采棉機上換向風(fēng)扇反吹風(fēng)量影響因素研究

　　本文作者：梁定義 蔡永暉 劉鈞天 薛玉景 章燕 趙倩 擺瑾焱

　　（新疆缽施然智能農(nóng)機股份有限公司，新疆 烏蘇833300）

　　摘要：在采棉機上配套使用的發(fā)動機散熱風(fēng)扇一般都是定向吸風(fēng)風(fēng)扇，但是由于采棉機等收獲機械作業(yè)環(huán)境粉塵和飄絮物多，整機運轉(zhuǎn)一段時間后就會由于吸風(fēng)風(fēng)扇的吸力使散熱器外罩吸附大量雜質(zhì)，造成散熱器外罩堵塞，散熱器散熱不良，出現(xiàn)液壓系統(tǒng)油溫、發(fā)動機冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)高溫的現(xiàn)象，現(xiàn)在研究一項可以換向的風(fēng)扇，當(dāng)外側(cè)出現(xiàn)吸附雜質(zhì)使通過調(diào)整風(fēng)扇角度來由吸風(fēng)變?yōu)榇碉L(fēng)，達到清理散熱器表面吸附物的作用，本文主要是研究風(fēng)扇換向風(fēng)力強弱與安裝位置的關(guān)系。

　　關(guān)鍵詞：換向風(fēng)扇；發(fā)動機；散熱量；風(fēng)力：風(fēng)扇轉(zhuǎn)速；

　　Study on the influencing factors of backblowing air volume of reversing fan on cotton picker

　　((Xinjiang Boshiran Intelligent Agricultural Machinery Co.Ltd),Xinjiang Wusu 833300)

Abstract: Abstract: In the cotton picker supporting the use of the engine cooling fan is generally directed suction fan, but due to the cotton picker and other harvesting machinery operating environment dust and flotsam, the whole machine running for a period of time will be due to the suction fan suction so that the radiator cover adsorption of a large number of impurities, resulting in the radiator cover clogged radiator cooling poor oil temperature of the hydraulic system, the engine cooling system, high temperature phenomenon, now research a fan can be reversed so that when there is adsorption of impurities by adjusting the angle of the fan to change from suction to blowing to clean up the surface of the radiator. Now research a fan can be reversed, when the outer side of the adsorption of impurities so that by adjusting the angle of the fan to change from suction to blowing, to clean up the radiator surface adsorbent role, this paper is to study the fan reversal of the strength of the wind and the relationship between the location of the installation.

Keywords: commutating fan; engine; heat dissipation; wind power: fan speed;

　　0 引言

　　采棉機又分為棉花選收機、棉花統(tǒng)收機兩種；現(xiàn)在市場上使用的主要是棉花選收機，根據(jù)棉花采摘原理以及采摘頭的結(jié)構(gòu)不同棉花選收機又分為自走式水平摘錠采棉機、自走式垂直摘錠采棉機。由于水平摘錠式采棉機作業(yè)效率較高、采凈率較高(能達到約96%)、含雜率較低(約為10%左右)，現(xiàn)在在市場上占據(jù)主導(dǎo)地位，另外按采收棉花的預(yù)處理不同，分為箱式采棉機和打包采棉機，箱式機是直接采收后的棉花在棉箱里面暫時儲存不做處理，到指定地點卸下采收的棉花，打包采棉機是采收后在棉箱內(nèi)的面環(huán)暫存后在經(jīng)過排棉系統(tǒng)輸棉，打包系統(tǒng)壓實棉花及包裝包裹膜后到指定地點卸下一個外表包裹包裝膜的圓捆棉包的形式，現(xiàn)在市面正在由箱式機向打包機轉(zhuǎn)變的過程中。但是由于棉花作業(yè)的環(huán)境惡劣，粉塵與棉絮容易堵塞散熱器表面，造成高溫影響采棉機的整機性能穩(wěn)定性。

　　1 設(shè)備概況

　　1.1設(shè)備介紹：

　　1)測試樣機為三行自走式圓捆棉花打包機；

　　2)發(fā)動機布置：橫置式，即發(fā)動機曲軸與設(shè)備軸向垂直；

　　3)設(shè)備散熱器除塵方式：發(fā)動機前端輪系直接驅(qū)動液壓換向風(fēng)扇冷卻并清潔散熱器；

　　4)液壓換向風(fēng)扇工作時空氣流動軌跡：

　　(1)吸風(fēng)散熱模式：吸風(fēng)散熱模式：外界自然風(fēng)——右側(cè)視圖中散熱器前端風(fēng)口——散熱器——風(fēng)扇——發(fā)動機機艙四周——外界

