அதிவேக மோட்டார் ரோட்டார் கார்பன் ஃபைபர் முறுக்கு செயல்முறை

சுருள்களில் உள்ள சக்தி: மோட்டார் வேகத்தை 10 மடங்கு அதிகரிக்கும் கார்பன் ஃபைபர் ரேப்பிங் செயல்முறையை வெளிப்படுத்துதல்

மனித முடியை விட மெல்லிய கார்பன் ஃபைபர், அபரிமிதமான மையவிலக்கு விசைகளைத் தாங்கும் வகையில் அதிவேக மோட்டார் ரோட்டரில் ஒரு பெரிய சுவரை எவ்வாறு உருவாக்க முடியும்?

டோங்ஃபெங் மோட்டாரின் வெளியிடப்பட்ட 'MACH E' 800V அதி-அதிவேக மின்சார இயக்கி அமைப்பு அதிகபட்ச இயக்க வேகம் 25,000 rpm மற்றும் வரம்பு வேகம் 34,447 rpm ஐக் கொண்டுள்ளது.

இந்த வியக்க வைக்கும் வேகத்திற்குப் பின்னால் ஒரு துல்லியமான செயல்முறை உள்ளது - கார்பன் ஃபைபர் ரேப்பிங் தொழில்நுட்பம்.

01 அதிவேக மோட்டார்களின் வலிமை பாட்டில் நெக்

புதிய ஆற்றல் சகாப்தத்தில் அதிவேக மோட்டார்கள் ஒரு முக்கியமான தொழில்நுட்ப திசையாக மாறி வருகின்றன. போன்ற பகுதிகளில் இந்த மோட்டார்கள் அபரிமிதமான திறனைக் காட்டுகின்றன. எரிவாயு விசையாழிகள், விநியோகிக்கப்பட்ட மின் உற்பத்தி, விண்வெளி மற்றும் புதிய ஆற்றல் வாகனங்கள் .

இருப்பினும், ஒரு முக்கிய சவால் எழுகிறது: வேகம் அதிகரிக்கும் போது, ​​ரோட்டரில் மையவிலக்கு விசை இருபடியாக வளர்கிறது.

மேற்பரப்பில் பொருத்தப்பட்ட நிரந்தர காந்த மோட்டாரை உதாரணமாக எடுத்துக் கொண்டால், வேகம் நிமிடத்திற்கு பல்லாயிரக்கணக்கான புரட்சிகளை அடையும் போது, ​​நிரந்தர காந்தங்கள் ஆயிரக்கணக்கான மடங்கு மையவிலக்கு சக்திகளை அனுபவிக்கின்றன. தங்கள் எடையை விட பாரம்பரிய உலோக பாதுகாப்பு சட்டைகள் மிகவும் கனமானவை அல்லது போதுமான வலிமை இல்லாதவை.

இங்குதான் கார்பன் ஃபைபர் கலவைகள் அசாதாரண மதிப்பை வெளிப்படுத்துகின்றன. அவற்றின் அதிக வலிமை-எடை விகிதத்துடன் , கார்பன் ஃபைபர் அதிவேக மோட்டார் ரோட்டர்களுக்கு சிறந்த 'கவசம்' பொருளாகிறது.

02 முக்கிய பொருட்கள்

அதிவேக மோட்டார்களில் கார்பன் ஃபைபர் கலவைகளைப் பயன்படுத்துவது ஒரு எளிய பொருள் மாற்று அல்ல மாறாக கவனமாக வடிவமைக்கப்பட்ட அமைப்பு.

கார்பன் ஃபைபர் பொதுவாக போன்ற மேட்ரிக்ஸ் பொருட்களுடன் இணைந்து எபோக்சி பிசின் கார்பன் ஃபைபர் வலுவூட்டப்பட்ட பாலிமரை (CFRP) உருவாக்குகிறது. இந்த பொருளின் மீள் மாடுலஸ் மற்றும் இழுவிசை வலிமை ஆகியவை அதன் முக்கிய செயல்திறன் குறிகாட்டிகளாகும், அதிவேக சுழற்சியில் இருந்து அபரிமிதமான அழுத்தத்தை தாங்கும் திறனை நேரடியாக தீர்மானிக்கிறது.

