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内部生产液压系统
和我们的挑战在旱田耕作

液压系统

大型拖拉机在延伸至地平线的广阔土地上工作,一边工作一边拉着喷雾器。这些拖拉机象征着全世界的旱地耕作。安装在这些拖拉机上的机器被称为工具,它们有各种大小和形状,可以做各种各样的工作,从喷洒化学品到耕作、播种、割草和牧场管理。今天的农业对精确度的要求比以往任何时候都要高。为了确保农具能够按照农民的需要移动,包括升降、旋转和移动,并且以无浪费和统一的方式,需要一个液压系统来有效、可靠地转换和传输来自发动机的动力。对久保田来说,跨入旱地农业市场意味着开发液压系统。

对于高性能农业机械的全球需求

今天的农业正面临着紧迫的问题。随着农民人口的减少,需求也越来越高,包括需要增加粮食产量以满足全球人口增长的需求,以及实现联合国可持续发展目标(SDGs)。因此,需要更精确和高效的农业工作已成为一个紧迫的问题。今天,人们越来越需要先进的农业机械作为解决这些全球性问题的关键。液压系统是决定农业机械性能的关键核心技术之一。

世界粮食供应需求的投影按食物种类

拖拉机液压系统,精确控制广泛的重型工作

液压系统是由液压装置如泵,阀和执行机构组成。发动机的机械力由液压泵转换成液压动力,并根据使用目的通过几个液压阀之一。此时,控制和调节压力、流量和流向的液压流体再次由液压执行器转换为机械力,用于各种操作。与齿轮、离合器等机械装置相比,液压系统结构紧凑,但产生的力大,在设计上也具有很高的可调性和灵活性,因此被用于需要更大动力的工作,如开挖。另一方面,由于由液压系统组成的液压装置使用一个必须将发动机输出转换为液压的过程来移动,能量损失是显著的,并且通常认为存在环境负担和燃料效率方面的问题。manbet最新版

液压动力的农业机械的应用中,三种主要类型是运输,经营和工作体系。在这些中,它主要用于在操作系统换档齿轮和前,在输送系统后面的开关,和转向控制。虽然这些都是也在汽车和其它运输设备使用的一般应用中,工作系统是专用于农业机械,以及必须分配给连接于各种工作,如耕种,播种,割草工具的运动,和牧场管理。而由于各种工具的运动,必须同时控制,大多数发动机功率的工作系统中使用。

农业机械所需的另一个因素是流体泄漏预防。从液压流体的泄漏不能在作物生产(字段被划分种植农作物)字段被允许。更重要的是,所要求的巨大力来移动实现装置,所述流体也处于高压下,所以如果发生内部泄漏(从液压设备内部的部件之间的小间隙的流体泄漏),压力损失会增加。因此,为了最大限度地提高发动机功率的传送,久保田优化了间隙(部件之间的间隙),并通过设计和工程其系统的刚0.001毫米单位降低的内泄漏。

工具执行范围广泛的工作,包括耕作和幼苗字段。

工程师们的努力使内部生产液压系统成为可能

久保田公司与日本的农业一起发展,该公司致力于提高其水稻种植机械的性能,并改进这些技术。凭借其长期的业绩和成就,它进入了旱地农业市场,为国内外的粮食生产做出了贡献。旱地耕作覆盖作物种植面积大约四倍的水稻农业,尽管日本久保田公司的农业机械,包括重型、大马力拖拉机,开发满足当地需求,开始稳步获得验收整个全球农业市场,实现更大的性能意味着内部生产的液压系统旱地农业将是不可避免的。

与在水田工作的水稻耕作拖拉机相比,旱地耕作拖拉机需要更多的动力,因为它们使用的工具很多,而且在坚硬的土壤上工作需要更高的能量负荷。除了需要良好的响应能力和更精确的执行控制之外,环境性能和燃料效率问题也必须得到解决。manbet最新版为了满足这些高要求,液压系统的开发成本将不可避免地仅次于发动机,这意味着它们也是成本竞争力的关键。

自主生产液压系统的一个原因是,农业机械市场比汽车市场小,而且供应商在平衡性能和成本方面别无选择。与独家设计的产品相比,通用产品也存在兼容性问题,以及在响应能力和成本方面的限制。更重要的是,久保田是北美和欧洲旱地农业市场的后来者,这是一个需要牢记的事实。农具已经取得了技术进步,特别是在旱地农业市场,但北美和欧洲的主要农业机械制造商已经从外部采购液压系统,可以忍受各种工具的运动。考虑到液压系统供应商和主要农业机械制造商之间的关系,新来者久保田要想获得在性能和成本方面都具有竞争力的液压系统并不容易。

