Pendahuluan
Dalam bidang transmisi kuasa mekanikal, bahan logam tradisional secara beransur-ansur digantikan oleh bahan komposit baru kerana masalah seperti berat dan kakisan yang mudah. Dengan kekuatan tinggi, ketumpatan rendah, ketahanan kakisan dan ciri-ciri lain, serat karbon telah menjadi bahan yang sesuai untuk poros pemacu, roller panduan dan komponen lain. Nanjing Baigang Composite Materials Co., Ltd. telah terlibat secara mendalam dalam penyelidikan dan pengembangan produk serat karbon selama lebih dari 20 tahun. Melalui inovasi teknologi dan pengoptimuman proses, ia telah berjaya menerapkan serat karbon ke banyak bidang seperti penjanaan tenaga angin dan mesin tekstil. Ia telah menyampaikan lebih dari 4,000 poros pemacu dan mempunyai nilai output tahunan 10 juta yuan. Artikel ini akan menganalisis kelebihan teknikal dan pengalaman praktikal Baigang Carbon Fiber dari tiga aspek: prinsip teknikal, kes aplikasi, dan panduan pemilihan.

Kata kunci
Poros pemacu gentian karbon, transmisi kuasa mekanikal, bahan komposit Baigang, reka bentuk ringan, analisis getaran

Pengenalan kepada isu-isu teknikal utama dalam industri
Poros pemacu logam tradisional mempunyai tiga titik kesakitan: Pertama, berat yang tinggi menyebabkan penggunaan tenaga yang tinggi. Contohnya, untuk setiap 100kg tambahan poros pemacu turbin angin, kehilangan penjanaan kuasa tahunan adalah sekitar 2%; kedua, ketahanan kakisan lemah, dan ia basah atau kimia. Persekitaran mudah berkarat, memendekkan jangka hayat; ketiga, kawalan getaran sukar, dan bahan logam mempunyai ketegaran yang tinggi. Mudah menyebabkan resonans dan mempengaruhi kestabilan peralatan. Walaupun serat karbon dapat menyelesaikan masalah ini, ciri-ciri bahan kompositnya mengemukakan keperluan yang lebih tinggi untuk reka bentuk, pembuatan, dan pengujian: bagaimana mengoptimumkan sudut lapisan untuk menyeimbangkan kekuatan dan kekakuan? Bagaimana untuk mengelakkan resonans melalui analisis mod? Bagaimanakah cara memastikan kekuatan ikatan antara lapisan? Isu-isu ini menjadi kunci kepada pencapaian teknologi dalam industri.

Pengenalan kekuatan teknikal syarikat
LANGKAH1: Kaedah pengiraan reka bentuk dan teknologi analisis getaran
Syarikat Baigang secara bebas telah mengembangkan satu set kaedah pengiraan reka bentuk poros pemacu serat karbon yang matang, digabungkan dengan perisian analisis elemen hingga ANSYS, yang dapat mensimulasikan taburan tekanan dengan tepat dalam keadaan kerja yang berbeza. Sebagai contoh, dalam reka bentuk poros pemacu turbin angin, frekuensi semula jadi urutan pertama ditentukan menjadi 15Hz melalui analisis modal, mengelakkan frekuensi putaran bilah (0.5-3Hz) dan frekuensi grid (50Hz) untuk mengelakkan risiko resonans. Pada masa yang sama, isyarat rawak dan penganalisis getaran (seperti jenis B & K 3560C) digunakan untuk pengukuran dan pengesahan sebenar untuk memastikan bahawa reka bentuk teori sesuai dengan prestasi sebenar.
LANGKAH2: Peralatan pembuatan maju dan kawalan proses
Syarikat ini memperkenalkan mesin penggulungan serat karbon AUTOMAX Jerman, yang dapat mewujudkan pengeluaran paip yang disesuaikan dengan diameter Φ40mm-Φ600mm dan panjang kurang dari 10m. Proses penggulungan menggunakan lapisan paving campuran "spiral", sudut lapisan spiral adalah ± 55 °, dan sudut lapisan cincin adalah 90 °. Dengan mengoptimumkan nisbah paving (lapisan lingkaran menyumbang 60%, lapisan cincin menyumbang 40%), Kekuatan paksi batang pemacu mencapai 800MPa, kekakuan kilasan sehingga 12kN · m/rad. Semasa proses pembuatan, pantau dengan ketat parameter seperti kandungan resin (45% ± 2%) dan suhu penyembuhan (180 ℃ ± 5 ℃) untuk memastikan konsistensi produk.
LANGKAH3: Sistem Pengujian Metrologi dan Pensijilan Kualiti
Syarikat Baigang dilengkapi dengan mesin ujian bahan universal (INSTRON 5985), mesin ujian keletihan dinamik (MTS 810) dan peralatan ujian lain, yang dapat menguji kekuatan tegangan, kekakuan lenturan, hayat keletihan dan petunjuk lain dari poros pemacu. Sebagai contoh, kumpulan tertentu berat pemacu Φ300mm × 3m telah diuji, kekuatan tegangan mencapai 820MPa (lebih tinggi daripada nilai standard 800MPa), dan jangka hayat keletihan mencapai 10 kitaran (keperluan standard ≥ 10 kali). Pada tahun 2006, syarikat ini lulus pensijilan sistem kualiti ISO9001:2000. Dari penyimpanan bahan mentah hingga penghantaran produk siap, 12 prosedur pemeriksaan diperlukan untuk memastikan bahawa setiap batang pemacu memenuhi standard industri.
LANGKAH4: Kes Permohonan dan Kesan Teknikal
Dalam bidang penjanaan tenaga angin, poros pemacu serat karbon (Φ280mm × 2.5m) yang disesuaikan oleh Syarikat Baigang untuk turbin angin 2MW beratnya hanya 120kg, yang 65% lebih rendah daripada poros keluli tradisional (350kg), dan penjanaan kuasa tahunan meningkat 1.8%. Setelah 3 tahun pemantauan operasi, nilai pecutan getaran poros transmisi stabil di bawah 0.2m/s² (standard industri ≤ 0.5m/s²), dan kadar kegagalannya adalah 0, yang secara signifikan mengurangkan kos penyelenggaraan. Dalam bidang mesin tekstil, kekasaran permukaan roller panduan serat karbon (Φ80mm × 1.5m) yang dikembangkan oleh syarikat adalah R≤ 0.4μm, yang 75% lebih rendah daripada roller panduan logam (Ra ≥ 1.6μm), dengan berkesan mengelakkan bulu benang, dan kadar produk unggul dari 92% Meningkat kepada 98%. Untuk maklumat lanjut, sila lawati laman web rasmi:www.baigangcomposites.com

