Недостаточная прочность теплообменных трубок или боковых пластин в крайнем канале трубчато-ленточного радиатора может привести к деформации или растрескиванию под воздействием давления сборки, вибрации или случайного удара, что в конечном итоге может привести к утечке охлаждающей жидкости. Это очень распространенная проблема в инженерной практике. Итак, как ее можно принципиально решить?
I. Причины недостаточной прочности крайнего канала
1. Отсутствие опоры: Внутренние теплообменные трубки взаимно поддерживаются охлаждающими ребрами, образуя стабильную интегрированную структуру. Напротив, одна сторона крайнего канала открыта, поддерживается только одним слоем точек контакта.
2. Концентрация напряжений: Во время сборки зажимное усилие от рамы или прокладки, наряду с эксплуатационными вибрационными напряжениями, концентрируется на этих крайних точках опоры.
3. Производственные слабые места: Во время пайки или сварки крайний канал испытывает наибольшее термическое сжатие. Зона соединения с бачком может остывать слишком быстро, что приводит к неполной пайке или холодным паяным соединениям, создавая самое слабое звено с точки зрения прочности.
II. Меры по усилению конструкции и соединений
1. Увеличение толщины и ширины боковой пластины
Мера: Замените крайнюю теплообменную трубку специальной «боковой пластиной», которая толще и шире. Боковые пластины обычно изготавливаются из того же материала, что и трубки (например, латунь, алюминий), но в 1,5–2 раза толще или более, при этом ширина также может быть увеличена.
Преимущество: Непосредственно увеличивает модуль сечения изгиба, что делает его основным методом повышения жесткости и прочности.
Применение: В настоящее время это самая стандартная и распространенная практика в основном производстве радиаторов.
2. Добавление внешних усиливающих ребер
Мера: Добавьте слой специальных «опорных ребер» или «усиливающих ребер» между крайним каналом и боковой пластиной. Эти ребра имеют более высокие гребни, более толстый материал или спроектированы со специальными усиливающими реберными структурами.
Преимущество: Обеспечивает упругую внешнюю опору для крайнего канала, эффективно распределяя давление и подавляя выпучивание наружу и вибрацию. Обеспечивает значительный эффект при небольшом увеличении затрат.
3. Оптимизация соединения между бачком и боковой пластиной
Увеличьте площадь перекрытия: Спроектируйте площадь перекрытия между боковой пластиной и бачком больше, чем для стандартных трубок.
Используйте усиленные сварные швы: Убедитесь, что сварной или паяный шов на боковой пластине полный и непрерывный во время сварки/пайки, создавая эффективную функцию «усиливающего ребра».
4. Изменение конструкции боковой пластины
Мера: Спроектируйте боковую пластину радиатора с «загнутой» или «фланцевой» структурой, которая частично охватывает крайний канал, обеспечивая боковую поддержку.
Преимущество: Обеспечивает сильное механическое ограничение, предотвращая чрезмерное вдавливание крайнего канала внутрь или изгиб во время сборки.
III. Меры по улучшению материалов и процессов
1. Использование более прочных материалов
Мера: Используйте более прочные сплавы для боковой пластины крайнего канала. Например, в алюминиевых радиаторах, при использовании алюминиевого сплава 3003 для стандартных трубок, используйте немного более прочные сплавы, такие как 3005 или 3105, для боковой пластины.
Преимущество: Повышает прочность на источнике материала.
Недостаток: Может привести к увеличению затрат и потребовать корректировки процессов сварки/пайки.
2. Обеспечение качества сварки/пайки
Чистота: Обеспечьте абсолютную чистоту в зонах сборки боковой пластины и бачка, без загрязнения маслом и слоев оксидов.
Нанесение припоя: Обеспечьте нанесение достаточного и равномерного слоя припоя в области боковой пластины.
Профиль температуры печи: Оптимизируйте кривую температуры печи для пайки, чтобы обеспечить достижение идеальной температуры пайки в области боковой пластины (обычно самой холодной части радиатора), образуя высококачественное паяное соединение.
3. Проектирование крайнего канала в качестве технологического опорного канала
Спроектируйте крайнюю плоскую трубку в качестве герметичного технологического опорного канала, заварив ее. Это самый прямой и эффективный метод, но он также должен соответствовать требованиям к тепловым характеристикам радиатора.
В практической работе важно тесное общение с производителем радиатора. Проведите анализ методом конечных элементов (FEA) для моделирования распределения напряжений и проверьте эффективность мер по усилению с помощью вибрационных испытаний и испытаний импульсами давления. Этот комплексный подход помогает определить наиболее экономичное и надежное решение.
Ваше сообщение должно содержать от 20 до 3000 символов!