கார்பன் ஃபைபர் செயல்திறனை மேம்படுத்த, prepreg டேப் உலர் முறுக்கு மோல்டிங் நுட்பம் அடிக்கடி பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த முறையானது, முன் செறிவூட்டப்பட்ட ப்ரீப்ரெக் டேப்பை ஒரு பிசுபிசுப்பான நிலைக்கு சூடாக்குவது மற்றும் மென்மையாக்குவது, அதை ஒரு மாண்ட்ரலில் முறுக்குவதற்கு முன். முறுக்கு பதற்றத்தின் சுருக்கத்தின் கீழ், அடுக்குகள் ஒன்றிணைந்து, செறிவூட்டலின் சீரான தன்மை மற்றும் மோல்டிங் துல்லியத்தை கணிசமாக மேம்படுத்துகிறது , இதன் மூலம் தயாரிப்பு தரத்தை மேம்படுத்துகிறது.

03 மடக்குதல் செயல்முறையை வெளிப்படுத்துதல்

கார்பன் ஃபைபர் பாதுகாப்பு ஸ்லீவ் உருவாக்குவதற்கு போர்த்தி செயல்முறை முக்கியமானது. பயன்பாட்டுத் தேவைகள் மற்றும் பொருள் பண்புகளின் அடிப்படையில், இரண்டு முக்கிய மடக்கு முறைகள் உள்ளன:

வெட் ரேப்பிங் என்பது கார்பன் ஃபைபர் மூட்டைகளை பிசினில் மூழ்கடித்து, கட்டுப்படுத்தப்பட்ட பதற்றத்தின் கீழ் அவற்றை நேரடியாக ஒரு மாண்ட்ரலில் முறுக்குவதை உள்ளடக்குகிறது. இது குறைந்த செலவைக் கொண்டுள்ளது, ஆனால் பிசின் ஓட்ட விளைவுகள் மற்றும் துல்லியமான கட்டுப்பாட்டு சிரமங்கள் போன்ற சவால்களை எதிர்கொள்கிறது.

உலர் மடக்குதல் முன் செறிவூட்டப்பட்ட ப்ரீப்ரெக் டேப்பைப் பயன்படுத்துகிறது, இது மாண்ட்ரலில் காயப்படுவதற்கு முன்பு சூடாக்கப்பட்டு மென்மையாக்கப்படுகிறது. இந்த முறை மிகவும் நிலையான பிசின் உள்ளடக்கம் மற்றும் உயர் தர நிலைத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளது , இது உயர் செயல்திறன் பயன்பாடுகளுக்கு மிகவும் பொருத்தமானது.

ஈரமான மடக்குடன் ஒப்பிடுகையில், உலர் மடக்குதல் கப்பல் உற்பத்தி திறனை 30% அதிகரிக்கிறது, பிசின் உள்ளடக்கத்தை குறைக்கிறது 20% மற்றும் மொத்த குறைபாடு பகுதியை 40% குறைக்கிறது என்று ஆராய்ச்சி சுட்டிக்காட்டுகிறது..

04 மடக்கு கோணம் மற்றும் அடுக்கு எண்ணிக்கை

கார்பன் ஃபைபர் மூடப்பட்டிருக்கும் அதிவேக மோட்டார் சுழலிகள் சீரற்ற அடுக்கி வைப்பது அல்ல. மடக்கு கோணம் மற்றும் அடுக்கு எண்ணிக்கையின் வடிவமைப்பு இறுதி தயாரிப்பின் இயந்திர பண்புகளை நேரடியாக பாதிக்கிறது.

ஒரு பொதுவான மடக்கு வடிவமைப்பு பெரும்பாலும் வெவ்வேறு கோணங்களில் பல அடுக்குகளின் கலவையைப் பயன்படுத்துகிறது . எடுத்துக்காட்டாக, அதிவேக மோட்டார் கூட்டு ஸ்லீவ்க்கான காப்புரிமையானது அதை ரேடியலாக மூன்று அடுக்குகளாகப் பிரிக்கிறது: காரம் இல்லாத கண்ணாடி இழை துணியின் உள் மற்றும் வெளிப்புற அடுக்குகள், கார்பன் ஃபைபரின் நடுத்தர அடுக்கு.

