Uzlabota gaisa kompresora konstrukcija mazo{0}}četru riteņu traktoru bremzēšanai
Gaisa kompresors ir mazo-četru riteņu traktoru pneimatiskās bremžu sistēmas galvenā sastāvdaļa, kas tieši ietekmē bremzēšanas uzticamību, reakcijas ātrumu un ekspluatācijas drošību,-īpaši modificētiem traktoriem (piem., šaura-riteņu bāze, kāpurķēžu-tips) vai traktoriem, kas darbojas skarbos apstākļos (kalnainās vietās, garās nogāzēs).
Esošie gaisa kompresori maziem{0}}četru riteņu traktoriem bieži saskaras ar tādām problēmām kā zema gaisa padeves efektivitāte, slikta pielāgošanās darba apstākļiem, liels enerģijas patēriņš un īss kalpošanas laiks. Tālāk ir sniegts mērķtiecīgs uzlabots dizaina plāns, kura pamatā ir darbības prasības un sāpju punkti:
1. Projektēšanas pamatmērķi
Uzlabojiet gaisa padeves efektivitāti: palieliniet gaisa nobīdi, lai apmierinātu modificēto traktoru bremzēšanas pieprasījumu (piemēram, smagākas aizsargkonstrukcijas, papildu palīgierīces) un nodrošiniet ātru spiediena palielināšanos (sasniedziet nominālo darba spiedienu 0,6–0,8 MPa 3–5 minūšu laikā pēc palaišanas).
Uzlabojiet darba apstākļu pielāgošanos: pielāgojieties ekstremālām vidēm, piemēram, augstai temperatūrai (dzinēja nodalījums, kas lielāks par vai vienāds ar 85 grādiem), putekļiem un vibrācijām (parasti kalnainās/kalnainās operācijās), vienlaikus saglabājot stabilu veiktspēju.
Samaziniet enerģijas patēriņu: optimizējiet konstrukciju, lai samazinātu gaisa kompresora jaudas zudumus (kontrolējiet elektroenerģijas patēriņu 5–8% robežās no traktora nominālās jaudas) un uzlabojiet degvielas/elektroenerģijas izmantošanu.
Pagariniet kalpošanas laiku: atrisiniet tādas problēmas kā cilindru nodilums, eļļas noplūde un vārstu kļūme, lai pagarinātu apkopes ciklu no 500 darba stundām līdz vairāk nekā 1000 darba stundām.
2. Galvenās uzlabotās projektēšanas metodes
2.1. Kompresora korpusa strukturālā optimizācija
(1) Cilindra un virzuļa mezgla uzlabošana
Materiāla jauninājums: nomainiet oriģinālo pelēkā čuguna cilindru ar alumīnija sakausējumu (6061-T6) ar niķelētu{6}}iekšējo sienu. Alumīnija sakausējums samazina kompresora svaru par 20–25% (pielāgojoties modificēto traktoru vieglajam svaram), savukārt niķelētais slānis uzlabo nodilumizturību un izturību pret koroziju (samazina putekļu radīto cilindru berzi).
Virzuļa gredzena optimizācija: izmantojiet trīs -gredzenu struktūru (divi kompresijas gredzeni + viens eļļas kontroles gredzens), nevis oriģinālo divu{2}}gredzenu dizainu. Kompresijas gredzenos tiek izmantoti politetrafluoretilēna (PTFE) kompozītmateriāli ar zemu berzes koeficientu, un eļļas kontroles gredzenā ir izmantota spirālveida tērauda siksnas struktūra, lai uzlabotu eļļas skrāpēšanas efektu un samazinātu eļļas noplūdi gaisa uzglabāšanas tvertnē (izvairoties no bremžu sistēmas bloķēšanas).
(2) Vārsta mehānisma jauninājums
Vārsta plāksnes un atsperes dizains: nomainiet oriģinālo plakano vārsta plāksni ar izliektu vārsta plāksni (izgatavota no nerūsējošā tērauda 304), lai uzlabotu gaisa plūsmas efektivitāti par 15–20%. Izmantojiet mainīgas -stingrības vārsta atsperes (ar stingrību, kas palielinās līdz ar saspiešanu), lai samazinātu vārsta svārstības lielā ātrumā (izvairoties no gaisa noplūdes un uzlabojot spiediena stabilitāti).
