Аналіз та усунення несправності витоку води з наземного радара Water Hinge_Hinge Knowledge

Анотація: у цій статті наведено детальний аналіз проблеми витоку води в петлі наземного радара. Він визначає місце несправності, визначає основну причину несправності та пропонує заходи щодо її покращення. Ефективність цих заходів потім перевіряється за допомогою механічного моделювання аналізу та тестування.

Оскільки системи радіолокаційних технологій продовжують розвиватися, попит на потужність радіолокаційної передачі зростає, особливо з переходом до більших масивів і великих даних. Традиційних методів повітряного охолодження вже недостатньо для задоволення вимог щодо охолодження цих великих радарів. Охолодження фронту радіолокатора є важливим, навіть якщо сучасні наземні радари переходять від механічного сканування до фазового. Однак механічне обертання по азимуту все одно потрібне. Це обертання та передача охолоджуючої рідини між поверхневим обладнанням досягається за допомогою рідинних поворотних з’єднань, також відомих як водяні петлі. Продуктивність водяного шарніра безпосередньо впливає на загальну продуктивність системи охолодження радара, що робить вирішальним для забезпечення надійності та довговічності водяного шарніра.

Опис несправності: несправність витоку в водяній петлі радара характеризується збільшенням інтенсивності витоку з довшим безперервним часом обертання антени. Максимальна швидкість витоку досягає 150 мл/год. Крім того, швидкість витоку значно змінюється, коли антена зупиняється в різних азимутальних положеннях, при цьому найвища швидкість витоку спостерігається в напрямку, паралельному кузову транспортного засобу (приблизно 150 мл/год), а найменша — у напрямку, перпендикулярному кузову автомобіля (близько 10 мл). /год).

Аналіз розташування та причини несправності: щоб точно визначити місце несправності витоку, проводиться аналіз дерева несправностей, враховуючи внутрішню структуру водяної петлі. Аналіз виключає певні можливості на основі випробувань тиском перед установкою. Визначено, що несправність полягає в динамічному ущільненні 1, яке викликано проблемою з’єднання між водяною петлею та колекторним кільцем під час процесу складання. Знос зубчастого контактного кільця перевищує компенсаційну здатність ущільнювального кільця, що призводить до руйнування динамічного ущільнення та витоку рідини.

Аналіз механізму: фактичні вимірювання показують, що пусковий крутний момент контактного кільця становить 100 Н·м. Створено кінцево-елементну модель для імітації поведінки водяного шарніра за ідеальних умов і незбалансованих навантажень, викликаних крутним моментом і кутом повороту контактного кільця. Аналіз показує, що прогин внутрішнього вала, особливо у верхній частині, призводить до коливань ступеня стиснення між динамічними ущільненнями. Динамічне ущільнення 1 зазнає найсильнішого зносу та витоку через ексцентричне навантаження, спричинене з’єднанням між водяним шарніром і відвідним кільцем.

Заходи з удосконалення: На основі визначених причин несправності пропонуються наступні вдосконалення. По-перше, структурна форма водяного шарніра змінюється з радіального розташування на осьове, зменшуючи його осьові розміри, зберігаючи незмінними початкову форму та інтерфейси. По-друге, метод опори для внутрішнього та зовнішнього кілець водяної петлі покращено завдяки використанню радіально-упорних підшипників із парним розподілом на обох кінцях. Це покращує здатність водяної петлі проти розгойдування.

Аналіз механічної симуляції: створено нову кінцево-елементну модель для аналізу поведінки вдосконаленої водяної петлі, включаючи нещодавно доданий пристрій для усунення ексцентриситету. Аналіз підтверджує, що додавання пристрою для усунення ексцентриситету ефективно усуває прогин, спричинений з’єднанням між відвідним кільцем і водяною петлею. Це гарантує, що на внутрішній вал водяної петлі більше не впливають ексцентричні навантаження, таким чином покращуючи термін служби та надійність водяної петлі.

Результати перевірки: вдосконалена водяна петля проходить автономні випробування продуктивності, випробування тиском після інтегрованої комбінації обертання з відвідним кільцем, випробування установки всієї машини та широкі польові випробування. Після 96 годин випробувань на копіювання та 1 року польових випробувань налагодження покращена водяна петля демонструє чудову продуктивність без збоїв.

Впроваджуючи структурні вдосконалення та додаючи пристрій для усунення ексцентриситету, проблема відхилення між водяною петлею та колекторним кільцем ефективно контролюється. Це забезпечує довговічність і надійність водяної петлі, знижуючи ризик протікання. Аналіз механічного моделювання та тестова перевірка підтверджують ефективність цих удосконалень.