காந்த லெவிடேஷன் மோட்டார் ரோட்டார்: கார்பன் ஃபைபர் ஸ்லீவ் வலிமை மற்றும் மேக்னட் ஸ்டீலுக்கான அதிவேக மையவிலக்கு எதிர்ப்பு விரிசல் தீர்வுகள்

I. அதிவேக சுழற்சியின் கீழ் 'சர்வைவல் டெஸ்ட்'

மேக்னடிக் லெவிடேஷன் மோட்டார்கள், காண்டாக்ட்லெஸ் செயல்பாடு, அதிக செயல்திறன் மற்றும் மிக அதிக சுழற்சி வேகம் ஆகியவற்றின் நன்மைகளுடன், தொழில்துறை ஊதுகுழல்கள், கம்ப்ரசர்கள் மற்றும் ஆற்றல் சேமிப்பு ஃப்ளைவீல்கள் போன்ற உயர்நிலை உபகரணங்களில் அதிகளவில் ஏற்றுக்கொள்ளப்படுகின்றன. இருப்பினும், சுழற்சி வேகம் நிமிடத்திற்கு பல்லாயிரக்கணக்கான புரட்சிகளை அடையும் போது அல்லது அதற்கும் அதிகமாக, ரோட்டரில் உள்ள நிரந்தர காந்தங்கள் கடுமையான 'உயிர்வாழும் சோதனைக்கு' உட்படுத்தப்படுகின்றன.

பிரச்சனை எங்கே இருக்கிறது?

காந்த லெவிடேஷன் மோட்டார்கள் பொதுவாக சின்டர் செய்யப்பட்ட NdFeB ஐ நிரந்தர காந்தப் பொருளாகப் பயன்படுத்துகின்றன. NdFeB சிறந்த காந்த பண்புகளை வழங்குகிறது - மிக அதிக காந்த ஆற்றல் தயாரிப்பு மற்றும் வற்புறுத்தல் உட்பட - இது ஒரு முக்கியமான பலவீனத்தைக் கொண்டுள்ளது:  அதன் அழுத்த வலிமை அதன் இழுவிசை வலிமையை விட அதிகமாக உள்ளது . தூள் உலோகம் மூலம் தயாரிக்கப்படும் சின்டர்டு NdFeB, பொதுவாக 80 MPa க்கு மேல் இழுவிசை வலிமையைக் கொண்டுள்ளது. அதிக வேகத்தில், மையவிலக்கு விசை நிரந்தர காந்தத்திற்குள் குறிப்பிடத்தக்க இழுவிசை அழுத்தத்தை உருவாக்குகிறது - 18,000 rpm இயக்க நிலைமைகளின் கீழ், NdFeB இல் மையவிலக்கு அழுத்தம் 160 MPa ஐ விட அதிகமாக இருக்கும்,  அதன் சொந்த வலிமை வரம்பை கிட்டத்தட்ட இரட்டிப்பாகும்..

இது ஒரு உடையக்கூடிய பொருளால் செய்யப்பட்ட கயிறு போன்றது: இது எந்த பிரச்சனையும் இல்லாமல் சுருக்கத்தை தாங்கும், ஆனால் பதற்றத்தின் கீழ் எளிதில் உடைகிறது. மோட்டார் அதிக வேகத்தில் சுழலும் போது, ​​நிரந்தர காந்தங்கள் இழுவிசை விசைகளுக்கு உட்படுத்தப்படுகின்றன, ஏனெனில் அவை 'வெளிப்புறமாக வீசப்படுகின்றன.' வரம்பை மீறியவுடன், காந்த எஃகு சிதைந்துவிடும், சிதைந்துவிடும் அல்லது ரோட்டரை வெடிக்கச் செய்யும்.

II. கார்பன் ஃபைபர் ஸ்லீவ்: மேக்னட் ஸ்டீலுக்கான 'இறுக்கமான கவசம்'

பலவீனமான நிரந்தர காந்தங்களை மையவிலக்கு விசையின் கீழ் விரிசல் ஏற்படாமல் எவ்வாறு பாதுகாக்கலாம்? சேர்ப்பதே இன்று மிகவும் பயனுள்ள தீர்வு . கார்பன் ஃபைபர் ஸ்லீவ்  நிரந்தர காந்தங்களுக்கு மேல்

