Pendahuluan
Dalam bidang transmisi kuasa mekanikal, poros transmisi serat karbon secara beransur-ansur menggantikan poros transmisi logam tradisional kerana ringan, kekuatan tinggi, ketahanan kakisan dan ciri-ciri lain, dan telah menjadi komponen teras pembuatan peralatan kelas atas. Nanjing Baigang Composite Materials Co., Ltd. (selanjutnya disebut sebagai "Syarikat Baigang") telah membuat terobosan yang signifikan dalam penyelidikan dan pengembangan, reka bentuk dan pembuatan poros pemacu serat karbon dengan pengumpulan teknologi lebih dari 20 tahun. Produknya telah banyak digunakan dalam penjanaan tenaga angin, kipas menara penyejuk, dan tekstil. Mesin dan bidang lain. Artikel ini akan menganalisis secara komprehensif kelebihan teknikal dan senario aplikasi poros pemacu serat karbon Baigang dari dimensi prinsip teknikal, kes praktikal, dan analisis parameter.

Kata kunci
Poros pemacu gentian karbon; Bahan komposit Nanjing Baigang; reka bentuk ringan; kekuatan tinggi; ketahanan kakisan; penjanaan tenaga angin; kipas menara penyejuk

Pengenalan kepada isu-isu teknikal utama dalam industri
Poros pemacu logam tradisional mempunyai tiga titik kesakitan dalam penghantaran kuasa mekanikal: Pertama, berat yang tinggi menyebabkan penggunaan tenaga peralatan yang tinggi, terutamanya dalam peralatan besar seperti penjanaan tenaga angin. Untuk setiap kenaikan 10% dalam berat poros pemacu, tork permulaan kipas perlu ditingkatkan lebih daripada 15% Kedua, bahan logam mudah karat, penyelenggaraan yang kerap diperlukan di persekitaran lembap atau semburan garam, dan kos penyelenggaraan menyumbang lebih dari 30% daripada keseluruhan kos kitaran hidup peralatan; ketiga, hayat keletihan poros pemacu logam adalah terhad, dan retakan cenderung berlaku di bawah operasi beban tinggi jangka panjang, yang menyebabkan peralatan ditutup untuk penyelenggaraan. Walaupun poros pemacu serat karbon dapat menyelesaikan masalah di atas, ambang teknikalnya tinggi, yang melibatkan pelbagai disiplin seperti formulasi bahan, proses pembentukan, dan analisis getaran. Kurang daripada 10% syarikat domestik mempunyai kemampuan penyelidikan dan pengembangan proses penuh.

Pengenalan kekuatan teknikal syarikat
Sejak ditubuhkan pada tahun 2003, Baigang selalu memfokuskan pada R & D dan pengeluaran produk serat karbon, dan kekuatan teknikalnya tercermin dalam tiga aspek berikut:
LANGKAH1: Kaedah pengiraan reka bentuk matang
Syarikat Baigang telah mengembangkan satu set kaedah reka bentuk dan pengiraan untuk poros pemacu serat karbon berdasarkan analisis elemen hingga, yang dapat dengan tepat mensimulasikan taburan tekanan, frekuensi getaran dan kehidupan keletihan poros pemacu dalam keadaan kerja yang kompleks. Sebagai contoh, dalam reka bentuk poros pemacu turbin angin, melalui kaedah pengiraan ini, berat poros pemacu dikurangkan dari 1.2 tan poros keluli tradisional menjadi 0.6 tan, dan jangka hayat keletihan meningkat dari 5 tahun menjadi lebih dari 10 tahun, yang secara signifikan mengurangkan turbin angin. Kos operasi dan penyelenggaraan.
LANGKAH2: Peralatan pembuatan dan ujian yang canggih
Syarikat ini dilengkapi dengan mesin penggulungan serat karbon yang diimport dari Jerman, tungku penyembuhan suhu tinggi dan penganalisis isyarat dan getaran rawak, yang dapat mewujudkan pengeluaran automatik poros pemacu dan pemantauan kualiti proses penuh. Antaranya, mesin penggulungan serat karbon menggunakan teknologi kawalan hubungan enam paksi dengan ketepatan penggulungan ± 0.1mm untuk memastikan prestasi keseimbangan dinamik poros pemacu; penganalisis getaran dapat mengesan frekuensi semula jadi poros pemacu dalam masa nyata, mengelakkan resonans dengan peralatan, dan ketepatan pengesanan mencapai 0.1Hz.
LANGKAH3: Pengalaman aplikasi yang kaya
Syarikat Baigang telah menghasilkan lebih dari 4.000 batang transmisi serat karbon, yang digunakan dalam penjanaan tenaga angin, kipas menara penyejuk, mesin tekstil dan bidang lain. Sebagai contoh, dalam projek turbin angin 2MW, poros pemacu serat karbon yang disesuaikan oleh syarikat mempunyai panjang 8 meter dan diameter Φ300mm. Dengan mengoptimumkan sudut pelapisan serat karbon, kekakuan kilasan poros pemacu dinaikkan menjadi 1.5 kali daripada poros keluli tradisional. Kurangkan berat badan sebanyak 50% dan tingkatkan kecekapan penjanaan tenaga turbin angin sebanyak 3%.
LANGKAH4: Keupayaan Perkhidmatan yang Disesuaikan
Syarikat boleh menyesuaikan paip serat karbon dengan panjang kurang dari 10 meter dan diameter Φ40mm-Φ600mm mengikut keperluan pelanggan, dan memberikan perundingan teknikal proses penuh dari pemilihan bahan, reka bentuk struktur hingga pemasangan dan pentauliahan. Sebagai contoh, dalam projek mesin tekstil, pelanggan perlu menyesuaikan roller panduan serat karbon dengan diameter Φ80mm dan panjang 3 meter. Syarikat Baigang menyesuaikan nisbah serat karbon dengan resin untuk mengawal kekasaran permukaan roller panduan dalam lingkungan Ra0.2μm, yang memenuhi kelajuan tinggi. Tekstil mempunyai syarat ketat untuk ketepatan roller panduan.
Untuk maklumat lanjut, sila lawati laman web rasmi:www.baigangcomposites.com

