Analiza in izboljšanje napake puščanja vode zemeljskega radarskega vodnega tečaja_Hinge Knowledge

Povzetek: Ta članek ponuja podrobno analizo problema puščanja v vodnem tečaju zemeljskega radarja. Ugotavlja lokacijo okvare, ugotavlja glavni vzrok okvare in predlaga ukrepe za izboljšanje. Učinkovitost teh ukrepov se nato preveri z analizo in testiranjem mehanske simulacije.

Ker se sistemi radarske tehnologije še naprej razvijajo, se povečuje potreba po moči radarskega prenosa, zlasti s prehodom na večje nize in velike podatke. Tradicionalne metode zračnega hlajenja ne zadostujejo več za izpolnjevanje zahtev po hlajenju teh večjih radarjev. Hlajenje sprednje strani radarja je bistveno, čeprav sodobni zemeljski radarji prehajajo z mehanskega skeniranja na fazno skeniranje. Še vedno pa je potrebna mehanska rotacija azimuta. To vrtenje in prenos hladilne tekočine med površinsko opremo se doseže s tekočimi rotacijskimi spoji, znanimi tudi kot vodni tečaji. Delovanje vodnega tečaja neposredno vpliva na celotno delovanje radarskega hladilnega sistema, zaradi česar je ključnega pomena zagotoviti zanesljivost in dolgo življenjsko dobo vodnega tečaja.

Opis napake: Za napako puščanja v vodnem tečaju radarja je značilno povečanje stopnje puščanja z daljšim neprekinjenim časom vrtenja antene. Največja hitrost puščanja doseže 150 ml/h. Poleg tega se stopnja uhajanja znatno spreminja, ko se antena ustavi na različnih položajih azimuta, pri čemer je največja stopnja uhajanja opažena v smeri, ki je vzporedna s karoserijo vozila (približno 150 ml/h), najmanjša pa v smeri, pravokotni na karoserijo vozila (približno 10 ml /h).

Lokacija napake in analiza vzroka: Za natančno določitev lokacije napake puščanja se izvede analiza drevesa napak, pri čemer se upošteva notranja struktura vodnega tečaja. Analiza izključuje nekatere možnosti na podlagi tlačnih preskusov pred montažo. Ugotovljeno je, da je napaka v dinamičnem tesnilu 1, ki je posledica težave s povezavo med vodnim tečajem in kolektorskim obročem med postopkom montaže. Obraba zobatega drsnega obroča presega kompenzacijsko sposobnost O-tesnila, kar povzroči dinamično odpoved tesnila in puščanje tekočine.

Analiza mehanizma: Dejanske meritve kažejo, da je začetni navor drsnega obroča 100 N·m. Model končnih elementov je ustvarjen za simulacijo obnašanja vodnega tečaja v idealnih pogojih in neuravnoteženih obremenitvah, ki jih povzročata navor in kot zasuka drsnega obroča. Analiza kaže, da upogibanje notranje gredi, zlasti na vrhu, vodi do variacij stopnje stiskanja med dinamičnimi tesnili. Dinamično tesnilo 1 je najbolj izpostavljeno obrabi in puščanju zaradi ekscentrične obremenitve, ki jo povzroča povezava med vodnim tečajem in preusmerjevalnim obročem.

Ukrepi za izboljšanje: Na podlagi ugotovljenih vzrokov napak so predlagane naslednje izboljšave. Prvič, strukturna oblika vodnega tečaja se spremeni iz radialne v aksialno razporeditev, s čimer se zmanjšajo njegove osne dimenzije, medtem ko prvotna oblika in vmesniki ostanejo nespremenjeni. Drugič, metoda podpore notranjih in zunanjih obročev vodnega tečaja je izboljšana z uporabo kotnih ležajev s parno porazdelitvijo na obeh koncih. To izboljša sposobnost vodnega tečaja proti nihanju.

Analiza mehanske simulacije: Ustvarjen je nov model končnih elementov za analizo obnašanja izboljšanega vodnega tečaja, vključno z novo dodano napravo za odpravo ekscentričnosti. Analiza potrjuje, da dodatek naprave za odpravo ekscentričnosti učinkovito odpravi deformacijo, ki jo povzroči povezava med preusmerjevalnim obročem in vodnim tečajem. To zagotavlja, da na notranjo gred vodnega tečaja ne vplivajo več ekscentrične obremenitve, s čimer se izboljša življenjska doba in zanesljivost vodnega tečaja.

Rezultati preverjanja: Izboljšani vodni tečaj je podvržen samostojnim preskusom delovanja, tlačnim preskusom po vgrajeni rotacijski kombinaciji z preusmerjevalnim obročem, preskusom namestitve celotnega stroja in obsežnim preskusom na terenu. Po 96 urah preizkusov kopiranja in 1 letu preizkusov odpravljanja napak na terenu izboljšani vodni tečaj kaže odlično delovanje brez napak.

Z uvedbo strukturnih izboljšav in dodajanjem naprave za odpravo ekscentričnosti je težava z odklonom med vodnim tečajem in kolektorskim obročem učinkovito nadzorovana. To zagotavlja dolgo življenjsko dobo in zanesljivost vodnega tečaja, kar zmanjšuje tveganje puščanja. Analiza mehanske simulacije in testna verifikacija potrjujeta učinkovitost teh izboljšav.