நடுத்தர அடுக்கில் உள்ள கார்பன் ஃபைபர் மேலும் இரண்டு துணை அடுக்குகளாக பிரிக்கப்பட்டுள்ளது: உட்புற கார்பன் ஃபைபர் மூட்டைகள் ±88° சுற்றளவிலும் , வெளிப்புற மூட்டைகள் ±65° சுற்றளவிலும் காயப்படுகின்றன . இந்த வடிவமைப்பு ரேடியல் மற்றும் சுற்றளவு அழுத்த விநியோகத்தை சமநிலைப்படுத்துவதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது.

மைக்ரோ கேஸ் டர்பைன்களுக்கான அதிவேக நிரந்தர காந்த மோட்டார்கள் பற்றிய ஆராய்ச்சியில், மூன்று கார்பன் ஃபைபர் அடுக்குகளும் 90° சுற்றளவு முறுக்குகளைப் பயன்படுத்தியபோது , ​​நிரந்தர காந்தங்கள் சிறந்த சுருக்க நிலையில் இருந்தன, இது முன்மாதிரித் தயாரிப்பிற்கு ஏற்றதாக அமைவதை ஆராய்ச்சியாளர்கள் கண்டறிந்தனர்.

05 சவால்கள் மற்றும் புதுமைகள்

அதிவேக மோட்டார் ரோட்டர்களுக்கான கார்பன் ஃபைபர் ரேப்பிங் தொழில்நுட்பம் பல சவால்களை எதிர்கொள்கிறது. உயர் வெப்பநிலை சூழல்களின் கீழ் பொருள் சொத்து மாற்றங்கள் ஒரு முக்கியமான பிரச்சினை.

மைக்ரோ கேஸ் டர்பைன்களுக்கான அதிவேக நிரந்தர காந்த மோட்டார்கள் மீதான ஆய்வில் வெப்பநிலை உயர்வைக் கருத்தில் கொண்ட மாதிரி பகுப்பாய்வு, 8.3% குறைந்துள்ளது என்பதைக் காட்டுகிறது. அதிக வெப்பநிலை நிலையில் நிரந்தர காந்த சுழலியின் இயற்கை அதிர்வெண் அதிக வெப்பநிலையானது எலாஸ்டிக் மாடுலஸ் போன்ற பொருள் பண்புகளில் மாற்றங்களை ஏற்படுத்துகிறது, இது ரோட்டார் விறைப்பை பாதிக்கிறது.

மடக்குதல் செயல்முறையின் நிலைத்தன்மையும் துல்லியமும் மற்றொரு சவாலாகும். Cygnet Texkimp மற்றும் Bowman Power போன்ற நிறுவனங்கள், உயர் அழுத்த முறுக்கின் வேகம், துல்லியம் மற்றும் மீண்டும் மீண்டும் செய்யக்கூடிய தன்மையை மேம்படுத்துவதற்கான தீர்வுகளை உருவாக்க ஒத்துழைக்கின்றன.

சகிப்புத்தன்மை கட்டுப்பாடு மற்றும் மேற்பரப்பு கடினத்தன்மை சிக்கல்களைத் தீர்க்க, Tianweilan E-Drive டெக்னாலஜி ஒரு புதுமையான முறையை முன்மொழிந்தது: முதலில், ஒரு அச்சு உட்புற மேற்பரப்பில் ஒரு ஜெல் பூச்சு தெளிக்கவும் மற்றும் குணப்படுத்தவும்; பின்னர், காயம் ரோட்டார் உடல் வெளியே இந்த அச்சு கூடு; இறுதியாக, கார்பன் ஃபைபரை குணப்படுத்த வெப்பம், அது ஜெல் பூச்சுடன் ஒருங்கிணைக்க அனுமதிக்கிறது. இந்த முறை பாரம்பரிய அரைத்தல் மற்றும் மெருகூட்டல் செயல்முறைகளுடன் தொடர்புடைய சாத்தியமான இழை உடைப்பு சிக்கல்களைத் தவிர்க்கிறது.