Vārsta ligzdas blīvējuma uzlabošana: starp vārsta plāksni un vārsta ligzdu izveidojiet konusa -formas blīvējuma virsmu un uzklājiet nodilumizturīgu keramikas pārklājumu, lai samazinātu blīvējuma bojājumus, ko izraisa ilgstoša ietekme (pagarinot vārsta kalpošanas laiku par 50%).
2.2. Gaisa padeves sistēmas saskaņošanas optimizācija
(1) Pārvietojuma un spiediena saskaņošana
Kustības pielāgošana: atbilstoši traktora bremžu sistēmas konfigurācijai (bremžu kameru skaits, gaisa tvertnes tilpums) un modifikācijas vajadzībām, izstrādājiet mainīgu{0}}pārvietošanās struktūru.
Piemēram:
Standarta mazajiem četru riteņu{0}}traktoriem: darba tilpums 0,15–0,2 m³/min (atbilst pamata bremzēšanas prasībām).
Modificētiem traktoriem ar papildu palīgierīcēm (piemēram, hidrauliskām pacelšanas sistēmām, kurām nepieciešama papildu gaisa padeve): darba tilpums palielināts līdz 0,25–0,3 m³/min un pievienots spiediena samazināšanas vārsts ar regulējamu iestatīto spiedienu (0,6–0,8 MPa), lai izvairītos no pārspiediena bojājumiem.
Divpakāpju{0}}saspiešana lielam augstumam:Traktoriem, kas darbojas lielā{0}}augstuma apgabalos (lielāks par vai vienāds ar 2000 metriem), izmantojiet divpakāpju-saspiešanas struktūru.Pirmajā posmā gaiss tiek saspiests līdz 0,3–0,4 MPa, bet otrajā posmā – līdz 0,7–0,8 MPa, tādējādi atrisinot nepietiekamas gaisa padeves problēmu, ko izraisa zems atmosfēras spiediens (uzlabojot spiediena palielināšanās ātrumu par 30%, salīdzinot ar vienpakāpes saspiešanu).
(2) Dzesēšanas sistēmas uzlabošana
Integrēta eļļas-gaisa dzesēšana: pievienojiet integrētu eļļas-gaisa dzesētāju (uzstādīts starp kompresoru un gaisa uzglabāšanas tvertni), lai atdzesētu augstas -temperatūras saspiesto gaisu (no 120–150 grādiem līdz 40–60 grādiem) un atdalītu eļļas miglu.Dzesētājā tiek izmantota cauruļu konstrukcija ar spārniem ar piespiedu gaisa dzesēšanu (ko darbina traktora dzinēja ventilators), lai izvairītos no bremžu sistēmas kļūmēm, ko izraisa augstas -temperatūras gaiss (piemēram, blīvējuma novecošanās, gaisa uzglabāšanas tvertnes deformācija).
Kompresora korpusa siltumizolācija un siltuma izkliede: uz cilindra virsmas aptiniet siltumizolācijas{0}} azbesta slāni, lai samazinātu siltuma pārnesi uz motora nodalījumu.Traktoriem, kas darbojas augstas{0}}temperatūras vidē (piemēram, Ķīnas dienvidos), pievienojiet nelieluneatkarīgs ventilators (jauda ir mazāka vai vienāda ar 50 W), lai uzlabotu kompresora korpusa siltuma izkliedi (kontrolē cilindra virsmas temperatūru, kas ir mazāka vai vienāda ar 100 grādiem).
2.3. Piedziņas sistēmas un instalācijas struktūras optimizācija
(1) Braukšanas režīma atbilstība
Siksnas piedziņas jauninājums: nomainiet oriģinālo ķīļsiksnu ar vairāku-ķīļu siksnu (ar 3–5 ķīļiem), lai palielinātu kontaktu laukumu un transmisijas efektivitāti (samazinot slīdēšanas zudumus par 10–15%). Izmantojiet automātisko spriegotāju, lai uzturētu stabilu siksnas spriegojumu (pielāgojoties modificētu traktoru vibrācijai, piemēram, kāpurķēžu -tipa traktoriem ar lielāku vibrācijas amplitūdu).
