发动机风扇对采棉机散热器冷却效果的研究.pdf
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1、新疆农机化圆园23 年第 4 期doi:10.13620/ki.issn1007-7782.2023.04.009中图分类号:S237文献标识码院A0 引言采棉机又分为棉花选收机和棉花统收机两种,市场上目前使用的主要是棉花选收机。根据棉花采摘原理以及采摘头的结构不同棉花选收机又分为自走式水平摘锭采棉机和自走式垂直摘锭采棉机1。由于水平摘锭式采棉机作业效率较高、采净率较高(约 96%)、含杂率较低(约为 10%左右),目前在市场上占据主导地位2。另外按采收棉花的预处理不同,分为箱式采棉机和打包采棉机,箱式机是直接采收后的棉花在棉箱里面暂时储存不做处理,到指定地点卸下采收的棉花,打包采棉机是采收后
2、在棉箱内暂存,再经过排棉系统输棉、打包系统压实棉花及包装包裹膜后到指定地点卸下圆捆棉包的形式。由于棉花采收作业环境恶劣,粉尘与棉絮容易堵塞散热器表面,造成高温影响采棉机的整机性能稳定性3。为解决散热器散热不良的问题,开展以下测试分析。1 测试试验研究1.1 设备介绍测试样机为三行自走式圆捆棉花打包机;发动机布置采用横置式,即发动机曲轴与设备轴向垂直;发动机前端轮系直接驱动液压换向风扇冷却并清洁散热器;液压换向风扇工作时空气流动轨迹:(1)吸风散热模式:外界自然风寅散热器前端风口寅散热器寅风扇寅发动机机舱四周寅外界;(2)吹风除尘模式:外界自然风寅机舱四周风口寅发动机机舱寅风扇寅散热器寅散热器前
3、端风口寅外界。1.2 测试方法介绍采用两种测试方法,第一种在整机右侧散热器表面用吹纸板方式视觉判断风力大小,第二种采用测风仪器读取风力数据。1.3 分析影响换向风扇风力大小的因素文章编号院1007-7782渊2023冤04-0031-04发动机风扇对采棉机散热器冷却效果的研究梁定义,蔡永晖,刘钧天,薛玉景,章 燕,赵 倩,摆瑾焱(新疆钵施然智能农机股份有限公司,新疆 乌苏 833300)摘 要院在采棉机上配套使用的发动机散热风扇一般都是定向吸风风扇,但是由于采棉机等收获机械作业环境粉尘和飘絮物多,整机运转一段时间后就会由于吸风风扇的吸力使散热器外罩吸附大量杂质,造成散热器外罩堵塞,散热器散热不
4、良,出现液压系统油温升高、发动机冷却系统出现高温的现象,本文研究一项可以换向的风扇,通过对换向风扇风力大小因素进行测试分析,当外侧出现吸附杂质时可通过调整风扇角度来由吸风变为吹风,达到清理散热器表面吸附物的目的。关键词院换向风扇;发动机;散热量;风力;风扇转速Study on the cooling effect of engine fan on radiator ofcotton harvesterLiang Dingyi,Cai Yonghui,Liu Juntian,Xue Yujing,Zhang Yan,Zhao Qian,Pai Jinyan(Xinjiang Boshiran I
5、ntelligentAgriculturalMachinery Co.Ltd,Wusu 833300,Xinjiang,China)Abstract:The engine cooling fan used on the cotton picker is generally a directional suction fan.However,due to the largeamount of dust and floating flocs in the operating environment of harvesting machinery,after the whole machine ru
6、ns for aperiod of time,the suction fan will make the radiator cover absorb large number of impurities,resulting in the blockage of theradiator cover,poor heat dissipation of the radiator,high oil temperature in the hydraulic system,and high temperature in theengine cooling system,This article studie
7、s a reversible fan.By testing and analyzing the factors affecting the wind power of thereversing fan,when adsorbed impurities appear on the outside,the fan angle can be adjusted to change from suction to blowing,achieving the goal of cleaning the surface of the radiator for adsorbed substances.Key w
8、ords:commutatingfan;engine;heatdissipation;windpower;fanspeed修回日期院2023-07-15窑 棉花机械化 窑31援援新疆农机化圆园23 年第 4 期吹风风力弱2.风扇总成3.散热器总成4.机舱风道风扇换向角度是否不达标1.发动机风扇驱动机舱总体是否有变化风扇换向动液压压力是否超标风扇转速是否失速风扇安装是否一致风扇速比是否变化机舱风口护板是否有差异机舱内部是否有变化散热器结构是否有差异散热器散热片密度是否有差异散热器大小是否有差异通过分析可能失效的原因得出如下影响因素。图1 影响换向风扇风力大小的因素1.3.1 发动机风扇驱动测试(
9、实验室测试)试验目的:为了验证发动机匹配不同空调压缩机对正向风扇以及反向风扇转速的影响。实验设备:襄阳发动机试验台架、附带 Cummins 空调压缩机的 L9 发动机、Boshiran 自备空调压缩机及其轮系、750 mm 直径换向风扇-正向锁定吸风风扇、750 mm 直径换向风扇-反向锁定吹风风扇。试验条件:匹配两种不同空调压缩机时,应保证两种状态下的发动机转速相同、风扇的型号和安装方式相同、风扇垫块相同以及风扇的速比相同。试验数据如表 1。试验结论:通过更换不同的空调压缩机测得四种转速下的数据,可以得出相同条件下发动机匹配不同空调压缩机时在容许公差范围内对风扇转速的转速无影响。1.3.2
10、风扇总成问题测试试验目的:为了测试换向风扇角度对吹风风向的影响及测试风扇与散热器的距离对吹风风量的影响。试验设备:25毅换向风扇、30毅换向风扇;厚度分别为30.5 mm、36.5 mm、41.5 mm、44.5 mm、46.5 mm 的风扇垫块;散热器、Cummins L9 发动机、纸板、测风仪器等。为确保试验的准确性,在验证换向风扇角度对吹风风向的影响时应保证风扇的垫块厚度相同以及发动机的转速相同;同理验证换向风扇距散热器的距离对吹风风量的影响时应保证换向风扇的角度一致;并且风扇液压系统工作压力必须在 3.56 MPa 范围内。经过测试记录试验风扇吹起纸片的高度数据(表 2)。为了验证纸片
11、高度视觉数据的准确性,现将散热器表面均匀划分为 72 点格,即竖向 9 格,横向 8 格,使用测风仪器分别测量 72 点格的风量、风速,通过对比数据验证 1.3.2 的测评结果是否准确(表 3)。通过观察不同角度的换向风扇吹起纸板的高度,以及通过测风仪器测量出的数据可以得出反吹风扇角度越大时,吹风的风量越大,风速也越快;同理,在相同风扇角度下,通过增加垫块改变反吹风扇与散热2023/1/52023/1/52023/1/52023/1/52023/1/62023/1/62023/1/62023/1/6测试时间发动机转速(r/min)1 8001 9002 0002 1001 8001 9002
12、0002 100风扇转速(正向风扇+cummins空调压缩机)(r/min)1 9602 0632 2722 2771 9702 0762 1852 292风扇转速(反向风扇+Boshiran空调压缩机)(r/min)1 9692 0772 1832 2921 9702 0782 1862 2932%滑移转速(r/min)1 9442 0522 1602 2681 9442 0522 1602 268风扇无滑移转速(r/min)1 9802 0902 2002 3101 9802 0902 2002 310表 1 发动机匹配不同空调压缩机对正向风扇以及反向风扇转速的影响1234567风扇角度(
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