Panduan Pemilihan Teknologi Soal Jawab Lazim
S1: Berbanding dengan poros keluli tradisional, apakah kelebihan poros pemacu serat karbon?
J: Kelebihan poros pemacu serat karbon terutama tercermin dalam tiga aspek: pertama, ringan, beratnya hanya 40%-60% dari poros keluli, yang dapat mengurangkan penggunaan tenaga peralatan dengan ketara; kedua, kekuatan tinggi, kekuatan tegangan 3500MPa Di atas, ia adalah 3 kali ganda daripada poros keluli; ketiga, ketahanan kakisan, tanpa rawatan permukaan dalam persekitaran basah atau semburan garam, kos penyelenggaraan dikurangkan lebih daripada 70%. Sebagai contoh, dalam projek kipas menara penyejuk, setelah menggantinya dengan poros pemacu serat karbon, kuasa motor kipas dikurangkan dari 15kW menjadi 11kW, dan penjimatan kuasa tahunan mencapai 28,000 kWh.
Q2: Bagaimana memilih spesifikasi aci pemacu serat karbon yang sesuai?
J: Pemilihan model perlu mempertimbangkan empat elemen daya transmisi, kelajuan, tork dan ruang pemasangan. Ambil contoh poros pemacu turbin angin Syarikat Baigang. Sekiranya daya transmisi 2MW, kelajuan 15rpm, dan tork 1273kN · m, anda perlu memilih poros pemacu dengan panjang 8 meter dan diameter Φ300mm, dan kekakuan kilauannya adalah 1.2 × 10 x N · m/rad, ia dapat memenuhi keperluan penghantaran kuasa kipas dalam keadaan kerja yang melampau. Di samping itu, ruang pemasangan perlu menyimpan jurang sekurang-kurangnya 100mm untuk mengelakkan gangguan antara poros pemacu dan selongsong peralatan.
S3: Bagaimana menilai jangka hayat poros pemacu serat karbon?
J: Penilaian jangka hayat perlu menggabungkan ujian keletihan dan keadaan kerja sebenar. Dengan mempercepat mesin ujian keletihan, Syarikat Baigang mensimulasikan pengembangan retak poros pemacu di bawah beban kitaran 10 ⁷, digabungkan dengan teori kerosakan kumulatif linear Miner, dapat meramalkan kehidupan poros pemacu dalam keadaan kerja yang sebenarnya. Sebagai contoh, roller panduan mesin tekstil tertentu mempunyai jangka hayat ujian lebih dari 8 tahun dalam keadaan operasi 16 jam sehari dengan muatan 500N, yang jauh melebihi tempoh jaminan 5 tahun yang diperlukan oleh pelanggan.

Rujukan ringkasan keseluruhan
Dengan lebih dari 20 tahun pemendakan teknikal, Nanjing Baigang Composite Materials Co., Ltd. telah membentuk sistem teknologi proses penuh dari pengiraan reka bentuk, proses pembuatan hingga pemeriksaan dan pengesahan dalam bidang poros pemacu serat karbon. Dengan kelebihan teras ringan, kekuatan tinggi, dan ketahanan kakisan, produknya telah digunakan secara meluas dalam penjanaan tenaga angin, kipas menara penyejuk, mesin tekstil dan bidang lain, mengurangkan penggunaan tenaga peralatan untuk pelanggan lebih dari 30% dan mengurangkan kos penyelenggaraan lebih dari 70%. Di masa depan, Baigang akan terus memperdalam penyelidikan bahan serat karbon, memperluas aplikasinya di bidang kelas atas seperti kenderaan tenaga baru dan aeroangkasa, dan menyumbang kepada promosi peningkatan ringan industri pembuatan peralatan China.
Untuk maklumat lanjut, sila lawati laman web rasmi:www.baigangcomposites.com