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      農業機械液壓系統
      2023.07.24

      液壓傳動是一種以液體作為動力傳遞介質,通過液壓元件轉換液壓能為機械能的傳動方式。液壓傳動的發展歷史可以追溯到17世紀,但其應用范圍和技術水平的飛速發展始于20世紀。

      17世紀,英國科學家羅伯特·博義發明了第一個液壓設備——水壓鐘。19世紀,法國工程師約瑟夫·布拉莫和英國工程師威廉·喬治·阿姆斯特朗分別發明了液壓起重機和水力壓力機。20世紀20年代,美國工程師威廉·奧伯林發明了可控液壓元件,實現了液壓傳動的自動化控制。

      20世紀30年代,德國工程師漢斯·德魯克(Hans Druck)發明了液壓放大器,大大提高了液壓系統的功率輸出。20世紀50年代,瑞典工程師英格馬·蘭德克維斯特發明了液壓控制閥和壓力補償裝置,實現了更加精準的液壓控制。

      20世紀60年代,液壓傳動逐漸應用于重型機械領域,如挖掘機、起重機等。20世紀70年代,隨著工業自動化的發展,液壓傳動得到了廣泛應用,如機床、塑料機械、冶金設備等。

      21世紀:隨著高科技產業的快速發展,液壓傳動正在向著高效、環保、節能等方向發展,如液壓混合動力汽車、智能液壓系統等。

      液壓傳動最早在農業機械上的應用可以追溯到20世紀20年代初期。當時,美國的約瑟夫·戴維德·波索克(Joseph David Bowsack)發明了第一臺帶有液壓傳動的玉米收割機。這臺收割機采用液壓傳動控制刀具的上下移動,可以實現快速調節和操作。

      之后,液壓傳動逐漸應用于其他農業機械上,如聯合收割機、拖拉機等。液壓傳動的應用使農業機械的操作更加便捷、高效,提高了農業生產的效率和質量。同時,液壓傳動的應用也促進了液壓技術的發展和創新,為液壓技術在其他領域的應用奠定了基礎。

      今天,液壓傳動已經成為農業機械的主要傳動方式之一,涵蓋了種植、收割、加工等各個環節。液壓技術的不斷發展和應用,為農業機械的現代化和智能化提供了更加廣闊的空間和前景。


      液壓系統一般由以下元件組成:

      液壓液體:液壓液體是液壓系統中的動力傳遞介質,通常使用液壓油。液壓油應具有高溫穩定性、低粘度、良好的防腐蝕性能和良好的密封性能。

      液壓泵:液壓泵是液壓系統中的主要動力源,其作用是將機械能轉換成液壓能,并將液壓液體壓入系統中,提供動力源。

      液壓閥門:液壓閥門是液壓系統中的重要元件,用于控制液壓液體的流量和壓力,實現各種運動和控制。

      液壓缸和液壓馬達:液壓缸和液壓馬達是液壓系統中的執行元件,用于轉換液壓能為機械能,實現物體的移動、提升、推拉等運動。

      液壓油箱:液壓油箱是液壓系統中的儲油器,用于儲存液壓油,以及對液壓油進行冷卻和過濾。

      液壓管路和接頭:液壓管路和接頭是將液壓元件連接起來的管路和接頭,它們必須具有足夠的強度和密封性,以承受高壓液壓油的流動。

      液壓系統的具體結構和元件配置因應用需求而異。例如,對于農業機械來說,液壓系統的元件結構相對復雜,包括多路換向閥、增壓閥、緩沖閥、先導閥等;而對于汽車制動系統來說,液壓系統的元件相對簡單,只需要液壓泵、液壓缸、液壓油箱和管路接頭等。

      液壓系統根據系統中液體的循環方式,一般可分為閉式液壓系統和開式液壓系統兩種類型。

      閉式液壓系統是指系統中的液體在循環時是閉合的,即液體從液壓泵進入液壓缸(或液壓馬達)后,再通過液壓閥回到液壓泵,形成一個閉合的液路。在閉式液壓系統中,系統的壓力和流量可以通過液壓泵和液壓閥來控制和調節,系統的動作比較平穩,具有較高的控制精度和能量利用率。閉式液壓系統的缺點是系統的設計和維護較為復雜,成本也比開式液壓系統高。

      開式液壓系統是指系統中的液體循環是開放的,即系統中的液體從液壓泵進入液壓缸(或液壓馬達)后,流回油箱而不是回到液壓泵。在開式液壓系統中,系統的壓力和流量受到液壓泵的輸出和負載的影響,控制精度和能量利用率較低,但系統的設計和維護較為簡單,成本較低,因此在一些較為簡單的機械設備中,開式液壓系統比較常見。

      總的來說,閉式液壓系統具有高效、精確的控制特性,適用于高性能、高精度的液壓控制系統;開式液壓系統則更為簡單、經濟,適用于一些不要求過高控制精度的場合。

      聯合收割機的HST(液壓傳動系統)一般采用的是閉式液壓系統。閉式液壓系統具有高效、精確的控制特性,適用于高性能、高精度的液壓控制系統,這與聯合收割機需要精準控制前進速度、切割刀和輸送器等機構的運動相符合。另外,聯合收割機作業環境復雜,需要更高的可靠性和耐用性,閉式液壓系統相對于開式液壓系統而言,更加穩定、耐用,能夠更好地適應復雜的工作環境和高強度的工作條件。因此,聯合收割機的HST一般采用閉式液壓系統。


      隨著現代化農業的發展,液壓技術在農業機械中的應用也在不斷發展。以下是農業機械液壓應用發展的一些趨勢:

      智能化:隨著信息技術的發展和普及,智能化農業機械將成為發展趨勢。液壓系統在智能化農業機械中扮演著重要角色,可以實現多種功能,如傳感器監測、自動調節、遠程控制等。

      節能減排:在液壓系統中使用高效的液壓元件,如高效泵、電液伺服閥等,可以實現液壓系統的節能減排,降低農業機械的能耗和排放,提高農業生產的可持續性。

      一體化設計:液壓系統的一體化設計可以減少液壓管路和接頭數量,降低液壓系統的泄漏風險和維護成本,提高農業機械的可靠性和安全性。

      輕量化:隨著材料技術的發展,新材料的應用可以實現液壓元件的輕量化,降低農業機械的整體重量,提高機械的操控性和機動性。

      集成化:液壓系統與其他機械系統的集成化將成為趨勢。例如,在拖拉機中,液壓系統可以與電氣系統、變速器系統等進行集成,實現更加智能化和高效的農業生產。

      總之,隨著農業機械液壓應用的不斷發展和創新,液壓技術將在農業機械領域中發揮越來越重要的作用。

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