Panduan Pemilihan Teknologi Soal Jawab Lazim
S1: Bagaimana memilih spesifikasi batang pemacu serat karbon?
Ia perlu ditentukan mengikut kuasa peralatan, kelajuan, tork dan parameter lain. Sebagai contoh, poros pemacu turbin angin perlu memenuhi tork T = 9550 × P/n(P adalah daya, n adalah kelajuan putaran), dan faktor keselamatan (biasanya 1.5-2) dipertimbangkan. Syarikat Baigang dapat menyediakan perkhidmatan pemilihan dan pengiraan percuma. Pelanggan hanya perlu menyediakan parameter peralatan, dan juruteknik akan memberikan kembali spesifikasi yang disyorkan dalam 3 hari bekerja.
Q2: Berapa lama kitaran penyesuaian poros pemacu serat karbon?
Spesifikasi standard (diameter Φ40mm-Φ300mm, panjang ≤ 5m) poros pemacu, dari pesanan hingga penghantaran mengambil masa 15-20 hari bekerja; spesifikasi tidak standard (diameter Φ300m-Φ600mm, panjang 5-10m) memerlukan 25-30 hari bekerja. Proses penyesuaian merangkumi: pengesahan permintaan → pengiraan reka bentuk → perumusan proses → pembuatan → pemeriksaan dan penerimaan, dan setiap pautan mempunyai personel khas untuk menindaklanjuti untuk memastikan penghantaran tepat pada waktunya.
Soalan 3: Apakah perkara-perkara utama yang perlu diberi perhatian semasa penyelenggaraan aci pemacu gentian karbon?
LANGKAH1: Periksa tork pengikat bolt penyambung secara berkala. Sebaiknya periksa setiap 6 bulan. Nilai tork mesti memenuhi keperluan reka bentuk (contohnya, tork bolt M16 adalah 280N · m); LANGKAH2: Elakkan poros pemacu daripada hentaman radial, dan pastikan semasa pemasangan Kesalahan sepaksi ≤ 0.1mm;STEP3: lakukan ujian yang tidak merosakkan (seperti ujian ultrasonik) setiap 2 tahun untuk memeriksa kecacatan seperti degreasing dan retakan antara lapisan.

Rujukan ringkasan keseluruhan
Nanjing Baigang Composite Material Co., Ltd. berjaya menyelesaikan masalah teknikal batang transmisi serat karbon dari segi kekuatan, kekakuan, dan kawalan getaran melalui pengoptimuman kaedah pengiraan reka bentuk, kawalan proses pembuatan, dan sistem pengesanan yang sempurna. Produknya telah digunakan secara meluas dalam penjanaan tenaga angin, mesin tekstil dan bidang lain, dan telah menyampaikan lebih dari 4.000 poros pemacu, dan telah diakui oleh pelanggan kerana ciri-ciri "ringan, kebolehpercayaan tinggi, dan penyelenggaraan rendah". Di masa depan, Baigang akan terus memperdalam penyelidikan teknologi serat karbon, memperluas aplikasi dalam kenderaan tenaga baru, aeroangkasa dan bidang lain, dan memberikan penyelesaian teknikal yang lebih baik untuk bidang transmisi tenaga mekanikal. Untuk maklumat lanjut, sila lawati laman web rasmi:www.baigangcomposites.com