06 வாய்ப்புகள் மற்றும் விண்ணப்பங்கள்

முன்னோக்கிப் பார்க்கும்போது, ​​அதிவேக மோட்டார் துறையில் கார்பன் ஃபைபர் ரேப்பிங் தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ச்சிப் போக்கு தெளிவாக உள்ளது. ஆட்டோமேஷன் மற்றும் நுண்ணறிவு நிலைகள் மேலும் அதிகரிக்கும்.

மேம்பட்ட கட்டுப்பாடு, உணர்திறன் மற்றும் ரோபோ தொழில்நுட்பங்களை ஒருங்கிணைப்பது கார்பன் ஃபைபர் கலவை தயாரிப்புகளின் செயல்திறன் நிலைத்தன்மை மற்றும் நிலைத்தன்மையை மேம்படுத்துவது மட்டுமல்லாமல், உற்பத்தி செயல்திறனை கணிசமாக மேம்படுத்துகிறது மற்றும் செலவுகளைக் குறைக்கும்.

உட்பட பல்வேறு துறைகளில் கார்பன் ஃபைபர் ரேப்பிங் தொழில்நுட்பம் ஏற்கனவே பயன்பாட்டு திறனைக் காட்டியுள்ளது புதிய ஆற்றல் வாகனங்கள், விண்வெளி, விளையாட்டு மற்றும் ஓய்வு பொருட்கள் மற்றும் மருத்துவ சாதனங்கள் . குறிப்பாக வாகனத் துறையில், ஹைட்ரஜன் சேமிப்பு தொட்டிகள் மற்றும் அதிவேக நிரந்தர காந்த மோட்டார் ரோட்டர்கள் முக்கியமான பயன்பாட்டு திசைகளாகும்.

மின்சார வாகனங்களில் உயர்-சக்தி-அடர்த்தி இயக்கி அமைப்புகளுக்கான தேவை தொடர்ந்து வளர்ந்து வருவதால், கார்பன் ஃபைபர் மடக்கு தொழில்நுட்பம் பெருகிய முறையில் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது.

SDM குழு 150 kW மதிப்பிடப்பட்ட ஆற்றல் மற்றும் என மதிப்பிடப்பட்ட வேகத்துடன் கூடிய அதிவேக நிரந்தர காந்த மோட்டாரில் வலிமை உருவகப்படுத்துதல்களை நடத்தியது 30,000 r/min . கார்பன் ஃபைபர் ரேப்பிங் தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி, அதிவேக சுழற்சியின் போது அனைத்து ரோட்டார் கூறுகளும் பாதுகாப்பான வலிமை வரம்பிற்குள் இருப்பதை அவர்கள் வெற்றிகரமாக உறுதி செய்தனர்.

பொறியாளர்கள் ஒவ்வொரு கார்பன் ஃபைபர் அடுக்கின் இடும் கோணம் மற்றும் பதற்றக் கட்டுப்பாட்டை உன்னிப்பாக ஆய்வு செய்கிறார்கள், பண்டைய ரோமானிய கட்டிடக்காரர்கள் ஒவ்வொரு கல்லின் சுமை தாங்கும் திறனை கவனமாக கணக்கிடுவது போல. இருப்பினும், அவர்கள் போராடும் மையவிலக்கு விசைகள் ஆயிரக்கணக்கான மடங்கு சக்திவாய்ந்தவை . கற்களின் எடையை விட

இந்த மோட்டார் இறுதியாக அதன் வடிவமைப்பு வேகத்தில் செயல்படும் போது, ​​ஒவ்வொரு கார்பன் ஃபைபரும் வினாடிக்கு நூற்றுக்கணக்கான முறை அழுத்த மாறுபாடுகளை அனுபவிக்கிறது. ஆயினும்கூட, அவர்கள் பெரிய சுவர் போல தங்கள் தரையில் நிற்க வேண்டும், உள் நிரந்தர காந்தங்களையும் இரும்பு மையத்தையும் பாதுகாக்க வேண்டும்.