Tiešā piedziņa lielam{0}}jaudas pieprasījumam: jaudīgiem{1}}modificētiem traktoriem (nominālā jauda ir lielāka vai vienāda ar 40 ZS), izmantojiet tiešu piedziņu, izmantojot dzinēja kloķvārpstu (izmantojot savienojumu), novēršot siksnas slīdēšanu un uzlabojot transmisijas stabilitāti (nodrošinot pastāvīgu gaisa padevi smagas{3}}aršanas apstākļos).
(2) Uzstādīšana un vibrāciju samazināšanas projekts
Moduļu stiprinājuma kronšteins: izveidojiet moduļu stiprinājuma kronšteinu, kas ir saderīgs ar dažādām modificētām traktora šasijām (piemēram, šaura-riteņu bāze, kāpurķēžu-tips). Kronšteins ir izgatavots no augstas -izturības tērauda (Q355), un tajā ir izmantoti regulējami pozicionēšanas caurumi, lai nodrošinātu ātru uzstādīšanu un pozīcijas regulēšanu.
Amortizācijas paliktņa konfigurācija: uzstādiet gumijas amortizācijas paliktņus (Šora cietība 60–70) starp kronšteinu un kompresora korpusu, kā arī starp kronšteinu un traktora šasiju. Amortizācijas spilventiņi samazina vibrācijas pārnesi par 40–50%, izvairoties no kompresora komponentu un cauruļvadu savienojumu atslābšanas, ko izraisa traktora vibrācija (parasti kalnainā apvidū).
2.4. Inteliģentas uzraudzības un aizsardzības funkcijas papildinājums
Spiediena un temperatūras uzraudzība: integrējiet spiediena sensoru (mērījumu diapazons 0–1,0 MPa) un temperatūras sensoru (mērījumu diapazons -40–180 grādi) uz gaisa kompresora.Sensori pārraida datus uz traktora instrumentu paneli, reāllaikā{0}}rādot spiedienu un temperatūru.Kad spiediens pārsniedz 0,85 MPa vai temperatūra pārsniedz 160 grādus, tiek iedarbināts skaņas un vizuāls trauksmes signāls (izvairoties no pārspiediena un pārkaršanas bojājumiem).
Automātiskā eļļas padeve un atslēgšana: ar eļļu{0}}ieeļļotiem gaisa kompresoriem pievienojiet elektronisku eļļas līmeņa sensoru un automātisko eļļas padeves sūkni. Kad eļļas līmenis ir zemāks par robežu, sūknis automātiski papildina smēreļļu (samazina cilindru nodilumu, ko izraisa nepietiekama eļļošana). Kad kompresors ir izslēgts, eļļas padeve tiek pārtraukta, lai izvairītos no eļļas noplūdes.
3. Pielāgošanās spējas saskaņošana ar modificētiem traktoriem
3.1. Saskaņošana ar-modificētiem traktoriem
Traktori ar šauru-garenbāzi (kalnu/kalnu): izmantojiet kompaktu horizontālu gaisa kompresoru (garums mazāks vai vienāds ar 300 mm, platums mazāks vai vienāds ar 180 mm), lai tas ietilptu šaurajā motora nodalījumā. Montāžas kronšteins ir paredzēts, lai izvairītos no traucējumiem ar šaurām riepām vai stūres elementiem, un gaisa uzglabāšanas tvertne ir uzstādīta vertikāli (samazinot horizontālās telpas aizņemšanu).
Kāpurķēžu-tipa traktori (dubļaina/mīksta augsne): nostipriniet kompresora apvalku ar nerūsējošā tērauda aizsargpārsegu (biezums ir lielāks vai vienāds ar 3 mm), lai novērstu dubļu, akmeņu vai labības atlieku radītos bojājumus sadursmē. Amortizācijas spilventiņi ir uzlaboti uz ūdensnecaurlaidīgu un korozijizturīgu-gumiju (lai izvairītos no bojājumiem, ko izraisa mitra vide).
