1.我国高原划分以及气候特征
1.1我国高原的基本划分
中国地形有自己的特点,西边较高东边较低,从高到低可分成三个阶梯。最高的高原是举世闻名的青藏高原,海拔高度3000米以上。第二级阶梯是以大西北高原为代表的高原,海拔高度在1000m到3000m之间;第三层是1000米以下的丘陵地带和平原区。依据上述地形地貌,中国的高原可分为四大类类。一个是内蒙高原,海拔1000m上下,关键分布在青海地区。二是黄土层高原,海拔1500m上下,关键分布在陕北高原、甘肃、甘肃省;三是云贵川高原,海拔1500m~2000m之上,关键遍布在云南、贵州省; 四是世界海拔最高的青藏高原,海拔3000m之上,坐落于中国西南部和中西部,包含藏区、青海省、甘肃省和西藏等省边缘的小部分。以藏区为主体的青藏高原,是我国境内乃至其他国家数一数二的高原。其独特的气候环境对装备的高原适应能力检测指标具备代表性。因此文中分析的自然环境主要是指海拔高度在3000m以上的青藏高原。
1.2高原气候特征
因为高原地区地势高,其自然气候自然与平原等其他地区大不相同,其气候改变度比较大,大致可概括为大气压力、空气密度和氧气含量的减少。平均温度低,昼夜温差大,全年度低温时间久;气候干燥,降水量少,水挥发强,日照强,风沙重等。典型性高原地区气体基本变化趋势为:海拔高度每上升1000m,大气压力下降9%,空气密度下降6% ~ 10%,氧气含量下降10%,空气温度下降6.5,太阳光辐照度提升约54W/m2,气压海拔越大海拔4000m之上地域为多年固定极寒区,年平均温度-4以下,冷期超出五个月,昼夜温差大,日温度差可以达到30度,极端化最低温度可以达到-27~-45度。
2.高原环境对装备的影响及目的性对策
依据装备结构和功能的区划,装备可大致分解为动力装置、液压系统、电气控制系统、无线通信系统软件、光学元件、机械结构等。下面逐一阐述了高原环境对装备性能和工作效率的影响,并给出了解决这些问题的目的性措施。
2.1高原环境对动力装置的影响及防范措施
由于海拔高度的上升,装备的发动机性能大幅度恶变。原因是海拔高度上升后,大气压强降低,空气的密度降低,发动机油量减少,柴油发动机油泵汽缸内环境温度低、工作压力低,点燃柴油发动机需要时间变长,柴油发动机缺氧,发动机内燃料消耗量进一步增加,超低温下汽车机油和柴油机黏度提升,电池功率降低,发动机启动艰难;高原环境干燥多风,空气中的风沙量多,风沙颗粒根据过滤装置在柴油发动机运动部件的摩擦表面材料,加重构件损坏度,减少发动机使用寿命。
对于以上高原环境对动力装置的影响,针对性的解决方法是采用输出功率修复型增压技术,在一定相对高度条件下,使发动机输出功率、经济数据和耗热量指标值恢复到原先的相对高度和校准水准;选用优良的热力循环技术、提升制冷系统配置的超低温协助启动措施的发动机在低温环境条件下的起动性能;采取有独特防护措施的高效率空气过滤器;合理选择液压密封件及塑胶,密封保养其性能。
2.2高原环境对液压系统的影响及目的性对策
高原环境下,液压系统与发动机匹配性差,液压油缸、油马达的工作效率伴随着海拔高度的上升有下降的趋势;高原气压低,液压油滤芯内压力不够,运作时液压油粘度大,液压泵去油性能降低。高原环境风沙比较大,风沙进到液压系统加快各部件损坏,导致液压系统渗油,特别严重的是进到节流阀空隙和小孔内导致阻塞的情况,可能造成液压系统功能问题,比较严重影响装备的正常工作
这种高原环境对液压系统的影响,必须充分考虑热力循环、齿轮油、液压油滤芯、液压密封件及液压管路等。该问题的解决措施是:假如液压系统功率小、效率不高,液压系统应考虑组装热管散热器;齿轮油采用黏度强的耐磨损齿轮油;液压油滤芯不但考虑到排热、防污等因素,还考虑到去油水平;挑选抗低温、抗冻寒,材质过关的设备。。
2.3高原环境对电气控制系统的影响及目的性对策
在一般情况下,空气能够很大程度的隔绝外面的物质,但在高海拔地区的使用中,因为大气压强减少、空气的密度减少和离子迁移水平的变化,气体电阻率明显加大,在静电场较强的电动机周边容易出现电弧、表面放电、电晕等放电等现象,器件的功能和特点因为昼夜温差大、超低温,仪器设备线形本身特点呈线形转变,仪器设备零点漂移比较严重,精密度降低;高原日照明显,对纤维材料毁坏大,能断开纤维材料的结合,加快有机材料的老化;高原干燥,非常容易产生静电,电子设备无法正常工作中,乃至损坏。对于以上高原环境对电气控制系统的影响,针对性的解决对策需要对设备采用可靠的防毁坏和磁吹对策;挑选电子元件,严苛挑选合乎高原环境要求的电源开关、射频连接器和电线保护套;选用打胶对策、密封设计和软橡胶电线、防污射频连接器;挑选抗低温、遮挡紫外线原材料。
结束语:本文阐述了装备的性能和工作效率在海拔较高地区会受到不同程度的影响,需要此领域的工作人员在使用时高度重视。虽然有单一的环境要素的影响,而对设备的危害主要是综合性效应的累积,具体问题很可能更复杂。伴随着各种各样装备在高原地区的广泛运用,需要在装备设计和研发过程中充分考虑高原地区环境适应能力这一难题以及防范措施。
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