Thiết kế lò xo cho điều kiện cực đoan trong tua-bin

Lò xo đại diện cho những cân nhắc lớn trong trường hợp tua-bin hoạt động như những cỗ máy lớn. Tua-bin là những cỗ máy khổng lồ tạo ra điện năng, và chúng ta sử dụng điện mỗi ngày trong nhà cửa và trường học của mình. Những lò xo này được thiết kế để hoạt động trong môi trường khắc nghiệt (tức là dưới nhiệt độ và áp suất cao), đó là lý do tại sao việc sản xuất một thiết bị như vậy, bao gồm loại lò xo phù hợp, mạnh mẽ và đủ khả năng, thông qua các thực hành thiết kế cơ khí có chất lượng đáng kể, là rất quan trọng. Trên trang này, chúng ta sẽ tìm hiểu thêm về cách thức lò xo thực tế được tạo ra cho tua-bin và lý do tại sao chúng có ý nghĩa sử dụng hiện nay.

Tua-bin hoạt động như thế nào?

Turbines của O. B. T được đặt trước quạt, và quạt bị ép bởi luồng không khí thổi qua làm nó quay rất nhanh. Từ đó, nó tạo ra năng lượng bằng cách quay ở tốc độ cao. Sự chuyển động quay là cách chúng ta có được năng lượng, nhưng cũng là nơi turbine chịu một lực rất lớn. Thế hệ Tiếp Theo 452 Công suất tương đối so với RPM. Cơ bản là các lò xo bên trong turbine này phải đủ mạnh, nếu không sẽ gây hư hại. Và sẽ không còn điện cho chúng ta sử dụng nữa khi Blades của tuabin  tắt đi. Do đó, chúng phải được chế tạo để chịu đựng những lực và áp suất cao này.

Tạo Ra Lò Xo Mạnh

Các vật liệu cụ thể mà chúng tôi sử dụng để làm ra những lò xo mạnh mẽ này (mà cũng uốn cong cơ bắp một chút) - Lò xo thường được làm từ kim loại, nhưng chịu nhiệt và áp suất trong tua-bin đòi hỏi các loại có tỷ lệ cường độ-trọng lượng cao thực sự. Chúng đạt được lợi thế từ thành phần kim loại, chúng tôi đã phát triển các loại hợp kim kim loại đặc biệt được gọi là siêu hợp kim. Điểm 3 Tác động là một vấn đề hoàn toàn khác thuộc danh mục khác và không cần phải nhắc đến, Siêu hợp kim có thể chịu được nhiệt độ lên đến W1200iC + áp suất cực đại - Lên tới 2000psi. Chúng cũng có thể được trích xuất và đặt vào tua-bin hoạt động ở nhiệt độ cực đoan như vậy.

Ngoài ra, để các hợp kim siêu bền hoạt động như lò xo, chúng phải được thiết kế kỹ lưỡng. Hình dạng và kích thước nào là phù hợp (cần thiết kế cẩn thận ở điểm này). Do thiết kế có thể ảnh hưởng đến cách lò xo hoạt động dưới tải trọng, phần này xứng đáng được chú ý. Thứ hai, mỗi lò xo cần phải được kiểm tra và chứng nhận riêng lẻ mỗi năm để đảm bảo nó có thể chịu được những lực và áp suất lớn Phụ kiện Tuabin  đó là mục đích của việc thử nghiệm độ căng, nó cho phép chúng ta thấy cách các lò xo hoạt động để đảm bảo an toàn.

Ý tưởng Mới cho Thiết kế Lò Xo

Các kỹ thuật mới trong việc thiết kế lò xo cho tua-bin luôn được các kỹ sư khám phá nhằm đạt hiệu quả cao hơn. Một trong những kỹ thuật thú vị nhất liên quan đến một vật liệu gọi là 'hợp kim nhớ hình dạng'. Do đó, chúng có thể "nhớ" hình dạng ban đầu của mình và đó là lý do tại sao các hợp kim này được biết đến như là vật liệu nhớ hình dạng. Nói cách đơn giản hơn, nó đủ linh hoạt để biến dạng khi bị nhiệt và trở lại hình dạng ban đầu khi nhiệt độ giảm xuống. Việc điều chỉnh kỹ năng này có thể giúp kéo dài tuổi thọ của một chiếc lò xo trong Lá cánh tua-bin giai đoạn thứ hai quy trình, đồng thời khuyến khích cuộn dây hoạt động đúng cách.

Một giải pháp hay có thể được tìm thấy trong việc sử dụng vật liệu composite. Composite được phân loại là vật liệu cấu trúc bao gồm hai hoặc nhiều pha khác biệt và không hòa tan vào nhau. Những vật liệu này có thể kết hợp với các thành phần khác để tạo ra các lò xo mạnh mẽ và nhẹ hơn. Lò xo composite phù hợp hơn với điều kiện khắc nghiệt so với lò xo truyền thống và có thể là lựa chọn hoàn hảo cho việc sử dụng tại O.B.T.

Làm cho tua-bin hoạt động tốt hơn

Tua-bin chỉ có thể đạt hiệu suất tối ưu khi các lò xo được thiết kế và sản xuất theo yêu cầu. Điều này đồng nghĩa với việc tua-bin tạo ra nhiều điện hơn từ ít năng lượng hơn. Hệ thống này được thiết kế để trở thành nguồn điện rẻ nhất trên Trái đất, và thiết kế lò xo đóng vai trò quan trọng trong điều đó. Việc tự sản xuất điện sẽ rẻ hơn cho tất cả chúng ta thay vì để hệ thống thất thoát quá nhiều.

Thách thức trong thiết kế lò xo

Dường như việc tạo ra các lò xo phù hợp để sử dụng bên trong tua-bin dưới điều kiện khắc nghiệt không phải là nhiệm vụ đơn giản. Tiếc thay, những điều kiện khắc nghiệt cũng có thể làm mòn các lò xo. Điều này khiến các lò xo bị mài mòn nhanh hơn nên cần thay thế thường xuyên hơn, điều này đi kèm với chi phí rất cao về thời gian và tiền bạc. Nhiều lần, việc thay thế tua-bin dẫn đến nhiều bảo trì hơn và thời gian ngừng hoạt động tốn kém.

Những điều kiện khắc nghiệt cũng có thể dẫn đến lò xo bị gãy. Một lò xo bị gãy có thể khiến toàn bộ tua-bin ngừng hoạt động, cần một khoản sửa chữa đắt tiền và mất đi việc sản xuất điện. Qua đó, các kỹ sư tiếp tục tăng độ cứng của lò xo. Tất cả những gì họ làm là tạo ra một lò xo với tường dày hơn nhưng không cần phải vận hành nhanh hơn hay bất kỳ điều gì khác, nó chỉ đơn giản sẽ chịu được nhiều hơn cho các đường ray dài hơn/điều kiện khắc nghiệt hơn để các tua-bin tiếp tục chạy.