Ανάλυση και βελτίωση του σφάλματος διαρροής νερού ενός επίγειου ραντάρ Water Hinge_Hinge Γνώση

Περίληψη: Αυτό το άρθρο παρέχει μια λεπτομερή ανάλυση του ζητήματος της διαρροής σε μια άρθρωση νερού ραντάρ εδάφους. Προσδιορίζει τη θέση του σφάλματος, προσδιορίζει την κύρια αιτία του σφάλματος και προτείνει μέτρα βελτίωσης. Η αποτελεσματικότητα αυτών των μέτρων επαληθεύεται στη συνέχεια μέσω ανάλυσης και δοκιμών μηχανικής προσομοίωσης.

Καθώς τα συστήματα τεχνολογίας ραντάρ συνεχίζουν να εξελίσσονται, η ζήτηση για ισχύ μετάδοσης ραντάρ αυξάνεται, ιδιαίτερα με τη μετάβαση προς μεγαλύτερες συστοιχίες και μεγάλα δεδομένα. Οι παραδοσιακές μέθοδοι ψύξης αέρα δεν επαρκούν πλέον για να καλύψουν τις απαιτήσεις ψύξης αυτών των μεγαλύτερων ραντάρ. Η ψύξη του μπροστινού ραντάρ είναι απαραίτητη, παρόλο που τα σύγχρονα ραντάρ εδάφους μεταβαίνουν από τη μηχανική σάρωση στη σάρωση φάσης. Ωστόσο, απαιτείται ακόμη μηχανική περιστροφή αζιμουθίου. Αυτή η περιστροφή και η μετάδοση του ψυκτικού μεταξύ του επιφανειακού εξοπλισμού επιτυγχάνεται μέσω υγρών περιστροφικών αρμών, γνωστών και ως μεντεσέδες νερού. Η απόδοση του μεντεσέ νερού επηρεάζει άμεσα τη συνολική απόδοση του συστήματος ψύξης ραντάρ, καθιστώντας ζωτικής σημασίας τη διασφάλιση της αξιοπιστίας και της μακροζωίας του μεντεσέ νερού.

Περιγραφή σφάλματος: Το σφάλμα διαρροής στον μεντεσέ νερού του ραντάρ χαρακτηρίζεται από αύξηση του ρυθμού διαρροής με μεγαλύτερο χρόνο συνεχούς περιστροφής της κεραίας. Ο μέγιστος ρυθμός διαρροής φτάνει τα 150mL/h. Επιπλέον, ο ρυθμός διαρροής ποικίλλει σημαντικά όταν η κεραία σταματά σε διαφορετικές θέσεις αζιμουθίου, με τον υψηλότερο ρυθμό διαρροής να παρατηρείται στην κατεύθυνση παράλληλη με το αμάξωμα του οχήματος (περίπου 150 mL/h) και τον χαμηλότερο στην κατεύθυνση κάθετη στο αμάξωμα του οχήματος (περίπου 10 mL /h).

Ανάλυση θέσης σφάλματος και αιτίας: Για να εντοπιστεί επακριβώς η θέση του σφάλματος διαρροής, πραγματοποιείται ανάλυση δέντρου σφάλματος, λαμβάνοντας υπόψη την εσωτερική δομή της άρθρωσης του νερού. Η ανάλυση αποκλείει ορισμένες πιθανότητες με βάση τις δοκιμές πίεσης πριν από την εγκατάσταση. Καθορίζεται ότι το σφάλμα βρίσκεται στη δυναμική στεγανοποίηση 1, η οποία προκαλείται από ένα πρόβλημα σύνδεσης μεταξύ της άρθρωσης νερού και του δακτυλίου συλλέκτη κατά τη διαδικασία συναρμολόγησης. Η φθορά του οδοντωτού δακτυλίου ολίσθησης υπερβαίνει την ικανότητα αντιστάθμισης του δακτυλίου O, οδηγώντας σε δυναμική αστοχία σφράγισης και διαρροή υγρού.