3.2. Saskaņošana ar jaudas-modificētiem traktoriem
Elektriskie/hibrīdtraktori: izveidojiet īpašu elektrisko gaisa kompresoru (jauda 1,5–2,5 kW), ko darbina traktora akumulators. Kompresors izmanto bezsuku līdzstrāvas motoru (efektivitāte ir lielāka vai vienāda ar 90%), un tas ir integrēts ar BMS (akumulatoru pārvaldības sistēmu), lai pielāgotu darba jaudu atbilstoši akumulatora atlikušajai jaudai (izvairoties no pārmērīga jaudas patēriņa, kas ietekmē traktora izturību).
Traktori ar uzlabotu jaudu-: palieliniet kompresora cilindra diametru no 65–70 mm līdz 75–80 mm (palielinot tilpumu par 25–30%) un uzlabojiet transmisijas komponentus (sajūgu, siksnu), lai tie izturētu lielāku griezes momentu (pielāgojoties dzinēja uzlabotajai jaudai).
4. Veiktspējas pārbaudes un apstiprināšanas standarti
| Pārbaudes vienums | Indeksa prasība | Pārbaudes metode |
|---|---|---|
| Spiediena veidošanas ātrums | Sasniedziet 0,6 MPa 3–5 minūšu laikā (aukstā palaišana 25 grādos) | Iedarbiniet traktoru tukšgaitā (800–1000 apgr./min.), pierakstiet laiku, līdz tiek sasniegts nominālais spiediens |
| Nepārtraukta darbības stabilitāte | Nav eļļas noplūdes, gaisa noplūdes vai neparastu trokšņu pēc 8 nepārtrauktas darbības stundām (0,7 MPa darba spiediens) | Darbiniet traktoru ar nominālo slodzi, uzraugiet spiediena stabilitāti un komponentu stāvokli |
| Pielāgošanās spēja augstai/zemai temperatūrai | Normāla darbība pie -30 grādiem (zemā temperatūrā) un 85 grādiem (augstā temperatūrā) | Novietojiet kompresoru nemainīgas temperatūras kamerā, pārbaudiet spiediena palielināšanos un blīvējuma veiktspēju |
| Izturība pret vibrācijām | Detaļas neatslābst pēc 10 stundu vibrācijas testa (frekvence 5–50 Hz, amplitūda 2 mm) | Izmantojiet vibrācijas pārbaudes stendu, lai modelētu traktora darbības vibrāciju |
| Kalpošanas laiks | Vairāk par vai vienāds ar 1000 darba stundām bez lielas apkopes | Ilgtermiņa{0}}darbības pārbaude uz lauka vairākos darba apstākļos (aršana, transportēšana, bremzēšana no kalna) |
5. Uzlabotā dizaina galvenās priekšrocības
Lielāka uzticamība: uzlabotais vārstu mehānisms, nodilumizturīgie materiāli un dzesēšanas sistēma samazina atteices līmeni par 40%, salīdzinot ar sākotnējo dizainu.
Spēcīgāka pielāgošanās spēja: Savietojams ar dažādiem modificētiem traktoriem un skarbiem darba apstākļiem (liels augstums, augsta temperatūra, vibrācija), kas atbilst personalizētām ekspluatācijas vajadzībām.
Mazāks enerģijas patēriņš:Optimizētā struktūra un mainīga{0}}pārvietojuma dizains samazina jaudas zudumus par 10–15%, palīdzot uzlabottraktora degviela/elektriskā energoefektivitāte.
Vieglāka apkope: modulārais dizains un viedā uzraudzības funkcija vienkāršo ikdienas pārbaudi un apkopi, samazinot lietošanas izmaksas lietotājiem.
Šajā uzlabotajā dizainā pilnībā ņemtas vērā mazo{0}}četru riteņu traktoru darbības īpašības un modificēto modeļu īpašās vajadzības, efektīvi novēršot oriģinālā gaisa kompresora radītās problēmas. To var tālāk pielāgot atbilstoši konkrētiem traktoru modeļiem un modifikācijas virzieniem (piem., augļu dārza{4}}īpaši traktori, augstkalnu{5}traktori), lai panāktu optimālu atbilstību bremžu sistēmai un mazai lauksaimniecības tehnikai.
