在材料应用之前进行荷载能力评估,进而进行进一步的处理,使得材料更加符合设计需求。
2.2选用低耗环保材料
绿色节能是现今社会各行各业发展的主旋律,在机械设计行业中也不例外,一般来说,低耗环保包括两个方面,一是指设计材料,二是指材料的加工过程。为了达到要求,我们一般要尽量选择具有低能耗和低污染的原材料,并且在加工过程中要尽量避免会产生污染的一些程序。
2.3选用绿色无害材料
我们都知道,在常见的一些机械设计材料中,难免会含有一些有毒物质,这些物质会对人们的身体健康产生不同程度的影响,即便是做好了防护,也会在加工过程中产生一些有害的废弃物,不管是对环境还是人体都会有所影响,所以,我们在选择设计材料时,一定要尽量选用绿色无害材料,将危害降至最低。
2.4注重零件的使用性
任何机械零件设计的最终目的都是使用性,这也是材料选择与应用的最根本的要求,所以在进行设计时,首先要清楚零件的用途,然后根据要求进行材料的选择,比如有的零件就要求有很好的延展性,有的则要求有很高的硬度或是耐磨性,总之,具体问题具体分析,不同的要求选用不同的材料。
2.5选用可循环利用的材料
金属材料是机械设计中最常用的一种材料,而且为了达到好的效果,在零件设计时往往会选择不同的金属种类,以达到不同的要求,但是合金材料做的零件一经报废,就很难回收,这样不仅增加了回收成本,而且也浪费了资源。所以,在选用材料时,一定要考虑材料的可回收性,避免浪费,遵循可循环利用的发展理念。
2.6注重材料的经济实用性
在选用设计材料时,我们肯定要重视材料的经济实用性,在满足各方要求的基础上选用节约成本的材料,包括材料本身以及加工的整个过程,这样的设计才是最科学适用的。
3机械设计中常用的材料
3.1金属材料
在机械设计中常用的材料有很多种,但是用的最广泛的当属金属材料,比如常见的钢和铁,主要是因为这两种材料的强度和韧度非常强,而且价格低廉容易获取,特别是合金材料,常常被运用到各种机械零件的设计中,是机械设计主要的基础材料。
3.2高分子材料
随着技术的发展高分子材料逐渐出现,并以其独特的优势被应用到机械的设计当中,占有越来越多的比重,最常见的就是塑料、合成纤维等,它们的来源广泛,延展性强,而且在获取过程中消耗的能源非常少,因此得到了人们的青睐,但是近年来“白色污染”愈加严重,一种更加环保的材料亟待人们的研究开发。
3.3复合材料
顾名思义,复合材料并不是单一的某种材料,而是由两种不同的材料通过物理或化学方法结合在一起的,一般它会具有这两种材料的优点,更能够满足机械设计的要求,因此也更得到人们的喜爱。通常来说,复合材料可以分为金属材料和非金属材料两种,常见的有合金,树脂等。
3.4陶瓷材料
陶瓷的主要成分是硅,因此它的主要特点就是密度低,硬度高,耐腐蚀,根据它的特点我们可以设计制作一些密封性的零件,可以达到很好的效果。但是由于它价钱高又易破碎,它的应用范围也有所限制。
4合理化选择和应用机械设计中的材料
4.1材料的选择
在机械设计中,对于材料的选择是一个关键性问题。只有选择出好的原材料,相关的专业人员运用起来才能得心应手,制作出更优良的机械产品,得到企业甚至氮肥厂的青睐,受到人们的好评。对于材料选择首先要考虑的就是它的使用功能,具有了强大的使用功能,也就具有了生产出优良产品的保障。不同的机械设计出的产品对其性能有着不同的要求,一个好的产品是由成千上万个零件组成的,也是由很多种原材料制作出来的。所以我们必须考虑这些零件的性能,比如它的延展性、强度、硬度等,只有这些零件达到相应的标准后,技术人员设计出产品,并达到批量生产。我国疆土辽阔,自然就造成了南北的气候差异,南北气温会相差几十摄氏度,所以生产出的机械产品,所使用的零件的性能也不会相同。在氮肥厂中,很多企业目前采取“肥化并举”的模式,在原生产装置上改造后进行“一头多尾”的生产,这样由于尾端产品的不同,在改造过程中,我们需对原装置的机械材料进行分析,才能确保材料的安全性及可持续性能,同时新增的机械产品的材料,也应该根据多尾的特性,选择出最优的材料,以适应新产品低成本、安全稳定的运行。由此看来,机械设计中的材料选择就显得尤为重要,这些材料决定着生产出机械设计零件的性能,所以我们必须合理的选择材料。另一个方面我们必须考虑材料的荷载能力,由于材料的荷载能力达不到标准,一些零件在生产的过程中就会失去本身的性能,成了不能使用的废件,这样就造成了原材料的浪费,带来很大的经济损失。
4.2材料的应用
选择出好的材料就要把材料应用到实际生产中,这才是选材效果及价值的体现。材料的荷载能力主要表现在材料的载荷承受力和性能的大小,挑选材料要严格按照规范标准,才能确保材料的荷载能力。在生产化肥的过程中,材料的荷载能力达不到,就会造成零件的扭转甚至损坏,生产化肥的效率也会大大降低。由此可见,材料的性能和承载能力对于材料的选择都十分重要。选好材料之后,材料的应用还需考虑多方面的因素,既要考虑其经济性又要考虑其环保性。力争把产品做到绿色、高效、节能三者统一,才能提高产品的核心竞争力,同时为我国建设资源节约型、环境友好型社会贡献自己的一份力量。
结束语
随着我国工业化水平的提高,氮肥的生产方式也有了较大发展,逐步摆脱了传统生产方式带来的弊端。为进一步确保氮肥行业的发展,我们应该做好氮肥厂机械设计中的材料选择及应用等方面的工作,尤其是把机械设计应用付诸于实践。为了更好地利用机械设计给氮肥厂生产带来方便及效益,我们必须把重心放到对机械设计中的材料的选择与应用上,发现问题,解决问题,勇于创新,促进氮肥厂的良性循环发展。
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