கார்பன் ஃபைபர் 5000 MPa க்கும் அதிகமான இழுவிசை வலிமையைக் கொண்டுள்ளது, இது NdFeB இன் வலிமை வரம்பை விட அதிகமாக உள்ளது. மிக முக்கியமாக, டைட்டானியம் அலாய் போன்ற பாரம்பரிய உலோக சட்டைகளுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​கார்பன் ஃபைபர் ஸ்லீவ் மூன்று முக்கிய நன்மைகளை வழங்குகிறது:

• இலகுரக மற்றும் அதிக வலிமை  - கார்பன் ஃபைபரின் குறிப்பிட்ட வலிமை (வலிமை-அடர்த்தி விகிதம்) உலோகங்களை விட அதிகமாக உள்ளது, எனவே மெல்லிய மற்றும் இலகுவான பொருள் போதுமான பாதுகாப்பு வலிமையை வழங்க முடியும்.

• சுழல் மின்னோட்ட இழப்பு இல்லை  - கார்பன் ஃபைபர் ஒரு மோசமான கடத்தி, எனவே இது உலோக சட்டைகள் போன்ற உயர் அதிர்வெண் சுழல் மின்னோட்ட இழப்புகளை உருவாக்காது, இதனால் கூடுதல் மின் இழப்பு மற்றும் வெப்ப சிக்கல்களைத் தவிர்க்கிறது.

• குறைந்த வெப்ப விரிவாக்கம்  - கார்பன் ஃபைபர் வெப்ப விரிவாக்கத்தின் குறைந்த குணகத்தைக் கொண்டுள்ளது, அதிக வெப்பநிலை இயக்க நிலைமைகளின் கீழ் நல்ல பரிமாண நிலைத்தன்மையை உறுதி செய்கிறது.

III. கிராக்கிங் எதிர்ப்புக்கான முக்கிய ரகசியம்: மன அழுத்தத்திற்கு முந்தையது

கார்பன் ஃபைபர் ஸ்லீவ் சேர்ப்பதால் எல்லாம் தீர்ந்துவிட்டதா? முற்றிலும் இல்லை.

முக்கிய அம்சம் என்னவென்றால், ஸ்லீவ் மற்றும் நிரந்தர காந்தங்கள் இரண்டும் அதிவேக சுழற்சியின் போது மையவிலக்கு விசையின் காரணமாக ரேடியல் விரிவாக்கத்திற்கு உட்படுகின்றன. ஸ்லீவ் வெறுமனே காந்தங்களின் மேல் 'பொருத்தப்பட்ட' இருந்தால், அவற்றுக்கிடையே ஒரு இடைவெளி தோன்றும் - ஏனெனில் ஸ்லீவின் ரேடியல் சிதைவு பெரும்பாலும் காந்தங்களை விட அதிகமாக இருக்கும். ஒரு இடைவெளி உருவானதும், ஸ்லீவ் காந்தங்களில் அதன் கட்டுப்பாட்டை இழக்கிறது, மேலும் காந்த எஃகு இன்னும் விரிசல் ஏற்படும்.

நிரந்தர காந்தங்களுக்கு தொடர்ச்சியான 'முன் அழுத்தத்தை' பயன்படுத்துவதே தீர்வு.

ஸ்லீவ் மற்றும் காந்தங்களுக்கு இடையில் ஒரு குறுக்கீடு பொருத்தத்தை உருவாக்குவதன் மூலம் (அதாவது, ஸ்லீவின் உள் விட்டம் காந்தங்களின் வெளிப்புற விட்டத்தை விட சற்று சிறியது), ஸ்லீவ் ஒரு 'இறுக்கமான சூட்' போல் செயல்படுகிறது, இது காந்தங்களை இறுக்கமாக சுற்றி, உள்நோக்கி ரேடியல் அழுத்த அழுத்தத்தை பயன்படுத்துகிறது. சுழலி அதிக வேகத்தில் சுழலும் போது, ​​இந்த முன் அழுத்தம்  மையவிலக்கு விசையால் ஏற்படும் இழுவிசை அழுத்தத்தை திறம்பட எதிர்க்கிறது..

குறுக்கீடு 0.10 மிமீக்கு மேல் அடையும் போது, ​​நிரந்தர காந்தங்களில் அதிகபட்ச மையவிலக்கு அழுத்தத்தை 160 MPa க்கு மேல் இருந்து 70 MPa க்குக் கீழே குறைக்க முடியும் என்று ஆராய்ச்சி காட்டுகிறது. தீவிர நிலைமைகளின் கீழ் (எ.கா., 200 °C உயர் வெப்பநிலை மற்றும் அதிவேக சுழற்சி), கார்பன் ஃபைபர் ஸ்லீவில் வளைய அழுத்தம் 1000 MPa க்கு மேல் உயரலாம் என்றாலும், கார்பன் ஃபைபர் பொருளின் வலிமை வரம்பு 1400 MPa உடன் ஒப்பிடும்போது போதுமான பாதுகாப்பு விளிம்பு இன்னும் உள்ளது.

