Analiza i poboljšanje kvara propuštanja vode zemaljskog radara Vodena šarka_Znanje o šarkama

Sažetak: Ovaj članak daje detaljnu analizu problema s curenjem u vodenom zglobu radara na zemlji. Identificira mjesto kvara, utvrđuje glavni uzrok kvara i predlaže mjere poboljšanja. Učinkovitost ovih mjera zatim se provjerava analizom mehaničke simulacije i testiranjem.

Kako se sustavi radarske tehnologije nastavljaju razvijati, potražnja za snagom radarskog prijenosa raste, osobito s pomakom prema većim nizovima i velikim podacima. Tradicionalne metode hlađenja zrakom više nisu dovoljne za ispunjavanje zahtjeva hlađenja ovih većih radara. Hlađenje prednje strane radara je bitno, iako moderni zemaljski radari prelaze s mehaničkog skeniranja na fazno skeniranje. Međutim, i dalje je potrebna mehanička rotacija azimuta. Ova rotacija i prijenos rashladne tekućine između površinske opreme postiže se kroz tekuće rotacijske spojeve, također poznate kao vodene šarke. Učinkovitost vodene šarke izravno utječe na ukupnu izvedbu radarskog sustava hlađenja, zbog čega je ključno osigurati pouzdanost i dugovječnost vodene šarke.

Opis kvara: Kvar curenja u vodenom zglobu radara karakterizira povećanje stope curenja s dužim kontinuiranim vremenom rotacije antene. Maksimalna brzina curenja doseže 150 ml/h. Dodatno, stopa curenja značajno varira kada se antena zaustavi na različitim položajima azimuta, s najvećom stopom curenja uočenom u smjeru paralelnom s karoserijom vozila (približno 150 mL/h), a najmanjom u smjeru okomitom na karoseriju vozila (oko 10 mL /h).

Lokacija kvara i analiza uzroka: Kako bi se točno odredilo mjesto kvara curenja, provodi se analiza stabla kvara, uzimajući u obzir unutarnju strukturu vodenog zgloba. Analiza isključuje određene mogućnosti na temelju tlačnih ispitivanja prije ugradnje. Utvrđeno je da greška leži u dinamičkoj brtvi 1, koja je uzrokovana problemom spoja između vodenog zgloba i kolektorskog prstena tijekom procesa montaže. Trošenje nazubljenog kliznog prstena premašuje sposobnost kompenzacije O-prstena, što dovodi do kvara dinamičke brtve i curenja tekućine.

Analiza mehanizma: Stvarna mjerenja pokazuju da je početni moment kliznog prstena 100 N·m. Model konačnih elemenata stvoren je za simulaciju ponašanja vodenog zgloba u idealnim uvjetima i neuravnoteženim opterećenjima uzrokovanim okretnim momentom i kutom skretanja kliznog prstena. Analiza pokazuje da otklon unutarnjeg vratila, osobito na vrhu, dovodi do varijacija u stupnju kompresije među dinamičkim brtvama. Dinamička brtva 1 doživljava najveće trošenje i curenje zbog ekscentričnog opterećenja uzrokovanog vezom između vodene šarke i prstena za skretanje.

Mjere poboljšanja: Na temelju utvrđenih uzroka kvarova, predlažu se sljedeća poboljšanja. Prvo, strukturni oblik vodene šarke mijenja se iz radijalnog rasporeda u aksijalni raspored, smanjujući njegove aksijalne dimenzije dok zadržava izvorni oblik i sučelja nepromijenjenima. Drugo, metoda potpore za unutarnje i vanjske prstenove vodene šarke poboljšana je upotrebom ležajeva s kutnim kontaktom s uparenom raspodjelom na oba kraja. Ovo poboljšava sposobnost vodene šarke protiv njihanja.

Analiza mehaničke simulacije: novi model konačnih elemenata stvoren je za analizu ponašanja poboljšanog vodenog zgloba, uključujući novododani uređaj za uklanjanje ekscentričnosti. Analiza potvrđuje da dodatak uređaja za uklanjanje ekscentriciteta učinkovito eliminira otklon uzrokovan vezom između skretnog prstena i vodenog zgloba. Time se osigurava da na unutarnju osovinu vodene šarke više ne utječu ekscentrična opterećenja, čime se poboljšava vijek trajanja i pouzdanost vodene šarke.

Rezultati provjere: Poboljšana vodena šarka podvrgava se samostalnim ispitivanjima performansi, ispitivanjima tlaka nakon integrirane kombinacije rotacije s prstenom za skretanje, ispitivanjima instalacije cijelog stroja i opsežnim ispitivanjima na terenu. Nakon 96 sati testova kopiranja i 1 godine testova otklanjanja pogrešaka na terenu, poboljšana vodena šarka pokazuje izvrsne performanse bez kvarova.

Implementacijom strukturalnih poboljšanja i dodavanjem uređaja za uklanjanje ekscentričnosti, problem otklona između vodene šarke i kolektorskog prstena je učinkovito kontroliran. To osigurava dugotrajnost i pouzdanost vodene šarke, smanjujući rizik od curenja. Analiza mehaničke simulacije i verifikacija testa potvrđuju učinkovitost ovih poboljšanja.