农机工程液压技术应用分析
2024-06-07张少鹏
张少鹏
摘要:在农业现代化过程中,为提高农业生产的质量与效率,液压技术被广泛应用,本文对该技术在农机工程中的应用价值进行探究,简述了该技术具体应用要求,分析了常见的故障以及处理方法,并预测了技术的未来发展方向。结果表明,将液压技术应用到农机工程中,可以从根本上提高农机设备的工作质量与效率。
关键词:农机工程;液压技术;液压系统
将液压技术融入农机工程中,构建专业化的动力系统,不仅可以提高机械设备的运转动力,还能为动力设备体积的降低提供支持。考虑到液压技术在农机工程中的应用要求较少,且技术应用后农机的平稳性有所提高,因此,开展液压技术在农机工程中应用研究,成为助力农机行业稳定发展的重要内容。
1 农机工程液压技术的应用价值
液压技术的主要工作原理为液压静压力传动,在最初的技术应用阶段,这一技术的主要介质为水后改为液压油,在农机工程中,液压技术可以为机械设备的传动提供动力。由于我国是农业大国,为了满足农业生产的需要,与农业相关的机械设备得到了广泛普及,现代化科技与机械系统的融合度逐步提高,农机设备中的液压系统愈发完善。从总体上看,将液压技术融入农机工程中,一方面,可以助力农机结构的优化升级,降低农机设备生产制造过程中消耗的原材料,提高农机设备的生产效益;另一方面,可以提高农机设备的自动化水平,减轻种植户的工作压力,为我国粮食安全生产提供技术支持[1]。
2 农机工程液压技术的应用要求
2.1 选择合适液压油
液压油作为液压技术应用过程中的主要介质,其质量与农机设备的运转效果有着直接的联系。现阶段,为保证液压系统在运转过程中,能够实现农机动力的高效传递,工作人员应以液压技术的具体应用要求为基础,选择具有抗磨、冷却、润滑效果的液压油,以便为液压系统运转效率的提高提供支持。同时,为保障液压系统运转的稳定性,助力农业机械设备的运转安全,在选择液压油时,工作人员应结合农业机械设备的具体应用场景、运转需求,确定液压油的黏温性能、剪切安定性等特点,并以此为基础,选择合适型号的液压油,以便为农机液压系统的安全运转提供保障[2]。
2.2 控制液压油的温度
不同的农业机械在运转过程中对液压油的温度有着不同的要求,为保证农业机械的正常运转,在应用液压技术时需结合农机运转时的实际情况开展液压系统中液压油温的控制工作。一般情况下,液压系统中液压油温过高不仅会导致液压油中水含量的下降增大液压油的黏度,还会导致液压油内杂质含量有所增加,增大液压系统液压油泄漏风险,同时影响液压系统中其他元件的运转状态,因此,当前农业工程中液压系统液压油的工作温度应控制在35~60℃。
2.3 保证农机磨合效果
在将液压技术融入农机工程前,需要开展农机设备与液压技术的磨合工作,确保液壓系统可以在农机设备中正常运转,为农机工作效率的提高提供保障。在实践活动中,工作人员应结合相应要求,确定磨合时间,并在后续时间操作过程中,尽可能降低液压技术应用造成的负荷,以便在保证磨合工作可靠性的同时,为农机设备的安全运转打下坚实的基础。
2.4 控制液压系统的负荷
在农业生产活动中,若液压系统长期处于超负荷运转状态下,将会增大农机出现安全隐患的概率。为实现液压系统运转安全性的有效管控,工作人员在应用液压技术时,需提高对安全阀管控工作的重视度,通过保证液压系统运转状态下,安全阀能够正常工作的方式,为农机设备的稳定运转提供有力的支持。
2.5 保证液压系统的清洁
液压系统运转过程中,液压油中的杂质会随液压系统的运转进入液压元件缝隙或孔道中,杂质大量堆积将会增大液压系统出现损伤问题的可能性。为保障液压系统运转的安全性,在将液压技术融入农机工程中时,工作人员应尽可能提高液压元件的清洁性,并通过在农机运转阶段,定期开展液压系统清洁工作的方式,为油缸、安全阀等液压元器件的正常运转提供保障。
2.6 降低空气对液压系统的影响