IV. முன் மன அழுத்தத்தை அடைவது எப்படி? இரண்டு செயல்முறை வழிகள்

தற்போது, ​​கார்பன் ஃபைபர் ஸ்லீவில் முன் அழுத்தத்தை அடைய இரண்டு முக்கிய முறைகள் உள்ளன:

வழி 1: குறுக்கீடு சட்டசபை

கார்பன் ஃபைபர் ஸ்லீவ் தனித்தனியாக தயாரிக்கப்பட்டு, வெப்ப அல்லது குளிர் பொருத்துதல் மூலம் ரோட்டரில் கூடியது. எடுத்துக்காட்டாக, சுழலியை –190 °Cக்கு குளிர்விப்பது ஸ்லீவ் மிகக் குறைந்த அச்சு விசையுடன் சறுக்க அனுமதிக்கிறது; மாற்றாக, 25 kN வரை அழுத்தும் விசையுடன் ஒரு அச்சு அழுத்த பொருத்துதல் முறையைப் பயன்படுத்தலாம்.

இருப்பினும், இந்த முறை குறைபாடுகளைக் கொண்டுள்ளது: கார்பன் ஃபைபர் உடையக்கூடியது மற்றும் மோசமான கடினத்தன்மை கொண்டது, இது குறுக்கீடு சட்டசபையின் போது சேதம் மற்றும் விரிசல்களுக்கு ஆளாகிறது. மேலும், சட்டசபை செயல்முறை சிக்கலானது மற்றும் குறுக்கீடு கட்டுப்பாடு கடினம்.

பாதை 2: உயர் அழுத்த முறுக்கு (சிறந்த தீர்வு)

கார்பன் ஃபைபர் நேரடியாக ரோட்டார் மேற்பரப்பில் காயப்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் முறுக்கு செயல்பாட்டின் போது, ​​ஃபைபர் டவுஸ் மீது  அதிக பதற்றம்  பயன்படுத்தப்படுகிறது, இதனால் ஃபைபர் ஒவ்வொரு அடுக்கும் நிரந்தர காந்த மேற்பரப்பில் இறுக்கமாக மூடப்பட்டிருக்கும்.

இந்த முறையின் நுணுக்கம் என்னவென்றால்,  முறுக்கு செயல்முறையே அழுத்தத்திற்கு முந்தைய செயலாகும் . ஃபைபர் டென்ஷனைக் கட்டுப்படுத்துவதன் மூலம், பாரம்பரிய இயந்திர குறுக்கீடு முறையை மாற்றுவதன் மூலம், ஸ்லீவ் மீது விரும்பிய ப்ரெஸ்ட்ரெஸ் புலத்தை திணிக்க முடியும்.

V. SDM இன் கார்பன் ஃபைபர் வைண்டிங் செயல்முறை

மேக்னடிக் லெவிடேஷன் ஹை-ஸ்பீட் மோட்டார் ரோட்டர்கள் துறையில்,  ஹாங்சோ SDM காந்தவியல் கோ., லிமிடெட்  முதிர்ந்த  கார்பன் ஃபைபர் வைண்டிங் செயல்முறையில் தேர்ச்சி பெற்றுள்ளது . அதன் தொழில்நுட்ப அம்சங்கள் முக்கியமாக பின்வரும் அம்சங்களில் பிரதிபலிக்கின்றன:

உயர் அழுத்த சுற்றளவு முறுக்கு தொழில்நுட்பம்.  SDM ஆனது ரோட்டார் மேற்பரப்பில் நேரடியாக கார்பன் ஃபைபர் சுற்றளவுக்கு முறுக்கும் செயல்முறை வழியை ஏற்றுக்கொள்கிறது. முறுக்குகளின் போது கார்பன் ஃபைபர் இழுவைகளுக்கு பயன்படுத்தப்படும் பதற்றத்தை துல்லியமாக கட்டுப்படுத்துவதன் மூலம், ஃபைபர் அடுக்குகள் நிரந்தர காந்தங்களின் வெளிப்புற மேற்பரப்புடன் இறுக்கமாக ஒத்துப்போகின்றன. இந்த செயல்முறை ஒரே நேரத்தில் காந்தங்களுக்கு தேவையான முன்-இறுக்கும் சக்தியை வழங்குகிறது, அதே நேரத்தில் ஸ்லீவை உருவாக்குகிறது, பாரம்பரிய குறுக்கீடு சட்டசபையுடன் தொடர்புடைய கிராக் அபாயங்கள் மற்றும் அசெம்பிளி சிரமங்களைத் தவிர்க்கிறது.

