大马力拖拉机热平衡仿真与试验验证.pdf

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1、第55卷第8期农业装备与车辆工程2017年8月!型：!!翌!：!垒堡塞!鱼坚丝望里垒兰竺望些!!丝兰墼!壑兰兰坚!曼堡垒墼鱼!些兰兰垒!墼垒垒：些竺!!!：doi：10．39696．issn．1673-3142．2017．08．021大马力拖拉机热平衡仿真与试验验证张鹏，冷峻，孙祥鸣，高晖(261200山东省潍坊市雷沃重工股份有限公司)【摘要】大马力拖拉机由于配置中冷器和外置油冷器，对冷却系统的能力要求更高，为提高大马力拖拉机的热平衡性能，利用3D和lD流体力学软件联合仿真的方法对其在标定点和最大扭矩点工况进行研究，并结合试验验证，验证了分析方法和分析结果的准确性。

2、由于该机型冷却系统余量较大，需对冷却系统进行优化。基于此方法得出，进入散热器风量为1．55kg／s时，大马力拖拉机的冷却系统匹配最佳。【关键词】大马力拖拉机；热平衡；仿真【中图分类号】$219．02【文献标识码】A【文章编号】1673—3142(2017)08—0088—03TheHeatBalanceSimulationandTestofGreatPowerTractorZhangPeng，LengJun，SunXiangming，GaoHui(LovolHeavyIndustryCo．，Ltd．，WeifangCity，ShandongProvince26120

3、0，China)【Abstract】Largepowertractorsrequirehighercoolingcapacitybecauseoftheconfigurationofintercoolerandexternaloilcooler．Inordertoimproveheatbalanceabilityoflargepowertractors，heatbalancesimulationoftractorwasstudiedbysoftwareof3Dand1Dinstandardandmaximumtorsioncondition．Bytests，them

4、ethodandresultweretrustedinheatbalancesimulationoflargepowertractors．However，themarginofcoolingsystemwasremainedlarger，anditisnecessarytooptimizethecoolingsystem．Basedonthismethod，thematchingofthecoolingsystemsisbestintheGreatPowerTractorwhentheairvolumeoftheradiatoris1．55kg／s．[Keyword

5、s】largepowertractor；heatbalance；simulation0引言随着农业装备现代化的高速发展，国内大马力拖拉机的市场保有量逐渐加大，其作业环境越来越复杂，热平衡问题日益突出【l】。近几年对拖拉机热平衡的研究越来越多，王玉荣等Ⅲ对中间马力段拖拉机热平衡进行了研究，研究方法实用性强，但是没有研究大马力拖拉机的热平衡问题；徐书雷对拖拉机热平衡试验进行了系统的研究，但仅限于热平衡试验方面口】。本文以某型号大马力拖拉机冷却系统各部件的数学模型为基础，通过lD软件和3D流体力学软件建立仿真模型，对热平衡试验结果与仿真结果进行对比，验证了分析方法和分析结

6、果的准确性。最后对其热平衡性能进行了优化，明确了后期改进的措施，避免了反复摸索试验的代价，大大降低了大马力拖拉机的研发成本，缩短研发周期[3-51。1仿真模型的创建及参数设置收稿日期：2017—05—10修回日期：2017—06—13基于大马力拖拉机创建3D流体力学模型，通过3D流体力学计算得到散热器和中冷器的风量，并作为1D流体分析的边界输入条件，进行1D流场仿真，1D和3D的相互关系如图l所示。图11D和3D仿真关系图Fig．1Thecontactswith1Dand3D1．13D流体力学模型的创建将拖拉机模型导人Hypermesh中，搭建有限元模型，模型如图2

7、所示。1．21D流体模型的创建大马力拖拉机冷却系统一般由发动机冷却水套、水泵、散热器、节温器、油冷器以及管路组成，冷却液从发动机吸收热量后通过装配在托架上的第55卷第8期张鹏等：大马力拖拉机热平衡仿真与试验验证散热器将热量传到大气中，冷却系统原理图如图3所示。图2大马力拖拉机有限元模型Fig．2ThefiniteelementmodelofGreatPowerTractor图31D冷却系统原理图Fig．3Theprincipleof1Dcoolingsystem根据冷却系统原理图创建的1D流体模型，分析的工况按《GB／T12542—2009汽车热平衡能力道路试验