然而,久保田的液压设备的开发团队已经通过内部生产关键部件的自1976年以来积累的技术和经验,换句话说,这是导致久保田独特的液压系统的开发那些工程师的努力,毫不动摇。

久保田公司内部液压系统的一些关键部件。

稳步推进建筑技术,成为唯一的生产厂家,使关键部件内部

久保田从一开始就致力于完善自己的系统,并积累液压系统关键部件的技术,使精密高效农业成为可能。该公司对员工进行培训,将分散在各个部门的专家聚集在一起,并在20年间将液压系统开发工程师的数量增加了大约5倍。通过一个又一个的核心技术开发,久保田已经成功实现了关键液压元件的内销,而许多大型农机制造商都通过外购的方式来进行生产。目前,公司拥有100个基本型号和700多种液压装置的产品线,并以每年约20种的速度开发新装置。

其中之一是被称为HST(加氢静态传输)液压传动。久保田的内部制造该系统已导致其液压技术的巨大进步。不同于汽车,农业机械具有恒定的发动机的旋转频率,和速度必须被调整为每个操作。不仅打开和关闭加速器,也与刚传输非常精确的换档以及前向和反向运动之间的切换必须敏捷来执行,并且这些先进技术的要求也大大地促进在液压控制技术进步。

液压传动是如何工作的

此外,从提高效率的角度来看,团队成功的内部生产变量的位移与大排量液压泵可以自由改变放电的数量,和负荷传感液压系统,可以控制泵排量和流体压力分布阀立即响应实现负载的变化。这使得每个设备所需的流量可以在必要时以高响应性进行分配,同时提高了燃料效率,降低了对环境的影响,体积更小,与外部采购的设备相比,制造成本大大降低。manbet最新版该公司内部的液压系统计划安装在旱作农业的重型拖拉机上,并将在欧洲市场销售,这将有助于加速久保田公司进入全球旱作农业市场。

负荷传感液压系统图

液压技术史
工程师们测试液压泵的性能,液压泵是液压系统的关键部件。
一个具有复杂液压回路运行的控制阀的切割模型。
核心的液压泵和阀门,要求精密而复杂的独家设计。(这些沙模型是用来铸造的。)

研制一种全电子控制的自动化液压系统

未来液压系统的主要挑战之一是为即将到来的全自动农业机械时代开发完全电子控制的液压系统。目前,驾驶控制由人类使用杠杆、踏板、刻度盘进行机械操作,自动驾驶拖拉机将通过一种线控系统进行操作,并将通过电信号进行控制。这是因为电子系统能够比机械系统更好地控制,并且在操作系统中允许更简单的配置。

但是,目前的电控液压系统的响应性还不如机械控制,所以电控的实现还只是局部的。构成自动拖拉机核心技术的处理器、传感器和通信电路正在迅速增长。与此同时,液压电子控制系统正在发展到一个水平,可以提供响应相当于机械控制。展望未来十年,久保田正在研制高性能、紧凑的电磁阀,这是电子控制的关键部件。久保田将继续稳步积累技术,以帮助自动驾驶进一步普及。

久保田的拖拉机开发和液压系统路线图

“我们的目标是建立全新的控制技术,全电子控制液压系统。”液压装置技术部
泰信中谷
Ai Hanaoka
柳井英孝

我们目前的研究是建立液压系统的电子控制方法。我们过去的研究努力使我们的泵和阀门,这是液压系统的关键部件,在成本方面优于欧洲和北美的主要农业机械制造商。我们认为,我们需要将这些技术与电子控制技术结合起来,并在开发新的控制系统方面处于领先地位。当然,有必要同时开发新的系统,超越我们目前的负荷感应液压系统。一旦这成为现实,我们相信我们可以完全区别我们的液压系统与那些其他制造商。

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久保田的技术和产品在世界范围内建立了坚实的声誉。即使在世界的角落,你也会找到久保田。

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这是久保田全球网站。久保田拖拉机公司(美国)的网站已经移到www.kubotausa.com。请选择下面正确的网站继续。

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