數控加工中心主傳動系統能耗特性及運行節能技術研究-目的和意義
第1章緒論1.1課題背景及研究目的和意義本課題的研宄主要來源于國家自然科學基金項目“基于工件能耗屬性的制 造系統能效提升方法研宄”。在人們的日常生活中能量扮演了非常重要的角色，能量的有效利用對于提高 經濟增長和人們的生活水平起著至關重要的作用[1]。而如今世界人口總量巨大， 人均資源擁有量很低，資源嚴重短缺，能源問題正困擾著各國的經濟發展，也正 在影響各國人民的日常生活。隨著改革開放三十多年的發展，我國工業化和城市 化取得了重大進展，經濟總量己躍居世界第二，但我國以犧牲環境為代價的粗放 式發展模式，給目前的生態環境造成了嚴重影響，全國各地都籠罩在霧霾之下， 霧霾年均天數不斷上升，大量能源未能充分利用就浪費了，全國能量供需矛盾曰 益突出，嚴重制約了我國經濟的可持續發展，因此，節能減排提高能效已成為我 國未來發展的重要方向。我國政府在很早以前已經注意到了節能減排對我國未來發展的重要性，在 2004和2007年國務院發改委等相關部門就分別審議通過了《節能中長期專項規劃》[2] 及《節能減排綜合性工作方案》[3]，并與2007年10月，表決通過了 《中華人民共和國節約能源法》，該法案的順利通過和實施標志著我國已經將節 能減排戰略上升到了我國的一項基本國策，在國家層面大力倡導和鼓勵[4]，在 國家十二五規劃中同樣指出要降低能耗，加快轉變經濟模式，在全國范圍內提升 能源利用率，社會經濟發展模式朝著資源節約型和環境友好型轉變，而在2012年 11月召開的黨的十八大會議上更是提出了建設美麗中國的宏偉目標。在全國各個 行業所消耗的能量總量中，工業加工生產占了大部分，工業耗能比重很大，制造 業節能減排潛力巨大。在我國的“十二五”規劃中，已明確提出了到2015年國內 萬元生產值所消耗的煤炭等資源量要比“十一五”末年降低至少16%,希望以此 措施順利扭轉國家高能耗低產出的產業結構。機械加工制造業作為推動我國經濟發展的重要推動力之一，為我國社會經濟 的發展做出了重大貢獻，與此同時，也使我國的環境遭受嚴重的威脅，直接導致 了很難逆轉的環境污染問題。我國機械制造業能源消耗高、環境排放量大，制造 業產品能耗和產值能耗約占全國一次能耗的63%，單位產品能耗平均高出國際先 進水平20%-30%，由此可見，機械制造業節能減排潛力巨大，任務也非常艱巨。 面對日益加劇的能源危機和隨之帶來的環境惡化問題，減少制造系統能源消耗、提高能量效率己成為現階段制造企業發展的首要目標[5]。目前綠色制造及低碳制造 等一系列旨在降低制造過程能耗、減少環境排放的制造模式正在國內外迅速興 起，并逐漸成為研究熱點，在IMCC14th[6]會議中，更是將提高能量效率作為未來 制造企業的發展方向。精工機床作為機械制造業中的“母機”，應用范圍非常廣泛，可以說制造業 的加工都離不開精工機床，但其能量消耗大，能效利用率低，絕大多數精工機床的 平均有效利用率只有28%左右。精工機床從能量的角度可以看成是由若干相互作 用和相互依賴并具有特定功能的能耗單元組成，通過能耗單元中輸入、消耗、輸 出、反饋、控制之間的數學關系建立動態平衡，整個精工機床的工作過 程伴隨著物料流、能量流和信息流，精工機床構成復雜，能耗環節眾多，能量損 失規律也較為復雜，因此必須弄清各部分能量損失規律及特性，提出降低 能量損失和提高能量利用率的措施。在如今世界范圍內都面臨能源危機的背景 下，我國作為發展中國家，將面臨更加嚴峻的要求和挑戰，基于此，推進制造業 的可持續發展，提高制造業能效是我國目前急需解決的問題。量大面廣的機械加工制造業，其主體核心部分機床能耗大、能效低，對環境 破壞嚴重，優化升級改造潛力十分巨大，目前全國范圍內的機床保有量早己突破 700萬臺，全國機床總功率己突破億萬千瓦，總耗電量巨大，而機床的能效值卻 非常低，其中精工機床的能效值大概在28%左右，因此，建立精工機床能耗模 型，提出合理的精工機床優化途徑，顯得十分有必要，而主傳動系統作為精工機床 的主要能耗單元，優化降低其能耗也十分有意義。綜上所訴，基于以上國內外的研宄背景可知針對精工機床運行優化節能技術的 研宄工作非常符合我國未來的發展戰略要求，目前國內外在機械加工系統資源消 耗屬性、精工機床能耗特性、以及精工機床運行監控節能優化方面己經做了許多的 科研工作，而本論文將著重針對精工機床中應用較為廣泛的精工加工中心的主傳動系 統的能耗特性展開研究，從精工加工中心主傳動系統的結構原理及能耗特性出發建立 精工加工中心主傳動系統能耗模型與能量利用率方程，基于能量利用率方程提出精工 銑床主傳動系統主軸的優化節能方案，并基于精工加工中心XK713進行實驗驗證，為 后續搭建能效監控平臺提供技術支持。本文采摘自“精工加工中心主傳動系統能耗特性及運行節能技術研究”，因為編輯困難導致有些函數、表格、圖片、內容無法顯示，有需要者可以在網絡中查找相關文章！本文由海天精工整理發表文章均來自網絡僅供學習參考，轉載請注明！