　　(2)吹風(fēng)除塵模式：外界自然風(fēng)——機艙四周風(fēng)口——發(fā)動機機艙——風(fēng)扇——散熱器——右側(cè)視圖散熱器前端風(fēng)口——外界

　　1.2測試方法介紹：

　　測試方法兩種方式并行，第一種為在整機右側(cè)散熱器表面用吹紙板方式視覺判斷風(fēng)力大小，第二種為測風(fēng)儀器讀取風(fēng)力數(shù)據(jù)。

　　1.3分析識別和排除必然原因?qū)Q向風(fēng)扇風(fēng)力大小的影響

　　1.3.1測試發(fā)動機風(fēng)扇驅(qū)動(實驗室測試)

　　測試地點：襄陽發(fā)動機試驗臺架

　　測試人員：康明斯工程師

　　測試目的：驗證發(fā)動機匹配換向風(fēng)扇可靠性。

　　試驗樣件：

　　1.附帶Cummins空調(diào)壓縮機的L9發(fā)動機

　　2. Boshiran自備空調(diào)壓縮機及其輪系

　　3. 750mm直徑換向風(fēng)扇-正向鎖定吸風(fēng)風(fēng)扇

　　4. 750mm直徑換向風(fēng)扇-反向鎖定吹風(fēng)風(fēng)扇

　　試驗結(jié)果：風(fēng)扇轉(zhuǎn)速在容許公差范圍內(nèi)，無異常

　　1.3.2測試風(fēng)扇總成問題

　　1.3.2.1、測試結(jié)果壓力為5.5mpa，滿足工作壓力必須在(3.5—6)Mpa范圍的要求；

　　1.3.2.2、測試換向風(fēng)扇角度與距散熱器距離對吹風(fēng)風(fēng)量的影響：

　　視覺觀察吹紙板測試如下：

　　1.3.2.3驗證方案數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性：

　　在散熱器上分72點格分布

       吸風(fēng)風(fēng)速風(fēng)量對比：

　　結(jié)論：反吹時風(fēng)扇越靠近散熱器風(fēng)量越大，反吹風(fēng)扇角度越大，風(fēng)量也越大。

　　1.3.3驗證散熱器總成的影響

　　散熱器總成外部除塵裝置不同，散熱器總成翅片密度幾何尺寸一致，散熱器散翅片距離分別是5mm和2.5mm，現(xiàn)對兩臺散熱器分別安裝進行測試，散熱器外側(cè)風(fēng)量沒有變化。

　　結(jié)論：在風(fēng)量足夠且散熱器厚度相同的情況下，散熱器翅片的距離對散熱器通風(fēng)量的影響不大。

　　1.3.4機艙風(fēng)道的影響

　　1.3.4.1當(dāng)阻擋散熱器內(nèi)部阻擋投影面積由0增加到1/4面積時(增加空調(diào)壓縮機)，風(fēng)量對比時，在散熱器外側(cè)吹風(fēng)時紙板由吹起20cm變?yōu)?cm，說明遮擋內(nèi)部散熱器表面對反吹風(fēng)有影響；

　　1.3.4.2當(dāng)散熱器內(nèi)部沒有阻擋時，發(fā)動機外側(cè)周圍覆蓋件(距離換向風(fēng)扇2m遠的外委罩子)的影響研究，當(dāng)外側(cè)用不帶沖孔的罩子覆蓋時與帶沖孔的罩子覆蓋件測試對比，在散熱器外側(cè)吹風(fēng)時紙板由吹起5cm變?yōu)?0cm，說明遠距離的覆蓋件對反吹風(fēng)有影響，帶沖孔的覆蓋件會增加風(fēng)量通過性；

　　2 結(jié)果與分析

　　通過以上實驗研究，發(fā)現(xiàn)采棉機上使用吸風(fēng)風(fēng)扇時，風(fēng)扇角度越大，對反吹時風(fēng)量越大，散熱越好，并且風(fēng)扇葉面距離散熱器越近，反吹風(fēng)量也會越大，并且使用換向風(fēng)扇時，散熱器內(nèi)側(cè)最好不要有阻擋物，防止風(fēng)流不暢，影響風(fēng)量，其次，在發(fā)動機艙外部護罩最好是使用帶沖孔板的護罩，會對風(fēng)扇散熱風(fēng)量有增大作用。

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