若液压油内部包含大量气泡,农机设备在运行过程中可能会因液压系统中压力不够稳定而出现设备振动问题。为保障农机设备的运转安全,在将液压技术融入农机系统中时,工作人员可采用回油过滤技术,尽可能减少液压油中的气泡量。同时,通过适当增大油箱体积的方式,提高油液中气泡的上升速率,降低低压管道中空穴问题的出现概率。
3 农机液压技术常见问题及处理方法
3.1 油液泄漏
液压油是液压系统中不可或缺的重要传动介质,一旦这一介质发生泄漏,不仅会导致农机设备的液压系统无法正常运转,影响农机设备作业安全,还会在造成资源浪费的同时,对泄漏地点的生态环境造成破坏。在农机液压技术应用过程中,为实现油液泄漏问题的有效管控,工作人员不仅需要开展液压系统设计方案的优化工作,尽可能选择高性价比的系统元件,还需要在农机设备运转接点定期开展液压系统检修工作,并通过及时更换老化胶圈、拧紧松动的部件等方式,实现泄漏问题的有效管控。
3.2 异常噪声
受各种因素的影响,农机设备中的液压系统在运转过程中将会产生一定的噪声,但这类噪声普遍存在一定的规律性,若在系统运转阶段出现异常噪声,那么表示该系统出现故障,需要工作人员及时对其进行处理。通过分析可以发现,导致农机设备或液压系统出现噪声故障的主要原因包括液压泵故障、液压系统控制阀区域结构变形等。其中,液压泵故障指的是液压泵系统中的零部件可能受老化、过度磨损等因素的影响,导致零部件的工作精度有所下降,在后续系统运转过程中,零部件之间的摩擦力有所增加,导致零部件间的配合稳定性有所下降,进而出现异常噪声。由于零部件的过度磨损将会降低液压泵的整体介质输送能力,威胁农机设备的整体运转安全。为此,工作人员在发现噪声故障时,可以先启动农机,结合听到的噪声,对相应位置是否存在老化、松动部件加以检查,再通过及时更换零部件或者对零部件进行修磨处理的方式,减少零部件间的摩擦力,降低异常噪声。控制阀区机构变形这一问题出现时,控制阀的移动灵活性将会下降,弹簧因疲劳而失效,空隙阀间隙将会有所增加,油液密封将会失灵。上述情况的出现都会导致控制阀处出现噪声,为实现这一噪声问题的有效管控,工作人员可以通过拆解控制法查找故障点,并通过替换控制阀原部件的方式解决上述问题[3]。
3.3 液压冲击
若工作人员在农机传动阶段存在不当操作,那么农机设备的液压系统可能会出现液压系统压力值迅速上涨,进而损坏液压系统部分部件的情况,影响系统的整体运转效果。要解决这一问题,工作人员在开展液压系统设计工作时需明确各液压元件的类型,对液压冲击的振动频率加以模拟,并通过安装合适规格缓冲装置的方式,降低液压冲击造成的不利影响。
3.4 压力过大
农机设备运转阶段,液压系统对工作环境的压力、压强有着一定的要求。如果在开展液压系统设计工作时,工作人员考虑设备日常运行压力,并通过直接提升系统压力的方式,开展系统模型实验分析工作,那么系统在实际投入运行时,可能会因部分零部件局部温度过高,而影响系统整体运行性能。为解决上述问题,工作人员不仅需要在设计阶段,对不同环境压力下系统模型的运转状态加以模拟,优化系统结构,还需要在系统投入使用后,定期检查农机设备的主阀门,在发现阀门存在松动或配合性偏低等问题时,通过紧固或更换阀门配件的方式,提高系统整体的密封性[4]。
3.5 系统高温
液压系统温度过高将会导致农机运行故障,为实现农机液压系统温度的有效管控,工作人员不仅需要在农机停用后,及时抽空液压油,并彻底清洁油箱,还需要在后续油箱补油过程中,尽量选择黏度偏低的液压油,以便实现油箱中介质浓度的有效管控。
3.6 牵引力过大
农机设备运转过程中,液压系统是否存在牵引力偏差问题,将会对农机设备机械动作质量产生直接的影响。为解决这类问题,工作人员需在系统构建时比较系统安全阈值与实际数值,在发现实际数值超出安全阈值范围时,应采用合适方式将机械设备的实际运转数据调整到安全阈值范围内。若是测得的数值处于安全阈值范围内,但机械设备仍存在牵引力偏差問题,则可能是设备的液压系统零部件存在问题。此时,工作人员可以通过紧固松动零部件、更换皮损零部件等方式,解决问题。若上述检查并未发现问题,工作人员则需要对液压系统水压、水量等参数加以调整方式,实现相应问题的调控。
