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普茨迈斯特混凝土泵在–25 °C冷箱中的测试

普茨迈斯特混凝土泵在–25 °C冷箱中的测试

中国工程机械信息

导读: 普茨迈斯特公司的混凝土泵非常坚固。它们的使用环境在全球各地有很大差异：极度潮湿，高粉尘度及环境温度高达+50 C，这些环境对设备有非常高的要求。而且还有动态的载荷。无论是驱动马达和冷却系统，还是 ...

普茨迈斯特公司的混凝土泵非常坚固。它们的使用环境在全球各地有很大差异：极度潮湿，高粉尘度及环境温度高达+50 °C，这些环境对设备有非常高的要求。而且还有动态的载荷。无论是驱动马达和冷却系统，还是钢结构、液压元件、电气和控制系统等都要经受考验。例如，在寒冷的冬天，何时才是工公式(7)亦可简化为：地建设合理的极限呢?

为了找到答案，2007年9月，我们在维也纳一个-25 °C的环境测试风洞对BSF.09混凝土泵车进行了16小时的运行测试，并记录了所有数据。

数以千计的传感器传输数据 — 红外成像仪记录泵车的热量散发

在测试以前，我们对机器的控制软件进行了修改，机器运行的监控数据可通过泵车的CAN总线读取。超过60个温度传感器安装在不同的电气元件上(如无线遥控器，电磁开关，电气控制箱)，液压元件(包括布料杆油泵泵，液压管路，搅拌油泵，控制阀块，过滤器，布料杆油缸)以及钢结构(回转齿轮，水箱避震，换向阀，眼镜板等)。一套测试系统将温度数据传输至附近的控制中心。另外，不同元件的不同温度变化范围用热成像仪进行记录。在打印数据时大量的信息将会得到细致的处理。

如果热成像仪显示蓝色，那的确是非常的冷...

经过7小时后的泵送后，带着运行温度，泵车驶入低温环境测试箱，通过红外摄像机的显示器上显示的颜色可非常清楚地判断，其钢结构和运行材料在散发余热。

充分的测试准备才能保证泵送运行成功

首先，PM公司的售后服务工程在实验机的上横梁上装有调理丝杠师更换能经受低温的材料。这包括加低温柴油(适用至-30 °C)，在水箱中加入抗冻剂(适用至-35 °C)，清空所有容器并更换机器中的液体以及润滑系统中的黄油。为了使混凝土泵送状态尽可能接近实际情况，在机器的后部及布料杆每节臂架上安装了相应的配重。

经过几次试车的失败后, 泵车在辅助启动装置帮助下终于启磷酸盐砖动。经过发动机按照规定的预热阶段(30分钟，根据普茨迈斯特的要求) ，开始系列测试：打开支腿，打开布料杆至预先设定位置并重复动作，切换至泵送(空泵情况下，在最大和最小泵送速度泵送至少25次)。由于风洞空间狭窄以及规定限制，没有使用流体进行泵送试验。

在“紧急情况”下，有许多因素需要考虑

未来250℃的峰值工作温度将成为现实提醒一下，我们目的不是要测试泵车是否是特别的“低温设备”。否则将包括输送管的绝热以及保温，如可加热的水箱。在极度寒冷的情况下清洗泵及管路也不是这里要考虑的。更不要说拖链加热混凝土集料，对钢结构保温或加热。

普茨迈斯特工程师更感兴趣的是回答下列问题：

系列化生产的泵车是否可在-25 °C顺利运行?根据德国工程联合会(VDMA)和几家混凝土泵制造商的安全规定，允许泵送的最低温度是-15 °C。在温度更低的情况下——根据操作手册——可能出现结构脆裂及冰冻混凝土(润滑油采黄油加入少许机油混合即可)带来的很多风险。

显示器显示了风洞里的温度和风速

即使是“性能受限”的元件也通过了低温测试

尽管只有高性能钢材才用于普茨迈斯特泵车的布料杆和支腿(-40 °C仍有部分弹性)，一些小的部件采用了普通钢材，这是从正常的载荷和应用环境以及经济性方面考虑设计的。由于在-25 °C时这些部件的弹性急剧下降，在这种情况下试样的缺口冲击强度测试就越发重要了，如一些测试数据会显示材料在低珍珠岩温下的出现断裂的风险。从一开始普茨迈斯特的工程师们对布料杆和中心泵的两个主油泵的温度适应能力很有信心，测试的结果也证明了这一点。这些混凝土泵主要元件供应商甚至保证了在-25 °C的性能。但是，还有许多重要的液压元件，电子元件和控制器，工程师们不敢保证。这些元件的官方使用条件是在较为暖和的环境，有些供应商甚至没有提供这些信息。

为了测试，超过60个传感器被安装在混凝土泵车上，用于传输测试数据至外部的电脑上。

例如，布料杆的在静态运行时允许的最低温度是-40 °C。但在动态运行时布料杆会出现哪些问题呢?即使没有最终的测试报告，我们确信底盘的技术和普茨迈斯特公司组装以及部件(钢结构、电子和液压元件)已证明了可在-25°C的情况下正常工作几个小时。如果真的需要在这种极端的情况下泵送混凝土，普茨迈斯特公司会完善一些细节。混凝土泵的主要功能，输送可泵送混凝土——就像测试中显示的一样——即使在-25°C也能得到有效保证。

通过监控屏可监控传感器数据和冷箱的参数

什么是缺口冲击强度

缺口冲击强度是材料的抗动态冲击能力的指标。其计量单位是单位面积缺口试样吸收的冲击能量[J/cm2]。缺口冲击强度受温度(温度高的钢板强于温度低的)及试样形状(缺口的强度较低)影响。

维也纳环境测试风洞

维也纳环境测试风洞由铁路技术研究院(Rail Tec Arsenal, RAC)运作，它是一个独立的研究与测试调光开关机构。主要测试铁路车辆，卡车和大客车，也有小轿车和直升机在批量化生产前做极度低温环境下的可靠性测试。客户来自全球各地。其设施包括二条环境测试风洞，分别是100米和31米长，一个预热箱，二个准备间，二套测试控制中心和一个主控中心。在测试风洞，其温度范围为-50 °C 至 +60 °C，风速可达300公里/小时，相对湿度可达98%。它也可以模拟太阳的强烈辐射。维也纳环境测试风洞于2003年开始运行，接替维也纳车辆测试中心，后者成立于1961年，主要用于火车头和铁路车辆的环境测试。