துல்லியமான பதற்றம் அட்டவணை கட்டுப்பாடு.  SDM இன் செயல்முறையானது பல்வேறு இயக்கத் தேவைகளுக்கு ஏற்ப வெவ்வேறு பதற்றக் கட்டுப்பாட்டு முறைகளை நெகிழ்வாகப் பயன்படுத்துகிறது. 'உள்ளே தளர்வானது, வெளியில் இறுக்கமானது' அல்லது 'உள்ளே இறுக்கமானது, வெளியில் தளர்வானது' போன்ற பல்வேறு அழுத்த விநியோகத் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய - அவர்கள் நிலையான பதற்றம், நிலையான முறுக்கு அல்லது குறுகலான பதற்றம் முறுக்கு முறைகளைத் தேர்வு செய்யலாம். முறுக்கு பதற்றம் அடுக்கை அடுக்காகக் கட்டுப்படுத்துவதன் மூலம், ஃபைபர் அடுக்குகளில் எஞ்சியிருக்கும் அழுத்தத்தை ஒரு சிறந்த நிலைக்கு சீராக விநியோகிக்க முடியும்.

முன் இறுக்கும் சக்தியின் அளவு சரிபார்ப்பு.  SDM ஆனது கோட்பாட்டு கணக்கீடு முதல் வரையறுக்கப்பட்ட உறுப்பு உருவகப்படுத்துதல் மற்றும் இறுதியாக சோதனை சரிபார்ப்பு வரை முழுமையான தொழில்நுட்ப மூடிய வளையத்தை நிறுவியுள்ளது. நிரந்தர காந்தங்களில் உயர்-அழுத்த காயம் கார்பன் ஃபைபர் ஸ்லீவ் உருவாக்கப்படும் முன்-இறுக்குதல் விசைக்கு, சோதனை முடிவுகளுக்கும் பகுப்பாய்வுக் கணக்கீடுகளுக்கும் இடையிலான சராசரி பிழை 8.56% மற்றும் வரையறுக்கப்பட்ட உறுப்பு உருவகப்படுத்துதலுடன் ஒப்பிடும்போது சராசரி பிழை 7.88% ஆகும் - இந்த அளவிலான துல்லியம் மன அழுத்தத்திற்கு முந்தைய வடிவமைப்பின் நம்பகத்தன்மைக்கு முழுமையாக உத்தரவாதம் அளிக்கிறது.

ஒருங்கிணைந்த முழு செயல்முறை திறன்.  கார்பன் ஃபைபர் பொருள் தேர்வு, கட்டமைப்பு வடிவமைப்பு மற்றும் மின்காந்த வடிவமைப்பு முதல் வார்ப்பு அசெம்பிளி செயல்முறைகள், உபகரணங்கள் உற்பத்தி மற்றும் ஆய்வு மற்றும் சோதனை வரை, SDM ஒரு முழுமையான தொழில்நுட்ப திறனைக் கொண்டுள்ளது. நிறுவனம் ஹாங்ஜோவை தலைமையிடமாகக் கொண்டுள்ளது மற்றும் தொழில்துறை வர்த்தக ஒருங்கிணைந்த அமைப்பைக் கொண்டுள்ளது, இது வாடிக்கையாளர்களுக்கு காந்தங்கள் முதல் ரோட்டார் அசெம்பிளிகள் வரை முழு சங்கிலித் தீர்வை வழங்க உதவுகிறது.

துல்லியமாக இந்த சுத்திகரிக்கப்பட்ட கார்பன் ஃபைபர் முறுக்கு செயல்முறையின் மூலம் SDM இன் காந்த லெவிடேஷன் அதிவேக மோட்டார் சுழலிகள் அதிவேக மையவிலக்கு நிலைமைகளின் கீழ் காந்த எஃகு விரிசல்களை திறம்பட தடுக்க முடியும், நிமிடத்திற்கு பல்லாயிரக்கணக்கான புரட்சிகள் தேவைப்படும் சூழ்நிலையில் ரோட்டரின் பாதுகாப்பான, நிலையான மற்றும் நம்பகமான செயல்பாட்டை உறுதி செய்கிறது.