3.7 液压元件故障
在农机设备运转过程中,液压元件故障大多是由于元件过度磨损、破损而导致元件结构发生变化,无法承担自身的运转责任,进而影响农机设备的正常运转。具体来说,在液压系统中,液压元件是保证农机设备正常运转的基本结构,在长时间的运转过程中,液压元件可能会因元件间的长时间摩擦、杂质的积聚等问题的影响而出现故障,影响液压系统的正常运转。为延长液压系统的使用寿命,工作人员不仅需要在液压系统设计阶段优化元件构造,并应用软件模拟技术对元件可能出现的故障加以模拟优化,还需要通过构建智能故障诊断系统这类信息化系统的方式,实现农机设备投入使用阶段设备的自主诊断,降低工作人员的农机设备检修难度。
4 农机工程液压技术未来的发展方向
4.1 节能化发展
在现代机械设备广泛普及的过程中,采用合适的技术方法,提高液压系统的节能性、环保性,是强化农机设备经济、社会、环境效益的重要举措。具体来说,在农机设备广泛普及的当下,液压系统使用过程中将会产生一定的污染,为实现污染的管控,可以将具有节能环保特点的液压技术融入农机工程中,助力农机工程的健康可持续发展。
4.2 无泄漏技术
液压油泄漏、液压系统噪声偏大等故障,在农机设备液压系统运转阶段的出现概率偏高,并且这类故障的出现会在一定程度上影响农业的高质量发展。为解决上述问题,工作人员应以液压系统运作特征、运作要求为基础,大力开展新型管接头组件的开发、螺纹式插装阀研究、组合密封与液压系统污染控制技术的应用等无泄漏技术的研究推广工作,在降低液压系统出现泄漏、噪声等问题的基础上,为农机性能的强化提供支持。
4.3 静液压驱动技术
静液压驱动技术作为一种容积调速技术,将其合理应用于农业工程体系中,可以为农机设备自动化程度的提高提供技术支持。具体来说,静液压驱动技术在应用时可以通过改变液压泵及买的斜盘角度的方式控制设备排量,为设备无级变速提供助力,在将这一技术融入农机工程中后,农机设备可以适应不同环境下的作业需求。相较于传统的联合收割机,应用静液压驱动技术的联合收割机工作效率高了10%~30%,净收效率高了1%~2%,且这一技术应用后联合收割机的操作便捷性、舒适性均有所提高,维护保养难度、劳动强度均有所下降[5]。
4.4 机电液一体化应用
农机工程中,机电液一体化技术的应用,全面提高了农机设备运行的稳定性、运行效率以及自动化水平。在现代化农机设备设计过程中,将电子技术与液压技术融合到一起,为设备设置专业化的电液比例控制系统,不仅可以将农机设备中各分散的独立元件组成一个整体,还能提高农机设备元件管理工作的效率,为农机的稳定可持续运转提供集成化、一体化的操作管理模块。同时,将电子控制技术与液压传动技术有机结合到一起,可以为农机设备自动化运行工作的开展提供技术支持。如在某农机设备构建过程中,工作人员将液压技术与电子控制技术有机融合,构建了专业化的电液比例控制系统。机械设备运转过程中,系统可以借助电信号传递相应数值,并结合数值开展液压系统执行力度、执行速度的精准化、高效化调控,达到了提升机械设备自动化运转水平的目的。
5 结论
农机技术是农机工程中较为常用的技术之一,可有效改进农机结构,优化农机性能,为农机应用效率的提高提供了基本的保障,在现代化农业逐步推进的过程中,液压技术的广泛推广,为农机化发展格局的构建打下了坚实的基础。
参考文献
[1] 马红玲.农机液压技术应用方式与常见故障问题研究[J].南方农机,2024,55(1):76-78.
[2] 刘新刚.农机液压技术应用方式及常见故障问题探讨[J].内燃机与配件,2022(1):129-131.
[3] 张博.液压技术在现代农业机械中的应用现状与趋势刍议[J].南方农机,2021,52(13):39+61.
[4] 宋鹏行.液压驱动技术在农业机械上的应用研究[J].农业技术与装备,2020(11):37+39.
[5] 刘美玲.农机液压技术应用方式及常见故障问题分析[J].时代汽车,2020(13):179-180.