Ανάλυση μηχανισμού: Οι πραγματικές μετρήσεις αποκαλύπτουν ότι η ροπή εκκίνησης του δακτυλίου ολίσθησης είναι 100 N·m. Δημιουργείται ένα μοντέλο πεπερασμένων στοιχείων για την προσομοίωση της συμπεριφοράς του μεντεσέ νερού κάτω από ιδανικές συνθήκες και μη ισορροπημένα φορτία που προκαλούνται από τη ροπή και τη γωνία εκτροπής του δακτυλίου ολίσθησης. Η ανάλυση δείχνει ότι η απόκλιση του εσωτερικού άξονα, ιδιαίτερα στην κορυφή, οδηγεί σε διακυμάνσεις του ρυθμού συμπίεσης μεταξύ των δυναμικών στεγανοποιήσεων. Η δυναμική σφράγιση 1 αντιμετωπίζει την πιο σοβαρή φθορά και διαρροή λόγω του έκκεντρου φορτίου που προκαλείται από τη σύνδεση μεταξύ του μεντεσέ νερού και του δακτυλίου εκτροπής.

Μέτρα Βελτίωσης: Με βάση τις αιτίες αστοχίας που εντοπίστηκαν, προτείνονται οι ακόλουθες βελτιώσεις. Πρώτον, η δομική μορφή του μεντεσέ νερού αλλάζει από ακτινική διάταξη σε αξονική διάταξη, μειώνοντας τις αξονικές του διαστάσεις διατηρώντας το αρχικό σχήμα και τις διεπαφές αμετάβλητες. Δεύτερον, η μέθοδος στήριξης για τους εσωτερικούς και εξωτερικούς δακτυλίους της άρθρωσης νερού ενισχύεται με τη χρήση γωνιακών ρουλεμάν επαφής με ζευγαρωμένη κατανομή και στα δύο άκρα. Αυτό βελτιώνει την αντιολισθητική ικανότητα του μεντεσέ νερού.

Ανάλυση μηχανικής προσομοίωσης: Δημιουργείται ένα νέο μοντέλο πεπερασμένων στοιχείων για την ανάλυση της συμπεριφοράς της βελτιωμένης άρθρωσης νερού, συμπεριλαμβανομένης της συσκευής εξάλειψης της εκκεντρότητας που προστέθηκε πρόσφατα. Η ανάλυση επιβεβαιώνει ότι η προσθήκη της συσκευής εξάλειψης της εκκεντρότητας εξαλείφει αποτελεσματικά την εκτροπή που προκαλείται από τη σύνδεση μεταξύ του δακτυλίου εκτροπής και της άρθρωσης του νερού. Αυτό διασφαλίζει ότι ο εσωτερικός άξονας του μεντεσέ νερού δεν επηρεάζεται πλέον από έκκεντρα φορτία, βελτιώνοντας έτσι τη διάρκεια ζωής και την αξιοπιστία του μεντεσέ νερού.

Αποτελέσματα επαλήθευσης: Η βελτιωμένη άρθρωση νερού υποβάλλεται σε αυτόνομες δοκιμές απόδοσης, δοκιμές πίεσης μετά από ενσωματωμένο συνδυασμό περιστροφής με τον δακτύλιο εκτροπής, δοκιμές εγκατάστασης ολόκληρου του μηχανήματος και εκτενείς δοκιμές πεδίου. Μετά από 96 ώρες δοκιμών αντιγραφής και 1 έτος δοκιμών εντοπισμού σφαλμάτων πεδίου, η βελτιωμένη άρθρωση νερού επιδεικνύει εξαιρετική απόδοση χωρίς αστοχίες.

Με την εφαρμογή δομικών βελτιώσεων και την προσθήκη μιας συσκευής εξάλειψης της εκκεντρότητας, ελέγχεται αποτελεσματικά το πρόβλημα παραμόρφωσης μεταξύ της άρθρωσης του νερού και του δακτυλίου συλλέκτη. Αυτό εξασφαλίζει τη μακροζωία και την αξιοπιστία του μεντεσέ νερού, μειώνοντας τον κίνδυνο διαρροής. Η ανάλυση μηχανικής προσομοίωσης και η επαλήθευση δοκιμής επιβεβαιώνουν την αποτελεσματικότητα αυτών των βελτιώσεων.