農業機械液壓系統的考慮因素有哪些
一、設計方面的考慮因素
(一)系統功能需求
不同作業要求:不同的農業機械作業對液壓系統功能要求各異。例如,聯合收割機在收割作業時,液壓系統需驅動割臺升降、谷物輸送等部件,要求能精準控制各部件的運動速度和位置,以適應不同作物高度和收割速度;大型平移式噴灌機的液壓系統要確保噴頭的穩定平移和旋轉,保證灌溉的均勻性,這就需要液壓系統具有良好的流量和壓力控制能力1。
(二)工作壓力與流量
壓力選擇:要根據液壓系統所驅動的負載大小確定工作壓力。如驅動大型犁具的液壓系統,由于犁具入土時的阻力較大,需要較高的工作壓力;而一些小型播種機的輔助液壓裝置,工作壓力要求相對較低。流量匹配:流量的大小直接影響液壓執行元件的運動速度。例如,液壓驅動的輸送帶,流量越大,輸送帶的運行速度越快。流量的確定要與農業機械的作業速度相匹配,以確保生產效率。
(三)系統布局與安裝空間
緊湊性:農業機械的空間有限,液壓系統的布局要緊湊。例如,小型手扶拖拉機上的液壓系統,各個液壓元件需要合理布置,避免相互干涉,同時也要便于維修和保養。管道走向:管道的走向要盡量短且直,減少壓力損失和液壓油的流動阻力。在一些復雜形狀的農業機械結構中,需要精心規劃管道的布局,確保液壓油能夠順暢地在系統中流動。
二、液壓油相關的考慮因素
(一)油液的類型與特性
合適的液壓油種類:要根據液壓系統的工作環境和要求選擇合適的液壓油類型。例如,在寒冷地區使用的農業機械,應選用低溫性能好的液壓油,以確保在低溫環境下液壓油的流動性,避免因液壓油凝固而導致系統無法正常工作;在高溫環境下工作的機械,需要具有良好的熱穩定性的液壓油。油液的粘度:粘度影響液壓油的流動性和潤滑性能。粘度過高會增加流動阻力,導致能量損失;粘度過低則可能無法提供足夠的潤滑,加速液壓元件的磨損。不同的液壓系統和作業工況需要匹配適當粘度的液壓油。
(二)油液的污染控制
保持清潔:液壓油的污染是液壓系統故障的主要原因之一,70%以上的液壓系統故障是由液壓油的污染引起的1。在油料的貯存、使用到液壓系統的拆裝維修等各個環節,均要保持油液干凈。例如,貯存液壓油的容器要密封良好,防止灰塵、水分等雜質進入;向液壓系統加油時,要使用經過過濾的清潔油液。定期更換與過濾:要按時、按規定對液壓系統中的液壓油進行更換和過濾。液壓系統中的過濾器應定期清洗,并檢查濾網有無破損,濾網接頭的密封是否良好。例如,一些農業機械的液壓系統在經過一定的工作小時數后,就需要更換液壓油并清洗油箱和濾清器。
三、操作與維護方面的考慮因素
(一)操作人員的專業素養
操作培訓:操作維修人員如果沒有經過專業系統的學習就操縱機器,容易導致液壓系統故障。由于很多縣級農機培訓部門不具備開設液壓技術課的條件,許多機手缺乏必要的培訓,不懂液壓系統在使用和維護上的注意事項,從而導致液壓元件損壞、液壓油泄漏等問題1。因此,需要對操作人員進行專業的液壓系統操作和維護培訓。正確的操作習慣:操作人員應養成正確的操作習慣。例如,液壓系統工作時分配器手柄應在浮動位置,這樣可以使液壓系統在卸荷的狀態下工作,減少各元件的磨損;但不少機手習慣用中立位置工作,這不僅會影響作業質量,還會加速油缸、分配器的磨損。同時,操作人員操縱各種控制閥時,用力要適中,速度不能過快,避免產生液壓沖擊損壞液壓元件;在提升作業結束后,要及時扳回手柄,防止液壓系統始終在高壓下運行,導致油溫急劇增高,加快液壓系統各元件的磨損1。
(二)維護保養的規范
定期檢查:定期檢查液壓油箱油面高度,缺油時及時添加,以免油面過低空氣進入液壓系統,影響系統的正常工作。在液壓系統工作前,應當認真檢查在用液壓油的品質,必要時放凈系統中原有的油液,向系統內加入規定牌號的潔凈液壓油。同時,還要檢查液壓系統的各個部件,如油管是否有泄漏、接頭是否松動等。故障維修規范:當液壓系統出現故障時,不要輕易拆卸。要認真分析故障原因,確認無誤后再進行拆卸換件維修。例如,在拆卸油管時,要將管口包好,以防污物進入;在更換液壓元件時,要按照裝配要求進行安裝,確保零件的配合精度和密封性能,避免盲目拆卸破壞原有精度,擴大故障范圍1。
四、成本方面的考慮因素
(一)初始投資成本
液壓元件的選擇:在滿足農業機械液壓系統功能和性能要求的前提下,要考慮液壓元件的成本。不同品牌、不同規格的液壓元件價格差異較大。例如,選擇性能可靠、價格適中的液壓泵、液壓缸等元件,可以在保證系統正常運行的同時降低初始投資成本。系統復雜度與成本:系統的復雜程度也會影響成本。過于復雜的液壓系統可能會增加液壓元件的數量和管道的復雜性,從而增加成本。因此,在設計液壓系統時,要在滿足功能需求的基礎上,盡量簡化系統結構。
(二)運行與維護成本
能源消耗:液壓系統的運行需要消耗能源,要選擇節能型的液壓元件和合理的系統設計,降低能源消耗成本。例如,采用高效的液壓泵和優化的液壓回路設計,可以減少液壓系統的能量損失,降低運行成本。維護費用:考慮液壓系統的維護成本,包括液壓油的更換、液壓元件的維修和更換等費用。選擇質量可靠、耐用的液壓元件,以及易于維護的系統結構,可以降低長期的維護成本。